人教版高中化学化学反应原理第一节化学反应速率3课件人教选修四.ppt

第一节第一节 化学反应速率化学反应速率第二章第二章 化学反应速率和化学反应速率和 化学平衡化学平衡2021/8/9 星期一1化学反应进行的方向（推动力）化学反应进行的方向（推动力）化学反应的快慢（速率）化学反应的快慢（速率）化学反应的限度（反应物能否全部转变为物）化学反应的限度（反应物能否全部转变为物）本本章章学学习习内内容容2021/8/9 星期一2a.a.钠和钾分别与水反应的现象。钠和钾分别与水反应的现象。b.b.比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。石反应的快慢。不同的化学反应快慢是不一样的。不同的化学反应快慢是不一样的。怎么样来比较和描述不同反应的快慢呢？怎么样来比较和描述不同反应的快慢呢？化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。程度的一个物理量。回忆回忆2021/8/9 星期一32CO+2NO=2CO2CO+2NO=2CO2 2+N+N2 2现实生活中，汽车的尾气里会发生如下反应现实生活中，汽车的尾气里会发生如下反应但反应速度非常缓慢，但反应速度非常缓慢，2H 2H2 2+O+O2 2 =2H =2H2 2O O，反应在常温下，反应在常温下就有发生的趋势，但反应速度太小，将氢就有发生的趋势，但反应速度太小，将氢气和氧气放在同一容器中，长久也看不到气和氧气放在同一容器中，长久也看不到生成水的迹象。生成水的迹象。化学反应是否是越快越好呢？举化学反应是否是越快越好呢？举例说明？例说明？橡胶老化，钢铁生锈。橡胶老化，钢铁生锈。2021/8/9 星期一4速度指单位时间内某种物理量的变化值。速度指单位时间内某种物理量的变化值。如：米如：米/秒，千米秒，千米/小时。小时。化学反应速率通常用单位时间内反应化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。浓度常用单位浓度常用单位 mol/L mol/L时间常用单位时间常用单位 s s 或或 min min化学反应速率常用单位化学反应速率常用单位 mol/(Ls)mol/(Ls)或或 mol/(Lmin)mol/(Lmin)表达式：表达式：v=c/tv=c/t一、化学反应速率的表示一、化学反应速率的表示2021/8/9 星期一5【例题】在【例题】在2L2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N1mol N2 2和和3mol H3mol H2 2，发生，发生 N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3 ，在，在2s2s末时，末时，测得容器中含有测得容器中含有0.4mol0.4mol的的NHNH3 3，求该反应的化，求该反应的化学反应速率。学反应速率。N N2 2 +3H+3H2 2 =2=2 NHNH3 3起始浓度起始浓度0.5 1.5 00.5 1.5 02s2s末浓度末浓度 0.2 0.21.21.20.40.4v(Nv(N2 2)=(0.5-0.4)/2=0.05mol/(Ls)=(0.5-0.4)/2=0.05mol/(Ls)v(Hv(H2 2)=(1.5-1.2)/2=0.15 mol/(Ls)=(1.5-1.2)/2=0.15 mol/(Ls)v(NHv(NH3 3)=(0.2-0)/2=0.1mol/(Ls)=(0.2-0)/2=0.1mol/(Ls)观察并回答，观察并回答，分别用三种物质表示的分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？反应速率之间有什么关系？问题问题1 12021/8/9 星期一6 同一个反应，用不同的物质来表示反应同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。种物质表示的。同一反应中，各物质的速率之比等于他同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。们在化学方程式中的化学计量数之比。如在如在N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3 中，中，v(Nv(N2 2):v(H):v(H2 2):v(NH):v(NH3 3)=1:3:2)=1:3:2 我们得到的速率是指什么时候的速率？我们得到的速率是指什么时候的速率？结论结论2 2、我们所说的速率是指在整个过程中、我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率。且均为正值的平均速率。且均为正值.结论结论1 1问题问题2 22021/8/9 星期一7常见题型例举常见题型例举1 1、用不同的物质来表示反应速率。、用不同的物质来表示反应速率。例例1 1、反应、反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 2O O 在在5L5L的的密闭容器中进行，密闭容器中进行，30s30s后，后，NONO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol0.3mol，则此反应的平均速率可表示为：，则此反应的平均速率可表示为：A A、v(O v(O2 2)=0.01 mol/(Ls)=0.01 mol/(Ls)B B、v(NO)=0.008 mol/(Ls)v(NO)=0.008 mol/(Ls)C C、v(H v(H2 2O)=0.003 mol/(Ls)O)=0.003 mol/(Ls)D D、v(NH v(NH3 3)=0.002 mol/(Ls)=0.002 mol/(Ls)v(NO)=0.3/v(NO)=0.3/（530530）=0.002 mol/(Ls)=0.002 mol/(Ls)2021/8/9 星期一82 