6.2.1化学反应的速率 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第六章 化学反应与能量 第二节 化学反应的速率与限度 课时1 化学反应的速率 化学反应速率导入 生活中用速率表示速度快慢 化学上用化学反应速率来描述化学反应的快慢 化学反应速率 1、概念 3、公式 4、单位 mol/ ( L·min) 和 mol/ (L·s) mol·L-1·min-1 和 mol·L-1·s-1 用来衡量化学反应快慢程度的物理量 速度 单位时间物体运动的位移 化学反应速率 物质的量浓度的改变 反应物浓度的减少 生成物浓度的增加 v (B) = —— = —— Δc(B) Δ t Δ t Δn(B) V —— 2.表示方法 (均取正值) 1 mol·L－1·s－1 =60 mol·L－1·min－1 【例1】某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均速度为？ 5. 化学反应速率的计算： v ∆c ∆t = = 6 mol·L-1–2 mol·L-1 5 min 0.8 mol·L-1·s-1 = 化学反应速率表示平均速率，不表示瞬时速率 并不是速率越快，化学反应现象越明显。 【变式1】在2L容器中，某反应的反应物物质的量在5s内由8mol变成了2mol，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均速度为？ = 8 mol–2 mol 2L×5 min 0.6 mol·L-1·s-1 = 5. 化学反应速率的计算： v = — = —— Δc Δ t Δ t Δn V — 反应速率要指明具体物质并取正值 【变式2】在某一化学反应中，生成物B的浓度在5min内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_ ________。 【变式3】一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_______________。 0.3mol/(L·min) 0.048mol/(L·min) 5. 化学反应速率的计算： 表示气体或溶液反应速率,不能用于表示固体和纯液体(浓度为常数Δc=0) 用三段式计算化学反应速率的步骤： 1.写出相关的化学方程式 2.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量（可用物质的量，也可用浓度） 3.根据已知条件列方程式计算。 【例2】在1L的密闭容器中，加入8molN2和20mol H2发生N2+3H 2   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 结论1: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，但所表示的意义是相同的。在表示反应速率时，应注明具体物质如v(NO)。 由以上可知∶ V（N2）: V（H2 ）: V（NH3）= 0.4 : 1.2 : 0.8 = 1 : 3 : 2 结论2: 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。即对于反应：aA+bB=cC+dD vA:vB:vC:vD = a : b : c : d (1)化学反应速率为1.5 mol/(L·min)是指1 min 时某物质的浓度为1.5 mol/L( ) (2)C＋H2O(g)CO＋H2反应中，增加碳的质量，化学反应速率增大( ) (3)升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，化学反应速率均增大( ) (4)对于任何化学反应，增大压强，化学反应速率一定增大( ) (5)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的化学反应速率的数值可能不同，但表示的意义相同( ) 随堂检测 × × √ × √ 1、巧判断(对的画“√”，错的画“×”) 2、4 mol X和4 mol Y两种气体在2 L密闭容器中发生反应，生成Z和R两种气体，反应为2X＋Y=2Z＋R。前10 s内，用X表示的平均化学反应速率为0.12 mol/(L·s)，则10 s时，容器中Y的物质的量浓度为(　　) A．3.2 mol/L　　　　　　 B．1.4 mol/L C．1.8 mol/L D．2.8 mol/L 随堂检测 B 3、已知反应4CO(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)＝1.5 mol/(L·min) ②v(NO2)＝0.01 mol/(L·s) ③v(N2)＝0.4 mol/(L·min) ④v(CO2)＝1.1 mol/(L·min) 请比较上述4种情况反应的快慢： (按由大到小的顺序排列)。 ③①②④ 随堂检测 对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？ 调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。 钢铁腐蚀 食物腐坏 炼钢 合成氨 决定化学反应速率的主要因素是： 参加反应的物质本身的性质 （内因） 【答案】C 金属的活泼性不同 在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时,速率最快的是？ A .镁 B. 铝 C .钠 D .