1、第一节第一节 化学反应速率化学反应速率第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第1页 化学反应速率通惯用化学反应速率通惯用单位时间单位时间内内反应物浓反应物浓度降低或生成物浓度增加度降低或生成物浓度增加来表示。来表示。惯用单位惯用单位:mol/(Ls)或或mol/(Lmin)或或mol/(Lh)表示式:表示式:v=c/t一、化学反应速率表示一、化学反应速率表示(c=n/V)第2页例例:在在5L密闭容器中进行密闭容器中进行SO2与与O2合成合成SO3化学化学反应反应,若在若在2min时间里时间里SO2物质量降低了物质量降低了5mol,求求:v(SO2).v(O2)、v(SO3)
2、.2SO2+O22SO3解:解:v(O2)=0.25mol/(Lmin)v(SO2)20.5mol/(Lmin)2 v(SO2)=0.5mol/(Lmin)n(SO2)Vt5mol5L2minv(SO3)=v(SO2)=0.5mol/(Lmin)由可得第3页同一反应,可用不一样物质在单位时间内浓度改同一反应,可用不一样物质在单位时间内浓度改变来表示,但必须变来表示,但必须指明物质指明物质(用哪种反应物或哪(用哪种反应物或哪种生成物来表示)。种生成物来表示)。用不一样物质在单位时间内浓度改变表示时,用不一样物质在单位时间内浓度改变表示时,速率比等于方程式中化学计量数比速率比等于方程式中化学计量数
3、比。均取均取正值正值,且是某一段时间内,且是某一段时间内平均速率平均速率。化学反应速率化学反应速率适合用于气体或溶液适合用于气体或溶液,固体,固体或纯液体浓度视为常数。或纯液体浓度视为常数。第4页同一反应中,各物质速率之比等于它们在化学方程式中同一反应中,各物质速率之比等于它们在化学方程式中化学计量数之比。化学计量数之比。如在如在N2+3H2=2NH3中,中,v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2尤其提醒尤其提醒有 v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d第5页常见题型例举常见题型例举1、用不一样物质来表示反应速率、用不一样物质来表示反应速率例例1、反应、反应4NH3+
4、5O2=4NO+6H2O在在5L密闭容器中进密闭容器中进行,行,30s后,后,NO物质量增加了物质量增加了0.3mol,则此反应平均速,则此反应平均速率可表示为(率可表示为()A、v(O2)=0.0025mol/(Lmin)B、v(NO)=0.008mol/(Ls)C、v(H2O)=0.003mol/(Ls)D、v(NH3)=0.002mol/(Ls)D第6页2、比较反应速率大小、比较反应速率大小例例2、反应、反应 A+3B=2C+2D 在四种不一样条件下在四种不一样条件下反应速率为:反应速率为:则该反应速率快慢次序为则该反应速率快慢次序为:(1)v(A)=0.3mol/(Lmin)(2)v(
5、B)=0.6mol/(Lmin)(3)v(C)=0.4mol/(Lmin)(4)v(D)=0.5mol/(Lmin)(1)(4)(2)=(3)0.2mol/(Lmin)0.2mol/(Lmin)0.25mol/(Lmin)换算成换算成A速率速率尤其提醒尤其提醒比较反应速率,必须换算成同一物质同一单位比较反应速率,必须换算成同一物质同一单位第7页3、依据各物质反应速率之比写出化学方程式、依据各物质反应速率之比写出化学方程式例例3、某温度下,浓度都是、某温度下,浓度都是1mol/L两种气体两种气体X2和和Y2,在,在密闭容器中反应生成气体密闭容器中反应生成气体Z,经过,经过tmin后,测得物质后,
6、测得物质量浓度分别为:量浓度分别为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,则该反应反应方程式可表示为:,则该反应反应方程式可表示为:3X2+Y2=2Z(3X2+Y2=2X3Y)第8页二、化学反应速率测定二、化学反应速率测定2、化学反应速率只要用反应体系中任何一个物质化学反应速率只要用反应体系中任何一个物质(反应物或生成物)(反应物或生成物)浓度改变浓度改变来表示,普通以最来表示,普通以最轻易测定物质表示。轻易测定物质表示。3、在物质很多性质中,尤其是在溶液中,、在物质很多性质中,尤其是在溶液中,当反应物或当反应物或生成物本身有比较显著颜色时生成
