高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2.1化学反应速率.ppt

第二章化学反应速率和化学平衡,第一节化学反应速率,阅读思考,自主检测,任务一、阅读教材第二章的前言,了解本章我们将要学习哪三方面的内容,?,提示,化学反应进行的方向,(,推动力,),化学反应的快慢,(,速率,),和化学反应的限度,(,反应物能否全部转变为产物,),。,任务二、认真阅读教材第,17,页到第,18,页的内容,分别完成下列任务,:,1,.,当体系为气态或溶液时,如何表示某个化学反应的速率,?,提示,常用单位时间内反应物或生成物的浓度,(,常用物质的量浓度,),变化来表示。,2,.,化学反应速率的计算公式是什么,?,常用单位是什么,?,阅读思考,自主检测,(2),用,A,、,B,、,C,、,D,表示该化学反应的反应速率数值与化学计量数之间有何关系,?,提示,速率之比等于化学计量数之比,v,(A,),v,(B,),v,(C,),v,(D,)=,m,n,p,q,。,任务三、实验,2,-,1,中的,2,个实验所需试剂浓度、用量等方面各有何相同点和不同点,?,这么做的目的是什么,?,该实验的实验原理是什么,?,提示,锌粒的大小和质量完全相同,硫酸的浓度不同,体积相同。目的是控制变量。该实验的实验原理是通过测定生成,10,mL,H,2,所用的时间来计算反应速率。,阅读思考,自主检测,反应,4NH,3,(g)+5O,2,(g)4NO(g)+6H,2,O(g),在,2 L,的密闭容器中进行,1 min,后,NH,3,减少了,0.12 mol,。求,:,(1)1 min,内,以,NH,3,表示的化学反应速率为,。,(2),以,O,2,表示的化学反应速率为,。,(3),以,NO,表示的化学反应速率为,。,(4),以,H,2,O,表示的化学反应速率为,。,(5),分别用,NH,3,、,O,2,、,NO,、,H,2,O,表示的化学反应速率之比为,。,答案,:,(1)0.06 molL,-1,min,-1,(2)0.075 molL,-1,min,-1,(3)0.06 molL,-1,min,-1,(4)0.09 molL,-1,min,-1,(5)4,5,4,6,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,探究问题,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,t,1,是到达平衡状态的时间。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,1,.,如何表示上述反应中,A,的消耗速率以及,B,和,C,的生成速率,(,假设,t,1,=2 min)?,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,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,?,提示,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。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,知识点拨,一、化学反应速率的表示方法,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。,二、化学反应速率的数学表达式及单位,三、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。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向一,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 H,2,和,3 mol,的,I,2,在某温度下发生反应,H,2,(g)+I,2,(g)2HI(g),。在,2 s,末时,测得容器中含有,0.4 mol,的,HI,。,2 s,内,用,H,2,、,I,2,、,HI,表示该反应的反应速率分别是多少,?,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案,:,v,(H,2,)=0.05 molL,-1,s,-1,v,(I,2,)=0.05 molL,-1,s,-1,v,(HI)=0.1 molL,-1,s,-1,。,规律方法点拨,利用定义求解化学反应速率的注意事项,:,(1),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,”,这一关键点。,(2),计算前首先明确用哪一种物质表示所研究反应的反应速率,然后用该物质的浓度变化除以反应时间进行计算。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验,1,在,2 L,的密闭容器中,加入,1 mol N,2,和,3 mol H,2,发生反应,N,2,+3H,2,2NH,3,在,2 s,末时,测得容器中含有,0.4 mol,的,NH,3,求该反应在,2 s,内的化学反应速率。,答案,:,v,(N,2,)=0.05 molL,-1,s,-1,v,(H,2,)=0.15 molL,-1,s,-1,v,(NH,3,)=0.1 molL,-1,s,-1,。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,【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,0.3 molL,-1,s,-1,B.,用物质,B,表示反应的平均速率为,0.6 molL,-1,s,-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,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案,:,B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨,(1),进行化学反应速率计算的依据,:,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。,(2),进行化学反应速率计算的常用方法,三段式,:,写出有关反应的化学方程式,;,找出各物质的起始量、转化量、某时刻量,;,根据已知条件列方程计算。,例如,对于反应,m,A(g)+,n,B(g,),p,C(g)+,q,D(g,),起始时,A,的浓度为,a,mol,L,-1,B,的浓度为,b,mol,L,-1,。反应进行至,t,1,s,时,A,消耗了,x,mol,L,-1,则反应速率可计算如下,:,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(3),进行化学反应速率的计算时,需注意以下量的关系,:,对反应物,:,c,起始,-,c,转化,=,c,某时刻,对生成物,:,c,起始,+,c,转化,=,c,某时刻,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,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,:3A(g)+B(g),x,C(g)+2D(g),经,5 min,后,测得,D,的浓度为,0.5 molL,-1,c,(A),c,(B,)=3,5,C,的平均反应速率是,0.1 molL,-1,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,?,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析,:,设,A,、,B,起始时的物质的量均为,a,mol,则,:,起始,/mol,a,a,0,0,5,min,末,/mol,a-,1,.,5,a-,0,.,5,0,.,1,5,2,0,.,5,2,由于,(,a,mol-1.5,mol),(,a,mol-0.5,mol)=3,5,解得,a,=3,答案,:,(1)0.75 molL,-1,均为,3 mol;,(2)0.05 molL,-1,min,-1,;(3),x,=2,。