化學反應速率1課件高二上學期化學人教版選擇性必修1

化學反應速率與限度第一課時化學反應速率1、含義：

2、表示方法:單位：mol/（L﹒S）或mol/（L﹒min）等表示化學反應進行快慢的物理量。通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。（物質的量濃度）v(B)=△C(B)△t=△n(B)△tV（適用于氣體或溶液）3、注意事項：1)υ是平均速率；取正值;2)不用固體物質和純液體表示反應速率;3)要指明具體物質;1.在某一化學反應里，反應物A的濃度在10s內從4.0mol/L變成1.0mol/L。在這10s內A的化學反應速率為多少？υ（A）＝△c（A）△t=3.0mol/L10s＝0.3mol/(L?s)注意：反應速率指10s內的平均速率！解：練一練2.固定容器的體積2L，某一反應物的物質的量為2.0mol，經(jīng)過4min后，它的物質的量變成了1.68mol,則在這4min內它的平均反應速率是__

_____0.04mol/(L·min)v

(B)=△C(B)△t=△n(B)△tV53.下列關于化學反應速率的說法中正確的是(

)A.化學反應速率為0.8mol·L－1·s－1是指1s時某物質的濃度為0.8mol·L－1B.化學反應速率可以用單位時間內生成某物質的質量的多少來表示C.可用單位時間內氫離子物質的量濃度的變化來表示氫氧化鈉和硫酸的反應速率D.對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象越明顯C64.反應4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol·L－1。對此化學反應速率表示正確的是(

)A.用A表示的反應速率是0.4mol·L－1·min－1B.分別用B、C、D表示反應的速率,其比值是3∶2∶1C.在2min末的反應速率,用B表示是0.3mol·L－1·min－1D.在這2min內B和C兩物質濃度都是逐漸減小的

B例1.在體積為2L的密閉容器中通入1molN2和3molH2,發(fā)生反應N2+3H22NH3,經(jīng)2s后測得反應容器內N2

的物質的量為0.4mol,求v(N2)、v(H2)、v(NH3)

三段式計算：N2+3H22NH3n開始1mol30△n

n2s后

單位統(tǒng)一v(N2)

=0.15mol/（L﹒S）v(H2)

=0.45mol/（L﹒S）v(NH3)

=0.3mol/（L﹒S）各物質的速率之比=系數(shù)之比=轉化量(△n

或△C

)之比

0.4

1.2

1.2

0.61.81.2例2.在體積固定密閉容器中,合成氨的反應,剛開始時氮氣為8mol/L與氫氣的濃度為20mol/L。5min后,測得容器內生成的氮氣的濃度為6mol/L。用N2、H2、NH3的濃度變化表示的反應速率。268mol/L200C開始△CC5min后6v(N2)＝

0.4mol/(L·min)v(H2)＝

1.2mol/(L·min)v(NH3)＝

0.8mol/(L·min)414

4v(B)=△C(B)△tN2+3H22NH3例3：在2L的密閉容器中，加入1molN2和3mol的H2，發(fā)生N2+3H22NH3

，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應的化學反應速率。解：N2+3H22NH3n開始：130△n：

1-0.23-0.6

則V（N2）=0.2/2×2=0.05mol/（L·s）

V（H2）=0.6/2×2=0.15mol/（L·s）

V(NH3)=0.4/2×2=0.1mol/（L·s）0.40.40.6

0.2n2s后：常見題型例舉練習1.反應4NH3+5O2===4NO+6H2O在2L的密閉容器中進行，2s后，NO的物質的量增加了0.4mol，求：v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)v(O2)

=0.125mol/（L·s）v(NO)

=0.1mol/（L·s）v(NH3)

=0.1mol/（L·s）v(H2O)

=0.15mol/（L·s）氨分解反應在容積為2L的密閉容器內進行。已知起始時氨氣的物質的量為4mol,5s末為2.4mol，求v(N2)、v(H2)、v(NH3)

練習2v(N2)

=0.08mol/（L·s）v(H2)

=0.24mol/（L·s）v(NH3)

=0.16mol/（L·s）練1.在2L的密閉容器中,加入2molN2和3mol的H2,發(fā)生,在2s末時,測得容器中含有1.2mol的NH3,求(1)2s末時H2的濃度;

