《2018-2019学年高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率课件 新人教版选修4.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 第二章 化学反应速率和化学平衡 第一节 化学反应速率课件 新人教版选修4.ppt（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章化学反应速率和化学平衡第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率第一节化学反应速率【新课导入新课导入】同学们回忆我们学过的钠分别与水和乙醇反应的现象同学们回忆我们学过的钠分别与水和乙醇反应的现象; ;再比较等物质的再比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液与大理石反应的快慢量浓度的盐酸和醋酸溶液与大理石反应的快慢, ,你能得到什么启示呢你能得到什么启示呢? ?不不同的化学反应快慢一样吗同的化学反应快慢一样吗? ?那么怎么来比较和定量描述不同反应的快慢那么怎么来比较和定量描述不同反应的快慢呢呢? ?让我们进入今天的课堂寻找答案吧。让我们进入今天的课堂寻找答案吧。【课标要求】【课标要求】1.1
2、.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2.2.了解化学反应速率的测量方法。了解化学反应速率的测量方法。3.3.掌握化学反应速率的简单计算。掌握化学反应速率的简单计算。知识探究知识探究 梳理知识梳理知识点拨方法点拨方法化学反应速率化学反应速率探究点一化学反应速率的概念及理解探究点一化学反应速率的概念及理解减少减少增加增加名师点拨名师点拨 1.1.化学反应速率理解化学反应速率理解“四注意四注意”(1)(1)化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率, ,且无论用且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
3、反应物还是用生成物表示均取正值。(2)(2)同一化学反应同一化学反应, ,相同条件下用不同物质表示的反应速率相同条件下用不同物质表示的反应速率, ,其数值可能不其数值可能不同同, ,但表示的意义相同。但表示的意义相同。(3)(3)不能用固体或纯液体表示化学反应速率不能用固体或纯液体表示化学反应速率, ,因为固体或纯液体的浓度视因为固体或纯液体的浓度视为常数。为常数。(4)(4)在描述或计算化学反应速率大小时在描述或计算化学反应速率大小时, ,必须注明具体的物质和单位必须注明具体的物质和单位, ,否则否则无意义。无意义。2.2.化学反应速率与化学计量数的关系化学反应速率与化学计量数的关系对于已知
4、反应对于已知反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),其化学反应速率可用不同的反其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示应物或生成物来表示, ,当单位相同时当单位相同时, ,化学反应速率的数值之比等于方程式中化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比各物质的化学计量数之比, ,即即v(A)v(B)v(C)v(D)=mnpqv(A)v(B)v(C)v(D)=mnpq。过关演练过关演练 巩固知识巩固知识提升能力提升能力1 1 下面有关化学反应速率的说法中正确的是下面有关化学反应速率的说法中正确的是( ( ) )A.A.对任
5、何化学反应来说对任何化学反应来说, ,反应速率越大反应速率越大, ,反应现象就越明显反应现象就越明显B.B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示种生成物浓度的增加来表示C.C.若某化学反应的反应速率为若某化学反应的反应速率为0.5 molL0.5 molL-1-1ss-1-1就是指在该时间内反应就是指在该时间内反应物和生成物的浓度变化平均每秒为物和生成物的浓度变化平均每秒为 0.5 molL0.5 molL-1-1D.D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度化学反应速率是用来衡量