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验,3,一定温度下,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 molL,-1,s,-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%,D.,反应的化学方程式为,X(g)+Y(g,),Z(g,),重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案,:,C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向二,化学反应速率大小的比较,【例题,3,】,对于反应,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,(NH,3,)=1.5 molL,-1,min,-1,B.,v,(N,2,)=1.2 molL,-1,min,-1,C.,v,(H,2,O)=1.67 molL,-1,min,-1,D.,v,(O,2,)=1.5 molL,-1,min,-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,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨,(1),对化学反应速率的理解,:,一个确定的化学反应涉及反应物和生成物,用不同物质表示化学反应速率时数值不一定相同,故描述反应速率时应指明物质。,一般来说,反应过程不是等速进行的,因此某一段时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。,在同一个化学反应中各物质的化学反应速率之比等于它们的化学计量数之比。如一般反应,:,a,A(g)+,b,B(g,),c,C(g)+,d,D(g,),有,v,(A,),v,(B,),v,(C,),v,(D,)=,a,b,c,d,。,因此,在同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但是它们的实际意义完全相同,即一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的反应速率。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(2),通过数据比较反应速率大小的方法,:“,一看二转三比较,”,。,第一步,:,看单位是否统一,;,第二步,:,将不同物质表示的化学反应速率转化成用同一物质表示的化学反应速率,;,第三步,:,比较数值确定大小。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验,4,在一定条件下,对于,A,2,(g)+3B,2,(g)2AB,3,(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,(A,2,)=0.8 molL,-1,s,-1,B.,v,(A,2,)=60 molL,-1,min,-1,C.,v,(AB,3,)=1.0 molL,-1,s,-1,D.,v,(B,2,)=1.2 molL,-1,s,-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,A,2,表示的反应速率且单位统一为,molL,-1,s,-1,则,A,项中,v,(A,2,)=0.8,molL,-1,s,-1,B,项中,v,(A,2,)=1,molL,-1,s,-1,C,项中,v,(A,2,)=0.5,molL,-1,s,-1,D,项中,v,(A,2,)=0.4,molL,-1,s,-1,化学反应速率最大的是,B,项。,答案,:,B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,1,.,反应,N,2,+3H,2,2NH,3,在,2 L,密闭容器中进行,半分钟末有,0.6 mol NH,3,生成。下列表示的化学反应速率正确的是,(,),v,(NH,3,)=0.6 molL,-1,min,-1,v,(N,2,)=0.005 molL,-1,s,-1,v,(H,2,)=0.9 molL,-1,min,-1,v,(NH,3,)=0.02 molL,-1,s,-1,v,(H,2,)=0.01 molL,-1,s,-1,v,(N,2,)=0.03 molL,-1,s,-1,A.,B.,C.,D.,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案,:,C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,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 molL,-1,s,-1,B.,v,(B,)=0.03 molL,-1,s,-1,C.,v,(B,)=0.90 molL,-1,min,-1,D.,v,(C,)=0.60 molL,-1,min,-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,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,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,-1,s,-1,B.,分别用,B,、,C,、,D,表示反应的速率,其比值是,3,2,1,C.,在,2 min,末时的反应速率,用反应物,B,来表示是,0.3 molL,-1,min,-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,-1,min,-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,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,4,.,某温度时,在,2 L,容器中,X,、,Y,、,Z,三种物质物质的量的变化曲线如图所示。,由图中数据分析该反应的化学方程式为,。反应开始至,2 min,末,Z,的平均反应速率为,。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析,:,反应开始,X,、,Y,物质的量均为,1.0,mol,Z,为,0,反应进行到,2,min,时,X,为,0.9,mol,、,Y,为,0.7,mol,、,Z,为,0.2,mol,。相同时间内,X,、,Y,、,Z,物质的量的变化之比为,1,3,2,故化学方程式为,