(2)2s末時N2的物質的量;(3)2s內生成NH3的化學反應速率;(4)2s時H2的轉化率。n開始：2mol30△n：

1.41.21.21.81.2

0.6n2s后：N2+3H22NH3(1)0.6mol/L(2)1.4mol(3)0.3mol/(L·S)(4)60%5.轉化率=X100%轉化的量起始量N2+3H22NH3解：常見題型例舉例3.在4L的密閉容器中,通入一定量的NH3

和O2。反應4NH3+5O2=4NO+6H2O進行5s后,測得容器中NO的物質的量增加了0.8mol,此時容器中O2的物質的量為3mol,求:(1)O2的起始物質的量(2)5s時O2的轉化率(3)5s內NH3的化學反應速率(4)5s時容器中H2O(g)的物質的量濃度4NH3+5O2==4NO+6H2O解：n開始：

0mol0

0.811.2

0.81.2(1)4mol(2)25%(3)0.04mol/(L·S)(4)0.3mol/L0.8△n：n5s后：34mol練2.在一定溫度下,密閉容器中發(fā)生反應:2NO22NO＋O2,經(jīng)2min后,測得混合氣中NO2濃度為0.06mol/L,O2的濃度為0.12mol/L,且各物質的濃度不再發(fā)生變化.求:(1)NO2的起始濃度(2)2min時NO2的轉化率(3)2min內生成NO的化學反應速率。2NO22NO＋O2C開始

0mol/L0△C

0.240.240.12C2min后

0.060.240.12(1)0.3mol/L

(2)80%(3)0.12mol/(L·min)解：0.3mol/L例4.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于容積為2L的密閉容器中，使其發(fā)生如下反應:3X(g)＋Y(g)==nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW,若測知以Z濃度變化表示的平均反應速率為0.01mol/(L·min).求:（1）n的值（2）5min時X氣體的轉化率

（3）5min時Y氣體的物質的量濃度例2.在一定溫度下,密閉容器中發(fā)生反應:2NO22NO＋O2,經(jīng)2min后,測得混合氣中NO2濃度為0.06mol/L,O2的濃度為0.12mol/L,且各物質的濃度不再發(fā)生變化。求：(1)NO2的起始濃度。(2)2min時NO2的轉化率。(3)2min內生成NO的化學反應速率。2NO22NO＋O2C開始x

mol/L00△C

0.240.240.12C2min后

0.060.240.12(1)0.3mol/L

(2)80%(3)0.12mol·L－1·min－15.轉化率=X100%轉化的量起始量5.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于容積為2L的密閉容器中，使其發(fā)生如下反應:3X(g)＋Y(g)==nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW,若測知以Z濃度變化表示的平均反應速率為0.01mol/(L·min).求:（1）n的值（2）5min時X氣體的轉化率？練一練6.在2L容積不變的容器中,發(fā)生N2＋3H2==2NH3的反應?，F(xiàn)通入4molH2和4molN2,10s內用H2表示的反應速率為0.12mol/(L·s).求:（1）10s后容器中N2的物質的量（2）10s時容器中H2的物質的量濃度2、比較反應速率的大小練習2.反應A+3B==2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

則該反應在不同條件下速率快慢順序是

④﹥②=③﹥①注意：在同一反應中，反應速率的大小不能單純地看數(shù)值大小，因為速率大小與表示速率的物質在反應中的化學計量有關。習題1.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中，發(fā)生反應：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g).5min末已生成0.2molW，若測知以Z濃度的變化來表示平均速率為0.01mol/(L·min),則

(1)上述反應Z氣體的計量系數(shù)n的值是______(2)上述反應在5min末時，已用去的Y占原來物質的質量分數(shù)是__________習題2：一定溫度下，向一個容積為2L的事先裝入催化劑的真空密閉容器中通入1mol氮氣和3mol氫氣，3min后測得容器內的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內，求用氫氣的量的變化來表示的該反應的平均反應速率v(H2)。練習：反應A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應速率為：(1)v(A)=0.3mol/（L·s）(2)v(B)=0.6mol/（L·s）(3)v(C)=0.4mol/（L·s）(4)v(D)=0.45mol/（L·s）則該反應速率的快慢順序為—————————。(1)>(4)>(2)=(3)練習：在25℃時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應進行到2s時收集到氫氣1.12L(標況)，之后反應又進行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：