铁 影响化学反应速率的因素 外界条件对化学反应速率的影响——温度对化学反应速率影响的探究 实验步骤： 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 3% H2O2溶液，同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 冷水 热水 2 mL 3% H2O2溶液 (滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液) 外界条件对化学反应速率的影响——温度对化学反应速率影响的探究 实验探究 实验现象： 冷水中，产生气泡速率最慢 热水中，产生气泡速率较快 实验结论： 当其它条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小 外界条件对化学反应速率的影响——浓度对化学反应速率影响的探究 实验步骤 在两支大小相同的试管中均加入同等量大理石小碎块，然后分别滴入5滴0.1 mol/L 盐酸溶液和5滴1 mol/L 盐酸溶液，观察现象并进行对比。 0.1 mol/L 盐酸溶液 1 mol/L 盐酸溶液 外界条件对化学反应速率的影响——浓度对化学反应速率影响的探究 实验现象 0.1 mol/L盐酸溶液，产生气泡速率最慢 1 mol/L盐酸溶液，产生气泡速率较快 实验结论 当其它条件相同时，浓度越高，化学反应速率增大； 浓度越低，化学反应速率减小 外界条件对化学反应速率的影响——催化剂对化学反应速率影响的探究 外界条件对化学反应速率的影响——催化剂对化学反应速率影响的探究 实验现象 实验结论 加入催化剂的H2O2溶液产生气泡更快 催化剂(正)能加快化学反应速率 外界条件对化学反应速率的影响—固体表面积对化学反应速率影响的探究 加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快， 加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢 其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越大。 容器的容积不变 压缩体积或充入气态反应物 活化分子 在其它条件不变时，增大气体反应体系压强，相当于压缩体积，反应物的浓度增大，化学反应速率加快；反之则慢。(有气体反应) 改变体积 在其它条件不变时，充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢 活化分子 容器内压强不变 充入非反应气体 改变体积： 活化分子 在其它条件不变时，充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变 容器的容积不变 充入非反应气体 不改变体积 压强对反应速率的影响 压缩体积→压强增大→气体浓度增大→反应速率增大； 增大体积→压强减小→气体浓度减小→反应速率减慢； 外界条件对化学反应速率的影响—压强对化学反应速率影响的探究 （2）充入非反应气体（如惰性气体）对化学反应速率的影响 ①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。 ②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。 改变压强时，只有导致参加反应的气体浓度改变，反应速率才会改变 外界条件对化学反应速率的影响—压强对化学反应速率影响的探究 二、影响化学反应速率的因素 1.内因：反应物本身的性质（最根本的决定因素） 2.外因：在其他条件相同时， 外因 温度 升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小 浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小 催化剂 一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率 固体的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快 其他 光照、溶剂、形成原电池等，也能影响化学反应速率 【例1】在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。 (1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)_____ ，理由 。 (2)保持容器的容积不变，增加水蒸气的通入量_____，理由______________。 (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气_____ ，理由_______________。 (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气_____，理由________________。 不变 变大 变小 不变 纯固体的浓度视为常数，改变其用量不影响化学反应速率 增加浓度 体积变大 不参与反应 习题 在密闭系统中有反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，能使化学反应速率增大的措施是(　　) ①通过减小容器体积来增大压强　②升高温度　③将炭粉碎　④恒压条件下通入N2　⑤增加炭的量　⑥恒容条件下通入N2 A．①②④　　B．①②④⑥ C．①②③④ D．①②③ 习题 D 用3 g块状大理石与30 mL 3 mol/L盐酸反应制取CO2，要增大化学反应速率，可采取的措施是(　　) ①再加入30 mL 1 mol/L盐酸　②改用30 mL 6 mol/L 盐酸　③改用3 g粉末状大理石　④适当升高温度 A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③ 习题 B 反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O (g)在2 L的恒容密闭容器中进行，30 s时NH3的物质的量减小了6 mol，则对此反应的描述正确的是(　　) A．第30 s时，v(H2O)＝0.15 mol/(L·s) B．向容器中充入1 mol N2，压强增大，逆反应速率增大 C．0～30 s内v(NH3)＝0.2 mol/(L·s) D．4v(O2)＝5v(NO) 习题 D Lavf59.14.100 $$