内容正文:
第六章
化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第一课时 化学反应的速率
学习目标
1. 掌握化学反应速率的概念和表示方法;
2.能够进行化学反应速率的简单计算;
3. 理解并掌握影响化学反应速率的因素。
【课前引导】
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。
牛奶变质
瓦斯爆炸
钟乳石的形成
思考讨论
不同的化学反应进行的快慢千差万别,“快与慢”是一种定性的比较;
气泡的快慢
浑浊的快慢
固体消失的快慢
颜色的变化
在科学研究和实际应用中,
如何对化学反应进行的快慢进行定量的描述或比较?
一、化学反应速率
1.定义:衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表示方法:单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示(取正值)。
3.表达式:______________
单位: ________________________________________________
mol·L-1·s-1或mol/(L·s),mol·L-1·min-1或mol/(L·min)
【当堂练习】
练习1: 在容积为1L的容器内,反应物A的浓度在10 s内从4 mol/L变成1 mol/L。则在这10 s内用A表示的化学反应速率为多少?
v(A)
∆c(A)
∆t
=
=
4 mol·L-1–1 mol·L-1
10 s
3 mol·L-1
10 s
0.3 mol·L-1·s-1
=
=
问:第10s的反应速率为多少?
无法确定
化学反应速率是一段时间内平均反应速率而不是某一时刻的瞬时速率;
微点拨1
【当堂练习】
练习2:在容积为2L的容器内,在5 min内生成物A的物质的量从1mol变成3 mol。则在这5min内用A表示的化学反应速率为多少?
v(A)
∆c(A)
∆t
=
=
3 mol –1 mol
2L ·5min
2 mol
2L ·5min
0.2 mol·L-1·min-1
=
=
化学反应速率是单位时间内的浓度变化量,并非物质的量的变化量;
微点拨2
练习3: 已知反应:2SO2 + O2 2SO3,4 mol SO2和2 mol O2 在2 L的密闭容器中反应2 min 后,SO2的物质的量浓度为1.5 mol/L,求SO2、O2、SO3的反应速率。
4. “三段式”计算
(1)写出有关反应的化学方程式;
(2)标出各物质的起始量、变化量、最终量(可用物质的量,也可用浓度);
(3)根据已知条件列方程式计算。
v(O2)=0.0025 mol/(L·s)
v(NH3)=0.002 mol/(L·s)
v(NO)=0.002 mol/(L·s)
练习4:反应4NH3(g)+5O2 (g) = 4NO(g)+6H2O(l) 在5L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为多少?分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。
不用固体或纯液体表示化学反应速率。
不用固体或纯液体表示化学反应速率,因为Δc=0。
微点拨3
v(H2O) ——无法表示
变化量
练习5:在1L的密闭容器中,加入8molN2和20mol H2,发生N2 + 3H2 2NH3,在5min末时,测得容器中含有6mol的N2,求该反应的化学反应速率。
N2 + 3H2 2NH3
起始量 8 20 0
最终量
6 14 4
v(N2)= 2/5=0.4mol/(L·min)
v(H2)= 6/5=1.2mol/(L·min)
v(NH3)= 4/5=0.8mol/(L·min)
4
2
6
同一反应的反应速率可以用不同的物质表示,其数值可能不同,也可能相同,但所表示的意义是相同的。指明具体物质v(A)
微点拨4
v(N2)= 2/5=0.4mol/(L·min)
v(H2)= 6/5=1.2mol/(L·min)
v(NH3)= 4/5=0.8mol/(L·min)
将∶ V(N2): V(H2 ): V(NH3)=
同一反应中,各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比。即:反应:mA + nB == pC + qD v(A): v(B): v(C): v(D)==m:n:p:q
微点拨5