6、化学反应进行快慢的尺度解析解析: :不是所有化学反应都有明显的现象不是所有化学反应都有明显的现象,A,A错误错误; ;固体和纯液体一般不固体和纯液体一般不用来表示反应速率用来表示反应速率, ,因为固体和纯液体的浓度不发生变化因为固体和纯液体的浓度不发生变化, ,视为常数视为常数,B,B错误错误; ;描述化学反应速率须说明具体的物质描述化学反应速率须说明具体的物质,C,C错误。错误。D D2.2.反反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B2 min,B的的浓度减少度减少0.6 mol0.6 molL L-1-1。下列。下列叙述正
7、确的是叙述正确的是( ( ) )A.A.用用A A表示的反表示的反应速率是速率是0.4 mol0.4 molL L-1-1minmin-1-1B.B.分分别用用B B、C C、D D表示反表示反应的速率的速率, ,其比其比值是是321321C.C.在在2 min2 min末的反末的反应速率速率, ,用用B B表示是表示是0.3 mol0.3 molL L-1-1minmin-1-1D.D.在在这2 min2 min内内B B和和C C两物两物质浓度都是逐度都是逐渐减小的减小的B B解析解析: :A A为固体为固体, ,一般不用固体表示反应速率一般不用固体表示反应速率, ,因为固体的浓度一般视为
8、常因为固体的浓度一般视为常数数, ,所以所以A A项错误项错误; ;同一反应用不同物质表示的化学反应速率同一反应用不同物质表示的化学反应速率, ,其比值与方其比值与方程式中化学计量数成正比程式中化学计量数成正比, ,故故B B项正确项正确;v(B)=0.3 mol;v(B)=0.3 molL L-1-1minmin-1-1为平均为平均值并非值并非2 min2 min末的速率末的速率, ,所以所以C C项错误项错误;B;B为反应物为反应物,C,C为生成物为生成物, ,两者不可能两者不可能同时减小同时减小, ,故故D D项错误。项错误。3.3.已知已知4NH4NH3 3(g)+5O(g)+5O2
9、2(g) 4NO(g)+6H(g) 4NO(g)+6H2 2O(g),O(g),若用若用NHNH3 3表示的化学反表示的化学反应速率速率为a mola molL L-1-1s s-1-1, ,则用用O O2 2、NONO、H H2 2O O表示的反表示的反应速率分速率分别为molmolL L-1-1s s-1-1, , molmolL L-1-1s s-1-1, , molmolL L-1-1s s-1-1。知识探究知识探究 梳理知识梳理知识点拨方法点拨方法1.1.化学反应速率的计算方法化学反应速率的计算方法探究点二化学反应速率的计算及比较方法探究点二化学反应速率的计算及比较方法(2)(2)利
10、用速率之比利用速率之比= = = =各物质浓度的变化量各物质浓度的变化量(c)(c)之比之比= =各物质物质的量的变化量各物质物质的量的变化量(n)(n)之比。之比。2.2.化学反应速率的比较化学反应速率的比较“三个步骤三个步骤”“一化二转三比一化二转三比”(1)(1)化化: :将不同化学反应速率的单位化为将不同化学反应速率的单位化为 单位。单位。(2)(2)转转: :将不同物质表示的化学反应速率转化为将不同物质表示的化学反应速率转化为 物质表示的化学反物质表示的化学反应速率应速率, ,或分别除以相应物质的或分别除以相应物质的 。(3)(3)比比: :数值越大数值越大, ,化学反应速率越化学反
11、应速率越 。化学计量数之比化学计量数之比同一同一同一同一化学计量数化学计量数快快名师点拨名师点拨 1.1.化学反应速率的计算化学反应速率的计算“三段式三段式”法法注意注意:(1):(1)对反应物对反应物:c=c(:c=c(起始起始)-c()-c(某时刻某时刻) )(2)(2)对生成物对生成物:c=c(:c=c(某时刻某时刻)-c()-c(起始起始) )2.2.化学反应速率比较化学反应速率比较“四误区四误区”(2)(2)审题不清审题不清, ,易将一段时间内的易将一段时间内的cc与某时刻的物质的量浓度混淆。与某时刻的物质的量浓度混淆。(3)(3)漏写单位或单位写错漏写单位或单位写错,mol/(L,
12、mol/(Ls)s)误写为误写为mol/Lmol/Ls s。(4)(4)忽略有效数字。忽略有效数字。过关演练过关演练 巩固知识巩固知识提升能力提升能力A A 1 1.(2018.(2018山东临沂沂水一中月考山东临沂沂水一中月考) )已知某条件下已知某条件下, ,合成氨反应的数据如下合成氨反应的数据如下: :N N2 2(g)+ 3H(g)+ 3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)起始浓度起始浓度/(molL-1) 1.0 3.0/(molL-1) 1.0 3.0 0.2 0.22 s2 s末浓度末浓度/(molL-1) 0.6 1.8/(molL-1) 0.6 1.8 1.
