高二化学选修4 第二章 第一节 化学反应速率

解： 起始量
3H2
+
N2
2NH3 0
1mol/L 1mol/L
变化量 0.6mol/L 0.2mol/L 0.4mol/L
在应用化学方程式进行有关化学反应速率的计算时, 在应用化学方程式进行有关化学反应速率的计算时 一定弄清三个量:起始浓度 或起始量)、 起始浓度(或起始量 一定弄清三个量 起始浓度 或起始量 、变化浓度 (或变化量 、某时刻后的浓度 或某时刻后的量 ， 或变化量)、 或某时刻后的量)， 或变化量 某时刻后的浓度(或某时刻后的量 其中：变化量之比等于化学计量数之比。 其中：变化量之比等于化学计量数之比。
一、化学反应速率 定义：用单位时间内反应物浓度 减小（ 反应物浓度的 1、定义：用单位时间内反应物浓度的减小（或生成物浓 增加）来表示。 度的增加）来表示。
C终—C始 表示方法： （ ） 2、表示方法： V（A）= t —t 终 始
=
C
t
3、单位： mol . L-1.s-1 , mol . L-1.min-1 、单位： 思考与交流】研究化学反应速率的意义： 【思考与交流】研究化学反应速率的意义：掌握了化学 反应速率的规律就可以控制反应的速率。 反应速率的规律就可以控制反应的速率。 采取怎样的措施可延缓其被氧化? （1）制Fe(OH)2采取怎样的措施可延缓其被氧化 ） 的水溶液时将蒸馏水煮沸除O ①配Fe2+的水溶液时将蒸馏水煮沸除 2 ; ② 在Fe2+ 溶 液上覆盖一层油或有机溶剂; 将滴管吸满NaOH溶液 溶液, 液上覆盖一层油或有机溶剂 ③A将滴管吸满 将滴管吸满 溶液 伸入Fe 液面以下…… 伸入 2+液面以下 （2）实验室制 2，采取什么措施加快反应速率 ）实验室制H 采取什么措施加快反应速率? 把锌粒改成锌粉或加入硫酸铜(生成铜 生成铜,与锌构成 把锌粒改成锌粉或加入硫酸铜 生成铜 与锌构成 原电池)…… 原电池
实验结果
加入试 反应时间 反应速率 （min) (mol/L·min) 剂 1mol/L 的硫酸 4mol/L 的硫酸 长 小
短
大
实验现象与结论
• 结论：不同浓度的硫酸与锌反应的速 结论： 浓度越大， 率是不同的 ，浓度越大，反应速率越 快。 • 还可设计生成相同长与 短。
例1： ：
密闭容器中， 在2L密闭容器中，在一定条件下进行合 密闭容器中 成氨的反应 3H2+N2 2NH3，先加入 2和N2 先加入H 钟后， 各 2 mol，反应经 2min钟后，测得 2的物质的 ， 钟后 测得N 量浓度为0.8 量浓度为 mol/L。求此反应的化学反应速率 。 是多少？ 是多少？
∆C 0.2mol / L = = 0.1mol /(L ⋅ min) V(N2)= 2 min ∆t ∆C 0.4mol/ L = = 0.2mol/(L ⋅ min) V(NH3)= 2 min ∆t ∆C 0.6mol / L = = 0.3mol /(L ⋅ min) V(H2)= ∆t 2 min
测量锌与硫酸反应的速率
• [实验用品 ：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、 实验用品]：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、 实验用品 直角导气管、 注射器、 直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、 注射器 铁架台、秒表、 锌粒、 的硫酸、 锌粒、1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸 的硫酸 的硫酸 • [实验步骤 ： 实验步骤]： 实验步骤 • 1、取一套装置，加入 、取一套装置，加入40mL 1mol/L 的 硫酸，测量收集10mL H2 所用的时间。 所用的时间。 硫酸，测量收集 • 2、同上。 、同上。
2. 把0.6molX气体的 气体的0.4molY气体混合于 气体的 气体混合于 2L容器中，使它们发生如下反应：3X+Y= 容器中，使它们发生如下反应： 容器中 nZ+2W。2min末已生成 。 末已生成0.2molW，若测知 末已生成 ， V(z)=0.1mol/(L·min)，则 ， 气体的计量数n的值是 ⑴上述反应中Z气体的计量数n的值是( D ) 上述反应中Z气体的计量数 的值是( A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 末时， ⑵上述反应在2min末时，已消耗的 占原 上述反应在 末时 已消耗的Y占原 来的百分比是( 来的百分比是 B ) A. 20% B. 25% C. 33% D. 50%
结论： 结论： 同一反应各物质的反应速率之比一定等 于其化学计量数之比。 于其化学计量数之比。
练习1： 练习 ：
合成氨反应： 合成氨反应：3H2+N2 2NH3，其反 应速率可分别为V(H2)，V(N2)，V(NH3)[用 应速率可分别为 ， ， 用 mol/(L·s)表示 ，则正确的关系 C 表示]，则正确的关系( 表示 A. V (H2) = V (N2) = V (NH3) B. V (N2) = 2V (NH3) C. V (H2) = 3/2V (NH3) D. V (N2) = 3 V (H2) )
