人教版化學選修4第二章第一節(jié)課件

1、本章是本章是化學化學2第二章第三節(jié)第二章第三節(jié)化學反應的速率和限化學反應的速率和限度度的延伸。化學反應速率和化學平衡原理，是中學化學的的延伸?；瘜W反應速率和化學平衡原理，是中學化學的重要理論之一，也是化學反應原理中的重點和難點。重要理論之一，也是化學反應原理中的重點和難點。本章包含四部分內容。第一節(jié)講述化學反應速率的概本章包含四部分內容。第一節(jié)講述化學反應速率的概念及表示方法，通過實驗引入定量探究的方法。通過探究分念及表示方法，通過實驗引入定量探究的方法。通過探究分析，得出同一反應用不同的物質表示反應速率時數值之比等析，得出同一反應用不同的物質表示反應速率時數值之比等于化學計量數之比。于化學計

2、量數之比。第二節(jié)通過實驗探究法討論了化學反應速率的影響因第二節(jié)通過實驗探究法討論了化學反應速率的影響因素：濃度、溫度、壓強、催化劑等；同時簡單介紹了影響速素：濃度、溫度、壓強、催化劑等；同時簡單介紹了影響速率的其他因素如光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁率的其他因素如光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨等。凡是向反應體系中輸入能量，都有可能改場、高速研磨等。凡是向反應體系中輸入能量，都有可能改變化學反應速率。變化學反應速率。第三節(jié)是化學平衡，主要介紹了反應的可逆與否，化第三節(jié)是化學平衡，主要介紹了反應的可逆與否，化學平衡狀態(tài)，以實驗的方法探究化學平衡狀態(tài)的移動；化學學平衡狀態(tài)

3、，以實驗的方法探究化學平衡狀態(tài)的移動；化學平衡常數的引入，使我們從定量的角度來探究化學平衡，化平衡常數的引入，使我們從定量的角度來探究化學平衡，化學平衡常數的應用是高考的重點之一。學平衡常數的應用是高考的重點之一。第四節(jié)介紹化學反應進行的方向問題，提出了熵變、第四節(jié)介紹化學反應進行的方向問題，提出了熵變、焓變的概念，并說明運用復合判據進行化學反應方向的判斷焓變的概念，并說明運用復合判據進行化學反應方向的判斷更適合所有的化學反應過程。更適合所有的化學反應過程。本章內容既抽象又具體。說它抽象，是由于它的理論本章內容既抽象又具體。說它抽象，是由于它的理論解釋對我們來說是全新的，有些反應的深層本質我們

4、接觸不解釋對我們來說是全新的，有些反應的深層本質我們接觸不到，只是依賴于思考、想象，因而增大了學習的難度；說它到，只是依賴于思考、想象，因而增大了學習的難度；說它具體，是因為在生活中有大量鮮活的實例，教材中利用數據，具體，是因為在生活中有大量鮮活的實例，教材中利用數據，圖片等引導我們思考，把抽象的知識適度地直觀化，引發(fā)聯圖片等引導我們思考，把抽象的知識適度地直觀化，引發(fā)聯想，從而培養(yǎng)了我們的思維能力和知識遷移能力，如何突破想，從而培養(yǎng)了我們的思維能力和知識遷移能力，如何突破本章的知識要點，掌握重點、掌握方法是學習的關鍵。本章的知識要點，掌握重點、掌握方法是學習的關鍵。理論聯系實際，正確理解化學

5、反應速率的概念和化學理論聯系實際，正確理解化學反應速率的概念和化學平衡的建立是學習本章的突破口；做好教材中的每個實驗，平衡的建立是學習本章的突破口；做好教材中的每個實驗，并加以分析總結，是學習本章抽象理論內容的關鍵；利用教并加以分析總結，是學習本章抽象理論內容的關鍵；利用教材中的數據、圖片等引發(fā)思考，把抽象的知識適當地直觀化，材中的數據、圖片等引發(fā)思考，把抽象的知識適當地直觀化，是學好本章知識的重要環(huán)節(jié)；要準確表述化學反應進行的快是學好本章知識的重要環(huán)節(jié)；要準確表述化學反應進行的快慢，必須建立一套行之有效的方法；確定起點、確定時間單慢，必須建立一套行之有效的方法；確定起點、確定時間單位，找出易

6、于測量的某種量或性質的變化；位，找出易于測量的某種量或性質的變化；明確反應物的本質決定反應速率，在影響反應速率的明確反應物的本質決定反應速率，在影響反應速率的因素方面著重介紹了濃度、壓強、溫度及催化劑等外界條件因素方面著重介紹了濃度、壓強、溫度及催化劑等外界條件對化學反應速率的影響；明確化學平衡是一種動態(tài)平衡，它對化學反應速率的影響；明確化學平衡是一種動態(tài)平衡，它只與起始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關，與變化速度無關，掌握濃度、只與起始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關，與變化速度無關，掌握濃度、壓強、溫度等外界條件對化學平衡的影響；了解化學平衡常壓強、溫度等外界條件對化學平衡的影響；了解化學平衡常數的概念及理解化學平衡

7、常數只隨溫度變化，不隨濃度變化數的概念及理解化學平衡常數只隨溫度變化，不隨濃度變化的結論；了解決定反應進行方向的因素不是只有焓變，在某的結論；了解決定反應進行方向的因素不是只有焓變，在某些特定情況下，熵變也是反應進行方向的決定性因素之一。些特定情況下，熵變也是反應進行方向的決定性因素之一?！颈菊轮攸c本章重點】化學反應速率；影響化學反應速率的化學反應速率；影響化學反應速率的因素；化學平衡狀態(tài)；化學平衡常數；影響化學平衡移動的因素；化學平衡狀態(tài)；化學平衡常數；影響化學平衡移動的因素；勒夏特列原理；化學反應進行方向的判斷。因素；勒夏特列原理；化學反應進行方向的判斷?！颈菊码y點本章難點】影響化學反應速

