内容正文:
第2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)
[课标要求目标]1.知道化学反应速率的表示方法 2.了解测定化学反应速率的简单方法
[核心素养目标]
1.通过研究化学反应速率变化和可逆反应,培养学生“变化观念与平衡思想”的学科素养。
2.通过运用“三段式”进行化学反应速率的计算,梳理模型意识,培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
[重点难点]化学反应速率的相关计算
活动一:温故知新——化学反应速率概念、表示方法和计算
学生任务:(1)复习:必修2第二章第三节;(2)阅读选修4教材P17
1、 化学反应速率概念
化学反应速率是 物理量。用字母 表示。
2、 表示方法:
1. 通常用单位时间内 的减少或 的增加来表示。
2. 表达式及其单位
(1)数学表达式: ;若恒容容器,则可表示为 。
(2)单位: 。
(3) 单位间的换算:1 mol·L-1·s-1=
三、化学反应速率的简单计算:
例:一定条件下,向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2 min时测得剩余N2 1 mol。求:(1)2min内N2、H2、NH3的平均反应速率v(N2)= ;v(H2)= ;v(NH3)=
(2)v(N2):v(H2):v(NH3)=
【注意】:(1)用三段式方法,厘清起始(始)、变化(变)、某时间末(末)或平衡(平)三段各个物质的量的关系,注意单位要统一。
从该例题可以得出:
(1)化学反应速率通常是指某一段时间内的 反应速率,而不是 反应速率。
(2)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能 也可能 ,但表示的意义 。因此,表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,在速率v的后面将该物质的化学式用括号括起来即v(B)。
(3)用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比=
= = 。
同时还应当注意:
(1)一般来说,随着反应的逐渐进行,反应物浓度会逐渐 ,化学反应速率也会逐渐 。
(2)固体或纯液体的浓度记为常数,Δc=0,因此不用 表示化学反应速率。
练习1:一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g)
练习2:在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 mol·L-1,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45 mol·L-1·s-1,则此段时间是( )
A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s
练习3:一定温度下,在固定体积的密闭容器中发生下列反应:2HI(g) H2(g) + I2(g)。若c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1时,需要15s,那么C(HI)由0.07 mol·L-1 降到0.05mol·L-1时,所需反应的时间为( )
A. 等于5s B. 等于10s C. 大于10s D. 小于10s
练习4:某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为 、 。
(3)5