内容正文:
第二章
化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
主讲老师:张文
2023年8月23日
01
02
掌握归一法及三段法进行相关计算★
理解化学反应速率的概念及表达式
学习目标
03
掌握影响化学反应速率的因素★★
迁移应用
如何来表示一个反应的快慢呢?
速率(单位时间内物体运动的距离)
化学反应速率
思考1:
物理上我们一般用什么来表示物体运动的快慢程度呢?
思考2:
化学反应的快慢是不一样的
节日焰火
溶洞形成
钢铁生锈
如何定量的表示一个反应的化学反应速率呢?
导入新知
通常用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
化学反应速率
概念
表示方法
定义式
常用单位
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
——(均取正值)
mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
Δc 表示某物质浓度的变化,常用单位mol·L-1
Δt 表示时间变化,常用单位s、min或h
举例
在密闭容器中发生反应:N2 + 3H2 2 NH3,反应开始时 N2的浓度为0.8mol/L,5min后,N2的浓度变为0.7mol/L。当△t=5min时,△c(N2)= - 0.1mol/L。
根据化学方程式中各物质化学计量数的关系,可得到△c(H2)= —0.3mol/L,△c(NH3)= 0.2mol/L。用N2 ,H2 ,NH3的浓度表示的化学反应速率分别为:
【例2】在2L密闭容器中合成氨的反应 N2 + 3H2 2NH3,开始时 ,N2 的为 4 mol,H2 的浓度为 12 mol,5 min 后 N2的浓度为 3 mol。分别用 N2、H2 、NH3浓度变化表示该化学反应速率。
υ(N2)=-
= 0.2 mol/(L·min)
Δn(N2)
VΔt
Δc(N2) =3 mol-4 mol =-1 mol
-1 mol/L
5 min
=-
3
1
=
υ(H2)
υ(N2)
2
1
=
υ(NH3)
υ(N2)
υ(H2)
= 0.6 mol/(L·min)
υ(NH3)
= 0.4 mol/(L·min)
υ(H2)
= 3×υ(N2)
υ(NH3)
= 2×υ(N2)
例题精练
1.反应原理
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
通过测定一定量的酸、碱溶液在反应前后温度的变化,计算反应放出的热量,由此得中和热。
三段式法:
起始浓度 c(始)
变化浓度 Δ c(变)
终了浓度 c(末)
例如:反应 mA + nB pC
c(始) (mol/L) a b c
Δ c(变)(mol/L)
c(末) (mol/L)
mx
nx
px
c+px
b-nx
a-mx
建立解决化学反应速率计算的思维模型
计算化学反应速率最常用的方法步骤
3.如图所示2mol金属钠和1mo1氢气板应的能量关系。下列说法不正确的是
知识小练
在2L的密闭容器中,加入1mol N2和3mol的H2,发生
N2 + 3H2 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。
解: N2 + 3H2 2NH3
起始量(mol): 1 3 0
2s末量(mol): 1-0.2 3-0.6 0.4
变化量(mol): 0.2 0.6 0.4
则 V(N2)=0.2/2×2=0.05 mol/(L·s)
V(H2)=0.6/2×2=0.15 mol/(L·s)
V(NH3)=0.4/2×2=0.1 mol/(L·s)
运用解决化学反应速率计算的思维模型解决具体问题
【思考1】V(N2)、 V(H2 )与 V(NH3)的数值是否相同?
问题讨论
【思考2】是否表示此反应的同一种速率?数值上有何规律?
【思考3】由上述计算题的结果,你会得出什么结论?
结论:对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说
V(A ):V(B) :V(C) :V(D)
= △C(A) :△C(B) :△C(C ):△C(D )