8、率的因素；化學平衡影響化學反應速率的因素；化學平衡狀態(tài)的判斷；化學平衡常數；化學平衡的移動及勒夏特列原狀態(tài)的判斷；化學平衡常數；化學平衡的移動及勒夏特列原理；化學反應進行方向的判斷；焓與熵的含義；根據化學平理；化學反應進行方向的判斷；焓與熵的含義；根據化學平衡常數進行計算。衡常數進行計算。第一節(jié)化學反應速率第一節(jié)化學反應速率1了解化學反應速率的涵義。了解化學反應速率的涵義。2理解化學反應速率的表達式及其簡單計算。理解化學反應速率的表達式及其簡單計算。3了解化學反應速率的測量方法。了解化學反應速率的測量方法。一、化學反應速率一、化學反應速率1概念概念(1)物質的量濃度物質的量濃度以以_里所含里所

9、含_來表示溶液組成的物理量，來表示溶液組成的物理量，叫做溶質叫做溶質B的物質的量濃度。的物質的量濃度。溶液體積、溶質的物質的量、溶質的物質的量濃度三溶液體積、溶質的物質的量、溶質的物質的量濃度三者之間的關系為者之間的關系為_。(2)化學反應速率定義化學反應速率定義化學反應速率用化學反應速率用_內內_來表示。在容積不變的反應器中，通常用來表示。在容積不變的反應器中，通常用_內內_或或_來表示。來表示。(3)化學反應速率的定量表達式及單位化學反應速率的定量表達式及單位定量表達式：定量表達式：_式中式中表示表示_；c表示表示_，c表示其表示其_(取其絕對值取其絕對值)；t表示時間，表示時間，t表示表

10、示_。單位：以具體某一種物質單位：以具體某一種物質B表示的化學反應速率為表示的化學反應速率為(B) c的單位一般用的單位一般用 molL1表示；而表示；而t的單位一的單位一般用般用s(秒秒)、min(分鐘分鐘)、h(小時小時)等表示；所以等表示；所以的單位可以是的單位可以是_或或_或或_等。等。2化學反應速率的簡單計算化學反應速率的簡單計算對任意一個反應，用符號來代替具體的化學物質，反對任意一個反應，用符號來代替具體的化學物質，反應方程式表示為應方程式表示為mAnBpYqZ用不同物質表示的反應速率分別為用不同物質表示的反應速率分別為(A)_，(B)_，(Y)_，(Z)_。二、化學反應速率的測量

11、二、化學反應速率的測量1化學反應速率測量的基本思路化學反應速率測量的基本思路化學反應速率是通過化學反應速率是通過_測定的。因為化學反應測定的。因為化學反應中發(fā)生變化的是體系中的化學物質中發(fā)生變化的是體系中的化學物質(包括反應物和生成物包括反應物和生成物)，所以與其中任何一種化學物質的濃度所以與其中任何一種化學物質的濃度(或質量或質量)相關的性質在相關的性質在測量反應速率時都可以加以利用。測量反應速率時都可以加以利用。2用于化學反應速率測量的物質的性質用于化學反應速率測量的物質的性質(1)直接可直接可_，如釋放出氣體的體積和體系的壓，如釋放出氣體的體積和體系的壓強。強。(2)依靠科學儀器才能測量

12、的性質，如依靠科學儀器才能測量的性質，如_、_、_、_等。等。(3)在溶液中，當反應物或產物本身有比較明顯的顏色在溶液中，當反應物或產物本身有比較明顯的顏色時，常常利用時，常常利用_和和_來跟蹤反來跟蹤反應的過程和測量反應速率。應的過程和測量反應速率。答案：答案：一、一、1.(1)單位體積溶液溶質單位體積溶液溶質B的物質的量的物質的量(2)單位時間反應物或生成物的物質的量的變化單單位時間反應物或生成物的物質的量的變化單位時間反應物濃度的減少生成物濃度的增加位時間反應物濃度的減少生成物濃度的增加(3) 反應速率各反應物或生成物的濃度濃度變反應速率各反應物或生成物的濃度濃度變化時間變化化時間變化m

13、olL1s1molL1min1molL1h1二、二、1.實驗實驗2(1)觀察的性質觀察的性質(2)顏色的深淺光的吸收光的發(fā)射導電能力顏色的深淺光的吸收光的發(fā)射導電能力(3)顏色深淺顯色物質濃度間的正比關系顏色深淺顯色物質濃度間的正比關系1對于同一化學反應，在相同的反應時間內，用不同對于同一化學反應，在相同的反應時間內，用不同的物質來表示其反應速率，其數值可能不同，其表示的意義的物質來表示其反應速率，其數值可能不同，其表示的意義是不是也不同？它們之間有什么關系？是不是也不同？它們之間有什么關系？提示：對于同一化學反應，在相同的反應時間內，用提示：對于同一化學反應，在相同的反應時間內，用不同的物質

14、來表示其反應速率，其數值可能不同，但這些不不同的物質來表示其反應速率，其數值可能不同，但這些不同的數值表示的都是同一個反應的速率，其表示的意義是相同的數值表示的都是同一個反應的速率，其表示的意義是相同的。其關系是它們的數值之比，等于化學反應方程式中對同的。其關系是它們的數值之比，等于化學反應方程式中對應物質的化學計量數之比。如：對于反應：應物質的化學計量數之比。如：對于反應：mAnBpCqD。(A) :(B) :(C) :(D)m:n:p:q1.表述方法：化學反應速率用單位時間內反應物或生成表述方法：化學反應速率用單位時間內反應物或生成物的物質的量的變化來表示。在容積不變的反應器中，通常物的物