(1)前2s內用FeCl2表示的平均反應速率為

；

(2)后4s內用HCl表示的平均反應速率為

；

(3)前2s與后4s比較，反應速率

較快，其原因可能

。0.25mol/(L·s)0.25mol/(L·s)前2s前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大練習：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應速率為0.12mol/L·s，則10s時，容器中B的物質的量為

。

2、一定溫度下，向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣，3mol氫氣，3min后測得容器內的壓強是起始時壓強的0.9倍，在此時間內用氫氣的變化來表示反應速率為

。3.2mol0.1mol/(L·min)根據(jù)下圖填空:(1)反應物是_____;生成物是_____。(2)2min內A、B、C三者的反應速率是多少？該反應的化學方程式是___

_________Ａ、ＢＣ３Ａ＋２Ｂ３Ｃ二、化學反應速率模型1、有效碰撞并不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應，只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學反應

——有效碰撞活化分子、正確取向（1）碰撞過輕

（2）碰撞取向不好

（3）活化分子的有效碰撞

HI分子的幾種可能的碰撞模式【例3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)。反應速率為0.3mol/(L·s),若采取一定條件使反應速率不變，當A的轉化率達到90%時，需多少秒？此時B的濃度是多少？[解析]

若A的轉化率達到90%，則反應消耗A為4mol×90%＝3.6mol，同時消耗B為1.8mol，則【例3】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)2C(g)。反應速率為0.3mol/(L·s),若采取一定條件使反應速率不變，當A的轉化率達到90%時，需多少秒？此時B的濃度是多少？[解析]

若A的轉化率達到90%，則反應消耗A為4mol×90%＝3.6mol，同時消耗B為1.8mol，則例4.在容積為10L的密閉容器中，通入40molN2和120molH2，在一定條件下進行反應，2s后達到平衡狀態(tài)，此時N2的濃度為2mol/L。試求：(1)用H2濃度表示的2s內的平均反應速率。(2)N2的轉化率。(3)平衡時NH3的體積分數(shù)。[解析]

N2＋3H22NH3起始量/mol

40

120

0平衡量/mol

20

60

40變化量/mol

20

60

40(1)υ(N2)＝＝3mol/(L·s)

(2)N2的轉化率：×100%＝50%

(3)平衡時N2的體積分數(shù)：

×100%＝33.3%[答案]

(1)3mol/(L·s)

(2)50%

(3)33.3%常見題型例舉1、用不同的物質來表示反應速率。例1、反應4NH3+5O2===4NO+6H2O在5L的密閉容器中進行，30s后，NO的物質的量增加了0.3mol，則此反應的平均速率可表示為：A、v(O2)=0.01mol/L·sB、v(NO)=0.008mol/L·sC、v(H2O)=0.003mol/L·sD、v(NO)=0.002mol/L·sv(NO)=0.3/（5×30）=0.002mol/L·s2、比較反應速率的大小例2、反應A+3B==2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1

③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

則該反應在不同條件下速率快慢順序是④﹥②=③﹥①結論2：在同一反應中，反應速率的大小不能單純地看數(shù)值大小。應化為同一種物質的反應速率再進行比較3、根據(jù)各物質的反應速率之比寫出化學方程式。例3、某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應生成氣體Z，經(jīng)過tmin后，測得物質的量濃度分別為：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，則該反應的反應方程式可表示為：

3X2+Y2===2Z或3X2+Y2===2X3Y習題：已知反應N2+3H22NH3，根據(jù)下圖判斷1、A是______物質的量濃度變化情況2、C是______物質的量濃度變化情況3、2分鐘內N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)隨堂訓練1、在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應。根據(jù)在相同時間內測定的結果判斷，生成氨的速率最快的是（）(A)υ(H2)=0.1mol·L-1·min-1(B）υ(N2)=0.2mol·L-1·min-1（C)υ(NH3)=0.15mol·L-1·s-1

（D）υ(H2)=0.3mol·L-1·min-1c4、某溫度時，在2L容器中，x、y、z三種物質隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式是：____________，反應開始至2min，z的平均速率是

。0.05mol/(L·min)

yxz時間/min0.90.70.21.00.80.60.40.20.0物質的量mol

12345當堂訓練3x+y2z

按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內各盛有2g鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL4mL/L的硫酸，比較二者收集10mLH2所用的時間。二、化學反應速率的實驗測定實驗步驟：1、連接實驗裝置2、檢查裝置的氣密性3、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應5、觀察收集10mLH2所用的時間二、化學反應速率的實驗測定注意事