18-19第2章第3節(jié)第1課時化學反應速率

1、第 3 節(jié) 化學反應的速率第 1 課時 化學反應速率學習目標： 1.了解化學反應速率的概念。2.掌握化學反應速率的定量表示方法。 (重點 )3.能用化學反應速率的有關知識比較反應的快慢。(難點 )自主預習探新知1化學反應的歷程(1)基元反應：能夠一步完成的反應叫基元反應。大多數(shù)化學反應都是由幾個基元反應組成的。(2)反應歷程含義：基元反應構成的反應序列。特點。a反應不同，反應歷程不同。b同一反應在不同條件下的反應歷程也可能不同。決定因素：反應歷程由反應物的結(jié)構和反應條件決定。作用：反應歷程的差別造成了化學反應速率的不同。微點撥：對于由多個基元反應組成的化學反應，其反應的快慢由最慢的一步基元反應

2、決定。2 化學反應速率(1)表示方法對于反應體系體積不變的化學反應，通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示。(2)數(shù)學表達式及單位c 1 1或 molL 1 1vt，單位為 molL。smin(3)特點同一反應選用不同物質(zhì)的濃度改變量表示速率，數(shù)值可能不同， 但表示的意義相同。1/11各物質(zhì)表示的反應速率之比等于其化學方程式中相應物質(zhì)的系數(shù)之比。微點撥： (1)不用固體或純液體表示反應速率。(2)反應速率表示一段時間內(nèi)反應的平均速率，不是瞬時速率。 基礎自測 1判斷對錯 (對的在括號內(nèi)打“”，錯的在括號內(nèi)打“”。)(1)化學反應速率適用于可逆反應，不適用于非可逆反應。()(

3、2)在可逆反應中，正反應的化學反應速率是正值，逆反應的化學反應速率是負值。 ()(3)在同一化學反應中，化學反應速率可以用反應物濃度的改變來表示，也可以用生成物濃度的改變來表示，其數(shù)值可能相同，也可能不相同。()(4)化學反應速率的單位可以是 1 1g(L s) ，也可以是 kg (L s)，甚至可以是 t (L s) 1 等。 ()合成氨反應中，末21 1時， v(NH 3 1 1(5)5 sv(N)0.5 mol L s) 。1 mol Ls() 提示(1) 化學反應速率適用于可逆反應和非可逆反應。(2)化學反應速率均為正值。(3)(4)化學反應速率的單位為molL1s1 或 molL1

4、min 1。(5)化學反應速率表示平均速率，不表示瞬時速率。2在密閉容器中， A 與 B 反應生成 C，其反應速率分別用v(A) 、v(B) 、v(C)表示，已知 3v(B) 2v(A) 、2v(C)3v(B)，則此反應可表示為 ()A 2A 3B=2CBA 3B=2CC3A 2B=3CDA B=CC 由反應中物質(zhì)的系數(shù)之比反應速率之比可得：v(A) v(B) v(C)323。3在鋁與稀硫酸的反應中，已知10 s 內(nèi)硫酸的濃度減少了 10.6 mol L ，若不考慮反應過程中溶液體積的變化，則10 s 內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應速率是()2/1111A 0.02 mol L s11B1.8 mol

5、 L s 1 1C1.2 mol L s 1 1D0.18 mol L sc110.6 mol L1A 由 v t 可知， v(H 2SO4)10 s 0.06 mol L s；由反應 2Al 3H2SO4 =Al2(SO4)33H2 可知， v(H2SO4)vAl 2(SO4)3 31，則111 1vAl 2(SO4 )3 0.06 mol L s。30.02 mol L s合作探究攻重難化學反應速率的計算已知某條件下，合成氨反應中不同時刻各物質(zhì)的濃度如下：N2(g)3H2(g)2NH3(g)1)1.03.00.2起始濃度 /(mol L0.61.81.02 s 末濃度 /(mol L1)0

6、.41.21.44 s 末濃度 /(mol L1)思考交流 1前 2 s 內(nèi) v(N2)、v(H2 )、v(NH3)各是多少？1 提示v(N2 1 1)0.2 mol L 2 ss3.0 1.8 molL111v(H2)0.6 mol L s2 s1.00.2 molL111v(NH 3)0.4 mol L s2 s22 4 s 內(nèi) v(N2)、 v(H 2)、 v(NH 3)各是多少？0.6 0.4 molL1 提示v(N2 1 1)0.1 mol L 2 ssv(H2)1.8 1.2 molL11 12 s0.3 mol L s3/111.41.0 molL111v(NH 3)0.2 mo