15、質的量的變化來表示。在容積不變的反應器中，通常是用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表是用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。示。2數學表達式：數學表達式：式中式中表示反應速率，表示反應速率，c表示各反應物或生成物的濃度，表示各反應物或生成物的濃度，c表示其濃度變化表示其濃度變化(取其絕對值取其絕對值)，t表示時間，表示時間，t表示時間變表示時間變化?；?。3特別說明：特別說明：(1)速率表述的共同之處：都有一個確定的起點速率表述的共同之處：都有一個確定的起點(速率速率0)；都有一個與速率大小相匹配的時間單位；都有能；都有一個與速率大小相匹配的時間單位；都有能說明體系

16、某種變化的可計量的性質說明體系某種變化的可計量的性質(如質量、體積、壓強、如質量、體積、壓強、濃度等濃度等)。(2)以具體某一種物質以具體某一種物質B表示的化學反應速率為：表示的化學反應速率為： c的單位一般用的單位一般用 mol/L表示；而表示；而t的單位的單位一般用一般用s(秒秒)、min(分鐘分鐘)、h(小時小時)等表示；所示等表示；所示的單位可以的單位可以是是mol/(Ls)或或 mol/(Lmin)或或mol/(Lh)等。等。(3)由于由于c是取濃度變化的絕對值，故反應速率都取正是取濃度變化的絕對值，故反應速率都取正值。值。(4)對于一個確定的化學反應，涉及反應物和生成物多對于一個確

17、定的化學反應，涉及反應物和生成物多種物質，中學化學里，通?；\統地說化學反應速率的快慢時，種物質，中學化學里，通?；\統地說化學反應速率的快慢時，往往對整體化學反應而言，如中和反應很快、酯化較慢；這往往對整體化學反應而言，如中和反應很快、酯化較慢；這里的反應速率，是用某一具體物質定量地表達某一反應的反里的反應速率，是用某一具體物質定量地表達某一反應的反應快慢。要定量地表達整個反應速率需通過實驗測定反應速應快慢。要定量地表達整個反應速率需通過實驗測定反應速率級數，然后由反應速率常數和物質的濃度具體表達出來，率級數，然后由反應速率常數和物質的濃度具體表達出來，在此未涉及。在此未涉及。(5)同一個化學反

18、應，在同一段時間內，用不同物質表同一個化學反應，在同一段時間內，用不同物質表示反應速率時，數值不同，但表達的意義卻相同。示反應速率時，數值不同，但表達的意義卻相同。(6)在一定溫度下，固體和純液體物質，單位體積里的在一定溫度下，固體和純液體物質，單位體積里的物質的量保持不變，即物質的量濃度為常數，因此它們的化物質的量保持不變，即物質的量濃度為常數，因此它們的化學反應速率也被視為常數。學反應速率也被視為常數。(7)由于在一定時間內的化學反應，有關物質的物質的由于在一定時間內的化學反應，有關物質的物質的量濃度是連續(xù)地變化的，所以化學反應速率有平均速率和即量濃度是連續(xù)地變化的，所以化學反應速率有平均

19、速率和即時時(或瞬時或瞬時)速率之分。在中學化學里，通常說的化學反應速速率之分。在中學化學里，通常說的化學反應速率一般是指平均速率。在速率率一般是指平均速率。在速率時間圖像中經常出現瞬時時間圖像中經常出現瞬時速率，如鋅粒在速率，如鋅粒在0.1 mol/L 的稀鹽酸中反應，一定溫度下的反的稀鹽酸中反應，一定溫度下的反應速率與反應時間的關系如上圖所示。圖像的應速率與反應時間的關系如上圖所示。圖像的A點就是在反點就是在反應時間應時間t1時刻的瞬時反應速率。時刻的瞬時反應速率。案例精析案例精析【例例1】下列說法正確的是下列說法正確的是()A化學反應速率是對可逆反應而言的，非可逆反應不化學反應速率是對可

20、逆反應而言的，非可逆反應不談化學反應速率談化學反應速率B在可逆反應里，正反應的化學反應速率是正值，逆在可逆反應里，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反應的化學反應速率是負值C在同一化學反應里，其化學反應速率可以用反應物在同一化學反應里，其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，其數值可能相同，也可能不相同數值可能相同，也可能不相同D化學反應速率的單位可以是化學反應速率的單位可以是 gL1s1，也可以是，也可以是 kgL1s1，甚至可以用，甚至可以用tL1s1等來表示等來表示解析解析由其概念

21、知，化學反應速率的研究對象是所有由其概念知，化學反應速率的研究對象是所有的反應，并非專指可逆反應。單位時間的反應，并非專指可逆反應。單位時間(t)是正值，反應物是正值，反應物濃度的減少或生成物濃度的增加濃度的減少或生成物濃度的增加 (c)是正值，則化學反應速是正值，則化學反應速率無負值。由率無負值。由 可看出，反應速率不會出可看出，反應速率不會出 gL1s1等以等以質量變化來表示的單位。質量變化來表示的單位。答案答案C點評點評應熟練掌握化學反應速率的概念及表示方法并應熟練掌握化學反應速率的概念及表示方法并能理解其含義。能理解其含義。下面有關化學反應速率的說法中正確的是下面有關化學反應速率的說法

22、中正確的是()A對任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就對任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就越明顯越明顯B化學反應速率通常用單位時間內任何一種反應物濃化學反應速率通常用單位時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示C若某化學反應的反應速率為若某化學反應的反應速率為0.5 mol/(Ls)就是指在就是指在該時間內反應物和生成物的濃度變化都為該時間內反應物和生成物的濃度變化都為0.5 mol/(Ls)D化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的尺度化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的尺度解析解析化學反應速率是用來衡量化學反應

