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第一节化学反应速率山东省莒南县第三中学张琛2010.09.27第二章化学反应速率和化学平衡化学反应进行的方向化学反应的快慢（速率）化学反应的限度（反应物转变为产物的转化率）第4节第1、2节第3节回忆在物理学中对运动速率的定义思考：对于反应Zn+H2SO4=H2+ZnSO4，可以如何定量描述其反应速率？单位时间、某物理量的变化1、概念：化学反应速率是用来表示化学反应快慢的物理量。2、表示方法：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。（物质的量浓度）3、数学表达式：化学反应速率=反应物（或生成物）浓度的变化／反应时间v=Δc/Δt4、单位：mol/（L﹒S）ormol/（L﹒min）等5、计算化学反应速率的步骤:起始浓度c（起始）变化浓度Δc终了浓度c（终了）----三部曲例1:在体积为2L的容积不变的密闭容器中充入0.8mol的氮气与1.6mol氢气，一定条件下发生反应。4min后，测得容器内生成的氨气为0.24mol，求：①用NH3的浓度变化表示的反应速率。②分别用H2N2的浓度变化表示的反应速率。解析：(1)c=0.24mol/2L=0.12mol/Lv=Δc/Δt=0.12mol/L/4min=0.03mol/(Lmin)(2)3H2+N2=2NH3起始1.6mol0.8mol0转化n1n20.24mol转化量符合化学计量数值比，n1=0.36moln2=0.12molV(H2)=Δc/Δt=0.36mol/2L/4min=0.045mol/(Lmin)V(N2)=Δc/Δt=0.12mol/2L/4min=0.015mol/(Lmin)例２．向一个容积为1L的密闭容器中放入2molSO2和1molO2,在一定的条件下,2s末测得容器内有0.8molSO2,求2s内SO2、O2、SO3的平均反应速率和反应速率比上述两例用不同物质表示的化学反应速率不同，有何规律？解析：2SO2+O2=2SO3起始2mol1mol0转化1.2mol0.6mol1.2mol2s末o.8mol速率v1v2v3v1=0.6mol/(Lmin)v2=0.3mol/(Lmin)v3=0.6mol/(Lmin)v1:v2:v3=2:1:2▲一个化学反应的速率用不同的反应物或生成物来表示，数值可能不同但含意是一致的,速率之比等于该反应方程式中对应物质的系数之比。所以：在表示某反应速率时应注明是用哪种物质表示的。试证明对于反应aA＋bB=cC＋dD，v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d(1)化学反应速率是标量，无正负号。(2)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是指瞬时速率。(3)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率。因此,表示化学反应的速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准。不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。(4)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。6、几点说明比较反应速率大小时，不仅要看反应速率数值本身的大小，还要结合化学方程式中物质的化学计量数的大小来说明。对于反应A+3B=2C+2D，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是()A.v(A)=0.15mol/(L·S)B.v(B)=0.6mol/(L·S)C.v(C)=1mol/(L·S)D.v(D)=2mol/(L·min)标准一致，单位统一例3：例4：根据右图填空：（1）反应物是；生成物是；（2）在2min内A、B、C三者的反应速率值各是多少？该反应的化学方程式.O268BAC42c/mol·L-1t/minCAB3A+2B≒3C小结：•1.化学反应速率是指单位时间内物质的量浓度的变化，而不是指物质的量或物质质量的变化。•2.反应速率不取负值，通常所指的反应速率是一段时间内的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。•3.在同一反应中，选用不同的物质表示速率，其数值不一样，故应标明是哪种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是一样的，均表示该反应的快慢。•各物质表示的反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。测定方法有∶１、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；２、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；３、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。二、测定化学反应速率的方法对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验，你准备如何比较反应速率的快慢？【思考与讨论】①观察产生气泡的快、慢；②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低实验现象来判断反应的快慢定性描述①测定气体的体积或体系的压强②测定物质的物质的量的变化③测定物质或离子的浓度变化④测定体系的温度或测定反应的热量变化实验测量来判断反应的快慢定量描述——化学反应速率定量描述如何通过用注射器测量氢气的体积的方法来判断锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率快慢？①确定变量②找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化③控制不变的因素——稀硫酸的浓度不同——锌粒的表面积、温度——时间或氢气的体积——测量氢气的体积或时间掌握化学反应速率的概念,数学表达式及计算步骤;理解化学反应速率是一段时间内的平均速率,不同物质表示的同一反应的反应速率之比等于化学方程式的计量数之比。比较化学反应的快慢应以同一种物质表示的化学反应速率为标准，还应注意单位的统一。小结：•1．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υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol·L-1·s-1）表示，且υ(A)、υ(B)、υ(C)之间有如下所示的关系：υ(B)=3υ(A)；3υ(C)=2υ(B)。则此反应可表示为（）（A）2A+3B＝2C（B）A＋3B＝2C（C）3A+B＝2C（D）A＋B＝ＣB练习2.已知某条件下,合成氨反应的数据如下：N2(气)+3H2(气)2NH3(气)起始浓度mol·L-11.03.00.22s末浓度mol·L-10.61.81.04s末浓度mol·L-10.41.21.4当用氨气的浓度增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是()A.2s末氨气的反应速率=0.4mol/(L·s)B.前2s时间内氨气的平均反应速率=0.4mol/(L·s)C.前4s时间内氨气的平均反应速率=0.3mol/(L·s)D.2s~4s时间内氨气的平均反应速率=0.2mol/(L·s)A•3．反应4NH3+5O2=4NO+6H2O，在5L的密闭容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率υ（x）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（）（A）υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1（B）υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1（C）υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1（D）υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1CD•4.在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。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（）（A）υ(H2)=0.1mol·L-1·min-1（B）υ(N2)=0.2mol·L-1·min-1（C）υ(NH3)=0.15mol·L-1·min-1（D）υ(H2)=0.3mol·L-1·min-1答案：B•5．反应4A(g)+5B(g)=4C(g)+6D(g)在5L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol。下列论述正确的是（）（A）A的平均反应速率是0.010mol·L-1·s-1（B）容器中含D的物质的量至少为0.45mol（C）容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6（D）容器中A的物质的量一定增加了0.3mol答案：BA•6．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3X（g）+Y（g）=2Z（g）若最初加入的Z是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12mol·L-1·s-1。若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为（）（A）5s（B）10s（C）15s（D）20s如何比较一个化学反应的反应速率的大小?7.反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15mol/(L.s)②v(B)=0.6mol/(L.s)③v(C)=0.4mol/(L.s)④v(D)=0.45mol/(L.s)该反应进行的快慢顺序为_________④②=③①比较一个反应的反应速率的快慢,必须找同一参照物练习8：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g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4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为；(3)前2s与后4s比较，反应速率较快，其原因可能。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大再见细节决定成败