6.2.1 化学反应速率-【精讲课堂】2022-2023学年高一化学同步精品课件（人教版2019必修第二册）

第二节 化学反应的速率与限度 化学反应的速率 在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。 在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。 爆 炸 很快 (瞬 间) 较快 牛奶变质 (几天) 较慢 铁钉生锈 (几个月) 溶洞的形成 很慢 (上亿年) 例如 反应的快慢与我们有什么关系 有利的反应适当快一些好；有害的反应越慢越好。 如：工业上合成氨、生产硫酸、硝酸等，快一些好； 食物的变质、橡胶、塑料的老化、金属的腐蚀，越慢越好。 那么我们通常可以通过哪些现象来描述化学反应进行的快慢？ 在实验中我们通过通过观察下列现象来定性描述化学反应的快慢 ①冒气泡快慢 ②颜色变化快慢 ③固体量的减少快慢 ④溶液变浑浊快慢 ⑤温度的变化快慢 不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。 思考与讨论 什么是定性？什么是定量？ 例如：我们学过物理都知道： （1）光的传播速度是很快的； （2）光在空气中的传播速度是3×108m/s。 是定性描述，属于基本常识 是定量描述，属于科学素养 那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？ 与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示相类似，化学反应过程中进行的快慢用“反应速率”来表示。 1.定义 衡量化学反应进行的快慢程度的物理量 2.表示方法 通常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（均取正值）（不用固体或纯液体表示） 一.化学反应速率 3．数学表达式 Δc —— 某一反应物或生成物浓度的变化量，常用单位：mol/L； Δt —— 变化所用时间，常用单位：s，min，h； Δn —— 某一反应物或生成物物质的量的变化量，常用单位：mol； V —— 化学反应速率。 v (x) = —— Δc(x) Δ t v (x) = —— Δ t Δn(x) V —— 4. 单位： mol/(L ·s) 或 mol /(L ·min) mol ·L-1 ·s-1或mol ·L-1 ·min-1 例题1：在 N2 + 3H2 NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0. 6 mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？ v (NH3) = △c (NH3) △t = (0. 6 – 0 )mol/L 2s = 0.3mol/(L·s) 注意：反应速率指2 s内的平均速率！ 例题2： 反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？ = 0.002mol/(L·s) △c (NO) = △n (NO) V = 0.3mol 5L = 0.06 mol/L v (NO) = △c (NO) △t = 0.06mol/L 30s 一个化学反应涉及反应物生成物多种物质时，表示化学反应速率时必须指明用哪种物质做标准。 如对于任意一个反应， mA + nB = pY + qZ △c(A) vA = ——— △ t △c(B) vB = ——— △ t △c(Y) vY = ——— △ t △c(Z) vZ = ——— △ t 例题3：在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中，充入0.8 mol CO2，一定条件下发生C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。 (1)固体碳减少的质量为____g，固体或纯液体的浓度视为常数，_______(填“是”或“否”)可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。 4.8 否 (2)请完成下表中相关空格 物质 CO2 CO 起始浓度(mol·L－1) 0.4 0 变化浓度(mol·L－1)     5 min时浓度(mol·L－1) 0.2   5 min内的化学反应速率 数值     单位     0.2 0.4 0.4 0.04 0.08 mol·L－1·min－1 mol·L－1·min－1 (3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率之比 ＝_____，它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比_____(填“相同”或“不同”)。 相同 C(s)＋CO2(g)===2CO(g) 12 用不同的物质可以表示同一个化学反应的化学反应速率，数值可能相同，也可能不同，但意义一样，都可以表