23、進行的快慢化學反應速率是用來衡量化學反應進行的快慢的。通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增的。通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。并要指明是以哪一種物質為標準，因為以不同的加來表示。并要指明是以哪一種物質為標準，因為以不同的物質來表示的反應速率也不相同，且固體物質的濃度變化無物質來表示的反應速率也不相同，且固體物質的濃度變化無法確定。法確定。答案答案D將將4 mol A氣體和氣體和2 mol B氣體在氣體在2 L的容器中混合并在的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)B(g) 2C(g)。若經。若經2 s后測得后測得C的濃度為

24、的濃度為0.6 molL1，現有下列幾種說法：，現有下列幾種說法：用物質用物質A表示的反應的平均速率為表示的反應的平均速率為0.3 molL1s1用物質用物質B表示的反應的平均速率為表示的反應的平均速率為0.6 molL1s12 s時物質時物質B的濃度為的濃度為0.7 molL1在該條件下，再經在該條件下，再經2s后后C的濃度為的濃度為1.2 molL1其中正確的是其中正確的是() A BC D解析解析2 s后后C的濃度為的濃度為 0.6 mol/L，則生成，則生成C為為0.6 mol/L2 L1.2 mol，消耗，消耗A 1.2 mol，消耗，消耗B 0.6 mol，則，則 c(A) 故故(

25、A) 0.3 mol/(Ls)2 s時時B的濃度為的濃度為 0.7 mol/L， (C)(A)0.3 molL1s1在該條件下，隨著反應的進行，反應速率逐漸減小，在該條件下，隨著反應的進行，反應速率逐漸減小，所以后所以后2 s內內C的反應速率小于的反應速率小于 0.3 molL1s1，即再經，即再經2 s后后C的濃度小于的濃度小于1.2 molL1 答案答案B1.將化學反應速率的概念和化學方程式的意義聯系起來，將化學反應速率的概念和化學方程式的意義聯系起來，充分利用以下相等的比例關系：化學方程式中各物質前的化充分利用以下相等的比例關系：化學方程式中各物質前的化學計量數之比各物質在化學反應中變化

26、的物質的量之比學計量數之比各物質在化學反應中變化的物質的量之比各物質在反應中變化的物質的量濃度之比用各物質表示的各物質在反應中變化的物質的量濃度之比用各物質表示的該化學反應在一定時間內的平均反應速率之比。該化學反應在一定時間內的平均反應速率之比。2求解化學反應速率的計算題一般步驟：求解化學反應速率的計算題一般步驟：(1)寫出有關反應的化學方程式。寫出有關反應的化學方程式。(2)找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。(3)根據已知條件列方程計算。根據已知條件列方程計算。例如：反應例如：反應mAnB pC起始濃度起始濃度(mol/L)a bc轉化濃度轉化濃度(

27、mol/L)x 某時刻濃度某時刻濃度(mol/L) (4)計算中注意以下量關系：計算中注意以下量關系：對反應物：對反應物：c(起始起始)c(轉化轉化)c(某時刻某時刻)對生成物：對生成物：c(起始起始)c(轉化轉化)c(某時刻某時刻)3化學反應速率的比較化學反應速率的比較(1)選用同種物質作標準選用同種物質作標準換算成同一物質、同一單位表示，再比較數值大小。換算成同一物質、同一單位表示，再比較數值大小。(2)比較化學反應速率與化學計量數的比值：比較化學反應速率與化學計量數的比值：如反應如反應aAbB cC，要比較，要比較(A)與與(B)的相對大小，的相對大小，即比較即比較 ，則，則A的反應速率

28、比的反應速率比B大。大。注意：注意：(1)起始量、轉化量、某時刻量三者物理量及單起始量、轉化量、某時刻量三者物理量及單位要統一，都是物質的量或物質的量濃度，否則無法計算。位要統一，都是物質的量或物質的量濃度，否則無法計算。(2)起始量、轉化量、某時刻量中，只有不同物質的轉起始量、轉化量、某時刻量中，只有不同物質的轉化量之比等于對應物質的化學計量數之比，不同物質的起始化量之比等于對應物質的化學計量數之比，不同物質的起始量或某時刻量之間沒有必然的關系，不能列比例式計算。量或某時刻量之間沒有必然的關系，不能列比例式計算。案例精析案例精析【例例2】一密閉容器內裝有一密閉容器內裝有SO2和和O2，反應開

29、始時，反應開始時，SO2濃度為濃度為2 mol/L ，O2濃度為濃度為2 mol/L，兩分鐘后，測得，兩分鐘后，測得SO2濃度為濃度為1.8 mol/L，則兩分鐘內，則兩分鐘內SO2的平均反應速率是多少？的平均反應速率是多少？O2和和SO3的平均反應速率又分別是多少？通過計算，比較三的平均反應速率又分別是多少？通過計算，比較三者速率有何聯系？者速率有何聯系？ 解析解析2SO2O22SO3起始濃度起始濃度(mol/L)220變化濃度變化濃度(mol/L)0.2 0.1 0.22 min后濃度后濃度(mol/L) 1.81.90.2(SO2) (O2) (SO3)2 1 2，同一反應在相同條，同一

30、反應在相同條件下可用不同物質來表示其反應速率，其比值等于化學方程件下可用不同物質來表示其反應速率，其比值等于化學方程式中相應的化學計量數之比。式中相應的化學計量數之比。答案答案SO2的平均反應速率為的平均反應速率為 0.1 mol/(Lmin)，O2的的平均反應速率為平均反應速率為0.05 mol/(Lmin)，SO3的平均反應速率為的平均反應速率為0.1 mol/(Lmin)，三者速率之比等于化學反應方程式中相應，三者速率之比等于化學反應方程式中相應的化學計量數之比。的化學計量數之比?！纠?】將將 4 mol A氣體和氣體和2 mol B氣體在氣體在2 L的容器中的容器中混合并在一定條件下

