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第一节 化学反应速率,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1.化学反应速率 (1)定义。 化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量。 (2)表示方法。 在容积不变的反应器中,通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 (3)表达式及其单位。 表达式:_。 常用单位:mol(Ls)-1或mol(Lmin)-1。,目标导航,预习导引,(4)实例。 在密闭容器中的合成氨反应:N2+3H2 2NH3,开始时,N2的浓度为8 molL-1,H2的浓度为20 molL-1,5 min后N2的浓度为6 molL-1,在这个反应中N2浓度的变化c(N2)=2 molL-1。 v(N2)=_。 v(H2)=1.2 mol(Lmin)-1。 v(NH3)=0.8 mol(Lmin)-1。 其速率之比v(N2)v(H2)v(NH3)=132。,目标导航,预习导引,2.化学反应速率的测定 (1)测定原理。 利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。 (2)测定方法。 利用能够直接观察的性质测定。 如通过测量释放出一定体积气体的时间,或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。 利用科学仪器测量物质的性质。 溶液中当反应物或产物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。,目标导航,预习导引,深度思考 判断下列描述的正误(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。 ( ) (2)化学反应速率为0.8 mol(Ls)-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 molL-1。 ( ) (3)化学反应速率的数值越大,反应进行得越快。 ( ) (4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢。 ( ) (5)对于化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。 ( ) (6)化学反应速率既有正值,又有负值。 ( ),目标导航,预习导引,(7)测定某化学反应从开始到2 s末的反应速率,指的是2 s末的瞬时速率。 ( ) (8)对于同一化学反应,选用不同的物质表示化学反应速率时,其数值一定不同。 ( ) (9)不能用固体和纯液体表示化学反应速率。 ( ),迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,一、化学反应速率的理解 1.化学反应速率的理解:,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.化学反应速率的计算: (1)定义式法:利用公式 计算化学反应速率,也可利用该公式计算浓度的变化量或时间。 (2)关系式法: 利用以下关系式进行计算: 化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(1)在一个体积为2 L的密闭容器中加入一定量的SO2和O2发生反应:2SO2+O2 2SO3,经5 s后,测得SO3的物质的量为0.8 mol,填写下表:,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(2)分析上表可知: 一般来说,随着反应的逐渐进行,反应物浓度会逐渐 ,化学反应速率也会逐渐 。因此,化学反应速率通常是指某一段时间内的 反应速率,而不是 反应速率。 在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其 可能相同也可能不相同,但表示的 相同。因此,表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,在v的后面将该物质的 用括号括起来。 用不同反应物表示化学反应速率(单位相同)时,化学反应速率之间有什么关系? 。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,答案:(1)0.4 0.2 0.4 0.08 0.04 0.08 212 (2)减小 减小 平均 瞬时 数值 意义 化学式 用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,【例1】 反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少了0.6 molL-1。对此反应速率的正确表示是( ) A.用A表示的反应速率是0.4 mol(Lmin)-1 B.用B表示的反应速率是0.3 mol(Lmin)-1 C.2 min末时的反应速率用B表示是0.3 mol(Lmin)-1 D.在这2 min内用B表示的反应速率的值是减小的,C表示的反应速率的值逐渐增大 解析:A是固体,不能用A的浓度变化表示反应速率,A项错;在这2 min内用B表示的平均速率是0.3 mol(Lmin)-1,但2 min末用B表示的反应速率小于0.3 mol(Lmin)-1,故B项正确,C项不正确;D项因v(B)v(C)=32,随反应的进行,B的浓度减小,用B表示的反应速率逐渐减小,单位时间内生成的C也逐渐减少,用C表示的反应速率也逐渐减小,故D项不正确。 答案:B,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,1.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 molL-1。