高中化学选修四第二章第一节

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1、节节 日日 焰焰 火火燃燃 烧烧煤煤 的的 形形 成成钢钢 铁铁 生生 锈锈思考：思考：不同的化学反应快慢是不一样的。怎样比较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？和描述不同反应的快慢呢？一化学反应速率 1概念：用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。它与两个因素有关：一个是反应的它与两个因素有关：一个是反应的时间时间；另一个是；另一个是反应物或生成物的反应物或生成物的浓度浓度。反应物反应物浓度随着反应的进浓度随着反应的进行而不断减小，行而不断减小，生成物生成物浓度随着反应的不断进行而浓度随着反应的不断进行而增大。增大。在容积不变的反应器中，通常用单位时间内反应物浓度

2、的减少或生成物浓度的增加来表示。3.数学表达式：4.单位：mol/(Ls)、mol/(Lmin)、mol/(Lh)或或 molL-1min-1、molL-1s-1、molL-1h-1 v(B)表示表示B物质的化学反应速率；物质的化学反应速率；c(B)表示表示B物质的物质的量浓度的改变量；物质的物质的量浓度的改变量；t表示时间的表示时间的改变量。改变量。v(B)=(v只为正值只为正值)c(B)tn(B)V.t.表示方法:1 1通常用单位时间内反应物浓度的减小或通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以生成物浓度的增加来表示，所以反应速率反应速率是是正值正值。.中学阶段的化学反

3、应速率是中学阶段的化学反应速率是平均速率平均速率。.由于固体和纯液体的浓度是恒定不变的，由于固体和纯液体的浓度是恒定不变的，浓度仅指溶液或气体的浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无固体、纯液体无浓度变化可言。浓度变化可言。例题例题:在在2 2L L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1 1molNmolN2 2和和3 3molHmolH2 2，发发生生 N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3 ，在在2 2s s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.40.4molmol的的NHNH3 3，求该反应的化学反应速率。求该反应的化学反应速率。三步法三步法:起始浓起始浓(mol/L)

4、(mol/L)2 2s s末浓度末浓度(mol/L)(mol/L)(2)0.1mol/0.05mol/st2sNCLVL（）(2)0.3mol/0.15mol/st2sHCLVL（）变化浓度变化浓度(mol/L)(mol/L)0.51.500.20.20.30.10.41.2(3)0.2mol/0.10mol/st2sNHCLVL（）22332NHNHmol/L Smol/L Smol/L S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

5、计算题的结果，你会得出什么结论？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来来说说 V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=a：b：c：d 结论：结论：在同一个反应中，各物质的在同一个反应中，各物质的反应速率之比反应速率之比等等于方程式中的化学于方程式中的化学计量数之比计量数之比。4.4.同一个反应，用不同的物质来表示反应速同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的，所以应率，数值是不一样的，所以应注明注明是由是由哪种哪种物质表示物质表示的。的。5.5.同一反应中，各物质的同一反应中，各物质的速率之比速率之比等于等于他们他们在化学方程式中的在化

6、学方程式中的化学计量数之比化学计量数之比。等于等于各各物质浓度变化量（物质浓度变化量（c c）之比，）之比，等于等于各物质物各物质物质的量变化量质的量变化量(n n)之比之比。abcdABCD对于具体反应：V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=a：b：c：d 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的密闭的密闭容器中进行，容器中进行，30s后，后，NO的物质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

7、 B、v(NO)=0.008 mol/LsC、v(H2O)=0.003 mol/Ls D、v(NH3)=0.002 mol/Ls 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 2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在四种不同情况下的反应速率分别为：速率分别为：VA=0.15molL-1s-1 VB=0.6molL-1s-1 Vc=0.4molL-1s-1 VD=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

8、件下速率快慢顺序是 =PSPS：在在同一反应中同一反应中，反应速率的大小不能，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应化为同一种物质的反应速率速率再进行再进行比较比较。3 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。例例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，测得物后，测得物质的量浓度分别为：质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，则该

9、反应的反应方，则该反应的反应方程式可表示为：程式可表示为：3X2 +Y2 =2Z3X2 +Y2 =2X3Y习题：已知反应习题：已知反应N2+3H2 2NH3，根据下图判断根据下图判断1、A是是_物质的量浓度物质的量浓度变化情况变化情况2、C是是_物质的量浓度物质的量浓度变化情况变化情况3、2分钟内分钟内N2的平均速率是的平均速率是多少？多少？H2NH30.5mol/(L min)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，如何比较反应速率的大小？验，如何比较反应速率的大小？测量化学反应速率是通过实验测定的。化学反应速率是通过实验测定的。定性描述定性描述:（根据实验现象）（根据实

10、验现象）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、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、低定量描述：（根据实验测量）定量描述：（根据实验测量）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实验分析（1 1）仪器）仪器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 (带铁

11、夹带铁夹)量筒量筒(50ml)(50ml)胶头滴管胶头滴管秒表秒表（2 2）药品）药品 2g2g锌粒、锌粒、1mol/L1mol/L硫酸、硫酸、40ml 40ml 2g 2g锌粒、锌粒、4mol/L4mol/L硫酸、硫酸、40ml40ml（实验一）（实验一）1 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，用什么来代替？、如果没有注射器，用什么来代替？反应物（指气体和液体，不含纯液体和固体）的浓度反应物（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。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定

12、该反、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应的反应速率?塞紧塞子，关闭分液漏斗活塞塞紧塞子，关闭分液漏斗活塞将注射器活塞向外拉出一段，将注射器活塞向外拉出一段，若复原，则证明气密性良好。若复原，则证明气密性良好。原理：原理：密封密封 改变压强改变压强 观察现象观察现象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/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

13、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、化学反应速率的有关计算、化学反应速率的有关计算3 3、化学反应速率的实验测定、化学反应速率的实验测定练习练习1.可逆反应可逆反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)，在，在

14、四种不同情况下的反应速率如下，其中反应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（进行得最快的是（）A.V（A）=0.15mol/（Lmin）B.V（B）=0.5 mol/（Lmin）C.V（C）=0.4 mol/（Lmin）D.V（D）=0.01 mol/（Ls）D练习练习2 2.把把0.6molX0.6molX气体的气体的0.4molY0.4molY气体混合于气体混合于2L2L容器容器中，使它们发生如下反应：中，使它们发生如下反应：3X+Y=nZ+2W3X+Y=nZ+2W。2min2min末已末已生成生成0.2molW0.2molW，若测知，若测知V(z)=0.1mol/(Lmi

15、n)V(z)=0.1mol/(Lmin)，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.2 B.2C.3C.3D.4D.4上述反应在上述反应在2min2min末时，已消耗的末时，已消耗的Y Y占原来的百分比占原来的百分比是是()()A.20%A.20%B.25%B.25%C.33%C.33%D.50%D.50%DB反应物的消耗量反应物的消耗量转化率转化率=反应物的起始量反应物的起始量100%练习练习3.3.一定温度下，向一个容积为一定温度下，向一个容积为2L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1molN2

16、和和3mol H2，3min末测此容器内压强是起始时压末测此容器内压强是起始时压强的强的0.9倍。在此时间内用倍。在此时间内用 H2的量的变化来表的量的变化来表示该反应的平均反应速率示该反应的平均反应速率 是（是（）A A、0.2 mol/Lmin B0.2 mol/Lmin B、0.6 mol/Lmin 0.6 mol/Lmin C C、0.1 mol/Lmin D0.1 mol/Lmin D、0.1 mol/Lmin0.1 mol/LminC练习练习4.4.将固体将固体NHNH4 4BrBr置于密闭容器中，在某温度下，置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应：发生下列反应：NHNH4 4Br(s)NHBr(s)NH3 3(g)+HBr(g),(g)+HBr(g),2HBr(g)Br2HBr(g)Br2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)2min2min后，测知后，测知H H2 2的浓度为的浓度为0.5mol/L0.5mol/L，HBrHBr的浓度为的浓度为4mol/L4mol/L，若上述反应速率用，若上述反应速率用V V(NH(NH3 3)表示，求表示，求V V(NH(NH3 3)课本P19第3，4，5题