化學(xué)反應(yīng)速率1課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

化學(xué)反應(yīng)速率與限度第一課時化學(xué)反應(yīng)速率1、含義：

2、表示方法:單位：mol/（L﹒S）或mol/（L﹒min）等表示化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量。通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。（物質(zhì)的量濃度）v(B)=△C(B)△t=△n(B)△tV（適用于氣體或溶液）3、注意事項：1)υ是平均速率；取正值;2)不用固體物質(zhì)和純液體表示反應(yīng)速率;3)要指明具體物質(zhì);1.在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol/L變成1.0mol/L。在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？υ（A）＝△c（A）△t=3.0mol/L10s＝0.3mol/(L?s)注意：反應(yīng)速率指10s內(nèi)的平均速率！解：練一練2.固定容器的體積2L，某一反應(yīng)物的物質(zhì)的量為2.0mol，經(jīng)過4min后，它的物質(zhì)的量變成了1.68mol,則在這4min內(nèi)它的平均反應(yīng)速率是__

_____0.04mol/(L·min)v

(B)=△C(B)△t=△n(B)△tV53.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中正確的是(

)A.化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L－1B.化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示C.可用單位時間內(nèi)氫離子物質(zhì)的量濃度的變化來表示氫氧化鈉和硫酸的反應(yīng)速率D.對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯C64.反應(yīng)4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol·L－1。對此化學(xué)反應(yīng)速率表示正確的是(

)A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·L－1·min－1B.分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率,其比值是3∶2∶1C.在2min末的反應(yīng)速率,用B表示是0.3mol·L－1·min－1D.在這2min內(nèi)B和C兩物質(zhì)濃度都是逐漸減小的

B例1.在體積為2L的密閉容器中通入1molN2和3molH2,發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3,經(jīng)2s后測得反應(yīng)容器內(nèi)N2

的物質(zhì)的量為0.4mol,求v(N2)、v(H2)、v(NH3)

三段式計算：N2+3H22NH3n開始1mol30△n

n2s后

單位統(tǒng)一v(N2)

=0.15mol/（L﹒S）v(H2)

=0.45mol/（L﹒S）v(NH3)

=0.3mol/（L﹒S）各物質(zhì)的速率之比=系數(shù)之比=轉(zhuǎn)化量(△n

或△C

)之比

0.4

1.2

1.2

0.61.81.2例2.在體積固定密閉容器中,合成氨的反應(yīng),剛開始時氮氣為8mol/L與氫氣的濃度為20mol/L。5min后,測得容器內(nèi)生成的氮氣的濃度為6mol/L。用N2、H2、NH3的濃度變化表示的反應(yīng)速率。268mol/L200C開始△CC5min后6v(N2)＝

0.4mol/(L·min)v(H2)＝

1.2mol/(L·min)v(NH3)＝

0.8mol/(L·min)414

4v(B)=△C(B)△tN2+3H22NH3例3：在2L的密閉容器中，加入1molN2和3mol的H2，發(fā)生N2+3H22NH3

，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。解：N2+3H22NH3n開始：130△n：

1-0.23-0.6

則V（N2）=0.2/2×2=0.05mol/（L·s）

V（H2）=0.6/2×2=0.15mol/（L·s）

V(NH3)=0.4/2×2=0.1mol/（L·s）0.40.40.6

0.2n2s后：常見題型例舉練習(xí)1.反應(yīng)4NH3+5O2===4NO+6H2O在2L的密閉容器中進行，2s后，NO的物質(zhì)的量增加了0.4mol，求：v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)v(O2)

=0.125mol/（L·s）v(NO)

=0.1mol/（L·s）v(NH3)

=0.1mol/（L·s）v(H2O)

=0.15mol/（L·s）氨分解反應(yīng)在容積為2L的密閉容器內(nèi)進行。已知起始時氨氣的物質(zhì)的量為4mol,5s末為2.4mol，求v(N2)、v(H2)、v(NH3)

練習(xí)2v(N2)

=0.08mol/（L·s）v(H2)

=0.24mol/（L·s）v(NH3)

=0.16mol/（L·s）練1.在2L的密閉容器中,加入2molN2和3mol的H2,發(fā)生,在2s末時,測得容器中含有1.2mol的NH3,求(1)2s末時H2的濃度;

