【课件】化学反应速率和限度++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第二节 化学反应速率和限度第1课时 化学反应的速率 1.了解化学反了解化学反应速率的概念和表示方法。速率的概念和表示方法。2.掌握化学反掌握化学反应速率快慢的比速率快慢的比较方法。方法。学学习习目目标标 问题导学问题导学 在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。较快较慢很慢(瞬瞬 间间)(几几个个月月)(几天几天)(上亿年上亿年)不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。什么是定性？什么是定量？例如：我们学过物理都知道：(1)光的传播速度是很快的；(2)光在空气中的传播速度3108m/s。定性描述定量描述那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？思考思考:如何如何定量定量地判断一个化学反应的速率呢？地判断一个化学反应的速率呢？学科连接学科连接 在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？速度快慢的？用速度来描述：用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小单位时间内物体移动的距离的大小v s st t1.定定义：化学反：化学反应速率用来衡量速率用来衡量化学反化学反应过程程进行的快慢行的快慢的物理的物理量。通常用量。通常用单位位时间内内反反应物物浓度的减少量度的减少量或或生成物生成物浓度的增加度的增加量量(均取正均取正值)表示。表示。2.表示方法：表示方法：mol/(Lmin)或或 mol/(Ls)或或 molL-1min-13.单位：位：一、化学反一、化学反应速率速率常用常用 mol L-1常用常用 s 或或 min点拨精讲点拨精讲 c（B）n（B）Vc（B）:反应物浓度的变化量反应物浓度的变化量t：反应进行的时间反应进行的时间n（B）:反应物物质的量的变化量反应物物质的量的变化量3 3）适用范围：）适用范围：溶液中的某一溶质溶液中的某一溶质 或或密闭密闭容器中的某一气体容器中的某一气体 固体和纯液体的固体和纯液体的c c是常数，所以通常不用固体和纯液是常数，所以通常不用固体和纯液体表示化学反应速率体表示化学反应速率 1)1)v表示表示平均平均反应速率，反应速率，而非瞬时速率，而非瞬时速率，且为且为正值。正值。2)2)对于对于同一个反应来说，用同一个反应来说，用不同的物质不同的物质表示其表示其化学反应速率化学反应速率数数值值可能不同，可能不同，因此，因此，表示化学反应速率必须表示化学反应速率必须指明是指明是哪种物质哪种物质。注意注意：课堂精讲课堂精讲1、在、在 N2 +3H2 2 NH3反应中，自开始至反应中，自开始至2秒，氨的浓度由秒，氨的浓度由0变为变为0.6 mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？，则以氨气表示的化学反应速率是多少？=0.3mol/(Ls)解：解：v(NH3)=c(NH3)t=(0.6 0)mol/L2s问：问：2 2秒末秒末以氨气表示以氨气表示的化的化学反应速率是多少学反应速率是多少？例题2：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？=0.002mol/(L s)c(NO)=n(NO)V=0.3mol5L=0.06 mol/L v(NO)=c(NO)t=0.06 mol/L 30s催化剂催化剂将将5.6g铁粉投入足量的铁粉投入足量的100mL 2mol/L稀硫酸中，稀硫酸中，2min时铁粉刚好时铁粉刚好完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是（）完全溶解。下列有关这个反应的反应速率表示正确的是（）A铁的反应速率铁的反应速率=0.5mol/（Lmin）B硫酸的反应速率硫酸的反应速率=0.25mol/（Lmin）C硫酸亚铁的反应速率硫酸亚铁的反应速率=0.5mol/（Lmin）D氢气的反应速率氢气的反应速率=0.5mol/（Lmin）C C反应：反应：N2+3H2 2NH3在密闭的容器中进行，各物质浓在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在度随时间变化如下：完成表格并求在2 s内的这个反应的平均率。内的这个反应的平均率。高温、高压高温、高压催化剂催化剂时间N2H2NH3t=0 s2 mol/L6 mol/L0 mol/Lt=2 s2 mol/LV(B)1 mol/L3 mol/L0.5 mol/(Ls)1.5 mol/(Ls)1.0 mol/(Ls)思考思考1：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？思考思考2：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？（4）同一反应中，）同一反应中，速率之比等于化学计量数之比；速率之比等于化学计量数之比；各物质的物质的量变化、浓度变化之比等于化学计各物质的物质的量变化、浓度变化之比等于化学计量数之比量数之比。对于反应：对于反应：aA+bB=cC+dD v(A):v(B):v(C):v(D)【注意注意】=nA:nB:nC:nD =CA:CB:CC:CD=a:b:c:d 1已知已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O，则下列关系式正确的是，则下列关系式正确的是()A.4/5v(NH3)=v(O2)B.4/5v(NH3)=v(H2O)C.5/6v(O2)=v(H2O)D.4/5v(O2)=v(NO)D2.反应反应 A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的化学反应速率为：在四种不同条件下的化学反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/(Ls)(2)v(B)=0.6mol/(Ls)(3)v(C)=0.4mol/(Ls)(4)v(D)=0.45mol/(Ls)则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为 。