13、0 1.04 s4 s末浓度末浓度/(molL-1) 0.4 1.2/(molL-1) 0.4 1.2 1.4 1.4当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时, ,下列说法中错误的是下列说法中错误的是( ( ) )A.2 sA.2 s末氨气的反末氨气的反应速率速率为0.4 mol0.4 molL L-1-1s s-1-1B.B.前前2 s2 s时间内氨气的平均反内氨气的平均反应速率速率为0.4 mol0.4 molL L-1-1s s-1-1C.C.前前4 s4 s时间内氨气的平均反内氨气的平均反应速率速率为0.3 mol0.3 molL L-1-1s s-
14、1-1D.2D.24 s4 s时间内氨气的平均反内氨气的平均反应速率速率为0.2 mol0.2 molL L-1-1s s-1-1解析解析: :反应速率不是瞬时速率而是平均值反应速率不是瞬时速率而是平均值, ,要计算反应速率要计算反应速率, ,关键要抓住关键要抓住tt时间段对应的时间段对应的cc的量。的量。A A A.v(A)=0.8 molA.v(A)=0.8 molL L-1-1s s-1-1B.v(B)=0.3 molB.v(B)=0.3 molL L-1-1s s-1-1C.v(C)=0.6 molC.v(C)=0.6 molL L-1-1s s-1-1D.v(D)=0.5 molD.
15、v(D)=0.5 molL L-1-1s s-1-1解析解析: :转化成用转化成用D D表示的速率进行比较表示的速率进行比较,A,A项项,v(D)=1.5v(A)=1.2 mol,v(D)=1.5v(A)=1.2 molL L-1-1s s-1-1; ;B B项项,v(D)=1.5v(B)=0.45 mol,v(D)=1.5v(B)=0.45 molL L-1-1s s-1-1;C;C项项,v(D)=1.5v(C)=0.9 mol,v(D)=1.5v(C)=0.9 molL L-1-1s s1 1; ;D D项项,v(D)=0.5 mol,v(D)=0.5 molL L-1-1s s-1-1,
16、 ,因此因此A A项的项的v(D)v(D)数值最大数值最大, ,反应速率最快。反应速率最快。(1)x=(1)x=。解析解析: :c(B)=0.012 5 mol/(Lc(B)=0.012 5 mol/(Ls)4 s=0.05 mol/L,s)4 s=0.05 mol/L,4A(g)+xB(g) 2C(g)4A(g)+xB(g) 2C(g)开始开始(mol/L)(mol/L)c 0.25c 0.25 0 0转化转化(mol/L)(mol/L)0.2 0.050.2 0.05 0.1 0.14 s4 s时时(mol/L)(mol/L)0.1 0.20.1 0.2 0.1 0.1(1)x2=0.05
17、0.1,(1)x2=0.050.1,则则x=1x=1。答案答案: :(1)1 (1)1 (2)v(A)=(2)v(A)=。(3)(3)反应前反应前A A有有 molmol。(4)B(4)B的转化率为的转化率为。(3)(3)反应前反应前A A有有0.2 mol/L2 L+0.2 mol=0.6 mol0.2 mol/L2 L+0.2 mol=0.6 mol。答案答案: :(2)0.05 mol/(Ls)(2)0.05 mol/(Ls)(3)0.6(3)0.6(4)20%(4)20%课堂检测课堂检测 即学即测即学即测查漏补缺查漏补缺1 1.(2017.(2017陕西咸阳百灵中学期中陕西咸阳百灵中学
18、期中) )在恒温、容积为在恒温、容积为2 L2 L的密闭容器中进行的密闭容器中进行反应反应:2A(g) 3B(g)+C(g),:2A(g) 3B(g)+C(g),若反应物在前若反应物在前20 s20 s由由3 mol3 mol降为降为1.8 mol,1.8 mol,则前则前20 s20 s的平均反应速率为的平均反应速率为( ( ) )D DA.v(B)=0.03 molA.v(B)=0.03 molL L-1-1s s-1-1B.v(C)=0.06 molB.v(C)=0.06 molL L-1-1s s-1-1C.v(C)=0.03 molC.v(C)=0.03 molL L-1-1s s-