化学反应速率是平均速率，且均取正值。 [注意] ①化学反应速率是平均速率，且均取正值。 注意] 物质， 浓度视 ②在一定温度下，固态和纯液态物质，物质的量浓度视 在一定温度下，固态和纯液态物质 物质的量浓度 为常数，它们的反应速率也视为常数 反应速率也视为常数， 为常数，它们的反应速率也视为常数，不用这些物质来 表示反应速率。 固体C 表示反应速率。如: 固体C 、液态水 等。 ③用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反 应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。 应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。 ④在同一个反应里，虽然用不同的物质表示的化学反应速 在同一个反应里， 率不一定相同，但是它们表示的意义相同， 率不一定相同，但是它们表示的意义相同，且各物质表示 的速率比等于该反应方程式的化学计量数之比。 的速率比等于该反应方程式的化学计量数之比。 如反应: 如反应 mA(g)+nB (g) pC (g) +qD (g) 则： V(A):V(B):V(C):V(D) =m:n:p:q =△ n(A): △ n(B): △ △ n(C): △ n(D) =△ C(A): △ C(B): △ C(C): △ C(D) △
6.在25℃时，向100mL含HCl 14.6g的盐酸中， 在 ℃ 的盐酸中， 含 的盐酸中 放入5.6g铁粉，反应进行到 时收集到氢气 铁粉， 放入 铁粉 反应进行到2s时收集到氢气 1.12L(标况 ，之后反应又进行了 ，铁粉全 标况)， 标况 之后反应又进行了4s， 溶解。若不考虑体积变化， 溶解。若不考虑体积变化，则： (1)前2s内用 前 内用 内用FeCl2表示的平均反应速率 （ ） 为 0.25mol/（L·s） ； (2)后4s内用 后 内用 内用HCl表示的平均反应速率 表示的平均反应速率 （ ） 为 0.25mol/（L·s） ； (3)前2s与后 比较，反应速率 前2s 较 前 与后 比较， 与后4s比较 时段盐酸浓度比后4s时段大 时段盐酸浓度比后 快，其原因可能 前2s时段盐酸浓度比后 时段大 。
二、化学反应的速率的测定
测定方法有∶ 测定方法有∶ 1.直接观察某些性质（如释放出气体的体 直接观察某些性质（ 直接观察某些性质 实验２ 积和体系压强 （实验２一１） ） ； 2.科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸 科学仪器测定（如颜色的深浅、 科学仪器测定 收和发射、导电能力等）； 收和发射、导电能力等）； 3.溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度 溶液中， 溶液中 间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应 速率。 速率。
4. 一定温度下，向一个容积为 的事先装入 一定温度下，向一个容积为2L的事先装入 催化剂的真空密闭容器中通入1mol N2 和 催化剂的真空密闭容器中通入 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0.9倍。在此时间内用 H2的量的变化来表 强的 倍 示该反应的平均反应速率是( 示该反应的平均反应速率是 A. 0.2 mol/(L·min) C. 0.1 mol/(L·min)
3. 在4个不同的容器中，在不同的条件 个不同的容器中， 个不同的容器中 下进行合成氨反应， 下进行合成氨反应，根据在相同时间内测定 的结果判断，生成氨的速率最快的是 的结果判断，生成氨的速率最快的是( B ) A. V(H2)= 0.1 mol/L·min B. V(N2)= 0.2 mol/L·min C. V(NH3)= 0.15 mol/L·min D. V(H2)= 0.3 mol/L·min 注：此类题均换算为同一物质的速率为标准比较
第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率
一、化学反应速率
1. 定义： 定义：
应 ( 生 物 度 变 反 物或 成 )浓 的 化 ∆c 化学反应速率＝ 化学反应速率＝ ＝ 时 (时 分 秒 间 、 、 ) ∆t 反应速率取正值。 注：①反应速率取正值。
②中学阶段的化学反应速率是平均速率。 中学阶段的化学反应速率是平均速率。 △c 2. 表达式：v= 表达式： △t 固体、纯液体无浓度可言。 注：固体、纯液体无浓度可言。 3. 单位：mol·L-1·s-1 或 mol·L-1·min-1 或mol·L-1·h-1 单位：
C
)
B. 0.6 mol/(L·min) D. 0.3 mol/(L·min)
5.根据下图填空:
(1)反应物是B、A 生成物是 C 。 反应物是_____;生成物是 反应物是 、 生成物是_____。 (2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少？ 内 、 、 三者的反应速率是多少 三者的反应速率是多少？ 该反应的化学方程式是____________ 该反应的化学方程式是 2B+3A 3C
化学反应速率测定的基本思路： 化学反应速率测定的基本思路：
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。因为化 学反应中发生变化的是体系中的化学物质， 学反应中发生变化的是体系中的化学物质， 所以与其中任一种物质相关的浓度（ 所以与其中任一种物质相关的浓度（或质 量）相关的性质在测量反应速率时都可以 利用。 利用。