7、l L s2 s3同一段時間內(nèi)， v(N2 )v(H2 )v(NH 3 )的值是多少？ 提示132。4前 2 s 和 24 s 內(nèi)，哪段時間內(nèi)的反應速率快？ 提示 前 2 s。對點訓練 題組 1化學反應速率的計算1一定溫度下，向一個容積為 2 L 的裝有催化劑的真空密閉容器中通入1 molN2 和 3 mol H 2,3 min 末測得容器內(nèi)壓強是起始壓強的9，則 0 3 min 內(nèi)，用 H210的濃度變化來表示該反應的平均反應速率v(H2)是() 1 1A 0.2 mol L min 1 1B0.6 mol L min 1 1C0.1 mol L min 1 1D0.3 mol L minC

8、 設 03 min 內(nèi)，轉(zhuǎn)化的 N2 的物質(zhì)的量為 x mol，用三段式法分析如下：N2(g) 3H2(g) 2NH 3(g)初始 /mol130轉(zhuǎn)化 /molx3x2x平衡 /mol1 x33x2x由1 x 33x2x9可得， x0.2，則 v(H 2)30.2 mol0.1 molL1 3102 L 3 min 1 min 1，故選 C 項。2化合物 Bilirubin 在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如圖所示，計算反應48 min 間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度，結(jié)果應是()4/11A2.5 11和 2.01 molLminmolLB2.5

9、 11和 2.5 1 molLminmolLC3.0 11和 3.0 1 molLminmolLD5.0 11和 3.01 molLminmolL 11B 4 8 min 時，反應物濃度由 20 molL變?yōu)?10 molL，故其平均1 120 molL11反應速率為10 molL。由圖中曲線可以看4 min2.5 molLmin出，每隔 4 min 反應物的濃度在原來的基礎上減半，故 16 min 時反應物濃度應為12.5 molL。題組 2化學反應速率的應用3已知可逆反應 mA nBxC(A 、B、C 均為氣體 )在 t s 內(nèi)的平均反應速率為 v(A) a molL 1 1molL1 1

10、，v(C)cmolL 1 1。則 x 為 ， v(B)bsss()【導學號： 41722099】A bc/nBc/bCcm/aDac/mcmcnC 由 m nxabc，得 x a 或 b 。某溫度下，濃度均為1的兩種氣體 X2 和 Y2在恒容密閉容器中發(fā)42 mol L生反應生成氣體 Z，經(jīng)過 t min 后，測得各物質(zhì)的濃度分別為c(X 21 ，)0.8 mol L11()c(Y 2)1.6 mol L ，c(Z) 0.8 mol L ，則該反應的化學方程式可表示為【導學號： 41722100】A3X2Y23=2X YB2X2Y22=2X YCX24Y2=2XY45/11D2X23Y2=2X

11、2Y3A 由題意可知，c(X 2)1.2 molL1，c(Y 2) 0.4 molL1，c(Z) 0.8molL1 ，則c(X2)c(Y 2)c(Z) 3 1 2，故該反應的化學方程式為3X2 Y 2=2Z，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知Z 為 X 3Y ， A 項正確。 化學反應速率的計算方法(1)利用化學方程式計算寫出有關反應的化學方程式。找出各物質(zhì)的初始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。根據(jù)已知條件列方程式計算。如反應：mA(g) nB(g)pC(g)起始濃度 /mol L1abc轉(zhuǎn)化濃度 /mol L1xnxpxmm某時刻濃度 /mol L 1bnxcpxa xmmc A根據(jù)公式 v(A) t 進行計算。(

12、2)根據(jù)化學反應速率之比等于系數(shù)之比計算如對于反應： mA(g) nB(g)pC(g)，有關系 v(A) v(B) v(C)mnp，111或 mv(A) nv(B) pv(C)。化學反應速率的快慢比較已知反應 A(g) 3B(g)2C(g)，用下列數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應速率。11( )v(A) 0.01 mol L s11( )v(B) 0.02 mol L s11( )v(B) 0.60 mol L min6/11思考交流 1反應速率 ()( )嗎？ 提示 否。 v(B) 3v(A) 30.01 molL 1s 1 0.03 molL 1s 10.02 molL1s1，故反應速率 ()()