31、發(fā)生如下反應：混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)B(g) 2C(g)。若采取一定條件使反應速率不變，當若采取一定條件使反應速率不變，當A的轉化率達到的轉化率達到90%時，時，需多少秒？此時需多少秒？此時B的濃度是多少？的濃度是多少？解析解析若若A的轉化率達到的轉化率達到90%，則反應消耗，則反應消耗A為為4 mol90%3.6 mol，同時消耗，同時消耗B為為1.8 mol，則，則已知已知4NH35O2 4NO6H2O(氣氣)反應中，反應中，在某一時刻各物質的反應速率分別為在某一時刻各物質的反應速率分別為(NH3)，(O2)，(NO)，(H2O)單位為單位為(molL1 min1)，則

32、下列關系式不正確的是，則下列關系式不正確的是()A(NH3)(O2)，(NO)(H2O)B(NH3)(O2)，(NO)(H2O)C(H2O)(O2)(NH3)(NO) 解析解析在同一化學反應中，選用不同物質表示反應速在同一化學反應中，選用不同物質表示反應速率時其數值往往不同，但不同物質的反應速率之比等于該反率時其數值往往不同，但不同物質的反應速率之比等于該反應中各物質的系數之比，因此可根據應中各物質的系數之比，因此可根據4NH35O2 4NO6H2O各物質量的關系來換算各物質的反應速率關系：各物質量的關系來換算各物質的反應速率關系：綜合上述推算，綜合上述推算，B、C、D中各物質反應速率間的關系

33、中各物質反應速率間的關系正確，惟有選項正確，惟有選項A中的中的(NH3)(O2)是錯誤的。是錯誤的。答案答案A 【例例4】某溫度時，在某溫度時，在2升容器中升容器中X、Y、Z三種物質三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數據分析，的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數據分析，該反應的化學方程式為該反應的化學方程式為_。反應開始。反應開始2分鐘，分鐘，Z的平均的平均反應速率為反應速率為_。解析解析從上圖可以看出從上圖可以看出X、Y的濃度減少，可以判斷的濃度減少，可以判斷X、Y是反應物，是反應物，Z的濃度增加，可以判斷的濃度增加，可以判斷Z是生成物。是生成物。X的物質的物質的量減

34、少的量減少1.0 mol0.7 mol0.3 mol, Y的物質的量減少的物質的量減少 1.0 mol0.9 mol0.1 mol，Z的物質的量增加的物質的量增加0.2 mol，因此以，因此以X、Y、Z表示的反應速率分別為：表示的反應速率分別為：因為因為(X) (Y) (Z)3 1 2，且該反應為可逆，且該反應為可逆反應。反應。故該化學反應的方程式為：故該化學反應的方程式為：3XY 2ZZ的平均反應速率為的平均反應速率為0.05 mol/(Lmin)。答案答案3XY 2Z0.05 mol/(Lmin)點評點評反速率是單位時間內濃度的變化量，而不是單位時反速率是單位時間內濃度的變化量，而不是單位

35、時間內物質的量的變化量?；瘜W反應方程式的系數比即為各物間內物質的量的變化量?；瘜W反應方程式的系數比即為各物質的反應速率之比。求化學方程式，先找反應物和生成物，質的反應速率之比。求化學方程式，先找反應物和生成物，再找化學計量數之比。再找化學計量數之比。反應反應A3B2C2D在四種不同情況下的反應速率分在四種不同情況下的反應速率分別為：別為：(A)0.15 molL1s1(B)0.6 molL1s1(C)0.4 molL1s1(D)0.45 molL1s1該反應進行的快慢順序為該反應進行的快慢順序為 ()ABC D解析解析比較反應速率大小時，不僅要看反應速率數值比較反應速率大小時，不僅要看反應速率

36、數值的大小，還要結合化學方程式中物質的化學計量數的大小進的大小，還要結合化學方程式中物質的化學計量數的大小進行比較。行比較。(有時還要考慮速率的單位有時還要考慮速率的單位)方法一：由反應速率之比與物質的化學計量數之比，方法一：由反應速率之比與物質的化學計量數之比，比較后作出判斷。比較后作出判斷。由化學方程式由化學方程式A3B2C2D得出：得出：(A) (B)1 3，而，而(A) (B)0.15 0.61 4，故故(B)(A)，從而得，從而得 。(B) (C)3 2，而，而(B) (C)0.6 0.43 2，故，故(B)(C)，從而得，從而得。(C) (D)2 21 1，而，而(C) (D)0.

37、4 0.45，故，故(D)(C)，從而得，從而得。故該反應進行的快慢順序為故該反應進行的快慢順序為。方法二：將不同物質表示的速率換算為用同一物質表方法二：將不同物質表示的速率換算為用同一物質表示的速率，再比較速率數值的大小。示的速率，再比較速率數值的大小。若以物質若以物質A為標準，將其它物質表示的反應速率換算為為標準，將其它物質表示的反應速率換算為用用A物質表示的速率，則有：物質表示的速率，則有：(A) (B)1:3，則表示的，則表示的(A)0.2 mol/(Ls)；(A) (C)1:2，則表示的，則表示的(A)0.2 mol/(Ls)；(A) (D)1:2，則，則表示的表示的(A)0.225

38、 mol/(Ls)； 故反應進行的快慢順序為。故反應進行的快慢順序為。答案答案A點評點評在同一個反應中用不同的物質來表示同一段時在同一個反應中用不同的物質來表示同一段時間內的反應速率時，其數值可以是不同的，但表示這個反應間內的反應速率時，其數值可以是不同的，但表示這個反應速率的含義是相同的。速率的含義是相同的。在容積為在容積為10 L的密閉容器中，通入的密閉容器中，通入40 mol N2和和120 mol H2，在一定條件下進行反應，在一定條件下進行反應，2 s后達到平衡狀態(tài)，此時后達到平衡狀態(tài)，此時N2的的濃度為濃度為2 mol/L。試求：。試求：(1)用用H2濃度表示的濃度表示的2 s 內

