21《化学反应速率》课件（人教版选修4）.ppt

第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第一节第一节 化学反应速率化学反应速率（3）表达式：）表达式：cv=t 化学反应速率可用化学反应速率可用_内内 _或或_ _ _ _ 来表示。来表示。反应物浓度的减少反应物浓度的减少生成物浓度的增加生成物浓度的增加单位时间单位时间（4）常用单位：）常用单位：mol(Lmin)1或或mol(Ls)1 一、化学反应速率一、化学反应速率平均速率，平均速率，无负值！无负值！（1 1）概念：用来衡量化学反应进行）概念：用来衡量化学反应进行快慢程度快慢程度的物理量的物理量 （2 2）表示方法：）表示方法：例：例：例：例：在密闭容器中在密闭容器中在密闭容器中在密闭容器中,合成氨的反应，刚开始时氮气合成氨的反应，刚开始时氮气合成氨的反应，刚开始时氮气合成氨的反应，刚开始时氮气为为为为8mol/L8mol/L8mol/L8mol/L与氢气的浓度为与氢气的浓度为与氢气的浓度为与氢气的浓度为20mol/L20mol/L20mol/L20mol/L。5min5min5min5min后，测得后，测得后，测得后，测得容器内生成的氮气的浓度为容器内生成的氮气的浓度为容器内生成的氮气的浓度为容器内生成的氮气的浓度为6mol/L6mol/L6mol/L6mol/L。用。用。用。用N N N N2 2 2 2的浓度变的浓度变的浓度变的浓度变化表示的反应速率。化表示的反应速率。化表示的反应速率。化表示的反应速率。0.4 mol/0.4 mol/（L Lminmin）V(NV(N2 2)C C C Ct t t t2 mol/L2 mol/L2 mol/L2 mol/L5min5min5min5min思考思考思考思考1:1:1:1:计算所得速率数值是平均速率还是即时速率？计算所得速率数值是平均速率还是即时速率？计算所得速率数值是平均速率还是即时速率？计算所得速率数值是平均速率还是即时速率？化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率分析：分析：分析：分析：8 8 mol/L mol/L 20 20 mol/Lmol/L 0 0 mol/L mol/L N2 +3 H2 2NH3 高温高温高温高温 高压高压高压高压催化剂催化剂催化剂催化剂 反应前反应前反应前反应前C C C C 2 2 mol/Lmol/LC C C C上述反应中，如何用上述反应中，如何用上述反应中，如何用上述反应中，如何用H H H H2 2 2 2 、NHNHNHNH3 3 3 3 的浓度变化来表示反应速率？的浓度变化来表示反应速率？的浓度变化来表示反应速率？的浓度变化来表示反应速率？V(HV(H2 2)C/C/t t 6mol/L/5min 6mol/L/5min 1.2mol1.2mol/(Lmin)(Lmin)V(NHV(NH3 3)C/C/t t 4mol/L/5min 4mol/L/5min 0.8 mol0.8 mol/(LminLmin)6 6 mol/Lmol/L 4 4 mol/Lmol/L5min5min5min5min末末末末C C C C6 mol/L6 mol/L6 mol/L6 mol/L N2 +3 H2 2NH3 高温高温高温高温 高压高压高压高压催化剂催化剂催化剂催化剂化学反化学反化学反化学反应速率应速率应速率应速率 V V V Vmol/(mol/(mol/(mol/(L L L Lminminminmin)0.4 1.2 0.8 0.4 1.2 0.8 思考思考思考思考2 2 2 2：以上三者数值是否相等？是否矛盾？有何规律？：以上三者数值是否相等？是否矛盾？有何规律？：以上三者数值是否相等？是否矛盾？有何规律？：以上三者数值是否相等？是否矛盾？有何规律？在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即：式中的系数比。即：式中的系数比。即：式中的系数比。即：V(NV(NV(NV(N2 2 2 2)：V(HV(HV(HV(H2 2 2 2 )：V(NHV(NHV(NHV(NH3 3 3 3 )=1 )=1 )=1 )=1：3 3 3 3：2 2 2 2 因此，表示化学反应速率必须指明是哪种物质。因此，表示化学反应速率必须指明是哪种物质。1 1 1 1、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示其数值是可以不同的，但是这些数值都表示其数值是可以不同的，但是这些数值都表示其数值是可以不同的，但是这些数值都表示同一个同一个同一个同一个反反反反应速率。因此化学反应速率的表示应速率。因此化学反应速率的表示应速率。因此化学反应速率的表示应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物必须说明用哪种物必须说明用哪种物必须说明用哪种物质来做标准质来做标准质来做标准质来做标准。