2、比较反应速率的大小、比较反应速率的大小例、反应例、反应A+3B=2C+2DA+3B=2C+2D在四种不同情况在四种不同情况下的反应速率分别为下的反应速率分别为VVA A=0.15molL=0.15molL-1 1ss-1-1 V VB B=0.6molL=0.6molL-1-1ss-1-1 Vc=Vc=0.4molL0.4molL-1-1ss-1-1 V VD D=0.45molL=0.45molL-1 1ss-1-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序则该反应在不同条件下速率快慢顺序是是 =结论结论3 3、在同一反应中，反应速率的大小不能、在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，所以反应速率的大小不单纯地看数值大小，所以反应速率的大小不能单纯地看数值大小能单纯地看数值大小.2021/8/9 星期一93 3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。例、某温度下，浓度都是例、某温度下，浓度都是1mol/L1mol/L的两种气的两种气体体X X2 2和和Y Y2 2，在密闭容器中反应生成气体，在密闭容器中反应生成气体Z Z，经过经过t mint min后，测得物质的量浓度分别为后，测得物质的量浓度分别为:c:c(X(X2 2)=0.4mol/L,c(Y)=0.4mol/L,c(Y2 2)=0.8mol/L)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,c(Z)=0.4mol/L,则该反应的反应方程式可则该反应的反应方程式可表示为：表示为：3X3X2 2 +Y +Y2 2 =2Z =2Z3X3X2 2 +Y +Y2 2 =2X =2X3 3Y Y2021/8/9 星期一10根据下图回答：根据下图回答：1、反应物是、反应物是_.2、2min内内A的平均速率的平均速率是是_3、写出化学方程式、写出化学方程式A、B2.5mol/(Ls)5A+4B 4C 2021/8/9 星期一11化学反应的速率是通过实验测定的。化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有测定方法有、直接观察某些性质（如释放出气体、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；的体积和体系压强）；、科学仪器测定（如颜色的深浅、光、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；的吸收和发射、导电能力等）；、溶液中，常利用颜色深浅和显色物、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。和测量反应速率。2021/8/9 星期一12（实验一）实验分析（实验一）实验分析该实验所用的该实验所用的仪器和药品仪器和药品?锥形瓶锥形瓶 分液漏斗分液漏斗玻璃导管玻璃导管乳胶管乳胶管 注射器注射器(50ml)(50ml)铁架台铁架台量筒量筒(50ml)(50ml)胶头滴管胶头滴管 秒表秒表锌粒、锌粒、1mol/L1mol/L硫酸、硫酸、4 mol/L 4 mol/L硫酸硫酸2021/8/9 星期一131 1、如何检查该装置的气密性、如何检查该装置的气密性?思考思考?2 2、如果没有注射器，用什么、如果没有注射器，用什么来代替？来代替？反应物（指气体和液体，不含纯液体和固体）反应物（指气体和液体，不含纯液体和固体）的浓度越大，反应时间越短，反应速率越快。的浓度越大，反应时间越短，反应速率越快。3 3、你还能根据反应速率相关的哪些变化来测、你还能根据反应速率相关的哪些变化来测定该反应的反应速率定该反应的反应速率?2021/8/9 星期一14习题、把习题、把0.6molX0.6molX气体和气体和0.4molY0.4molY气体混气体混合于合于2L2L容器中，发生反应：容器中，发生反应：3X(g)+3X(g)+Y(g)=n Z(g)+2W(g).5minY(g)=n Z(g)+2W(g).5min末已生末已生成成0.2molW0.2molW，若测知以，若测知以Z Z浓度的变化来表浓度的变化来表示平均速率为示平均速率为0.01mol/(Lmin),0.01mol/(Lmin),则则 (1)(1)上述反应上述反应Z Z气体的计量系数气体的计量系数n n的值的值是是_ (2)(2)上述反应在上述反应在5min5min末时，已用去的末时，已用去的Y Y占原来物质的质量分数是占原来物质的质量分数是_ _ _ 1 125%25%2021/8/9 星期一15习题：一定温度下，向一个容积为习题：一定温度下，向一个容积为2L2L的事先的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入装入催化剂的真空密闭容器中通入1mol1mol氮气氮气和和3mol3mol氢气，氢气，3min3min后测得容器内的压强是起后测得容器内的压强是起始时压强的始时压强的0.90.9倍，在此时间内，用氢气的倍，在此时间内，用氢气的量的变化来表示的该反应的平均反应速率量的变化来表示的该反应的平均反应速率v v(H(H2 2)是：是：A A、0.2mol/(Lmin)B0.2mol/(Lmin)B、0.6mol/(Lmin)0.6mol/(Lmin)C C、0.1mol/(Lmin)D0.1mol/(Lmin)D、0.3mol/(Lmin)0.3mol/(Lmin)C C2021/8/9 星期一16习题：已知反应习题：已知反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 ，根据下图判断根据下图判断1 1、A A是是_物质物质的量浓度变化情况的量浓度变化情况2 2、C C是是_物质物质的量浓度变化情况的量浓度变化情况3 3、2 2分钟内分钟内N N2 2的平的平均速率是多少？均速率是多少？H H2 2NHNH3 30.5mol/(L min 0.5mol/(L min)2021/8/9 星期一17