39、的平均反應速率。內的平均反應速率。(2)N2的轉化率。的轉化率。(3)平衡時平衡時NH3的體積分數。的體積分數。解析解析N23H2 2NH3起始量起始量/ mol40120 0平衡量平衡量/ mol2060 40變化量變化量/ mol2060 40(1)(N2) 3 mol/(Ls) (2)N2的轉化率：的轉化率： 100%50% (3)平衡時平衡時N2的體積分數：的體積分數： 100%33.3%答案答案(1)3 mol/(Ls)(2)50%(3)33.3%(2006四川四川)一定溫度下，在一定溫度下，在2 L的密閉容器中，的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。三

40、種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是下列描述正確的是()A反應開始到反應開始到10 s時，用時，用Z表示的反應速率為表示的反應速率為0.158 mol/(Ls)B反應開始到反應開始到10 s時，時，X的物質的量濃度減少了的物質的量濃度減少了0.79 mol/L C反應開始到反應開始到10 s時，時，Y的轉化率為的轉化率為79.0%D反應的化學方程式為反應的化學方程式為X(g)Y(g) Z(g)解析解析首先根據各物質的物質的量隨時間的變化曲線，首先根據各物質的物質的量隨時間的變化曲線，明確明確X、Y為反應物，為反應物，Z為產物，反應開始到為產物，反應開始到10 s時，時，(

41、Z) 0.079 molL1s1，(X) 0.079 molL1s1，(Y) (Y) 0.079 molL1s1。由速率之比等于。由速率之比等于各物質的計量數之比得，各物質的計量數之比得，n(X) n(Y) n(Z)1:1:2，化學，化學反應方程為反應方程為X(g)Y(g) 2Z(g)，因此，因此A、B、D項錯。項錯。答案答案C1.化學反應速率測量的基本思路化學反應速率測量的基本思路化學反應速率是通過實驗測定的。因為化學反應中發(fā)化學反應速率是通過實驗測定的。因為化學反應中發(fā)生變化的是體系中的化學物質生變化的是體系中的化學物質(包括反應物和生成物包括反應物和生成物)，所以，所以與其中任何一種化學

42、物質的濃度與其中任何一種化學物質的濃度(或質量或質量)相關的性質在測量相關的性質在測量反應速率時都可以加以利用。反應速率時都可以加以利用。2用于化學反應速率測量的物質的性質用于化學反應速率測量的物質的性質(1)直接可觀察的性質，如釋放出氣體的體積和體系的直接可觀察的性質，如釋放出氣體的體積和體系的壓強。壓強。(2)依靠科學儀器才能測量的性質，如顏色的深淺、光依靠科學儀器才能測量的性質，如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導電能力等。的吸收、光的發(fā)射、導電能力等。(3)在溶液中，當反應物或產物本身有比較明顯的顏色在溶液中，當反應物或產物本身有比較明顯的顏色時，常常利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比

43、關系來跟蹤時，常常利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。反應的過程和測量反應速率。3測定化學反應速率的物理方法測定化學反應速率的物理方法測定化學反應速率的關鍵是測定某一時間間隔內，反測定化學反應速率的關鍵是測定某一時間間隔內，反應體系中某物質濃度的變化。由于物質的某些物理性質應體系中某物質濃度的變化。由于物質的某些物理性質(如如壓強、體積、吸光度、電導率等壓強、體積、吸光度、電導率等)與其物質的量或濃度存在與其物質的量或濃度存在的函數關系，因此人們常用物理方法準確而快速地測定反應的函數關系，因此人們常用物理方法準確而快速地測定反應物或生成物濃度的變化來確定化學反

44、應速率。常用于測定化物或生成物濃度的變化來確定化學反應速率。常用于測定化學反應速率的物理方法有以下幾種。學反應速率的物理方法有以下幾種。(1)量氣法對于反應：量氣法對于反應：2H2O2 2H2OO2，可測，可測量反應中惟一的氣體產物氧氣在溫度、壓強一定時的體積變量反應中惟一的氣體產物氧氣在溫度、壓強一定時的體積變化。化。(2)比色法由于物質對特定波長的光的吸收性能不同，比色法由于物質對特定波長的光的吸收性能不同，因此可以通過吸光度來測定反應物濃度。例如，在丙酮的溴因此可以通過吸光度來測定反應物濃度。例如，在丙酮的溴化反應過程中：化反應過程中：CH3COCH3Br2CH3COCH2BrHBr有色

45、反應物有色反應物Br2吸收波長為吸收波長為450 nm的光波，因此可用分的光波，因此可用分光光度計測量溶液對該波長的吸光度，據此計算化學反應速光光度計測量溶液對該波長的吸光度，據此計算化學反應速率。率。(3)電導法根據離子導電能力的差異，通過電導率的電導法根據離子導電能力的差異，通過電導率的變化測定反應物中離子濃度的變化，從而計算化學反應速率。變化測定反應物中離子濃度的變化，從而計算化學反應速率。例如，在乙酸乙酯水解反應中：例如，在乙酸乙酯水解反應中：CH3COOC2H5OHCH3COOC2H5OH由于由于OH的電導遠大于的電導遠大于CH3COO的電導，可以利用電的電導，可以利用電導儀測量出溶

46、液電導的變化，據此求得導儀測量出溶液電導的變化，據此求得OH濃度的變化，從濃度的變化，從而求得化學反應速率。而求得化學反應速率。案例精析案例精析【例例5】反應速率反應速率和反應物濃度的關系是用實驗方和反應物濃度的關系是用實驗方法測定的?；瘜W反應法測定的?；瘜W反應H2Cl22HCl的反應速率可表示為的反應速率可表示為Kc(H2)mc(Cl2)n，式中，式中K為常數，為常數，m、n值可用下表中數據值可用下表中數據確定之。確定之。c(H2)(molL1) c(Cl2)(molL1) (molL1s1)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K由此可推得，由此可推得，m、n值正確的是

