第二章第一节化学速率反应

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1、这些化学变化时间上有何差异？这些化学变化时间上有何差异？爆炸爆炸牛奶腐坏牛奶腐坏铁棒生锈铁棒生锈溶洞形成溶洞形成很快很快 较快较快较慢较慢很慢很慢 不同的化学反应快慢是不一样的。怎不同的化学反应快慢是不一样的。怎样比较和描述不同反应的快慢呢？样比较和描述不同反应的快慢呢？ 化学反应速率是化学反应速率是用来衡量化学用来衡量化学反应进行快慢程度反应进行快慢程度的一个物理量。的一个物理量。一、化学反应速率一、化学反应速率 1、含含 义：义： 2、表示方法：表示方法： 3、数学表达式：数学表达式： 4、单单 位：位： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理

2、量。物理量。 在容积不变的反应器中，通常是用单位时间内在容积不变的反应器中，通常是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反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 。 V = C/ t mol/（Ls） 或或 mol/（Lmin）或或 mol/（Lh） 1.1.在某一化学反应里，反应物在某一化学反应里，反应物A A的浓度在的浓度在10 s10 s内内从从4.0 mol4.0 molL L-1-1变成变成1.0 mol1.0 molL L-1-1，在这，在这10 s10 s内内 A A的化学反应速率为多少？的化学反应速率为多少？解解: V(A)=(4.0-1.0)/10=0.3mol

3、/(Ls) 在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N2和和3mol的的H2，发生发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在2s末时，测得容器中含末时，测得容器中含有有0.4mol的的NH3，求该反应中，求该反应中N2，H2，NH3的化学反应的化学反应速率。速率。 0.3三步法三步法解解： N2 + 3H2 2NH3起始量（起始量（mol/l）：）：变化量（变化量（mol/l）：）：2s末量（末量（mol/l）：）：则则 V（N2） = 0.1/2=0.05 mol/（Ls）V（H2） = 0.3/2=0.15 mol/（Ls）0.51.500.1 0.2 0.41.20.2V（

4、NH3) = 0.2/2=0.10 mol/（Ls）问题一、问题一、V（N2）、）、 V（H2 ）与）与 V（NH3）的数值是否相同？）的数值是否相同？ 问题二、数值上有何规律？问题二、数值上有何规律？ 问题三、由上述计算题的结果，你会得出什么结论？问题三、由上述计算题的结果，你会得出什么结论？ 结论：结论： 即对于在一个容器中的一般反应即对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说来说 V(A )：V(B) ：V(C) ：V(D) = a ：b ：c ：d 理解化学反应速率的表示方法时理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：应注意的几个问题： 1. 1.上述化学反

5、应速率是上述化学反应速率是平均速率平均速率，而不是瞬时速率。，而不是瞬时速率。 2.2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值， 所以化学反应速率一般为所以化学反应速率一般为正值正值。 5.5.由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的， 因此对于有纯液体或固体参加的反应因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用一般不用 纯液体或固体纯液体或固体来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。 3 3、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不

6、同，但每种物质都可以用来表示该反应的率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体指明是用反应体系中的哪种物质做标准系中的哪种物质做标准。 4 4、在同一个反应中，各物质的反应、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式速率之比等于方程式中的系数比中的系数比。 常见题型例举常见题型例举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、反应、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在在5L的密闭容器的密闭容器中进行，中进行，30s后恢复到室温时，后恢复到室温时，NO的物质

7、的量增加了的物质的量增加了0.3mol，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、v (O2)=0.01 mol/Ls B、 v (NO)=0.008 mol/LsC、 v (H2O)=0.003 mol/Ls D、 v (NH3)=0.002 mol/Ls 解法：先求解法：先求v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/(Ls) ， 再根据各物质的反应速率之比等于计量数之比。再根据各物质的反应速率之比等于计量数之比。D2、比较反应速率的大小、比较反应速率的大小例例2、反应、反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速在四种不同情况下的反应

8、速率分别为率分别为V(A) = 0.15molL-1s-1 V(B) = 0.6molL-1s-1 V(C) = 0.4molL-1s-1 V(D) = 0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 = 解法：解法：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，应化为同一种物质的反应速率再进行比较。数值大小，应化为同一种物质的反应速率再进行比较。3、根据各物质的浓度变化量之比写出化学方程式。、根据各物质的浓度变化量之比写出化学方程式。例例3、某温度下，浓度都是、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气