19、1-1D.v(B)=0.045 molD.v(B)=0.045 molL L-1-1s s-1-12.2.在一定条件下在一定条件下, ,将将A A2 2和和B B2 2两种气体通入两种气体通入1 L1 L密密闭容器中容器中, ,发生反生反应xAxA2 2(g)+(g)+yByB2 2(g) 2C(g),2 s(g) 2C(g),2 s内的反内的反应速率速率 v(Av(A2 2)=0.5 mol)=0.5 molL L-1-1s s-1-1,v(B,v(B2 2)=)=1.5 mol1.5 molL L-1-1s s-1-1,v(C)=1 mol,v(C)=1 molL L-1-1s s-1-1
20、。则x x和和y y的的值分分别为( ( ) )A.2A.2和和3 3 B.3B.3和和2 2 C.3C.3和和1 1 D.1D.1和和3 3D D解析解析: :同一反应中不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比同一反应中不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比, ,由于由于v(Av(A2 2)v(B)v(B2 2)v(C)=132,)v(C)=132,因此因此xy2=132,xy2=132,则则x=1,y=3x=1,y=3。B B3 3.(2018.(2018云南德宏芒市一中期中云南德宏芒市一中期中) )对于反应对于反应A A2 2+3B+3B2 2 2C 2C来说来说, ,以下
21、化以下化学反应速率的表示中学反应速率的表示中, ,反应速率最快的是反应速率最快的是( ( ) )A.v(BA.v(B2 2)=0.8 mol/(Ls)=0.8 mol/(Ls)B.v(AB.v(A2 2)=0.4 mol/(Ls)=0.4 mol/(Ls)C.v(C)=0.6 mol/(Ls)C.v(C)=0.6 mol/(Ls)D.v(BD.v(B2 2)=1.0 mol/(Ls)=1.0 mol/(Ls)4.2.7 g4.2.7 g铝粉投入盛有粉投入盛有100 mL 2 mol/L100 mL 2 mol/L稀硫酸的稀硫酸的烧杯中杯中,2 min ,2 min 时铝粉粉刚好溶解好溶解( (
22、溶解前后溶液体溶解前后溶液体积变化忽略不化忽略不计),),下列表示下列表示这个反个反应的速率正确的是的速率正确的是( ( ) )A.v(Al)=0.5 mol/(LA.v(Al)=0.5 mol/(Lmin)min)B.v(HB.v(H2 2SOSO4 4)=1.5 mol/(L)=1.5 mol/(Lmin)min)C.v(HC.v(H2 2SOSO4 4)=0.75 mol/(L)=0.75 mol/(Lmin)min)D.vAlD.vAl2 2(SO(SO4 4) )3 3=0.025 mol/(L=0.025 mol/(Lmin)min)C C5.5.下图表示下图表示800 800 时
23、时,A,A、B B、C C三种气体物质的量浓度随时间变化的情况三种气体物质的量浓度随时间变化的情况,t,t是达到平是达到平衡状态的时间。试回答衡状态的时间。试回答: :(1)(1)该反应的反应物是该反应的反应物是。(2)(2)该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为 。(3)(3)若达到平衡状态的时间是若达到平衡状态的时间是2 min,A2 min,A物质的平均反应速率为物质的平均反应速率为 。实验微专题实验微专题2 2化学反应速率的测定及图像、图表题的解题方法化学反应速率的测定及图像、图表题的解题方法一、化学反应速率的测定一、化学反应速率的测定1.1.测定原理测定原理利用化学反应中与某一种化
