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1、第二章 化学反应速率和化学平衡,第一节 化学反应速率,自主阅读,自主检测,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 (2)单位:molL-1min-1或molL-1s-1。 3.关系 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g), v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq。,自主阅读,自主检测,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
2、观察的某些性质测定。 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。,自主阅读,自主检测,反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行,1 min后,NH3减少了0.12 mol。求: (1)1 min内,以NH3表示的化学反应速率为 。 (2)以O2表示的化学反应速率为 。 (3)以
3、NO表示的化学反应速率为 。 (4)以H2O表示的化学反应速率为 。 (5)分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为 。 答案:(1)0.06 molL-1min-1 (2)0.075 molL-1min-1 (3)0.06 molL-1min-1 (4)0.09 molL-1min-1 (5)4546,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,化学反应速率概念的理解 下图表示800 时,气体A分解为B和C两种气体(2A 3B+C)时,A、B、C三种气体的浓度随时间变化的情况,t1是到达平衡状态的时间。,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,讨论探究 (1)如何表示上述反应中A的消
4、耗速率以及B和C的生成速率(假设t1=2 min)? (2)上述反应中A的消耗速率以及B和C的生成速率的数值是否相等?大小有何关系? 探究提示:(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。据速率计算公式 ,可得 =0.4 molL-1min-1。同样,可以计算出v(B)、v(C)。 (2)由计算结果可知,A的消耗速率以及B和C的生成速率的数值不相等,但它们的数值大小满足化学反应中各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比。,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,1.化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应
5、物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2.化学反应速率的数学表达式及单位 ,单位为molL-1min-1或molL-1s-1。 3.化学反应速率的有关规律 同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,题型一 化学反应速率的相关计算 例题1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内,用H2、I2、HI表示该反应的反应速率分别是多少? 解析:根据
6、题意,求出该反应的化学反应速率 H2 + I2 2HI 起始量/mol: 1 3 0 变化量/mol: 0.2 0.2 0.4 2 s末量/mol: 1-0.2 3-0.2 0.4 v(I2)=0.05 molL-1s-1,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,答案:v(H2)=0.05 molL-1s-1,v(I2)=0.05 molL-1s-1,v(HI)=0.1 molL-1s-1。,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,成功体验1 在2 L的密闭容器中,加入1 mol N2和3 mol H2,发生反应N2+3H2 2NH3,在2 s末时,测得容器中含有0.4 mol的NH3,求该反应在
7、2 s内的化学反应速率。 解析: N2+ 3H2 2NH3 起始量/mol: 1 3 0 变化量/mol: 0.2 0.6 0.4 2 s末量/mol: 1-0.2 3-0.6 0.4 答案:v(N2)=0.05 mol(Ls)-1,v(H2)=0.15 mol(Ls)-1,v(NH3)=0.1 mol(Ls)-1。,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,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 molL-1,则下列说法中错误的是( ) A.用物质A表示反应的平均速率为0.
8、3 mol(Ls)-1 B.用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol(Ls)-1 C.2 s时物质A的转化率为30% D.2 s时物质B的浓度为0.7 molL-1 解析:解题时先利用所给条件列出“三段式”: 2A(g)+B(g) 2C(g),情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,依据化学反应速率的定义可知 2 s时B的浓度为0.7 molL-1;即B项错误。 答案:B,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,成功体验2 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:
9、3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 molL-1,c(A)c(B)=35,C的平均反应速率是0.1 mol(Lmin)-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) xC(g) + 2D(g) 起始/mol a a 0 0 5 min末/mol a-1.5 a-0.5 0.152 0.52 由于(a mol-1.5 mol)(a mol-0.5 mol)=35 解得a=3,情景导入,知识点拨,典例引领
10、,重难点,x1=v(C)v(B)=0.1 mol(Lmin)-10.05 mol(Lmin)-1 解得x=2 答案:(1)0.75 molL-1,均为3 mol; (2)0.05 mol(Lmin)-1;(3)x=2。,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,成功体验3 导学号27760014一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示: 下列描述正确的是( ) A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol(Ls)-1 B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 molL-1 C.反应开始到10 s,Y的转化率为79.0%
11、 D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g),情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,题型二 化学反应速率大小的比较 例题3对于反应N2(g)+3H2O(g) 2NH3(g)+ O2(g),在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行最快的是( ) A.v(NH3)=1.5 mol(Lmin)-1 B.v(N2)=1.2 mol(Lmin)-1 C.v(H2O)=1.67 mol(Lmin)-1 D.v(O2)=1.5 mol(Lmin)-1 解析:将选项中的各反应速率换算成同一物质的反应速率,然后比较。 答案:B,情景导入,知识点拨,典例引
12、领,重难点,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,情景导入,知识点拨,典例引领,重难点,成功体验4 在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)反应来说,以下化学反应速率的表示中,化学反应速率最大的是( ) A.v(A2)=0.8 molL-1s-1 B.v(A2)=60 molL-1min-1 C.v(AB3)=1.0 molL-1s-1 D.v(B2)=1.2 molL-1s-1 解析:解此类题目要先统一单位,然后利用化学反应速率之比等于化学计量数之比转化为同一物质表示的反应速率再进行比较。均转化为A2表示的反应速率且单位统一为molL-1s-1,则A项中v(A2)=0.8
13、molL-1s-1,B项中v(A2)=1 molL-1s-1,C项中v(A2)=0.5 molL-1s-1,D项中v(A2)=0.4 molL-1s-1,化学反应速率最大的是B项。 答案:B,1 2 3 4,1.反应N2+3H22NH3,在2 L密闭容器中进行,半分钟末有0.6 mol NH3生成。下列表示的化学反应速率正确的是( ) v(NH3)=0.6 mol(Lmin)-1 v(N2)=0.005 mol(Ls)-1 v(H2)=0.9 mol(Lmin)-1 v(NH3)=0.02 mol(Ls)-1 v(H2)=0.01 mol(Ls)-1 v(N2)=0.03 mol(Ls)-1
14、A. B. C. D. 解析:已知半分钟末有0.6 mol NH3生成,可列式求算: N2 + 3H2 2NH3,1 2 3 4,v(NH3)=0.6 mol(Lmin)-1或0.01 mol(Ls)-1,v(N2)=0.3 mol(Lmin)-1或0.005 mol(Ls)-1,v(H2)=0.9 mol(Lmin)-1或0.015 mol(Ls)-1。 答案:C,1 2 3 4,2.对于反应A(g)+3B(g) 2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( ) A.v(A)=0.02 mol(Ls)-1 B.v(B)=0.03 mol(Ls)-1 C.v(B)=
15、0.90 mol(Lmin)-1 D.v(C)=0.60 mol(Lmin)-1 解析:转化为相同单位的A的化学反应速率,比较得出A项反应进行得最快。 答案:A,1 2 3 4,3.反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6 molL-1。对此反应速率的正确表示是( ) A.用A表示的反应速率是0.8 molL-1s-1 B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是321 C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 molL-1min-1 D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的 解析:经2 min后,B的浓度减少了0.6 molL-1,这2 min内的平均反应速率v(B)=0.3 molL-1min-1,而不是2 min末时的反应速率,C项错误;根据反应速率之比等于化学计量数之比可知B项正确,A、D两项错误。 答案:B,1 2 3 4,4.某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种物质物质的量的