47、值正確的是()Am1、n1 Bm 、n Cm 、n1 Dm1、n 解析解析這是一道利用數據信息探討化學反應速率與濃這是一道利用數據信息探討化學反應速率與濃度之間的定量關系的學科內綜合題，解答本題的關鍵是準確度之間的定量關系的學科內綜合題，解答本題的關鍵是準確理解題供數據所反映的規(guī)律，再根據相關規(guī)律求值。將題中理解題供數據所反映的規(guī)律，再根據相關規(guī)律求值。將題中第二組數據代入關系式中可得，第二組數據代入關系式中可得，2m2，因此，因此m1；再將第；再將第三組數據代入關系式中可得，三組數據代入關系式中可得，2m4n4.0 即即4n2，則，則n1/2答案答案D點評點評本題是以化學反應本題是以化學反應

48、“速率方程式速率方程式”為背景的信為背景的信息遷移題，意在考查同學們接受信息處理數據的能力。息遷移題，意在考查同學們接受信息處理數據的能力。下表數據是在某高溫下，金屬鎂和鎳分別在氧氣中進下表數據是在某高溫下，金屬鎂和鎳分別在氧氣中進行氧化反應時，在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄：行氧化反應時，在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄： 反應時間：反應時間：t/h 1 4 9 16 25 MgO層厚層厚 Y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a NiO層厚層厚Y/nm b 2b 3b 4b 5b注：注：a和和b均為與溫度有關的常數均為與溫度有關的常數請?zhí)羁栈卮穑赫執(zhí)羁栈卮穑?

49、1)金屬高溫氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生長速金屬高溫氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生長速率來表示，其理由是率來表示，其理由是_。(2)金屬氧化膜的膜厚金屬氧化膜的膜厚Y跟時間跟時間t所呈現的關系是所呈現的關系是(填填“直直線線”、“拋物線拋物線”、“對數對數”或或“雙曲線雙曲線”等類型等類型)：MgO氧化膜厚氧化膜厚Y屬屬_型，型，NiO氧化膜厚氧化膜厚Y屬屬_型。型。(3)Mg與與Ni比較，哪一種金屬具有良好的耐氧化腐蝕性：比較，哪一種金屬具有良好的耐氧化腐蝕性：_，其理由是：，其理由是：_。解析解析金屬因高溫被氧化而遭到破壞是常見的一種腐金屬因高溫被氧化而遭到破壞是常見的一種腐蝕現象，

50、不同的金屬因其所形成的氧化膜致密程度的不同而蝕現象，不同的金屬因其所形成的氧化膜致密程度的不同而腐蝕性不同。腐蝕性不同。(1)因化學反應的快慢既可用反應物的消耗速率表示，因化學反應的快慢既可用反應物的消耗速率表示，也可用生成物的生成速率表示，所以金屬的腐蝕速率可用其也可用生成物的生成速率表示，所以金屬的腐蝕速率可用其氧化膜的生長速率來表示。氧化膜的生長速率來表示。(2)分析題中數據不難想像出以下數學模型：時間從分析題中數據不難想像出以下數學模型：時間從1 h到到4 h，Y從從0.05a增至增至0.2a，厚度增至原來的，厚度增至原來的4倍；時間從倍；時間從1 h到到9 h，Y從從0.05a增至增

51、至0.45a，厚度增至原來的，厚度增至原來的9倍，可知倍，可知MgO厚度厚度Y與時間與時間t關系為關系為Y0.05at。時間從。時間從1 h 到到4 h，Y從從b增增至至2b；時間從；時間從1 h到到9 h，Y從從b增至增至3b，可知，可知NiO膜厚膜厚Y與時與時間關系為間關系為Ybt1/2。由數學知識知，前者為直線型，后者為。由數學知識知，前者為直線型，后者為拋物線型，據此可知，拋物線型，據此可知，Y隨時間隨時間t增長比增長比Y隨時間增長得慢，隨時間增長得慢，故而鎳的耐高溫腐蝕性能比鎂好。故而鎳的耐高溫腐蝕性能比鎂好。答案答案(1)反應速率可以用反應物的消耗速率，也可以反應速率可以用反應物的

52、消耗速率，也可以用產物的生成速率來表示用產物的生成速率來表示(2)直線拋物線直線拋物線(3)Ni它的它的腐蝕速率隨時間的增長比鎂的要慢腐蝕速率隨時間的增長比鎂的要慢點評點評注意在解答注意在解答(3)時，有的同學誤認為膜厚度變化時，有的同學誤認為膜厚度變化大的更耐腐蝕。本題考查學生研究解決實際問題的能力，需大的更耐腐蝕。本題考查學生研究解決實際問題的能力，需要綜合運用化學和數學的某些知識。從實際數據出發(fā)，建立要綜合運用化學和數學的某些知識。從實際數據出發(fā)，建立數學模型，進而從物質內部結構做出解釋，這是化學研究問數學模型，進而從物質內部結構做出解釋，這是化學研究問題常用的一種方法。題常用的一種方法

53、。一、研究化學反應原理的方法一、研究化學反應原理的方法概念模型法概念模型法1建立簡化的有效碰撞模型的設想建立簡化的有效碰撞模型的設想為了突出化學反應最重要的內涵，忽略其他因素的干為了突出化學反應最重要的內涵，忽略其他因素的干擾作用，選擇氣相反應體系作為研究有效碰撞的基本模型。擾作用，選擇氣相反應體系作為研究有效碰撞的基本模型。其優(yōu)點是：氣體分子運動空間遠遠大于自身體積所占有的空其優(yōu)點是：氣體分子運動空間遠遠大于自身體積所占有的空間，環(huán)境影響因素相對較小。該概念模型最重要的內容也更間，環(huán)境影響因素相對較小。該概念模型最重要的內容也更加突出，更容易掌握。如在水溶液中的反應，水占較大的量，加突出，更

