2-1化學反應(yīng)速率.ppt

1、化學反應(yīng)速率,【思考與交流】 什么是化學反應(yīng)速率？ 化學反應(yīng)速率是表示化學反應(yīng)快慢的物理量。 對于鋅和不同濃度的稀硫酸的實驗，你準備如何比較反應(yīng)速率的快慢？ 觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢； 觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少； 用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低。 為什么可以根據(jù)上述實驗現(xiàn)象來判斷反應(yīng)的快慢,化學反應(yīng)速率,如何用數(shù)學表達式表示化學反應(yīng)速率，并說明它的單位。 = c/ t 單位：化學反應(yīng)速率 mol / (L S) 或mol/(L min )、mol/(L h) 通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示。,用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的某一物理量的變化值來

2、表示。 m、n、V、c、p、H、導電性、N,化學反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。,濃度常用單位：mol/L,時間常用單位：s 、 min、h,化學反應(yīng)速率常用單位:mol/(Ls) 或 mol/(Lmin),表達式：v = c/t,一、化學反應(yīng)速率的表示,v = n/(Vt),PS：,1、通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示，所以反應(yīng)速率是正值。,2、中學階段的化學反應(yīng)速率是平均速率。,3、濃度僅指溶液或氣體的，固體、純液體無濃度可言。,（一）判斷化學反應(yīng)快慢的方法有哪些？,產(chǎn)生氣泡的快慢,固體質(zhì)量的變化,渾濁程度的不同,顏色的變化,溫度的

3、變化,（二）如何從定量的角度來表示化學反應(yīng)快慢？,產(chǎn)生氣泡的快慢,固體質(zhì)量的變化,溫度的變化,顏色的變化,渾濁程度的不同,測定物質(zhì)或離子的濃度變化 測定溶液的導電能力的不同,測定氣體的體積或體系的壓強,測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化,測定物質(zhì)的質(zhì)量變化 測定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化,反應(yīng)速率的測定 按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內(nèi) 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40mL 1mol/L和40mL 4mL/L的 硫酸，比較二者收集10mLH2所 用的時間。把實驗結(jié)果填入下表：,請仔細閱讀實驗2-1，思考并寫出實驗目的、實驗儀器和藥品、實驗步驟，然后與大家交流。 實驗目

4、的：測量相同質(zhì)量、顆粒大小相同的鋅粒分別與1 molL-1稀硫酸、4 molL-1稀硫酸反應(yīng)的反應(yīng)速率。 實驗儀器：錐形瓶、分液漏斗、雙孔塞、注射器、鐵架臺 實驗藥品：鋅粒2粒（顆粒大小相同），1 molL-1稀硫酸、4 molL-1稀硫酸各40 mL,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(yīng) 5、觀察收集10mLH2所用的時間 或1分鐘收集到的H2的體積,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 先用鑷子將鋅粒置于錐形瓶內(nèi)壁，然

5、后再把錐形瓶緩緩立起，使鋅粒滑至底部,由下到上，由左到右,固定注射器的活塞，通過分液漏斗向錐形瓶加水,實驗步驟： 4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應(yīng) 先取下分液漏斗的玻璃塞，再打開分液漏斗的活塞，使稀硫酸順利滴入錐形瓶 5、觀察收集10mLH2所用的時間 或1分鐘收集到的H2的體積 當體系的溫度恢復到室溫后，對于圖一，要調(diào)節(jié)量筒的高度，使量筒內(nèi)外的液面相平；對于圖二，要上下移動量筒，使量筒內(nèi)的液面與廣口瓶中的液面相平；對于圖三，要上下移動右邊的玻璃管，使左右兩管中的液面相平。 讀數(shù)時，眼睛要平視量筒內(nèi)（或良氣管內(nèi)）液面的最低點。,測量氫氣體積方法有哪些?,如何通過用注射器測量氫氣的體積的方法來判

6、斷鋅和不同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速率快慢？ 1）確定變量 2）找出某種易于測量的某種物理量或性質(zhì)的變化 3）控制不變的因素,稀硫酸的濃度不同,鋅粒的表面積、溫度 時間或氫氣的體積,測量氫氣的體積或時間,通過上述學習過程，你認為應(yīng)該如何測定化學反應(yīng)速率？ 只要是與反應(yīng)物或生成物的濃度（或質(zhì)量、物質(zhì)的量）有關(guān)的性質(zhì)都可以加以利用。 因為化學反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學物質(zhì)的質(zhì)量（或物質(zhì)的量、濃度）。,本實驗還可以如何測定鋅和稀硫酸反應(yīng)的速率 1、測量溶液中的H+的濃度的變化 2、測量溶液中的Zn2+的濃度變化 3、測量氫氣的體積或氫氣的質(zhì)量的變化 4、測量體系的壓強的變化 5、測量鋅粒的質(zhì)量的變化

7、6、測量溶液的導電能力的變化 7、測量反應(yīng)體系的熱量變化,請設(shè)計實驗測定該反應(yīng)的速率 1、測量溶液中的H+的濃度,1）用pH計測定溶液的pH，然后進行換算 2）加入過量的Na2SiO3，使H+完成轉(zhuǎn)化為沉淀，然后過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀的質(zhì)量，再把沉淀的質(zhì)量換算成H+濃度。 3）加入一定量（過量）的石灰石，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥，稱量剩余的石灰石。進行換算。 4）取出鋅粒，向剩余溶液中加入幾滴酚酞試液，然后滴加一定濃度的NaOH溶液，當溶液由紅色變?yōu)闊o色時，記下NaOH溶液的體積。,測量氫氣的體積或氫氣的質(zhì)量 1）測量氫氣的體積 2）測量氫氣的質(zhì)量 用氣球收集氫氣，稱量前后的質(zhì)量 稱量

