6.1.1化学反应速率 课件 -2025-2026学年高一下学期化学苏教版必修第二册

专题六.化学反应与能量变化 6.1.1化学反应速率 你了解这些化学变化过程的快慢吗 ？ 极慢 溶洞形成 慢 钢铁锈蚀 快 食物腐败 极快 核弹爆炸 可瞬间完成 几万年到几千万年 几小时到几个月 几小时到几天 思考：如何定量地判断一个化学反应的速率快慢？ 学科连接 在物理中我们是如何定量地判断一个物体运动快慢的？ 用速度来描述： v＝ △s △t 单位时间内物体运动的距离的大小 3 1．含义： 表示化学反应过程进行快慢的物理量 2．表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示 mol/(L·s) 或 mol·L-1·s-1 4.常用单位: mol/(L·min)或 mol·L-1·min-1 一、化学反应的速率 v＝ Δc Δt Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位 Δt为时间，一般以s或min为单位 3.表达式： 1 60 换算： 1mol/(L•min)= mol/(L •s) 1mol/(L• s)= mol/(L • min) 60 【练习】 在某一化学反应中，物质B的浓度在5s内从6.0mol/L变成2.0mol/L，则在这5s内物质B的化学反应速率为多少？ ＝0.8mol/(L·s) v(B)＝ Δc(B) Δt （6.0－2.0 )mol/L 5s ＝ v（B）＝ Δc（B） Δt 要点1：在同一个反应中，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质，且取正值。 如：v(B)是指用B表示的化学反应速率; v(C)是指用C表示的化学反应速率。 A(s) + 2B(g) ⇌ 3C(g) + 4D(l) 5.注意事项 v（B）＝ Δc（B） Δt A(s) + 2B(g) ⇌ 3C(g) + 4D(l) 思考：能用物质用A或D表示该反应的化学反应速率吗？ 要点2：固体或纯液体的浓度为常数， Δc=0，因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。 5.注意事项 S——固体 l——液体 g——气体 aq——溶液 v（B）＝ Δc（B） Δt A(s) + 2B(g) ⇌ 3C(g) + 4D(l) 判断对错：反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率。 要点3：化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 5.注意事项 5.注意事项总结 1.在同一个反应中，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质，且取正值。 2.固体或纯液体的浓度为常数， Δc=0，因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。 3.化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。 完成导学案任务一的活动一 正误判断 (1)化学反应速率指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物的浓度的增加（ ） (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( ) × × 例1 在一定条件下，某双氧水放置100 min后，H2O2的浓度从 5× 10-2 mol/L下降到4× 10-2 mol/L ，在这100 min内H2O2的分解反应速率为多少？ v（ H2O2 ）＝ △c（ H2O2 ） △t = 5× 10-2 mol/L- 4× 10-2 mol/L 100 min ＝ 1× 10-4mol/(L • min) 1× 10-2 mol/L 100 min = 解： 答： 100 min内H2O2的分解反应速率为1× 10-4mol/(L • min) 在体积为100 mL的溶液中，发生下列反应： 16H＋＋2MnO4-＋10Br－===2Mn2＋＋5Br2＋8H2O。 已知，反应开始时，Br－的物质的量为0.01 mol；经过10 s后，Br－的物质的量变为0.002 mol。假设反应过程中溶液的体积保持不变，则在这10 s内，Br－消耗的平均速率是多少?（完成导学案任务一的活动二） 例2 ＝ 0.008 mol/(L • s) 0.01 mol－0.002 mol 0.1 L×10s = 解： 答：这10 s内，Br－消耗的平均速率是0.008 mol/(L • s) V( Br－ )＝ △c ( Br－) △t = V Δn ( Br－ ) △t 在一个化学反应中，反应速率既可以用反应物浓度的减少量来表示，也可以用生成物浓度的增加量来表示。那么同一反应中，用不同物质的浓度变化来表示的反应速率是否相同呢？其大小有什么关系呢？ 思考： 二、化学反应速率相关计算 在1L容器中发生反应：N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 1min后，生成1molNH3，求v(NH3)， v(N2)， v(H2). 解： 1L v(N2)=0.5mol/(L •min ), 同理可求： v(H2)＝1.5mol/(L • min ) △c(NH3)= v(NH3)= =1mol/L 1mol 1mol/L 1min ＝1mol/(L •min) v(N2) : v(H2) : v(NH3) =0.5mol/(L •min ): 1.5mol/(L • min ): 1mol/(L •min) =1:3:2 例3 规律： 对于同一反应，用不同的物质来表示反应速率，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。 ＝ ∆c(A)：∆c(B)：∆c(C)：∆c(D) ＝ ∆n(A)：∆n(B)：∆n(C)：∆n(D) mA(g) + nB(g) ⇌ pC(g)＋qD(g) v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) ＝m∶ n∶ p∶ q 化学反应速率之比 = 其化学计量数之比 已知反应4CO＋2NO2 N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1　 ②v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1　 ③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1　 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 请比较上述4种情况反应的快慢：_________(由大到小的顺序)。 ③①②④ 例4 解：②经转化可表示为v(CO)＝2v(NO2) ＝2×0.01 mol·L－1·s－1×60 s＝1.2 mol·L－1·min－1； ③v(CO)＝4v(N2)＝1.6 mol·L－1·min－1； ④v(CO)＝v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1。 