24、学物质的浓度利用化学反应中与某一种化学物质的浓度( (或质量或质量) )相关的性质进行测定。相关的性质进行测定。2.2.测定方法测定方法(1)(1)利用能够直接观察的某些性质测量利用能够直接观察的某些性质测量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, ,或测定一定时间或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。内气体压强的变化来测定反应速率。(2)(2)利用科学仪器测量利用科学仪器测量如在溶液中如在溶液中, ,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时当反应物或生成物本身有较明显的颜色时, ,可利用颜色深浅和显可利用颜色深浅和显色物质浓度
25、间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。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。3.3.测量锌与稀硫酸反应速率的实验设计测量锌与稀硫酸反应速率的实验设计确定确定变量量稀硫酸的稀硫酸的浓度不同度不同找易找易测物理量物理量测量相同量相同时间产生生H H2 2的体的体积或或产生相同体生相同体积H H2 2所用的所用的时间控制不控制不变量量锌粒粒颗粒粒( (即表面即表面积) )大小大小;温度温度;时间( (或或H H2 2的体的体积) )注意注意问题溶液加入迅速溶液加入迅速, ,计时迅速准确迅速准确, ,装置气密性好装置气密性好二、化学反应速率图像、图表题的解题方法二、化学反应速率图
26、像、图表题的解题方法1.1.明确化学反应速率定义的内涵和外延。明确化学反应速率定义的内涵和外延。2.2.知道测定过程中的变量。知道测定过程中的变量。3.3.通过分析知道图像、图表中变量的变化数值。通过分析知道图像、图表中变量的变化数值。4.4.利用相关知识分析解答。利用相关知识分析解答。【典型例题典型例题】 化合物化合物BilirubinBilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应在一定波长的光照射下发生分解反应, ,反反应物浓度随反应时间变化如图所示应物浓度随反应时间变化如图所示, ,计算反应计算反应 4 48 min8 min间的平均反应速间的平均反应速率和推测反应率和推测反应16
27、min16 min时反应物的浓度时反应物的浓度, ,结果应是结果应是( () )A.2.5 molA.2.5 molL L-1-1minmin-1-1和和2.0 mol2.0 molL L-1-1B.2.5 molB.2.5 molL L-1-1minmin-1-1和和2.5 mol2.5 molL L-1-1C.3.0 molC.3.0 molL L-1-1minmin-1-1和和3.0 mol3.0 molL L-1-1D.5.0 molD.5.0 molL L-1-1minmin-1-1和和3.0 mol3.0 molL L-1-1答案答案: :B B【变式练习变式练习】1 1 . .为
28、探究为探究FeFe3+3+和和CuCu2+2+对对H H2 2O O2 2分解反应的催化效果分解反应的催化效果, ,甲、乙两组同学分别设计了如图甲、乙两组同学分别设计了如图1 1、图图2 2所示的实验。下列叙述中不正确的是所示的实验。下列叙述中不正确的是( ( ) )B BA.A.图1 1实验可通可通过观察察产生气泡的快慢来比生气泡的快慢来比较反反应速率的大小速率的大小B.B.若若图1 1所示的所示的实验中反中反应速率速率为,则一定一定说明明FeFe3+3+比比CuCu2+2+对H H2 2O O2 2分解催化效果好分解催化效果好C.C.用用图2 2装置比装置比较反反应速率速率, ,可可测定在