2 2 2 2、用同一反应体系中、用同一反应体系中、用同一反应体系中、用同一反应体系中不同物质不同物质不同物质不同物质表示表示表示表示同一速率同一速率同一速率同一速率时，其时，其时，其时，其数数数数值比值比值比值比一定一定一定一定等于等于等于等于化学方程式中相应的化学方程式中相应的化学方程式中相应的化学方程式中相应的化学计量数之比化学计量数之比化学计量数之比化学计量数之比。3 3 3 3、化学反应速率均用化学反应速率均用化学反应速率均用化学反应速率均用 正正正正 值来表示值来表示值来表示值来表示.且表示的是且表示的是且表示的是且表示的是平平平平均均均均速率而不是速率而不是速率而不是速率而不是瞬时瞬时瞬时瞬时速率速率速率速率.注意：注意：4 4 4 4、固体固体固体固体和和和和纯液体纯液体纯液体纯液体的浓度视为的浓度视为的浓度视为的浓度视为常数常数常数常数（保持不变），即（保持不变），即（保持不变），即（保持不变），即不用固体物质与液体物质表示反应速率不用固体物质与液体物质表示反应速率不用固体物质与液体物质表示反应速率不用固体物质与液体物质表示反应速率。【练习练习练习练习1 1 1 1】在密闭容器中充入在密闭容器中充入在密闭容器中充入在密闭容器中充入N N N N2 2 2 2和和和和H H H H2 2 2 2，合成，合成，合成，合成NHNHNHNH3 3 3 3，到，到，到，到2 2 2 2秒秒秒秒末测得，末测得，末测得，末测得，v(Hv(Hv(Hv(H2 2 2 2)=0.45 mol/()=0.45 mol/()=0.45 mol/()=0.45 mol/(L L L Ls s s s)，则，则，则，则2 2 2 2秒末秒末秒末秒末NHNHNHNH3 3 3 3的的的的浓度为（浓度为（浓度为（浓度为（）A A A A、0.5 mol/L B0.5 mol/L B0.5 mol/L B0.5 mol/L B、0.45 mol/L 0.45 mol/L 0.45 mol/L 0.45 mol/L C C C C、0.6 mol/L D0.6 mol/L D0.6 mol/L D0.6 mol/L D、0.55 mol/L0.55 mol/L0.55 mol/L0.55 mol/L【练练练练习习习习2 2 2 2】反反反反应应应应2A(g)+2A(g)+2A(g)+2A(g)+3B(s)3B(s)3B(s)3B(s)C(gC(gC(gC(g)+)+)+)+4D(g)4D(g)4D(g)4D(g)在在在在四四四四种种种种不不不不同同同同情情情情况况况况下下下下的的的的反反反反应应应应速速速速率率率率如如如如下下下下，其其其其中中中中反反反反应应应应进进进进行行行行得得得得最最最最快快快快的是（的是（的是（的是（）A.VA.VA.VA.VA A A A 2mol/L2mol/L2mol/L2mol/Lmin min min min B.VB.VB.VB.VB B B B 6 mol/6 mol/6 mol/6 mol/L L L LminminminminC.VC.VC.VC.VC C C C 0.5 mol/0.5 mol/0.5 mol/0.5 mol/L L L LminminminminD.VD.VD.VD.VD D D D 3 mol/3 mol/3 mol/3 mol/L L L Ls s s sCA二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定化学反应速率是通过实验测定。化学反应速率是通过实验测定。化学反应速率是通过实验测定。化学反应速率是通过实验测定。根据反应体系中任何一种物质（反应物或生成物）根据反应体系中任何一种物质（反应物或生成物）根据反应体系中任何一种物质（反应物或生成物）根据反应体系中任何一种物质（反应物或生成物）的的的的浓度变化、体积、压强浓度变化、体积、压强浓度变化、体积、压强浓度变化、体积、压强来表示；来表示；来表示；来表示；根据溶液中离子的根据溶液中离子的根据溶液中离子的根据溶液中离子的导电能力、光的吸收、光的发射；导电能力、光的吸收、光的发射；导电能力、光的吸收、光的发射；导电能力、光的吸收、光的发射；根据溶液中的根据溶液中的根据溶液中的根据溶液中的颜色变化颜色变化颜色变化颜色变化。按按按按图图图图按按按按装装装装两两两两套套套套装装装装置置置置，在在在在锥锥锥锥形形形形瓶瓶瓶瓶里里里里装装装装有有有有2g2g2g2g锌锌锌锌粒粒粒粒（颗颗颗颗粒粒粒粒大大大大小小小小相相相相同同同同），然然然然后后后后通通通通过过过过分分分分液液液液漏漏漏漏斗斗斗斗分分分分 别别别别 加加加加 入入入入 40mL1mol/L40mL1mol/L40mL1mol/L40mL1mol/L和和和和40mL4mol/L40mL4mol/L40mL4mol/L40mL4mol/L硫硫硫硫酸酸酸酸，比比比比较较较较二二二二者者者者收集收集收集收集10ml10ml10ml10ml氢气所需的时间。氢气所需的时间。氢气所需的时间。氢气所需的时间。