内容正文:
2.1.1 化学反应速率
学习目标
1、掌握化学反应速率的概念及表示方法;
2、能进行化学反应速率的简单计算;
3、了解化学反应速率的常见测定方法,能比较化学反应速率的快慢。
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一、化学反应速率
1.概念:用来衡量化学反应过程 的物理量
2.表示方法:通常用
来表示
单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量
3.数学表达式
4.常用单位
mol/(L·min)、 mol/(L·s)、
mol∙L-1·min-1、mol∙L-1·s-1
=
V∙Δt
Δn
 ̄ ̄ ̄
v=
Δt
Δc
 ̄ ̄
=
t2–t1
c2–c1
 ̄ ̄ ̄
1 mol/(L·s) = mol/(L·min)
进行的快慢
60
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1)同一个化学反应用不同物质表示的化学反应速率 ,但意义 。表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。
可能不同
相同
不能用固体或纯液体物质来表示反应速率!
2)v表示平均速率,而不是瞬时速率,为正值。
3)同一反应中v之比=∆c之比=∆n之比=化学计量数之比
4)
注意事项:
一、化学反应速率
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练习1、对于反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ,下列说法正确的是( )
A.用HCl和CaCl2表示的反应速率数据不同,但所表示的意义相同
B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率,但可用水来表示
C.用H2O和CO2表示的反应速率相同
D.用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
A
牛刀小试
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A. v(N2)=v(H2)=v(NH3) B. 3v(N2)=v(H2)
C. v(H2)=2v(NH3) D. 3v(H2)=2v(NH3)
B
练习2:对于合成氨反应: ,用不同物质表示的速率关系正确的是( )
N2+3H2 2NH3
化学反应速率之比等于化学计量数之比
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练习3:化学反应速率的计算
(1)用不同的物质来表示反应速率
“三段式”法计算
计算中注意以下量的关系
①对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻)
②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)
③转化率 =
N2的转化率=
【例题1】在2L的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生 N2+3H2 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。
起始浓度(mol/L)
变化浓度(mol/L)
2s末浓度(mol/L)
0.5 1.5 0
0.1 0.3
0.2
0.4
=20%
mol∙L-1·s-1
mol∙L-1·s-1
mol∙L-1·s-1
0.2
1.2
(2)比较反应速率的大小
(1)选用同种物质作标准
在比较化学反应速率的大小时,不能简单直接地进行数据比较,要做到反应速率的单位一致。常用的方法有两种
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值
比较比值法:根据不同物质表示的速率,用各物质表示的速率除以化学方程式中各自的化学计量数,然后比较大小,比值大者反应速率大。
【例题2】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
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【例题3】某温度时,在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据,试回答:
(1)反应在2 min内的v(X)=______________,
v(Y)=________________________,
v(Z)=________________________。
(2)容器内的反应物是________。
(3)写出该反应的化学方程式:__________________。
0.025 mol·L-1·min-1
0.075 mol·L-1·min-1
0.05 mol·L-1·min-1
X、Y
X+3Y 2Z
(3)图像题
二
化学反应速率的测定
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【实验分析】
(3)仪器
锥形瓶
分液漏斗
直角导气管
注射器(50ml)
铁架台 (带铁夹)
量筒(50ml)
胶头滴管
秒表
(1)药品
2g锌粒、1mol/L硫酸、 40ml
2g锌粒、 4mol/L硫酸、40ml
二、化学反应速率的测定
(2)测定方法
①测定相同时间内收集的H2的体积。
②测定收集相同体积的H2所用的时间;
(4)如何检查该装置的气密性?
①塞紧塞子,关闭分液漏斗活塞
②将注射器活塞向外拉出一段,
③若复原,则证明气密性良好。
(6)如何判断化学反应进行的快慢?
(5)实验中需要注意哪些问题
锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同;
40mL的硫酸溶液要迅速加入;
装置气密性要好,且计时要迅速准确。
小组讨论
气体体积的测定一:注射器测量法
如何判断化学反应进行的快慢?
1)观察产生气泡的快慢
2)观察溶液颜色变化
3)用手触摸试管,感受试管外壁温度的高低
4)称量试管中剩余锌粒的质量
5)测定产生氢气的体积
6)测定溶液中H+浓度的变化
定性描述
小组讨论
定量描述
相同时间
(通过实验现象来判断反应的快慢)
(通过实验测量来判断反应的快慢)
气体体积的测定二:集气法
导气管短进长出, 短管要在液面上方。
如何调整使左图两液面相平?如何检验右图的装置气密性?
如图所示连接好实验装置,向量气管内注入水,使右管内液面高于左管内液面,静置,若液面不发生变化,则证明气密性良好。
将右管慢慢上下移动,
使左右两边液面相平。
练习4:反应A+3B 2C+2D在四种不同的情况下的反应速率分 别为:
①ひ(A)=0.15mol/(L·s)
②ひ(B)= 36mol/(L·min)
③ひ(C)= 0.4mol/(L·s)
④ひ(D)= 27mol/(L·min)
该反应在四种情况下的快慢顺序为_________ .
④>③=②>①
应换算成同一物质,并统一单位,
一般建议秒化分钟乘以60,再比较。
随堂检测
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练习5:一定温度下,在2L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。下列叙述正确的是( )
A.反应开始到10 s末时,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
反应开始到10 s末时,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g)
C
化学反应速率
谢谢观看
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