8、整套裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量,請用不同物質(zhì)的濃度變化來表示下列化學反應(yīng)的速率: aA + bB cC + dD 在容積為1L的某密閉容器中，分別投入8 molN2 ，20 molH2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)： N2 + 3H2 2NH3。 反應(yīng)進行到5min時，N2的物質(zhì)的量為6 mol。請分別用N2、H2、NH3的濃度變化表示該化學反應(yīng)的速率。,同一化學反應(yīng)中，用不同物質(zhì)的濃度變化所表示的化學反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同。 任何化學反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比等于方程式中化學式前的系數(shù)比（計量數(shù)之比）。 速率之比等于濃度的變化值之比，等于物質(zhì)的量的變化值之比。）,【例題】在2L的密閉容器中，加入1molN2和3mo

9、lH2，發(fā)生 N2+3H2 =2NH3 ，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率。,起始濃度(mol/L),2s末濃度(mol/L),觀察并回答，分別用三種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間有什么關(guān)系？,問題1,變化濃度(mol/L),三步法,0.5,1.5,0,0.2,0.2,0.3,0.1,0.4,1.2,同一個反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率，數(shù)值是不一樣的，所以應(yīng)注明是由哪種物質(zhì)表示的。 同一反應(yīng)中，各物質(zhì)的速率之比等于他們在化學方程式中的化學計量數(shù)之比。,如在N2 + 3H2 =2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,結(jié)論1,常見題型例舉

10、,1、用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率。,例1、反應(yīng)4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在5L的密閉容器中進行，30s后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率可表示為： A、v (O2)=0.01 mol/Ls B、 v (NO)=0.008 mol/Ls C、 v (H2O)=0.003 mol/Ls D、 v (NH3)=0.002 mol/Ls,v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/Ls,2、比較反應(yīng)速率的大小,例2、反應(yīng)A + 3B = 2C + 2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-

11、1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是, = ,結(jié)論2：在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小。應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進行比較。,3、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)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(yīng)生成氣體Z，經(jīng)過t min后，測得物質(zhì)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(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為：,3X2 + Y2 = 2Z,3X2 + Y2 = 2X3Y,習題：已知反應(yīng)N2

12、 +3H2 2NH3 ，根據(jù)下圖判斷,1、A是_物質(zhì)的量濃度變化情況,2、C是_物質(zhì)的量濃度變化情況,3、2分鐘內(nèi)N2的平均速率是多少？,H2,NH3,0.5mol/(L min ),3、把0.6molX氣體的0.4molY氣體混合于2L容器中，使它們發(fā)生如下反應(yīng)：3X+Y= nZ+2W。2min末已生成0.2molW，若測知V(z)=0.1mol/(Lmin)，則 上述反應(yīng)中Z氣體的計量數(shù)n的值是( ) A.1 B.2C.3D.4 上述反應(yīng)在2min末時，已消耗的Y占原來的百分比是( ) A.20% B.25%C.33%D.50%,D,B,4、在4個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應(yīng)

13、，根據(jù)在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是（ ） AV（H2）= 0.1 mol/Lmin BV（N2）= 0.2 mol/Lmin CV（NH3）= 0.15 mol/Lmin DV（H2）= 0.3 mol/Lmin,注：此類題均換算為同一物質(zhì)的速率為標準比較,B,5、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1molN2和3mol H2，3min末測此容器內(nèi)壓強是起始時壓強的0.9倍。在此時間內(nèi)用 H2的量的變化來表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率 是（ ）A、0.2 mol/Lmin B、0.6 mol/Lmin C 、0.1 mol/Lmin D、0.1 mo

14、l/Lmin,C,6、將固體NH4Br置于密閉容器中，在某溫度下，發(fā)生下列反應(yīng)： NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g), 2HBr(g) Br2(g)+H2(g) 2min后，測知H2的濃度為0.5mol/L，HBr的濃度為4mol/L，若上述反應(yīng)速率用V(NH3)表示，求V(NH3),7、某溫度時，在2 L容器中，X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線圖，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學方程式為？反應(yīng)開始至2 min，Z的平均反應(yīng)速率？,由圖知，2 min內(nèi)X、Y、Z物質(zhì)的量的變化為0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol比值為312，可知 3 X + Y = 2 Z，,

15、V（Z）= = 0.05 mol/（Lmin）,練習1某溫度下，反應(yīng)2N2O5 4NO2O2開始進行時，c(N2O5)0.0408mol/L。經(jīng)1min后，c(N2O5)0.030mol/L。則該反應(yīng)的反應(yīng)速率是 A v(N2O5)1.8104molL1s1 B v(N2O5)1.8102molL1s1 C v(NO2)1.8104molL1s1 D v(O2)1.8104molL1s1,練習2已知反應(yīng)A3B 2CD在某段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學反應(yīng)速度為1molL1min1，則此段時間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學反應(yīng)速率為 A 0.5molL1min1 B 1molL1min1 C 2

16、molL1min1 D 3molL1min1,練習3反應(yīng)4NH3(氣)5O2(氣) 4NO(氣)6H2O(氣)在2升的密閉容器中進行，1min后，NH3減少了0.12mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是 A NO：0.001mol/L B H2O：0.002mol/L C NH3：0.002mol/L D O2：0.00125mol/L,練習4在密閉容器中進行可逆反應(yīng)，A跟B反應(yīng)生成C，反應(yīng)速率v(A)、v(B)、v(C)之間存在以下關(guān)系：v(B)3v(A)，v(C)2v(A)，3v(C)2v(B)，則該反應(yīng)可以表示為 A AB C B 2A2B 3C C 3AB 2C D A3B 2C,小結(jié)： 1、化學反應(yīng)速率的概念 2、化學反應(yīng)速率表