13、。2反應速率 ()( )嗎？ 提示0.60molL 1min 1molL 1 1否。 v(B) 10.0160 s mins ()。3你認為比較用不同物質(zhì)的濃度變化來表示化學反應速率大小時，應注意什么？ 提示 比較用不同物質(zhì)的濃度變化來表示化學反應速率的大小時， 不能僅憑表面數(shù)據(jù)， 必須結(jié)合化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)對數(shù)據(jù)進行換算， 同時應注意單位統(tǒng)一。對點訓練 1. 對于反應 A 2(g) 3B2 (g)=2C(g)來說，下列化學反應速率表示反應進行最快的是 ()11A v(B2)0.8 mol L s11Bv(A 2)0.4 mol L s11Cv(C) 0.6 mol L s11Dv(B2)

14、0.42 mol L sB 若以物質(zhì) A 2 為標準，將其他物質(zhì)表示的反應速率換算為用物質(zhì) A 2 表示v B21120.8 mol L s11；330.267 mol L 的反應速率，則有： A 項， v(A )s11v C0.6 mol L s11v BC 項， v(A 2)2 0.3molL s；D 項， v(A 2)223 1 10.42 mol L s1130.14 mol L s。綜上所述， B 項表示反應進行最快。 2將氮氣、氫氣的混合氣體分別充入甲、乙、丙三個容器中進行合成氨反應，經(jīng)過一段時間后，反應速率為：11甲： v(H 2) 3 mol L min；7/1111乙： v(

15、N 2) 2 mol L min；11丙： v(NH 3) 1 mol L min，則這段時間內(nèi)三個容器中合成氨的反應速率大小是()【導學號： 41722101】A甲乙丙B甲乙丙C乙甲丙D甲丙乙C 由合成氨反應的方程式為：高溫、高壓2NH3 (g)可得：甲N2(g) 3H2(g)催化劑中 v(H2)3 mol L1min1 ；乙中 v(N2)2 mol L1min1 ，則 v(H 2) 3v(H2)1min1111min132 min L6 mol L min；丙中 v(NH3)1 mol L，則 v(H 2)3311113)1 mol L 。則三個容器中的化學反應2v(NH2min1.5 m

16、ol Lmin速率大小關系為乙甲丙。教師備選 反應A(g) 3B(g)=2C(g) 2D(g) 在四種不同情況下的反應速率分別為 v(A) 0.15 molL 1s1； v(B) 0.6 molL 1s 1； v(C)0.4 molL 1s 1； 1 1 v(D) 0.45 mol L s 。該反應進行的快慢順序為 _。解析v(A)110.6molL1111v(A)13v(B) 3 ；2s0.2 mol Ls1111 1；1110.4 mol L v(A)2v(D) 0.45 mol Lv(C)2s0.2 mol Ls2s1110.225 mol L s。答案 比較化學反應速率大小常用的方法(

17、1)統(tǒng)一標準法當比較同一反應的化學反應速率的相對大小時，按相應的化學方程式中物質(zhì)8/11的系數(shù)之比換算成同一物質(zhì)表示的化學反應速率，單位統(tǒng)一，再比較數(shù)值大小。(2)比值比較法比較化學反應速率與其相應化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)的比值大小，在單位相11同時，數(shù)值大者反應速率大， 如對于反應 mA(g) nB(g)=p(g)，有 mv(A) 、nv(B) 、1pv(C)三者中，單位相同時數(shù)值大者表示的反應速率大。當堂達標固雙基1在 2 L 密閉容器內(nèi)， 某氣體反應物在2 s 內(nèi)由 8 mol 變?yōu)?7.2 mol，則用該氣體表示該反應的平均反應速率為 ()【導學號： 41722102】 1 11 1A

18、B0.3 mol L 0.4 mol Lss 1 11 1C0.2 mol L sD0.1 mol L sC vcntVt87.2 mol112 L2 s 0.2 mol L s。2把 0.6 mol X(g) 和 0.6 mol Y(g)混合于 2 L 的密閉容器中，發(fā)生反應：3X(g) Y(g)=nI(g) 2W(g)，5 min 末生成 0.2 mol W(g)，用 I(g) 表示的平均反應速率1 1n 為 ()為 0.01 mol L，則化學反應方程式中的min【導學號： 41722103】A 4B3C2D11111D v(I)，則n(I) 2 L 5 min0.01 mol Lmin0.01 mol L min 0.1 mol，而n(W) 0.2 mol ，又n(I)n(W) n2，得 n1。3對于可逆反應 A(g) 3B(s)2C(g) 2D(g)