化学反应速率 课件

③A 的转化率=
2mol·
L
-1
×100%=30%;
④2 s 时 B 的浓度为 0.7 mol·
L-1;则只有①④正确,即 B 项正确。
答案:B
(L·
s)-1
②用物质 B 表示反应的平均速率为 0.6 mol·
(L·
s)-1
③2 s 时物质 A 的转化率为 70%
④2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·
L-1。其中正确的是(
)
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
解析:解题时先利用所给条件列出“三段式”:
2A(g)+B(g)
2C(g)
起始浓度
如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反应速率。或测定一
定时间内气体压强的变化来测定反应速率。
(2)利用科学仪器测量出的性质进行测定,如颜色的深浅、光的吸收、
光的发射、导电能力等。
(3)在溶液中,当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜
色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
化学反应速率
一、化学反应速率
1.表示方法
(1)可用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示。
(2)在容积不变的反应容器中,通常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。
2.表达式及其单位
Δ
Δ
(1)表达式 v= 。
(2)单位:mol·
L-1·
min-1[或 mol/(L·
min)] mol·
b mol·
L-1。反应进行至 t1 s 时,A 消耗了 x mol·
L-1,则反应速率可计算如下:
mA+nB
pC+qD
起始浓度
(mol·
L-1 )
转化浓度
(mol·
L-1 )
最终浓度
a
b
x


0
0


(mol·
L-1 )



则 v(A)=
mol·
(L·
名师精讲
化学反应速率的大小比较
1.“一看”:看化学反应速率的单位是否统一。
2.“二化”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速
率或分别除以相应物质的化学计量数。
例题 1
将等物质的量的 A、B 混合于 2 L 的密闭容器中,发生如下反
应:3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),经 5 min 后,测得 D 的浓度为 0.5
利用定义求解化学反应速率,必须牢牢抓住“物质的量浓度变化量”,而
不是“物质的量的变化量”这一关键问题。本题计算结果说明,不同物质表示
的化学反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比,
此外还要注意单位的一致。
探究二化学反应速率的计算
问题导引
在 2 L 的密闭容器中,加入 1 mol H2 和 3 mol 的 I2 ,在某温度下发生反
练一练
反应 4NH3+5O2
4NO+6H2O,在 5 L 的密闭容器中进行半分钟后,NO
的物质的量增加了 0.3 mol,则此反应的平均速率 v(x)(表示反应物的消耗速
率或生成物的生成速率)为(
)
-1 -1
A.v(O2)=0.01 mol·
L ·
s
B.v(NO)=0.008 mol·
L-1·
s-1
mol·
L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C 的平均反应速率是 0.1 mol·
(L·
min)-1,求:
(1)此时 A 的浓度及反应开始前放入容器中的 A、B 的物质的量;
(2)B 的平均反应速率;
(3)x 的值是多少?
解析:设 A、B 起始时的物质的量均为 a mol,则:
3A(g)+B(g)
(L·
min)-1
2 L×5min
5 min 末,c(A)=
x∶1=v(C)∶v(B)=0.1 mol·
(L·
min)-1∶0.05 mol·
(L·
min)-1
解得 x=2
答案:(1)0.75 mol·
L-1 均为 3 mol
(2)0.05 mol·
(L·
min)-1 (3)x=2
0
0.5×2
方法技巧
s)-1,v(B)=
mol·
(L·
s)-1,v(C)=
1 -0
(1 -0 )
(1-0 )

mol·
(L·
s)-1,v(D)=
mol·
(L·
s)-1。
(1-0 )
a-x
(2)计算时注意以下量的关系
a.对反应物:c 起始-c 转化=c 某时刻
b.对生成物:c 起始+c 转化=c 某时刻
c.转化率:转化源自始×100%b-例题 2
将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合,并在一定条件下
发生如下反应:2A(g)+B(g)
2C(g),若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol·
L-1,
现有下列几种说法:
①用物质 A 表示反应的平均速率为 0.3 mol·
xC(g) + 2D(g)
起始/mol
a
a
0
5 min 末/mol a-1.5
a-0.5
0.1×5×2
由于(a mol-1.5 mol)∶(a mol-0.5 mol)=3∶5
解得 a=3
3mol-1.5mol
=0.75 mol·
L-1
2L
3mol-(3mol-0.5mol)
v(B)=
=0.05 mol·
变化量/mol: 0.2
0.2
0.4
0 .2mol
则 v(H2)= 2 L×2 s=0.05 mol·(L·
s)-1
v(I2)=0.05 mol·
(L·
s)-1
0.4mol
v(HI)=
=0.1 mol·(L·
s)-1
2 L×2 s
名师精讲
化学反应速率的计算方法
Δ
Δ
1.利用反应速率的定义式 v= 求算。
Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=(2.0-1.2)∶(1.2-0)∶(0.4-0)=2∶3∶1,此即为对应各
物质的化学计量数之比,因此可逆反应的化学方程式为 2A
3B+C。(3)
Δ
(2.0-1.2)mol·L-1
-1
-1
据速率计算公式 v= ,可得 v(A)=
=0.4
mol·
L
·
min
。
2min
2.利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。
3.利用三段式进行计算
(1)求解化学反应速率计算题的一般步骤:
a.写出有关反应的化学方程式;
b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
c.根据已知条件列方程计算。
例如,对于反应:mA+nB
pC+qD。A 的浓度为 a mol·
L-1,B 的浓度为
L-1·
s-1[或 mol/(L·
s)]。
3.关系
对于反应 mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g),
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
二、化学反应速率的测定
1.测定原理
利用化学反应中与某一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测
定。
2.测定方法
(1)利用能够直接观察的某些性质测定
C.v(H2O)=0.03 mol·
L-1·
s-1
D.v(NH3)=0.002 mol·
L-1·
s-1
答案:D
探究一化学反应速率概念的理解
问题导引
下图表示 800 ℃时 A、B、C 三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t
是到达平衡状态的时间,试回答:
如何确定该反应的化学反应方程式?
若达到平衡状态的时间是 2 min,求 A 物质的平均反应速率。
应 H2(g)+I2(g)
2HI(g)。在 2 s 末时,测得容器中含有 0.4 mol 的 HI。
2 s 末时,用 H2、I2、HI 表示该反应的反应速率分别是多少?
提示根据题意,求出该反应的化学反应速率
H2 + I2
2HI
起始量/mol: 1
3
0
2 s 末量/mol: 1-0.2
3-0.2
0.4
-1
(mol·
L )
2 s 内变化浓度
-1
(mol·
L )
2 s 时浓度
-1
(mol·
L )
2
1
0
0.6
0.3
0.6
1.4
0.7
0.6
①依据化学反应速率的定义可知
0.6mol·
L-1
(A)=
=0.3
2s
mol·
(L·
s)-1;
②同理可知:(B)=0.15 mol·
(L·
s)-1;
0.6mol·
L-1
提示(1)对于一个化学反应而言,无论它是可逆的还是不可逆的,其反应
的速率都可以用反应物物质的量浓度的减少或生成物物质的量浓度的增
加来表示。从图像所提供的信息来看是消耗了 A 而生成了 B、C,故 A 为
反应物,B、C 为生成物。(2)化学反应中各物质的物质的量浓度的变化量
与其化学计量数成正比,根据题意可求得物质的量浓度的变化量之比为