54、容易掌握。如在水溶液中的反應，水占較大的量，研究水溶液中的化學反應就不能忽略水分子的作用。研究水溶液中的化學反應就不能忽略水分子的作用。2模型的基本構架模型的基本構架簡化后的有效碰撞模型簡化后的有效碰撞模型(1)模型的建構。模型的建構。在一個潔凈的容器中，使氫氣與氧氣按體積比在一個潔凈的容器中，使氫氣與氧氣按體積比21的的比例混合，氣體分子因自由運動不斷發(fā)生碰撞比例混合，氣體分子因自由運動不斷發(fā)生碰撞(互相撞觸互相撞觸)這是發(fā)生化學反應的必要條件。這是發(fā)生化學反應的必要條件。(2)假設與事實。假設與事實。研究結果表明，從分子的熱運動來看，分子發(fā)生碰撞研究結果表明，從分子的熱運動來看，分子發(fā)生碰

55、撞的機會很多。如在常溫常壓下每個氫分子、氧分子自身或它的機會很多。如在常溫常壓下每個氫分子、氧分子自身或它們之間的碰撞幾率為們之間的碰撞幾率為2.3551010次次/秒。假如每次碰撞都能發(fā)秒。假如每次碰撞都能發(fā)生化學反應，則化學變化瞬間即可完成，但事實并非如此。生化學反應，則化學變化瞬間即可完成，但事實并非如此。(3)立論。立論。并不是每次分子間的碰撞都會引發(fā)化學反應，只有其并不是每次分子間的碰撞都會引發(fā)化學反應，只有其中很少一部分氣體分子的碰撞是有效的，即有效碰撞中很少一部分氣體分子的碰撞是有效的，即有效碰撞這這是發(fā)生化學反應的充分條件。是發(fā)生化學反應的充分條件。3活化分子和活化能活化分子和

56、活化能(1)對該模型的進一步認識。對該模型的進一步認識。如右圖所示，具有足夠能量如右圖所示，具有足夠能量(活化能活化能)的分子的分子活化分活化分子的碰撞是有效碰撞的必要條件，但不充分。只有當活化分子的碰撞是有效碰撞的必要條件，但不充分。只有當活化分子采取合適的取向進行碰撞時才能反應。子采取合適的取向進行碰撞時才能反應。(2)活化分子?；罨肿?。具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。(3)活化能?；罨??；罨肿痈叱龇磻锓肿悠骄芰康牟糠郑凶龌罨罨肿痈叱龇磻锓肿悠骄芰康牟糠?，叫做活化能。如下圖所示。能。如下圖所示。(4)活化能

57、為活化能為0的反應。的反應。我們很熟悉的離子反應就是一個例證：我們很熟悉的離子反應就是一個例證：H和和OH、Ag和和Cl在水溶液中混合時，反應幾乎都是在瞬間內完成的。在水溶液中混合時，反應幾乎都是在瞬間內完成的。應當認為它們不需要活化能來推動它們之間的反應。還有一應當認為它們不需要活化能來推動它們之間的反應。還有一個人們不太熟悉的例子，那就是距離地面約個人們不太熟悉的例子，那就是距離地面約50 km85 km的的大氣層，平均溫度只有大氣層，平均溫度只有50，但是存在于其中的大量自由，但是存在于其中的大量自由原子之間的反應，卻不需要活化能的推動。原子之間的反應，卻不需要活化能的推動。 善于思考和

58、分析問題的同學可能已經發(fā)現，上面講的善于思考和分析問題的同學可能已經發(fā)現，上面講的這兩類反應不需要活化能的原因，是它們在反應之前已經成這兩類反應不需要活化能的原因，是它們在反應之前已經成為自由的離子或原子，不再需要用來破壞或減弱化學鍵以便為自由的離子或原子，不再需要用來破壞或減弱化學鍵以便啟動化學反應的啟動化學反應的“活化能活化能”的緣故。有趣的是，這從另一個的緣故。有趣的是，這從另一個側面證實了有效碰撞理論模型的合理性。側面證實了有效碰撞理論模型的合理性。(5)人們認識的局限性。人們認識的局限性。化學反應的活化能可以用實驗方法測定，它對于人們化學反應的活化能可以用實驗方法測定，它對于人們了解

59、化學反應速率和影響化學反應速率的因素很有幫助。遺了解化學反應速率和影響化學反應速率的因素很有幫助。遺憾的是，到目前為止，人們還沒有完全掌握計算或推測化學憾的是，到目前為止，人們還沒有完全掌握計算或推測化學反應活化能的理論方法。這個工作可能要留給今后的化學家反應活化能的理論方法。這個工作可能要留給今后的化學家們去完成了。們去完成了。(6)結論。結論。某一化學反應速率的大小與單位時間內有效碰撞次數某一化學反應速率的大小與單位時間內有效碰撞次數有關，而有效碰撞次數的多少與單位體積內反應物中活化分有關，而有效碰撞次數的多少與單位體積內反應物中活化分子的多少有關，活化分子的多少又與該反應的活化能的大小子

60、的多少有關，活化分子的多少又與該反應的活化能的大小有關，活化能的大小是由反應物分子的性質決定的，而反應有關，活化能的大小是由反應物分子的性質決定的，而反應物分子的性質又與分子的內部結構密切相關?？梢哉f，反應物分子的性質又與分子的內部結構密切相關。可以說，反應物分子的內部結構是決定化學反應速率的內因。那么，對于物分子的內部結構是決定化學反應速率的內因。那么，對于一個特定反應，人類如何利用和控制，還需要研究外界條件一個特定反應，人類如何利用和控制，還需要研究外界條件對它的影響。這將在后面的學習中繼續(xù)討論。對它的影響。這將在后面的學習中繼續(xù)討論。4催化劑催化劑(1)催化劑的特征。催化劑的特征。高效性