9、体的两种气体X2和和Y2，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，经过，经过t min后，测得物质后，测得物质的量浓度分别为：的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L ， c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：，则该反应的反应方程式可表示为：3X2 + Y2 = 2Z3X2 + Y2 = 2X3Y 不同浓度的稀硫酸与锌反应的实不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如何比较反应速率的快验，你准备如何比较反应速率的快慢？慢？观察产生气泡的快、慢；观察产生气泡的快、慢；观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；观察试管中剩余锌粒的质量的多、

10、少；用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低定性描述定性描述定量描述定量描述定量描述定量描述单位时间内单位时间内测定气体的体积测定气体的体积测定物质的物质的量的变化测定物质的物质的量的变化测定物质或离子的浓度变化测定物质或离子的浓度变化测定体系的温度或测定反应的热量变化测定体系的温度或测定反应的热量变化定量描述定量描述 按图安装两套装置，按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有在锥形瓶内各盛有2g2g锌粒锌粒（颗粒大小基本相同），（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏斗分别加然后通过分液漏斗分别加入入40mL 1mol/L40mL 1mol/L和和40mL 40mL

11、 4mL/L4mL/L的硫酸，比较二者的硫酸，比较二者收集收集10mLH10mLH2 2所用的时间。所用的时间。二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定1 1、实验分析、实验分析（1）仪器锥形瓶分液漏斗玻璃导管乳胶管注射器(50ml)铁架台 (带铁夹)量筒(50ml)胶头滴管秒表（2）药品 2g锌粒、1mol/L硫酸、 40ml 2g锌粒、 4mol/L硫酸、40ml（实验一）思考?如果没有注射器，用什么来代替？加入试剂加入试剂反应时间反应时间(min)(min)反应速率反应速率(mL/min)(mL/min)1mol/LH1mol/LH2 2SOSO4 44mol/LH4mol/

12、LH2 2SOSO4 4结论结论： 锌跟硫酸反应产生气泡，收集锌跟硫酸反应产生气泡，收集10 mL10 mL气体。浓硫酸气体。浓硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短所用的时间比稀硫酸所用的时间短实验数据实验数据：实验现象实验现象：4mol/L4mol/L的硫酸与锌反应比的硫酸与锌反应比1mol/L1mol/L的硫酸的硫酸与锌反应快。与锌反应快。 测量化学反应速率的常见方法测量化学反应速率的常见方法1 1、量气法、量气法2 2、比色法、比色法3 3、电导法、电导法4 4、激光技术法、激光技术法1 1、化学反应速率的含义及、化学反应速率的含义及数学数学表达式表达式2 2、化学反应速率的实验测定、化学

13、反应速率的实验测定D1 1、可逆反应、可逆反应A A（g g）+ B+ B（g g）= C= C（g g）+ D+ D（g g） ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（得最快的是（ ） A. V A. V（A A） = 0.15mol/= 0.15mol/（L Lminmin） B. V B. V（B B） = 0.5 mol/= 0.5 mol/（L Lminmin） C. VC. V（C C） = 0.4 mol/= 0.4 mol/（L Lminmin） D. VD. V（D D） = 0.01 mol/= 0.01 mol

14、/（L Ls s） 2 2、在在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。 若最初加入的若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10s A 的平的平均反均反应应速率为速率为0.12mol/（Ls），则），则10s时，容器中时，容器中B的物质的量为的物质的量为 。 3.2mol3 3、已知反应：、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_物质的量物质的量 浓度变化情况浓度变化情况（2 2）C C是是_物质的量物质的量 浓度变化情况浓度变化情况（3

15、3）2 2分钟内分钟内N N2 2的平均的平均 速率是：速率是：H2NH30.5mol/(L min ) 例题例题: 向向2L的密闭容器的密闭容器(内有催化剂内有催化剂)充入充入2mol的的SO2和和1molO2，经，经2S，测得容器内有，测得容器内有1mol的的SO3，则，则该反应中该反应中SO2、O2、 SO3的速率可怎样表示？（的速率可怎样表示？（ SO2、O2、 SO3均为气体）均为气体） (1)解解： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 起始量（起始量（mol/l）：）： 1 0.5 0 变化量（变化量（mol/l）：）： 0.5 0.25 0.5 2s末量（末量（mol/l）：）： 0 0 0.5 则则 V（SO2）= V（SO3）= 0. 5/2= 0.25 mol/（Ls） V（O2）= 0.125 mol/（Ls）