内容正文:
学
目标素养
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 反应反应速率
第1课时 化学反应速率
【学习目标】
1.认识化学反应速率的概念和表示方法,掌握化学反应速率的简单计算。
2.学会从化学的视角去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。
思 考
如何衡量化学反应的快慢呢?
?
?
?
冒气泡快慢
颜色变化快慢
固体物质的减少快慢
出现浑浊的快慢
温度变化
定性角度(只能粗略地估计化学反应进行的快慢)
如何定量地描述化学反应的快慢呢?
思 考
单位时间冒气泡的个数
颜色变化到某一色度所需时间
固体物质彻底消失的时间
不再生成沉淀所需时间
变化相同温度所需时间
定性描述
定量描述
mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1
Δc(A)
Δt
v(A)=
(3)单位:
(2)表示方法:
Δn(A)
VΔt
=
mol/(L·s) 或 mol/(L·min)
①表示化学反应速率时,必须指明物质。
②v表示平均反应速率,不是瞬时速率,且为正值;
③固体或纯液体,其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体的浓度的变化量表示化学反应速率。
注意:
知识梳理
1、化学反应速率
表示单位时间内浓度的变化量。
(1)定义:
1 mol·L-1·s-1 = mol·L-1·min-1
60
例.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)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率( )
×
×
×
√
×
×
任务1.化学反应速率“三段式”计算
【练习1】在1L的密闭容器中,加入8mol N2和20mol H2,发生N2 + 3H2 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
起始浓度 8 20 0
5min末浓度
6
v(N2)= 2/5=0.4mol/(L·min)
v(H2)= 6/5=1.2mol/(L·min)
v(NH3)= 4/5=0.8mol/(L·min)
4
2
变化 ∆C
6
由以上可知∶ V(N2): V(H2 ): V(NH3)= 0.4 : 1.2 : 0.8 = 1 : 3 : 2=2 : 6 : 4
14
4
C (mol/L)
化学反应速率之比=变化量之比=化学计量数之比
V(N2): V(H2 )= 1 : 3
可知:3v(N2)=v(H2)
在2L含有0.8mol的HCl溶液中放入56g铁粉,发生反应Fe(s)+2HCl (aq) ===FeCl2 (aq)+H2 (g),2min后HCl物质的量为0.2mol,在这2min内用盐酸表示的该反应速率为_______________,用氯化亚铁表示的反应速率为_______________
Fe(s)+2HCl (aq) ===FeCl2 (aq)+H2 (g)
起始
0.8mol
0mol
转化
2min末
0.6mol
0.2mol
0.3mol
0.3mol
v(HCl) =
Δc (HCl)
Δt
V·△t
=
△n(HCl)
0.15mol/(L·min)
0.075mol/(L·min)
22
=
0.6
0.15mol/(L·min)
=
哪个速率最快?
【变式1.1】
用不同物质表示的同一反应速率,其数值可能不同但意义相同。
一样快
2A(g)+3B(g) 4C(g)+D(g),已知起始浓度c(A)=4 mol·L-1,c(B)=3 mol·L-1,C、D浓度均等于0,反应开始2 s后达到平衡状态,此时D的平衡浓度为0.5 mol·L-1,则下列说法不正确的是( )
A.反应速率v(C)=1 mol·L-1·s-1 B.C的平衡浓度为4 mol·L-1
C.A的转化率为25% D.B的平衡浓度为1.5 mol·L-1
解析 2A(g)+3B(g) === 4C(g)+D(g)
c(起始)/mol·L-1 4 3 0 0
c(转化)/mol·L-1 1 1.5 2 0.5
c(平衡)/mol·L-1 3 1.5 2 0.5
2 mol·L-1
B
【变式1.2】
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8
任务2.化学反应速率的大小比较
【练习2】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)=0.45mol·L-1·min-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
则该反应速率的快慢顺序为( )
A.④>③=②>① B.④<③=②<①
C.①>②=③>④ D.④>③>②>①
A
归一法:①同一单位;②同一物质
单位换算:1 mol/(L·s)=60 mol/(L·min)
比值法:①同一单位
②反应速率与系数的比值
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)=0.0075mol.L-1·s-1
反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为 ①VA = 0.15mol·L-1·s-1
②VB = 0.6mol·L-1·s-1
③Vc = 0.4mol·L-1·s-1
④VD = 0.45mol·L-1·s-1
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
④﹥ ②= ③﹥ ①
【变式2】
1、反应物是__________.
2、2min内A的平均速率是________
3、写出化学方程式
A、B
2.5mol/(L·min)
5A + 4B 4C
1. 2.
3.
变化量
起始量
A的转化率=
A的平衡量
平衡总量
A的体积分数=
反应前后的压强之比=反应前后物质的量之比
计算公式
任务3.化学反应速率与图像问题
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时,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时,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)
C
【变式3】
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
2. 在反应4A(s)+ 3B(g)=2C(g) + D(g)中,经2min,B的浓度减少0.6mol •L-1,对此反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率为0.4 mol •L-1 •min-1
B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:2:1
C.B在2min末的反应速率是0.3mol •L-1 •min-1
D.B在2min内的平均反应速率是3mol •L-1 •min-1
B
【课堂小练】
13
“三段式再练习”
3. 将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)==xC(g)+2D(g),5min末,测得D的浓度为0.5mol/L, C(A):C(B)=3:5 ,5min内C的反应速率是0.1mol/L.min。
(1)x的值是 ;
(2)A在5min末的浓度是 ;
(3)B的平均反应速率是 ,D的平均反应速率是 。
2
0.75mol/L
0.05mol/L.min
0.1mol/L.min
课堂小结
一、化学反应速率
【课堂小结】
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