29、相同状况下反定在相同状况下反应产生的气体体生的气体体积及反及反应时间D.D.为检查图2 2装置的气密性装置的气密性, ,可关可关闭分液漏斗分液漏斗A A处活塞活塞, ,将注射器活塞拉出一定距离将注射器活塞拉出一定距离, ,一一段段时间后松开活塞后松开活塞, ,观察活塞是否复原察活塞是否复原解析解析: :2H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O+OO+O2 2,反应越剧烈反应越剧烈, ,产生产生O O2 2的速率越快的速率越快, ,产生气泡越产生气泡越快快,A,A正确正确; ;催化剂能改变化学反应的速率催化剂能改变化学反应的速率, ,这里是加快速率这里是加快速率, ,若图若图1 1所示实验所
30、示实验中反应速率为中反应速率为,则一定说明氯化铁比硫酸铜催化效果好则一定说明氯化铁比硫酸铜催化效果好, ,因二者所含因二者所含的阴离子不同的阴离子不同, ,要证明要证明FeFe3+3+比比CuCu2+2+对对H H2 2O O2 2分解催化效果好分解催化效果好, ,还要使选择的试剂还要使选择的试剂中阴离子种类相同中阴离子种类相同,B,B不正确不正确; ;反应速率可用单位时间内产生的气体体积表反应速率可用单位时间内产生的气体体积表示示, ,该装置可通过注射器活塞的位置变化看生成气体的体积该装置可通过注射器活塞的位置变化看生成气体的体积,C,C正确正确; ;在图在图2 2装置中装置中, ,关闭关闭
31、A A处活塞处活塞, ,将注射器的活塞拉出一定距离将注射器的活塞拉出一定距离, ,过一段时间后再松开过一段时间后再松开活塞活塞, ,如活塞回到原位如活塞回到原位, ,说明气密性良好说明气密性良好, ,否则漏气否则漏气,D,D正确。正确。2.2.臭氧是一种臭氧是一种强强氧化氧化剂, ,常用于消毒、常用于消毒、灭菌等。菌等。(1)O(1)O3 3与与KIKI溶液反溶液反应生成的两种生成的两种单质是是和和( (填化学式填化学式) )。(2)O(2)O3 3在水中易分解在水中易分解, ,一定条件下一定条件下,O,O3 3的的浓度减少一半所需的度减少一半所需的时间(t)(t)如下表所示。已如下表所示。已
32、知知:O:O3 3的起始的起始浓度度为 0.021 6 mol/L0.021 6 mol/L。pHpHt /mint /minT/T/3.03.04.04.05.05.06.06.02020301301231231169169585830301581581081084848151550503131262615157 7pHpH增大能加速增大能加速O O3 3分解分解, ,表明表明对O O3 3分解起催化作用的是分解起催化作用的是。解析解析: :(1)O(1)O3 3具有氧化性具有氧化性, ,可把可把I I- -氧化为氧化为I I2 2, ,同时生成同时生成O O2 2。(2)pH(2)pH增大
33、增大,OH,OH- -浓度增大浓度增大, ,加速了加速了O O3 3分解分解, ,表明表明OHOH- -对对O O3 3分解具有催化作用。分解具有催化作用。答案答案: :(1)I(1)I2 2O O2 2(2)OH(2)OH- - 在在30 30 、pH=4.0pH=4.0条件下条件下,O,O3 3的分解速率的分解速率为mol/(Lmol/(Lmin)min)。据表中的据表中的递变规律律, ,推推测O O3 3在下列条件下分解速率依次增大的在下列条件下分解速率依次增大的顺序序为( (填字填字母代号母代号) )。a.40 a.40 、pH=3.0pH=3.0 b.10 b.10 、pH=4.0p
34、H=4.0c.30 c.30 、pH=7.0pH=7.0据表中递变规律据表中递变规律,40 ,40 、pH=3.0pH=3.0时时, ,所用时间介于所用时间介于31 min31 min158 min;158 min;10 10 、pH=4.0pH=4.0时所用时间时所用时间231 min;30 231 min;30 、pH=7.0pH=7.0时所用时间时所用时间15 min,15 min,而浓度变化同为而浓度变化同为 0.010 8 mol/L,0.010 8 mol/L,则分解速率依次增大顺序为则分解速率依次增大顺序为bacbac。答案答案: :1.00101.0010-4-4b b、a a、c c