化学反应速率相关计算 规律应用： 化学反应速率大小的比较方法 (1)归一法：若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。 已知反应4CO＋2NO2 N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下： ①v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1　 ②v(NO2)＝0.01 mol·L－1·s－1　 ③v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1　 ④v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1 请比较上述4种情况反应的快慢：_________(由大到小的顺序)。 ③①②④ 例4 v(CO) 4 ① ② v(NO2) 2 ③ v(N2) 1 v(CO2) 4 ＝ 1.5mol·L－1·min－1　 4 ＝ 60×0.01 mol·L－1· s －1　 2 ＝ 0.4 mol·L－1·min－1　 1 ④ ＝ 1.1 mol·L－1·min－1　 4 化学反应速率相关计算 规律应用： 化学反应速率大小的比较方法 (2)比值法：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)，比较 与 ，若 ＞ ，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(B) b v(A) a v(A) a v(B) b 练习与应用 (2022·连云港锦屏高级中学高一期中)对于反应4NH3(g)＋5O2(g)=== 4NO(g)＋6H2O(g)，下列反应速率的关系正确是 √ 应用 D 某温度下，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示： (1)由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 。 (2)5 min内用Z表示的平均反应速率为 。 3X＋Y ⇌ 3Z 0.06 mol·L－1·min－1 Δn ( X ) ＝ 1.0-0.4mol Δn ( Y ) ＝ 1.0-0.8mol ＝ 0.6mol ＝ 0.2mol Δn ( Y ) ＝ 0.7-0.1mol ＝ 0.6mol X、Y减少，是反应物 Z增多，是生成物 规律应用： 化学方程式的书写 1.化学反应速率是指平均速率，均取正值 。 2.同一化学反应，用不同的物质来表示化学反应速率数值可能不同，但实际意义相同，因此表示化学反应速率时须指明具体物质。 3.各物质的化学反应速率之比 = 化学计量系数之比 4.固体或纯液体，其浓度可视为常数，因此一般不用固体或纯液体表示反应速率。 5. 比较同一反应在不同条件下的反应速率时应： ①统一基准物质②统一单位 例如：在反应aA + bB = cC + dD中， v(A):v(B):v(C):v(D) = a : b : c : d 归纳总结： 例5：在2L的密闭容器中充入2mol的N2和8molH2，一定条件下发生反应。5min后，测得容器内生成的氨气有2mol，求算分别用N2、 H2 、NH3 的浓度变化表示的反应速率。 分析： 起始量(mol) 5min后(mol) 变化量 (mol) 2 8 0 1 3 2 1 5 2 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 化学反应速率大小的计算 列“三段式”计算 eg：假设起始时A、B的浓度分别为a mol/L、b mol/L，t s内A反应了x mol/L mA ＋ nB ＝ pC ＋ qD a b 0 0 起始浓度c初(mol/L) 改变浓度Δc(mol/L) x nx/m px/m qx/m t s时浓度c末(mol/L) a－x b－nx/m px/m qx/m 转化率α α(B)＝ B的变化量 B的起始量 ×100% 　　　　　 mA(g)+nB(g) ⇌pC(g)+qD(g) 起始量 a b 0 0 变化量 mx nx px qx 最终量 a−mx b−nx px qx 【特别提醒】 3．只有变化量与方程式中各物质的化学计量数成比例。 1．这里a、b可指物质的量、物质的量浓度、体积等。 2．对反应物：最终量= 对生成物：最终量= 起始量−变化量； 起始量+变化量。 课堂小结 一、化学反应速率 二、化学反应速率的相关计算 三、“三段式”分析计算法 5个注意点 1.解题步骤 2.注意事项 1.定义 2.数学表达式 3.单位 1.反应2SO2 + O2⇋2SO3 经一段时间后，SO3 的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2 表示的反应速率为0.04mol/(L·s)，则这段时 间为（ ） A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s C 小试牛刀 2．已知某反应aA(g)+bB(g)=2C(g)的各物质浓度数据 如下，据此可推算出上述方程式中A、B、C三种物质 的化学计量数之比是（ ） A B C 起始浓度(mol/L) 3.0 1.0 0 2 s末浓度(mol/L) 1.8 0.6 0.8 A．9∶3∶4 B．3∶1∶2 C．2∶1∶3 D．3∶2∶1 B 化学反应速率之比 = 化学计量数之比 = 转化量之比 3、气体反应A+3B=2C+2D在①~④四种不同情况下的反应速率分别为： ①v(A)= 6 mol·L-1·min-1； ②v(B)= 0.6 mol·L-1·s-1； ③v(C)= 0.4 mol·L-1·s-1； ④v(D)= 0.45 mol·L-1·s-1。 则该反应在不同条件下速率最快的是 。 ④ A + 3B = 2C + 2D ① 0.1 ② 0.6 ③ 0.4 ④ 0.45 A + 3B = 2C + 2D ① 0.1 ② 0.2 0.6 ③ 0.2 0.4 ④ 0.225 0.45 4、某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析： 1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率分别为： 0.025mol·L-1·min-1 、 0.075mol·L-1·min-1 、 0.05mol·L-1·min-1 2、该反应的化学方程式为： X+3Y=2Z 。 A.v(NH3)＝v(O2) B.v(O2)＝v(H2O) C.v(NH3)＝v(H2O) D.v(O2)＝v(NO) 反应：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v(A)＝0.6 mol·L－1·min－1；②v(B)＝0.45 mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015 mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1。则此反应在不同条件下进行最快的是(　　) A．②③　　 B．①③ C．②④ D．② $