2.1.1 化学反应速率的计算与测量 课件-2026-2027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 第一节 反应反应速率 第1课时 化学反应速率的计算与测定 1、表示方法： υ(A) = —— Δc(A) Δ t = —— Δn(A) V•Δ t mol/ (L·min) 或mol·L-1·s-1 1 mol/(L·s) = mol/(L·min) 60 任务一：化学反应速率 单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量 平均速率 为正值 2、表达式： 浓度只适用于 g 和 aq 中的溶质，纯液体l和纯固体s的浓度是定值 3、单位： 括号不能丢 单位换算，仅需替换不同的部分；1s ＝60-1 min 【例1】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）。 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 -0.1 -0.3 0.2 Δc (mol/L) N2 + 3H2   2NH3 解： 取正值 典例精讲 同一个反应，用不同的物质来表示 υ(A)，数值可能不同，但表示的意义相同必须指明具体物质 υ(A)。 注意： mA + nB = pC + qD 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 反应速率之比＝ 化学计量数 之比 ＝ 变化量 之比 任务一：化学反应速率 4.关系 1.一定条件下,在 的恒容密闭容器中发生反应: , 末时,测得A的物质的量减少了 ,则 内该反应的平均反应速率为 ( ) A. B. C. D. B 典例精讲 2.(2026·广州育才中学月考)对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X) C 典例精讲 任务二：化学反应速率的大小比较 方法： ①看状态 ②统一单位 ③ 归一法：按照化学计量数的关系转换成同一物质比较 比值法： ，即比较、值的大小 3.(2026·长春月考)下列表示可逆反应A(g)+2B(s)⥫⥬2C(g)+3D(g)的化学反应速率，其中最快的是 A.v(A)=0.1 mol·L-1·s-1 B.v(B)=0.4 mol·L-1·s-1 C.v(C)=6 mol·L-1·min-1 D.v(D)=3 mol·L-1·min-1 A 任务三：”三段式“ 解： N2 ＋ 3H2 2NH3 起始量 1mol 3 0 4.在2L的密闭容器中，加入1mol N2和3mol H2，发生N2 ＋ 3H2 2NH3，在2s末时，测得生成0.4mol NH3，求①用NH3表示该反应的化学反应速率；②H2 的转化率；③ 反应后N2的浓度。 变化量 0.2 0.6 0.4 2s末量 0.8 2.4 0.4 则①υ(NH3)＝ ＝0.1 mol/(L·s) 0.4mol 2L×2s ② H2的转化率＝ ×100％＝20％ 0.6mol 3mol 0.8mol ③ 反应后N2浓度＝ ＝0.4 mol/L 2L 思考：反应前后压强之比 2s末时，氮气的体积分数 常见求算量： ①转化率 ②有气体参加的反应，前后压强之比 (恒容条件) 根据 PV=nRT， ③ 物质A的体积分数 (恒容条件) 任务三：”三段式“ 5. 在密闭容器中进行反应： ，式中 、、、为该反应中各物质的化学计量数。在内，各物质的物质的量 （单位为 ）的变化如表所示： 时间 物质 起始 0.5 2.2 1.0 末 0.7 2.7 1.2 末 0.8 已知内， 。 典例精讲 （1）起始时 的物质的量浓度为______________。 （2）上述反应的化学方程式为______________________________。 （3）末， 在混合气体中的体积分数为_______（结果保留1位小数）。 典例精讲 6.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 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 典例精讲 【方法】 ① 看趋势：定反应物、生成物 ② 作差：变化量之比=系数比 ③ 可逆符号：产物共存 找与化学反应物质的浓度相关的物理量 与反应对应的时间 颜色 体积 体系压强 颜色 pH 电导率 直接测定物质的浓度变化 离子浓度传感器 气体 溶液 高锰酸钾溶液与草酸反应， 记录溶液褪色的时间 任务四：化学反应速率的定量测定 化学反应速率是可以通过实验测定的。 υ＝ Δc Δt 实验原理： 利用与浓度有关的变量间接测定 (1)对于有体生成的反应：可测定 或_________ ；或恒容容器中测定一段时间内的气体压强变化。 (2)对于有固体参加的反应，可测定一段时间内 。 (3)对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内溶液中______________ 的变化。 (4)对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所需 ，或仪器测定透光率、颜色深浅等。 (5)对于有沉淀生成的反应，可测定溶液变浑浊所需的 。 相同时间内收集气体的体积 收集等量 气体所用的时间 消耗固体质量的多少 氢离子或氢氧 根离子浓度 时间 时间 任务四：化学反应速率的定量测定 有多少种方法测这个反应的速率？仪器和试剂、装置任选 Zn＋H2SO4（稀）＝ZnSO4＋H2↑ 1. 相同时间内收集氢气的体积 2. 收集相同体积氢气所需要的时间 3. 相同时间△c (H＋) 4. 相同时间△c (Zn2＋) 5. 相同时间m (Zn) …… 任务四：化学反应速率的定量测定 注意： ①冷却至室温。 ②读数时调节量气管高度，使两测液面相平 ③视线与凹液面的最低处相切，平视读数 量气管 Zn+H2SO4 == ZnSO4+H2↑ 任务四：化学反应速率的定量测定 7.化学反应速率可以通过实验测定。下列说法错误的是 A.酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液反应，可以通过记录溶液褪色的时间来 　测定反应速率 B.锌与稀硫酸反应，可以通过测量一定时间内产生的H2体积来计算反应 　速率 C.可以依靠科学仪器测量光的吸收、光的发射、导电能力等来测定反应 　速率 D.恒温恒容条件下发生反应：H2(g)+I2(g)⥫⥬2HI(g)，可以通过测量单位 　时间内压强的变化来测定反应速率 D 典例精讲 8.下列测量化学反应速率的依据不可行的是 选项 化学反应 测量依据(单位时间内) A 2H2O2(aq)===2H2O(l)+O2(g) 温度、压强一定时，气体体积变化 B Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl 沉淀质量变化 C CO(g)+H2S(g)⥫⥬COS(g)+H2(g) 温度、体积一定时，体系压强变化 D H2O2+2HI===2H2O+I2 溶液体积一定时，I-的浓度变化 C 典例精讲 9.化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量。某同学利用如图所示装置测定化学反应速率。 (1)为保证实验的准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的步骤是__________________；除如图所示装置的实验 用品、仪器外，还需要的一种实验仪器是______。 (2)若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况) 气体，可计算出这2 min内H＋的反应速率，但该测 定值比实际值偏小，其原因是___________________________________。 (3)试简述测定该反应的反应速率的其他方法：______________________________________________________ 典例精讲 检查装置的气密性 秒表 部分SO2溶于水，使得气体体积偏小 测定一定时间内生成硫单质的质量(或H＋浓度的变化) (已知：S2O＋2H＋===H2O＋S↓＋SO2↑) $