7、物本身有比较显著颜色时,人们经常利用人们经常利用颜色颜色深浅和显色物质浓度间正比关系深浅和显色物质浓度间正比关系来跟踪反应过程和来跟踪反应过程和测量反应速率。测量反应速率。1、化学反应速率是经过、化学反应速率是经过试验测定试验测定。第9页仪器:仪器:锥形瓶、分液漏斗、玻璃导管、锥形瓶、分液漏斗、玻璃导管、注射器注射器(50ml)(50ml)、铁架台、托盘天平、铁架台、托盘天平、量量筒筒(50ml)(50ml)、秒表秒表、胶头滴管胶头滴管。药品:药品:锌粒、锌粒、1mol/L1mol/L硫酸、硫酸、4mol/L4mol/L硫酸。硫酸。试验试验2-1第10页试验步骤试验步骤1 1、连接试验装置、连
8、接试验装置2 2、检验装置气密性、检验装置气密性3 3、先向锥形瓶中加入锌粒,然后再、先向锥形瓶中加入锌粒,然后再 向分液漏斗中加入稀硫酸向分液漏斗中加入稀硫酸4 4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应5 5、观察搜集、观察搜集10mLH10mLH2 2所用时间所用时间第11页关闭分液漏斗关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞,将注射器活塞拉出一定距活塞拉出一定距离,一段时间后离,一段时间后松开活塞,观察松开活塞,观察活塞是否回到原位活塞是否回到原位 (或其它合理答案)。(或其它合理答案)。问题问题1:怎样来检验该装置气密性怎样来检验该装置气密性?第12页问题问题2 2:气体搜
9、集还能够用其它方法?气体搜集还能够用其它方法?排水法排水法注意注意:调整量筒内液面与水槽调整量筒内液面与水槽(广口瓶广口瓶)中中液面相平液面相平,再读数再读数第13页问题问题3:测定二者速率快慢方法:测定二者速率快慢方法?b、一定时间内搜集到气体体积多少、一定时间内搜集到气体体积多少a、搜集一定体积气体所需要时间多少、搜集一定体积气体所需要时间多少c、大小质量相同锌完全反应所用时间多少、大小质量相同锌完全反应所用时间多少d、相同时间内,锌粒质量改变多少、相同时间内,锌粒质量改变多少e、还能够用、还能够用c(H+)改变、温度改变等来测量)改变、温度改变等来测量第14页1、某温度时,在、某温度时,
10、在2L容器中,容器中,X、Y、Z三种物质改变曲三种物质改变曲线如图所表示:线如图所表示:ZXY0.20.70.9时间(min)物质量(物质量(mol)1.010.800.40.60.223(1)由图中数据分析该由图中数据分析该反应化学方程式:反应化学方程式:(2)反应开始至反应开始至2min,Z平均反应速率:平均反应速率:0.05mol/(Lmin)3X+Y2Z第15页2、在在2L密闭容器内,某气体反应物在密闭容器内,某气体反应物在 2min内由内由8mol变为变为7.2mol,则用此反应物来表示,则用此反应物来表示 该反应平均速率为该反应平均速率为()A、0.4 mol/(Lmin)B、0.
11、3 mol/(Lmin)C、0.2 mol/(Lmin)D、0.1 mol/(Lmin)3、一定条件下反应、一定条件下反应 xA2(g)+yB2(g)=2C(g)在在2min内内平均反应速率可表示为平均反应速率可表示为v(A2)=0.5mol/(Lmin),v(B2)=1.5mol/(Lmin)则则x和和y值为(值为()A、32B、13C、31D、21CB第16页4、在、在4个不一样容器中,在不一样条件下进行合成个不一样容器中,在不一样条件下进行合成氨反应,依据在相同时间内测定结果判断,生成氨氨反应,依据在相同时间内测定结果判断,生成氨速率最快是(速率最快是()Av(H2)=0.1mol/(L
12、min)Bv(N2)=0.2mol/(Lmin)Cv(NH3)=0.15mol/(Lmin)Dv(H2)=0.3mol/(Lmin)B第17页5、一定温度下,向一个容积为、一定温度下,向一个容积为2L事先装入催化事先装入催化剂真空密闭容器中通入剂真空密闭容器中通入1molN2和和3molH2,3min末测此容器内压强是起始时压强末测此容器内压强是起始时压强0.9倍。在此时间倍。在此时间内用内用H2量改变来表示该反应平均反应速率量改变来表示该反应平均反应速率是(是()A、0.2mol/(Lmin)B、0.6mol/(Lmin)C、0.1mol/(Lmin)D、0.1mol/(Lmin)C第18页