操作：操作：操作：操作：加入试剂加入试剂加入试剂加入试剂反反反反应应应应时时时时间间间间（minminminmin）反应速率反应速率反应速率反应速率1mol/L1mol/L1mol/L1mol/L硫酸硫酸硫酸硫酸4mol/L4mol/L4mol/L4mol/L硫酸硫酸硫酸硫酸mol/(mol/(mol/(mol/(L L L Lminminminmin)【练习练习练习练习3 3 3 3】在一定条件下，密闭容器中合成氨，在一定条件下，密闭容器中合成氨，在一定条件下，密闭容器中合成氨，在一定条件下，密闭容器中合成氨，3H3H3H3H2 2 2 2+N+N+N+N2 2 2 2=2NH=2NH=2NH=2NH3 3 3 3，开始时测得，开始时测得，开始时测得，开始时测得c(Hc(Hc(Hc(H2 2 2 2)=4mol/L)=4mol/L)=4mol/L)=4mol/L，c(Nc(Nc(Nc(N2 2 2 2)=1mol/L)=1mol/L)=1mol/L)=1mol/L，2S2S2S2S末，测得末，测得末，测得末，测得c(Nc(Nc(Nc(N2 2 2 2)=0.9mol/L)=0.9mol/L)=0.9mol/L)=0.9mol/L。求。求。求。求V(HV(HV(HV(H2 2 2 2)V(H2)C/t 0.3mol/L/2s 0.15mol/（Ls）三、化学反应速率的计算三、化学反应速率的计算分析：分析：分析：分析：1 1 mol/L mol/L 4 4 mol/Lmol/L 0 0 mol/L mol/L N2 +3 H2 2NH3 高温高温高温高温 高压高压高压高压催化剂催化剂催化剂催化剂 反应前反应前反应前反应前C C C C 0.1 0.1 mol/Lmol/LC C C C 0.3 0.3 mol/Lmol/L 0.2 0.2 mol/Lmol/L2s2s2s2s末末末末C C C C0.9 mol/L0.9 mol/L0.9 mol/L0.9 mol/L【练习练习练习练习4 4 4 4】某温度时，在某温度时，在某温度时，在某温度时，在2L2L2L2L容器容器容器容器中，中，中，中，X X X X、Y Y Y Y、Z Z Z Z三种物质的物质的三种物质的物质的三种物质的物质的三种物质的物质的量随时间变化的曲线如量随时间变化的曲线如量随时间变化的曲线如量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析：图所示。由图中数据分析：图所示。由图中数据分析：图所示。由图中数据分析：（1 1 1 1）求该反应的化学方程式）求该反应的化学方程式）求该反应的化学方程式）求该反应的化学方程式（2 2 2 2）反应开始至）反应开始至）反应开始至）反应开始至2min2min2min2min，用，用，用，用Z Z Z Z表示表示表示表示 的平均反应速率为的平均反应速率为的平均反应速率为的平均反应速率为_ 3X+Y=2Z3X+Y=2Z0.05mol/(L0.05mol/(Lmin)min)【课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习5 5 5 5】根据化学反应根据化学反应根据化学反应根据化学反应 CO+HCO+HCO+HCO+H2 2 2 2O COO COO COO CO2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2，填写下表中的空白：填写下表中的空白：填写下表中的空白：填写下表中的空白：COCO H H2 2OO CO CO2 2H H2 2浓度浓度 (mol/l)(mol/l)t=0t=0时时 0.20.2 0.20.20 00 01min1min后后0.050.05化学反应速率化学反应速率mol/(Lmin)mol/(Lmin)0.050.15 0.150.150.150.150.15【练习练习6 6】把把0.6molX0.6molX气体的气体的0.4molY0.4molY气体混合气体混合于于2L2L容器中，做使它们发生如下反应：容器中，做使它们发生如下反应：3X+Y=nZ+2W3X+Y=nZ+2W。5min5min末已生成末已生成0.2molW0.2molW，若测若测知知V(z)=0.01mol/(LV(z)=0.01mol/(Lmin)min)，则则上述反应中上述反应中Z Z气体的计量数气体的计量数n n的值是的值是()()A.1A.1 B.2B.2C.3C.3D.4D.4上述反应在上述反应在5min5min末时，已消耗的末时，已消耗的Y Y占原来的占原来的百分比是百分比是()()A.20%A.20%B.25%B.25%C.33%C.33%D.50%D.50%A AB B1、化学反应速率：在容器不变的反应器中，单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。C数学表达式：v=t单位：mol/(L min)mol/(L s)2、在同一个反应中，每种物质都可以用来表示该反应的快慢。各物质的反应速率之比等于方 程式中的系数比。二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定三、化学反应速率的计算三、化学反应速率的计算一、化学反应速率一、化学反应速率课堂小结课堂小结