2.1.1 化学反应速率 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二章　化学反应速率与化学平衡 第1课时　化学反应速率　 第一节　化学反应速率 选择性必修1 一、化学反应速率的表示 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（均取正值）来表示。 mol/(L ·s) 或 mol ·L-1 ·s-1；mol/(L ·min) 或 mol ·L-1 ·min-1 υ(x) = —— Δc(x) Δ t 概念： 用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量 单位： υ(x) = —— Δn(x) V•Δ t 表达式： Δc 表示某物质浓度的变化，单位mol·L－1 Δt 表示时间变化，常用单位s、min或h 注意事项： ①υ表示平均速率，而非瞬时速率。 ②υ取正值。 ③固体和纯液体不能表示υ，因为固体和纯液体的浓度一般视为常数。 ④同一个反应，用不同的物质来表示υ，数值可能不同，但表示的意义相同，——计算时必须指明具体物质υ。 对于一个化学反应：mA + nB = pC + qD，如何表示反应速率？ 其 v 可用任何一种物质的c 随时间的变化来表示。 化学反应速率v之比=△c之比=△n之比=化学计量数之比 v (A)︰v (B)︰v (C)︰v (D) ＝∆c(A)︰∆c(B)︰∆c(C)︰∆c(D) ＝∆n(A)︰∆n(B)︰∆n(C)︰∆n(D) ＝m︰n︰p︰q v (A) m = v (B) n v (C) p = v (D) q = 二、化学反应速率的计算 例：反应4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g)在5L的密闭容器中进行，20秒后NO的物质的量增加了4mol，此反应中以O2表示的化学反应速率为多少？ 利用反应速率定义式直接计算： 1.定义法 υ(x) = —— Δc(x) Δ t 2.三段式法 （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、某时刻量（可用n，也可用c，但要求统一）。 （3）根据已知条件列方程式计算。 起始量(mol/L) a b 0 0 变化量(mol/L) x 某时刻量(mol/L) a－x 相关计算： 变化量 起始量 转化率= ×100 ％ mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) x n m b－ x n m x p m x q m x p m x q m 起始n ∆n 0.6mol 1mol 3mol 0 最终n 1.2mol 0.4mol 0.8mol 【例1】在2L密闭容器中，发生反应N2 + 3H2 ⇌ 2NH3，先加入1mol N2和3mol H2，反应2min后，n(N2)=0.6mol。求各物质的化学反应速率是多少？ v(N2)= 0.4mol 2L•2min v(H2)=0.3mol/(L•min) 1.8mol 0.8mol N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 = 0.1mol/(L•min) ∆n(N2) V体积•∆t = ∆C ∆t = v(NH3)=0.2mol/(L•min) 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；（c、n） ③根据已知条件列方程式计算。 化学反应速率之比=化学计量数之比 1.一定温度下，在2L容器中发生3A(g)+B(g) ⇌ 2C(g)的反应，若最初加入 A、B都是4mol，在10s内，A的平均速率是0.12mol/(L·s)，则10s时后容器中的B是_______mol。 3.2 2. 一定温度下，向2L的恒容密闭容器中，通入4molA和5molB，发生反应4A(g)+5B(g)===3C(g)+3D(s)，5min后，容密内压强变为原来的80%（温度不变），则该反应在0~5min内的平均反应速率可表示为 ( ) A. v(A)=0.24mol/(L•min) B. v(B)=0.15mol/(L•min) C. v(C)=0.18mol/(L•min) D. v(D)=0.36mol/(L•min) B 例：一定温度下，向2 L的密闭容器中通入两种气体并发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列推断合理的是 A.该反应的化学方程式为3B＋4D ⇌6A＋2C B.0～1 s内，v(A)＝v(C) C.0～6 s内，B的平均反应速率为0.05 mol·L－1·s－1 D.0～6 s内，各物质的反应速率相等 √ 3.图像法 三、化学反应速率的比较方法 归一法 比值法 若单位、物质不统一，则要换算成相同的物质和单位再比较。 比较化学反应速率与化学计量数的比值， 如aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g) 则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率 v(A) a v(B) b > “一看”：看 v 的单位是否一致，若不一致，需转化为同一单位。 “二化”：将不同物质的 v 转化成同一物质的 v ，或分别除以相应物质 的化学计量数。 “三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大， v 越大。 步骤 例：反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为： ①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为: 。 ④>③=②>① ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.2mol·L-1·s-1 v(A)=0.225mol·L-1·s-1 v(A) 1 ① =0.15mol·L-1·s-1 v(B) 3 ② =0.2mol·L-1·s-1 v(C) 2 ③ =0.2mol·L-1·s-1 v(D) 2 ④ =0.225mol·L-1·s-1 ①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 方法二：比值法 方法一：归一法 如何通过实验，定量测定化学反应速率及比较反应速率的大小， 请设计实验方案？ (找与化学反应物质的浓度相关的物理量) (找与该物理量化学变化对应的时间) υ＝ Δc Δt 实验原理： 测定项目： 选择可观测 易操作的变量 气体 离子浓度 电导率 pH 颜色 浑浊度 颜色 体积 压强 浊度仪 离子浓度检测仪 四、化学反应速率的测定 有多少种方法测这个反应的速率？仪器和试剂、装置任选。发挥你的想象。 【实验探究II】在一定温度下，Zn与40 mL 1 mol/L H2SO4反应。测定0 ～3 min内的化学反应速率。 反应原理：Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ ∆H<0 1.单位时间内收集氢气的体积； 2.测相同时间内△m(Zn)。 3.用传感器测△c(Zn2＋)变化。 4.有pH传感器测相同时间内溶液中pH变化，即△c(H＋)。 5.相同时间内恒容容器中压强变化（气体参与）； 6.相同时间内绝热容器中温度变化。 选择可观测、易操作的变量 实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用，如气体的体积、体系的压强、颜色的深浅、光的吸收。 学习总结 定性描述：化学反应特征现象出现的快、慢 定量描述： 实验测定：控制单一变量，找与浓度相关 可测量、易操作变量 化学反应速率 Δc Δt υ ＝ Δn VΔt ＝ v(A)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝ $$