201x-201x版高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第一单元 化学反应速率 第1课时 苏教版选修4

1、第1课时化学反应速率的表示方法,专题2第一单元化学反应速率,学习目标定位 1.了解化学反应速率的概念，会定量表示化学反应速率。 2.掌握化学反应速率的简单计算，了解化学反应速率的测定方法，会比较化学反应速率的快慢,新知导学,达标检测,内容索引,新知导学,一、化学反应速率表示方法与计算,1.化学反应速率的定义及表示方法 (1)定义：定量描述化学反应进行 的物理量。 (2)表示方法：通常用单位时间内 的减少或 的增加来表示。 (3)数学表达式：_。 (4)单位： 或,快慢程度,反应物浓度,生成物浓度,molL1s1,molL1min1,2.H2O2分解时H2O2溶液的变化及速率的分析,结论：随着反

2、应的进行，相同时间间隔内，H2O2浓度变化量逐渐 ，化学反应速率,0.4,0.2,0.1,0.05,0.02,0.01,0.005,0.002 5,减小,逐渐减慢,3.对于反应2N2O5=4NO2O2，用不同物质表示化学反应速率的分析,结论：在同一个化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，其数值大小 相同，但表示的速率 ，即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率。 用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比_ _物质的量变化之比,不一定,相同,物质的量浓度,变化之比,化学计量数之比,1)固体或纯液体的浓度记为常数，c0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 (2)化学反应速率是一段

3、时间(t)内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。 (3)无论是反应物还是生成物，其化学反应速率均取正值。 (4)在描述或计算某物质表示的化学反应速率大小时，必须注明其单位，否则毫无意义,例1反应4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 molL1。对此反应速率的表示正确的是 A.用A表示的反应速率是0.4 molL1min1 B.分别用B、C、D表示的反应速率之比是321 C.在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 molL1min1 D.在2 min内的反应速率，用C表示是0.2 molL1min1,解析化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，不是瞬时反

4、应速率，只能取正值；不能用固体或纯液体表示某一反应的反应速率,答案,解析,例2一定条件下，向2 L密闭容器中加入2 mol N2和10 mol H2，发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)，2 min时测得剩余N2 1 mol，下列化学反应速率不正确的是 A.v(N2)0.25 molL1min1 B.v(H2)0.75 molL1min1 C.v(NH3)1 molL1min1 D.v(NH3)0.5 molL1min1,答案,解析,解析求化学反应速率，需先求参加反应的物质的物质的量浓度的变化量和反应所耗时间，据物质的量的变化量与体积的比可得出浓度的变化量： N2(g)3H2(g)2N

5、H3(g) 起始量/mol 2 10 0 变化量/mol 21 3 2 2 min末量/mol 1 103 2,方法点拨,计算方法(三段式法) (1)计算模型 对于反应：mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)。A的浓度为a molL1，B的浓度为b molL1，C的浓度为c molL1，D的浓度为d molL1。反应从t0 s开始进行至t1 s时，A消耗了x molL1，则反应速率可计算如下： 例如：反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g) 起始浓度(molL1) a b c d,2)注意事项 对反应物：c(起始)c(转化)c(某时刻) 对生成物：c(起始)c(转化)c(某时刻,例3(

6、2017沭阳高二期中调研)在不同条件下，分别测得反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)的化学反应速率，其中表示该反应进行最快的是 A.v(SO2)4 molL1min1 B.v(O2)3 molL1min1 C.v(SO2)0.1 molL1s1 D.v(O2)0.1 molL1s1,答案,解析,解析都转化为用SO2表示的速率进行比较； A项，v(SO2)4 molL1min1， B项，v(O2)3 molL1min1，速率之比等于化学计量数之比，所以v(SO2)2v(O2)23 molL1min16 molL1min1； C项，v(SO2)0.1 molL1s16 molL1min1；

7、D项，v(O2)0.1 molL1s16 molL1min1，所以v(SO2)2v(O2)12 molL1min1，故反应速率由快到慢的顺序为DBCA,方法点拨,比较同一化学反应不同条件下反应速率快慢的方法 “一看”：看化学反应速率的单位是否统一； “二化”：将不同的化学反应速率转化为同一种物质的化学反应速率或分别除以相应物质的化学计量数； “三比较”：比较同一种物质的化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计量数之后的数值，数值越大，反应速率越大。如反应aA(g) bB(g)=cC(g)， 则v(A)表示的反应速率大于v(B)表示的反应速率,二、化学反应速率的测定,1.已知CaCO32HC

8、l=CaCl2H2OCO2，你有几种方法测得该反应的反应速率,答案(1)测量收集一定体积的CO2所用的时间或测量一段时间内收集到CO2的体积。 (2)测量一段时间内溶液中H浓度的变化。 (3)测量一段时间内碳酸钙质量的变化,答案,答案锥形瓶、双孔塞、直角导气管、分液漏斗、50 mL注射器、铁架台、秒表,2.设计实验测定盐酸与碳酸钙的反应速率，按下列实验步骤完成实验： 按下图装置安装仪器，并检查装置气密性，加入5 g碳酸钙然后快速加入20 mL 1 molL1的盐酸，测量收集10 mL CO2所用的时间。 用相同的装置换用20 mL 4 molL1的盐酸， 测量收集10 mL CO2所用的时间。

9、 回答下列问题： (1)实验中所用仪器有哪些,答案,2)观察到的现象是什么,答案碳酸钙与盐酸反应产生气泡；收集10 mL CO2实验所用时间比实验所用时间短,答案,3)某学生的实验记录如下，计算填写下表,0.5,1.25,4)你能得出的实验结论是什么,答案4 molL1的盐酸与碳酸钙反应比1 molL1的盐酸与碳酸钙反应速率快,答案,5)该实验中的注意事项有哪些,答案碳酸钙颗粒(即表面积)大小基本相同。 20 mL 的盐酸溶液要迅速加入。 装置气密性要好，且计时要迅速、准确,1)对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。 (2)对于有固体参加的反应，

10、可测定相同时间内消耗固体质量的多少。 (3)对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中c(H)或c(OH)的变化。 (4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所消耗时间的多少,例4(2018盐城建湖高二期末)用如图装置测锌和稀硫酸的反应速率。分别在t1、t2时刻测得下列物理量，其中不能用于表示(或计算)其反应速率的是 A.H2的浓度 B.溶液的质量 C.H2的体积 D.H2SO4的浓度,答案,解析,解析测定Zn和稀H2SO4反应的速率，测定反应物的变化，可通过测量等质量的Zn完全溶解所需要的时间；单位时间内H2SO4浓度的变化或溶液质量的变化。测定生成物，可通过测量收集等体积H2

11、需要的时间长短，由于容器的容积是变化的，所以不能通过测定氢气的浓度变化量来计算其反应速率,例5某温度下按下图安装好实验装置，在锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 molL1的硫酸溶液，将产生的H2收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为50 mL(若折合成0 、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL)，在该温度下，下列说法不正确的是,答案,解析,A.用锌粒来表示10 s内该反应的速率为0.013 gs1 B.忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H来表示10 s内该 反应的速率为0.01 molL1s1 C.忽略锥形瓶内溶液体积的变

12、化，用Zn2来表示10 s内该 反应的速率为0.01 molL1s1 D.用H2来表示10 s内该反应的速率为0.000 2 mols1,解析10 s时产生的H2为0.002 mol。 ZnH2SO4=ZnSO4H2 1 1 1 1 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol 0.002 mol 反应掉的m(Zn)0.002 mol65 gmol10.13 g,学习小结,达标检测,解析化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度，不表示反应进行的程度，A项错误； 化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示，也可以用单位时间内生成物浓度的增加来表示，B项正确； 反应速率不能用纯

13、液体或纯固体来表示，C项错误； 化学反应速率都是正值、无负值，D项错误,1,2,3,4,5,1.下列对“化学反应速率”的理解正确的是 A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度 B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示 C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物的浓度变化来表示 D.化学反应速率可以是正值，也可以是负值,答案,解析,1,2,3,4,5,2.(2017江都仙城中学段考)在2 L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)B(g)2C(g)D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol，在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol1L1s1，则10秒钟时，容器中B的物质的量

14、是 A.1.2 mol B.1.6 mol C.2.4 mol D.2.8 mol,答案,解析,1,2,3,4,5,解析前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol1L1s1，则根据反应速率之比等于相应的化学计量数之比可知B的平均反应速率为0.06 mol1L1s1，即前10 s内消耗B的物质的量是10 s2 L0.06 mol1L1s11.2 mol，因此容器中B的物质的量是4 mol1.2 mol2.8 mol，D项正确,1,2,3,4,5,3.(2018海安高二期末)在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)(molL1s1)表示，且v(A)

15、、v(B)、v(C)之间有如下关系：v(A)3v(B)、2v(B)v(C)。则此反应可以表示为 A.A3B6C B.3AB2C C.3A2BC D.2A6B3C,解析化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(A)v(B)v(C)312，B项正确,答案,解析,解析因为化学反应方程式中各物质的化学计量数之比等于相应物质的反应速率之比，所以欲求n值，可先求v(A)的值。c(A)2 molL10.8 molL11.2 molL1，A的化学反应速率： 0.4 molL1min1，则v(A)v(C)2n0.4 molL1min10.6 molL1min123，故n3。 0.4 molL1min10.2 molL1min1,1,2,3,4,5,4.将化合物A的蒸气1 mol充入0.5 L容器中加热分解：2A(g)B(g)nC(g)。反应到3 min时，容器内A的浓度为0.8 molL1，测得这段时间内，平均速率v(C)0.6 molL1min1，则化学反应方程式中n值为_，v(B)_,答案,解析,0.2 molL1min1,3,1,2,3,4,5,5.某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示,解析根据图示，X减少了0.6 mol，Y减少了0.2 mol，Z生成了0.4 mol，故X、Y、Z的物质的量变化之比为312，因 5 min后三者共存，故反应的方