(2)2s末時N2的物質(zhì)的量;(3)2s內(nèi)生成NH3的化學(xué)反應(yīng)速率;(4)2s時H2的轉(zhuǎn)化率。n開始：2mol30△n：

1.41.21.21.81.2

0.6n2s后：N2+3H22NH3(1)0.6mol/L(2)1.4mol(3)0.3mol/(L·S)(4)60%5.轉(zhuǎn)化率=X100%轉(zhuǎn)化的量起始量N2+3H22NH3解：常見題型例舉例3.在4L的密閉容器中,通入一定量的NH3

和O2。反應(yīng)4NH3+5O2=4NO+6H2O進行5s后,測得容器中NO的物質(zhì)的量增加了0.8mol,此時容器中O2的物質(zhì)的量為3mol,求:(1)O2的起始物質(zhì)的量(2)5s時O2的轉(zhuǎn)化率(3)5s內(nèi)NH3的化學(xué)反應(yīng)速率(4)5s時容器中H2O(g)的物質(zhì)的量濃度4NH3+5O2==4NO+6H2O解：n開始：

0mol0

0.811.2

0.81.2(1)4mol(2)25%(3)0.04mol/(L·S)(4)0.3mol/L0.8△n：n5s后：34mol練2.在一定溫度下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO22NO＋O2,經(jīng)2min后,測得混合氣中NO2濃度為0.06mol/L,O2的濃度為0.12mol/L,且各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化.求:(1)NO2的起始濃度(2)2min時NO2的轉(zhuǎn)化率(3)2min內(nèi)生成NO的化學(xué)反應(yīng)速率。2NO22NO＋O2C開始

0mol/L0△C

0.240.240.12C2min后

0.060.240.12(1)0.3mol/L

(2)80%(3)0.12mol/(L·min)解：0.3mol/L例4.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于容積為2L的密閉容器中，使其發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)＋Y(g)==nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW,若測知以Z濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol/(L·min).求:（1）n的值（2）5min時X氣體的轉(zhuǎn)化率

（3）5min時Y氣體的物質(zhì)的量濃度例2.在一定溫度下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO22NO＋O2,經(jīng)2min后,測得混合氣中NO2濃度為0.06mol/L,O2的濃度為0.12mol/L,且各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化。求：(1)NO2的起始濃度。(2)2min時NO2的轉(zhuǎn)化率。(3)2min內(nèi)生成NO的化學(xué)反應(yīng)速率。2NO22NO＋O2C開始x

mol/L00△C

0.240.240.12C2min后

0.060.240.12(1)0.3mol/L

(2)80%(3)0.12mol·L－1·min－15.轉(zhuǎn)化率=X100%轉(zhuǎn)化的量起始量5.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于容積為2L的密閉容器中，使其發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)＋Y(g)==nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW,若測知以Z濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol/(L·min).求:（1）n的值（2）5min時X氣體的轉(zhuǎn)化率？練一練6.在2L容積不變的容器中,發(fā)生N2＋3H2==2NH3的反應(yīng)?，F(xiàn)通入4molH2和4molN2,10s內(nèi)用H2表示的反應(yīng)速率為0.12mol/(L·s).求:（1）10s后容器中N2的物質(zhì)的量（2）10s時容器中H2的物質(zhì)的量濃度2、比較反應(yīng)速率的大小練習(xí)2.反應(yīng)A+3B==2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是

④﹥②=③﹥①注意：在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小，因為速率大小與表示速率的物質(zhì)在反應(yīng)中的化學(xué)計量有關(guān)。習(xí)題1.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中，發(fā)生反應(yīng)：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g).5min末已生成0.2molW，若測知以Z濃度的變化來表示平均速率為0.01mol/(L·min),則

(1)上述反應(yīng)Z氣體的計量系數(shù)n的值是______(2)上述反應(yīng)在5min末時，已用去的Y占原來物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________習(xí)題2：一定溫度下，向一個容積為2L的事先裝入催化劑的真空密閉容器中通入1mol氮氣和3mol氫氣，3min后測得容器內(nèi)的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內(nèi)，求用氫氣的量的變化來表示的該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(H2)。練習(xí)：反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：(1)v(A)=0.3mol/（L·s）(2)v(B)=0.6mol/（L·s）(3)v(C)=0.4mol/（L·s）(4)v(D)=0.45mol/（L·s）則該反應(yīng)速率的快慢順序為—————————。(1)>(4)>(2)=(3)練習(xí)：在25℃時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進行到2s時收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：

