内容正文:
延时符
第一节 化学反应速率
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一课时 化学反应的速率
亮亮图文旗舰店
https://liangliangtuwen.tmall.com
1
说明:此课件只涉及反应速率的相关知识及典型例题,对影响因素只是提示一下,具体内容放到下课时。本课件按照教参中“问题为导向”进行设计,帮助学生在回顾旧知的同时学习新知识,对反应物速率的表达式与必修第二册有所不同,表达式前面加负号,原因是浓度变化量计算方法是末减初,与物理中变化量的计算保持一致,得到浓度的变化量是负值,表达式前加个负号就得到正值,即速率为正值。因此课件中三段式及用反应物浓度变化表示反应速率时,均采取负值,与课本保持一致。
物体的运动有快、慢之分!
蜗牛慢爬之旅
火箭冲向天空的速度
化学反应进行的快慢程度用化学反应速率来表示
一、化学反应速率
如果反应体系的体积恒定,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大(取正值)
2、表达式:
v=
∆c
∆t
v=
∆n
V·∆t
注意:①一般不用固体或纯液体(其浓度是常数, ∆c = 0 )表示化学反应速率,可用其质量等物理量表示;
②一段时间内的平均速率,而不是指瞬时速率
∆c=
∆n
V
衡量化学反应过程进行的快慢程度
1、定义:
问题1:回忆化学反应速率的定义及表示方法?
5
3、常用单位:
mol/(L·s) 或 mol·L-1·s-1 或 mol/(L·min) 或 mol·L-1·min-1
v=
∆n
V·∆t
mol
L·s
m A + n B = p C + q D
υ(A)=-
Δc(A)
Δt
υ(B)=-
Δc(B)
Δt
υ(C)=
Δc(C)
Δt
υ(D)=
Δc(D)
Δt
对于一个化学反应,可以用任意一种物质的浓度随时间变化来表示该化学反应的速率
问题2:怎样用某种物质的浓度变化表示化学反应速率?
起始量/mol·L-1
变化量/mol·L-1
5min量/mol·L-1
【例1】在密闭容器中合成氨的反应 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3,开始时 ,N2 的浓度为 4 mol/L,H2 的浓度为 12 mol/L,5 min 后 N2的浓度为 3 mol/L。分别用 N2、H2 、NH3浓度变化表示该化学反应速率。
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
4 12 0
-1
12 0
-3
2
3
υ(N2)=-
= 0.2 mol/(L·min)
Δc(N2)
Δt
-1 mol/L
5 min
=-
υ(H2)=-
= 0.6 mol/(L·min)
Δc(H2)
Δt
-3 mol/L
5 min
=-
υ(NH3)=
= 0.4 mol/(L·min)
Δc(NH3)
Δt
2mol/L
5 min
=
问题3:同一反应中,用不同物质表示反应速率时,为什么数值可以不同?所表示的意义是否相同?
起始量/mol·L-1
变化量/mol·L-1
5min量/mol·L-1
N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
4 12 0
-1
12 0
-3
2
3
υ(N2)=-
= 0.2 mol/(L·min)
Δc(N2)
Δt
-1 mol/L
5 min
=-
υ(H2)=-
= 0.6 mol/(L·min)
Δc(H2)
Δt
-3 mol/L
5 min
=-
υ(NH3)=
= 0.4 mol/(L·min)
Δc(NH3)
Δt
2mol/L
5 min
=
4、规律:
对于反应 aA + bB == cC + dD来说有:
vA :vB :vC :vD = a :b :c :d
= △nA :△nB :△nC :△nD = △cA :△cB :△cC :△cD
用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,但表示的意义是相同的
问题4:用不同物质的浓度表示同一反应的速率时,这些数值间存在怎样的联系?
【例2】在恒容的密闭容器中发生反应N2 + 3H2 ⇌ 2NH3,反应开始时N2的浓度0.8 mol/L,5min后N2的浓度变为0.7 mol/L。求该反应的化学反应速率(分别用N2 、H2 、NH3 表示)及5min后NH3的浓度。
起始量/mol·L-1
变化量/mol·L-1
5min量/mol·L-1
0.8
0.7
-0.1
-0.3
0.2
0
υ(N2)
=-
=-
υ(H2)
=-
Δc (H2)
Δt
=-
-0.1mol/L
5min
=
0.02 mol/(L∙min)
-0.3mol/L
5min
=
0.06 mol/(L∙min)
υ(NH3)
=
Δc (NH3)
Δt
=
0.2mol/L
5min
=
0.04 mol/(L∙min)
Δc (N2)
Δt
(可用n,也可用c,但要求统一)
继续巩固三段式
10
例2.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/(L·s) (2)v(B)=0.6mol/(L·s)
(3)v(C)=0.4mol/(L·min) (4)v(D)=0.45mol/(L·s)
则该反应速率的快慢顺序为
(1)>(4)>(2)>(3)
问题5:在同一反应中,用不同物质的量浓度表示反应速率时,数值可能不同,那么如何比较反应速率快慢呢?
解题方法:换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值的大小。
归一法
比值法
对于反应mA(g)+nB(g)===pY(g)+qZ(g),分别用A、B、Y、Z表示
的化学反应速率的关系为v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m∶n∶p∶q。
1.已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( )
A. 4v(NH3)=5v(O2) B. 4v(NO)=6v(H2O)
C. 5v(O2)=6v(H2O) D. 4v (O2)=5v(NO)
D
2s
(2)在2L容器中发生3A+B=2C的反应,若最初加入 A、B都是4mol,A的平均速率是0.12mol/(L·s),则10s后容器中的B是_______mol。
3.2
2.(1) 在N2 + 3H2 2 NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L。在此时间内用H2表示的平均速率0.45mol /(L·s),则此段时间值为_________。
二、典型习题
3.一定温度下,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
C
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“x”)。
(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加( )
(2)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1( )
(3)由v计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值。( )
(4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢( )
(5)对于化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显( )
(6)有时也可以用单位时间内生成某物质质量的变化量来表示化学反应速率。( )
√
×
×
×
√
×
课堂检测
14
2.下列关于化学反应速率的说法不正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量
B.化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质
C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5 mol·L-1·s-1
D.化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
C
3. 反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2min后,B的浓度减少了0.6mol/L。下列反应速率的表示正确的是( )
A. 用A表示的反应速率是0.4mol/(L·min)
B. 分别用B、C、D表示的反应速率其比值是3:2:1
C. 2min末时的反应速率,用B表示0.3mol/(L·min)
D. 3v (B)=2v (C)
B
2s
(2)在2L容器中发生3A+B=2C的反应,若最初加入 A、B都是4mol,A的平均速率是0.12mol/(L·s),则10s后容器中的B是_______mol。
3.2
4.(1) 在N2 + 3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L。在此时间内用H2表示的平均速率0.45mol /(L·s),则此段时间值为_________。
问题6:影响化学反应速率的因素有哪些?怎么测定化学反应速率?
(2)外因:外界条件
(1)内因:反应物本身的性质(决定性因素)
温度、浓度、催化剂、压强、表面积、等……
Ⅰ.影响化学反应速率因素
Ⅱ.定性与定量
本节课到此结束
$$