(1)(4)(2)=(3)【练习】【练习】【注意注意】(5)比较快慢：单位统一、转化为同种物质比较快慢：单位统一、转化为同种物质例：对于A23B2=2CD的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是（）Av(A2)0.4 mol/(Ls)Bv(B2)0.8 mol/(Ls)Cv(C)0.6 mol/(Ls)Dv(D)0.6 mol/(Lmin)A归纳总结化学反应化学反应速率大小的比较方法速率大小的比较方法1.反应反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在容积为在容积为2L的密闭的密闭容器中进行，容器中进行，1min后，后，NH3减少了减少了0.12mol，则平均反应速率，则平均反应速率表示正确的是表示正确的是A.NO：0.09molL-1min-1 B.H2O：0.12molL-1min-1C.NH3：0.12molL-1min-1 D.O2：0.075molL-1min-1当堂检测当堂检测 2.对于反应对于反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)，其中反应速率最快的是，其中反应速率最快的是 A.v(D)=0.30 molL-1 s-1 B.v(C)=1.8 molL-1 min-1 C.v(B)=0.60 molL-1 s-1 D.v(A)=0.50 molL-1 s-1 DD基本关系基本关系变化变化量与方程式中各物质的量与方程式中各物质的化学计量数化学计量数成比例成比例转化率转化率(A)A的的变化变化量量A的的起始起始量量100%例例：m A +n B p C +q D 起始起始(mol/L)：变化变化(mol/L)：某时刻某时刻(mol/L)：a b 0 0mxnx px qxamx bnx px qx 设设A、B 两种物质的起始浓度分别为两种物质的起始浓度分别为 a mol/L 、b mol/L，mx mol/L 为反应物为反应物A 的转化浓度，则：的转化浓度，则：计算化学反应速率：“三段法”例例、在在2 L的的密密闭闭容容器器中中，加加入入1 mol N2和和3 mol H2，发发生生 N23H22NH3，在在2 s末末时时，测测得得容容器器中中含含有有0.4 mol的的NH3，求该反应的化学反应速率。，求该反应的化学反应速率。三段法三段法 N2 3H2 2NH3 起始浓度起始浓度(mol/L)2s末浓度末浓度(mol/L)变化浓度变化浓度(mol/L)0.5 1.5 00.20.20.30.10.41.2v(H2)0.15mol/(Ls)v(N2)0.05mol/(Ls)v(NH3)0.1mol/(Ls)特点：特点：v(N2):v(H2):v(NH3)1:3:2 运用运用“三段式三段式”法解题时的注意事项：法解题时的注意事项：1.起始量、变化量、一段时间后的量，三者起始量、变化量、一段时间后的量，三者物理量及单物理量及单位要统一位要统一，可以是物质的量或物质的量浓度。，可以是物质的量或物质的量浓度。2.起始量、变化量、一段时间后的量中，只有起始量、变化量、一段时间后的量中，只有各物质的各物质的变化量之比等于对应物质的化学计量数之比变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，不同物质，不同物质的起始量或一段时间后的量之间没有必然的关系，不能的起始量或一段时间后的量之间没有必然的关系，不能列比例式计算。列比例式计算。1.在一定条件下，将在一定条件下，将3 mol A和和1 mol B两种气体在容积固定两种气体在容积固定的的2 L密闭容器中混合，发生如下反应：密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min末时生成末时生成0.8 mol D，并测得，并测得C的浓度的浓度为为0.2 molL-1。下列判断不正确的是。下列判断不正确的是A.x1 B.2 min内内A的反应速率为的反应速率为0.3 molL-1min-1C.B转化率为转化率为40%D.x无法求解无法求解 D当堂检测当堂检测 2、在某一容积为、在某一容积为5 L的密闭容器内，加入的密闭容器内，加入0.2mol CO和和0.2mol H2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，反应放出热量。，反应放出热量。反应中反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图的浓度随时间变化的情况如图所示：根据图中数据，从反应开始至到所示：根据图中数据，从反应开始至到10min时，时，H2O的化学反应速率为的化学反应速率为_；10min末末c(H2)=_，10min内内CO的转化率为的转化率为_。CO2(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)c始始(mol/L)0.04 0.04 0 0c(mol/L)0.03 0.03 0.03 0.03 c末末(mol/L)0.01 0.01 0.03 0.03 v(H2O)=0.003 mol/(Lmin)c末末(H2)=0.03 mol/L(CO)=75%3、某温度下，浓度都是某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体的两种气体X2和和Y2，在密闭容器，在密闭容器中反应生成气体中反应生成气体Z。反应。反应2min后，测得参加反应的后，测得参加反应的X2为为0.6mol/L，用，用Y2的变化表示的反应速率的变化表示的反应速率v（Y2）=0.1mol/（Lmin），生），生成的成的c（Z）为）为0.4mol/L，则该反应的化学方程式是（），则该反应的化学方程式是（）A X22Y2 2XY2 B 2X2Y2 2X2Y C 3X2Y2 2X3Y D X23Y2 2XY3B4.某某温度温度时，在时，在2 L的容器的容器中，中，X、Y、Z三种物质的物三种物质的物质的量随时间的变化曲线如质的量随时间的变化曲线如图。由图可得该图。由图可得该反应的化学反应的化学方程式为方程式为_ _，反应，反应开始至开始至5 min，Z的平的平均均反应速率反应速率为为_ _。3XY 3Z3Z0.06mol/（Lmin）