(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為

；

(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為

；

(3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率

較快，其原因可能

。0.25mol/(L·s)0.25mol/(L·s)前2s前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大練習(xí)：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應(yīng)速率為0.12mol/L·s，則10s時，容器中B的物質(zhì)的量為

。

2、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣，3mol氫氣，3min后測得容器內(nèi)的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內(nèi)用氫氣的變化來表示反應(yīng)速率為

。3.2mol0.1mol/(L·min)根據(jù)下圖填空:(1)反應(yīng)物是_____;生成物是_____。(2)2min內(nèi)A、B、C三者的反應(yīng)速率是多少？該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___

_________Ａ、ＢＣ３Ａ＋２Ｂ３Ｃ二、化學(xué)反應(yīng)速率模型1、有效碰撞并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

——有效碰撞活化分子、正確取向（1）碰撞過輕

（2）碰撞取向不好

（3）活化分子的有效碰撞

HI分子的幾種可能的碰撞模式【例3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)。反應(yīng)速率為0.3mol/(L·s),若采取一定條件使反應(yīng)速率不變，當(dāng)A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%時，需多少秒？此時B的濃度是多少？[解析]

若A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，則反應(yīng)消耗A為4mol×90%＝3.6mol，同時消耗B為1.8mol，則【例3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)。反應(yīng)速率為0.3mol/(L·s),若采取一定條件使反應(yīng)速率不變，當(dāng)A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%時，需多少秒？此時B的濃度是多少？[解析]

若A的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%，則反應(yīng)消耗A為4mol×90%＝3.6mol，同時消耗B為1.8mol，則例4.在容積為10L的密閉容器中，通入40molN2和120molH2，在一定條件下進行反應(yīng)，2s后達(dá)到平衡狀態(tài)，此時N2的濃度為2mol/L。試求：(1)用H2濃度表示的2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率。(2)N2的轉(zhuǎn)化率。(3)平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)。[解析]

N2＋3H22NH3起始量/mol

40

120

0平衡量/mol

20

60

40變化量/mol

20

60

40(1)υ(N2)＝＝3mol/(L·s)

(2)N2的轉(zhuǎn)化率：×100%＝50%

(3)平衡時N2的體積分?jǐn)?shù)：

×100%＝33.3%[答案]

(1)3mol/(L·s)

(2)50%

(3)33.3%常見題型例舉1、用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率。例1、反應(yīng)4NH3+5O2===4NO+6H2O在5L的密閉容器中進行，30s后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率可表示為：A、v(O2)=0.01mol/L·sB、v(NO)=0.008mol/L·sC、v(H2O)=0.003mol/L·sD、v(NO)=0.002mol/L·sv(NO)=0.3/（5×30）=0.002mol/L·s2、比較反應(yīng)速率的大小例2、反應(yīng)A+3B==2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1

③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是④﹥②=③﹥①結(jié)論2：在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小。應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進行比較3、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)方程式。例3、某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z，經(jīng)過tmin后，測得物質(zhì)的量濃度分別為：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為：

3X2+Y2===2Z或3X2+Y2===2X3Y習(xí)題：已知反應(yīng)N2+3H22NH3，根據(jù)下圖判斷1、A是______物質(zhì)的量濃度變化情況2、C是______物質(zhì)的量濃度變化情況3、2分鐘內(nèi)N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)隨堂訓(xùn)練1、在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是（）(A)υ(H2)=0.1mol·L-1·min-1(B）υ(N2)=0.2mol·L-1·min-1（C)υ(NH3)=0.15mol·L-1·s-1

（D）υ(H2)=0.3mol·L-1·min-1c4、某溫度時，在2L容器中，x、y、z三種物質(zhì)隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：____________，反應(yīng)開始至2min，z的平均速率是

。0.05mol/(L·min)

yxz時間/min0.90.70.21.00.80.60.40.20.0物質(zhì)的量mol

12345當(dāng)堂訓(xùn)練3x+y2z

按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內(nèi)各盛有2g鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL4mL/L的硫酸，比較二者收集10mLH2所用的時間。二、化學(xué)反應(yīng)速率的實驗測定實驗步驟：1、連接實驗裝置2、檢查裝置的氣密性3、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應(yīng)5、觀察收集10mLH2所用的時間二、化學(xué)反應(yīng)速率的實驗測定注意事