现有下列几种说法: 用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol(Ls)-1 用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol(Ls)-1 2 s时物质B的浓度为0.7 molL-1 2 s末,物质A的转化率为70% 其中正确的是( ) A. B. C. D.,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,解析:2 s末C的浓度为0.6 molL-1,则2 s末n(C)=0.6 molL-12 L=1.2 mol,则有:,答案:B,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.根据右图填空: (1)反应物是 ,生成物是 。 (2)在2 min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为 、 、 。 (3)该反应的化学方程式是 。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,解析:已知在反应过程中反应物的量减少,生成物的量增多,故A、B为反应物,C为生成物,由速率的定义不难得出: v(A)=(8-2)2 mol(Lmin)-1=3 mol(Lmin)-1, v(B)=(8-4)2 mol(Lmin)-1=2 mol(Lmin)-1, v(C)=(62) mol(Lmin)-1=3 mol(Lmin)-1, 故三者的化学计量数之比为323,又因最终各物质浓度不变且均不为零,故为可逆反应,其化学方程式为3A+2B 3C。 答案:(1)A、B C (2)3 mol(Lmin)-1 2 mol(Lmin)-1 3 mol(Lmin)-1 (3)3A+2B 3C,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,二、化学反应速率的测定 1.化学反应速率测量的原理 化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物),所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。 2.用于化学反应速率测定的基本性质,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,【例2】 某化学兴趣小组设计实验探究反应速率的测定和比较。 实验目的测定锌和稀硫酸反应的速率。 实验用品锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 molL-1硫酸、4 molL-1硫酸。 实验步骤(1)取一套装置(如图所示),在锥形瓶内放2 g锌粒,通过分液漏斗加入40 mL 1 molL-1的硫酸,测量收集10 mL H2所需的时间。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,(2)取另一套装置,在锥形瓶内放2 g锌粒锌粒的颗粒大小与(1)中基本相同,通过分液漏斗加入40 mL 4 molL-1的硫酸,测量收集10 mL H2所需的时间。 实验现象锌跟硫酸反应 ,收集10 mL气体,(2)所用时间比(1)所用时间 。 实验结果,实验结论4 molL-1硫酸与锌反应比1 molL-1硫酸与锌反应的速率 。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,实验讨论除本实验测定反应速率的方法外,可行的方案还有(至少填两条): ; ; 。 解析:Zn与稀硫酸发生反应生成H2,故看到有气泡产生,因反应物的浓度越大,反应越快,故实验(2)比(1)所用时间少,此时要保证锌粒的表面积相同,同时该实验装置的气密性要良好。 答案:实验现象产生气泡 短 实验结果长 小 短 大 实验结论大 实验讨论测定单位时间内产生H2的体积 测定一段时间内H+的浓度变化 测定一段时间内锌粒的质量变化(写两条即可),迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,“碘钟”实验中, 的反应速率可以用 能使加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20 时进行实验,得到的数据如下表:,回答下列问题: (1)该实验的目的是 。 (2)显色时间t1为 。 (3)通过分析比较上述数据,得到的结论是 。,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思悟升华,方法规律,案例探究,化学反应速率大小的比较方法 反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为: v(A)=0.15 mol(Ls)-1 v(B)=0.6 mol(Ls)-1 v(C)=0.4 mol(Ls)-1 v(D)=0.45 mol(Ls)-1 该反应进行的快慢顺序为( ) A.= B. C.= D.,思悟升华,方法规律,案例探究,解析:方法一:将各项换算成用A表示的反应速率分别为 0.15 mol(Ls)-1 0.2 mol(Ls)-1 0.2 mol(Ls)-1 0.225 mol(Ls)-1 故=。 方法二:用比较比值法,即比较各物质所表示的反应速率与其对应化学计量数的比值的大小。为0.15 mol(Ls)-1,为0.2 mol(Ls)-1,为0.2 mol(Ls)-1,为0.225 mol(Ls)-1,由此可知=。 答案:A,思悟升华,方法规律,案例探究,比较化学反应速率的三步骤: (1)变换单位将各反应速率的单位统一。 (2)转换物质将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。 (3)比较大小比较各反应速率的数值大小。,思悟升华,方法规律,案例探究,化学反应速率大小的比较方法,
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