202X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

1、第二章化学反响速率和化学平衡第二章化学反响速率和化学平衡第一节化学反响速率第一节化学反响速率【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响的现象同学们回忆我们学过的钠分别与水和乙醇反响的现象; ;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响的快慢量浓度的盐酸和醋酸溶液与大理石反响的快慢, ,你能得到什么启示呢你能得到什么启示呢? ?不不同的化学反响快慢一样吗同的化学反响快慢一样吗? ?那么怎么来比较和定量描述不同反响的快慢那么怎么来比较和定量描述不同反响的快慢呢呢? ?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、.了解化学反响速率的概念和定量表示方法。了解化学反响速率的概念和定量表示方法。2.2.了解化学反响速率的测量方法。了解化学反响速率的测量方法。3.3.掌握化学反响速率的简单计算。掌握化学反响速率的简单计算。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响速率化学反响速率探究点一化学反响速率的概念及理解探究点一化学反响速率的概念及理解减少减少增加增加ct名师点拨名师点拨 1.1.化学反响速率理解化学反响速率理解“四注意四注意(1)(1)化学反响速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬时速率化学反响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响物还是用生成物表示均取正值

3、。反响物还是用生成物表示均取正值。(2)(2)同一化学反响同一化学反响, ,一样条件下用不同物质表示的反响速率一样条件下用不同物质表示的反响速率, ,其数值可能不其数值可能不同同, ,但表示的意义一样。但表示的意义一样。(3)(3)不能用固体或纯液体表示化学反响速率不能用固体或纯液体表示化学反响速率, ,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响速率大小时在描述或计算化学反响速率大小时, ,必须注明具体的物质和单位必须注明具体的物质和单位, ,否那否那么无意义。么无意义。2.2.化学反响速率与化学计量数的关系化学反响速率与化学计量数的关系对

4、于反响对于反响mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),其化学反响速率可用不同的反响物其化学反响速率可用不同的反响物或生成物来表示或生成物来表示, ,当单位一样时当单位一样时, ,化学反响速率的数值之比等于方程式中各物化学反响速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比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 稳固知识稳固知识提升能提升能力力1 1 下面有关化学反响速率的说法中正确的选项是下面有关化学反响速率的说法中正确的选项是( ( ) )A.A

5、.对任何化学反响来说对任何化学反响来说, ,反响速率越大反响速率越大, ,反响现象就越明显反响现象就越明显B.B.化学反响速率通常用单位时间内任何一种反响物浓度的减少或任何化学反响速率通常用单位时间内任何一种反响物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示一种生成物浓度的增加来表示C.C.假设某化学反响的反响速率为假设某化学反响的反响速率为0.5 molL-1s-10.5 molL-1s-1就是指在该时间内就是指在该时间内反响物和生成物的浓度变化平均每秒为反响物和生成物的浓度变化平均每秒为 0.5 molL-1 0.5 molL-1D.D.化学反响速率是用来衡量化学反响进展快慢的尺度化学反响速

6、率是用来衡量化学反响进展快慢的尺度解析解析: :不是所有化学反响都有明显的现象不是所有化学反响都有明显的现象,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响速率用来表示反响速率, ,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; ;描述化学反响速率须说明具体的物质描述化学反响速率须说明具体的物质,C,C错误。错误。D D2.2.反响反响4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经经2 min,B2 min,B的浓度减少的浓度减少0.6 molL-10.6 molL-1。

7、以。以下表达正确的选项是下表达正确的选项是( ( ) )A.A.用用A A表示的反响速率是表示的反响速率是0.4 molL-1min-10.4 molL-1min-1B.B.分别用分别用B B、C C、D D表示反响的速率表示反响的速率, ,其比值是其比值是321321C.C.在在2 min2 min末的反响速率末的反响速率, ,用用B B表示是表示是0.3 molL-1min-10.3 molL-1min-1D.D.在这在这2 min2 min内内B B和和C C两物质浓度都是逐渐减小的两物质浓度都是逐渐减小的B B解析解析:A为固体为固体,一般不用固体表示反响速率一般不用固体表示反响速率,

8、因为固体的浓度一般视为常因为固体的浓度一般视为常数数,所以所以A项错误项错误;同一反响用不同物质表示的化学反响速率同一反响用不同物质表示的化学反响速率,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项正确项正确;v(B)=0.3 molL-1min-1为平均值并为平均值并非非2 min末的速率末的速率,所以所以C项错误项错误;B为反响物为反响物,C为生成物为生成物,两者不可能同时减两者不可能同时减小小,故故D项错误。项错误。3.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),3.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),假设用假设用NH3

9、NH3表示的化学反响速率为表示的化学反响速率为a molL-1s-1,a molL-1s-1,那么用那么用O2O2、NONO、H2OH2O表示的反响速率分别为表示的反响速率分别为molL-molL-1s-1,1s-1, molL-1s-1, molL-1s-1, molL-1s-1 molL-1s-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.化学反响速率的计算方法化学反响速率的计算方法探究点二化学反响速率的计算及比较方法探究点二化学反响速率的计算及比较方法(2)(2)利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

10、的变化量各物质物质的量的变化量(n)(n)之比。之比。2.2.化学反响速率的比较化学反响速率的比较“三个步骤三个步骤“一化二转三比一化二转三比(1)(1)化化: :将不同化学反响速率的单位化为将不同化学反响速率的单位化为 单位。单位。(2)(2)转转: :将不同物质表示的化学反响速率转化为将不同物质表示的化学反响速率转化为 物质表示的化学反物质表示的化学反响速率响速率, ,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, ,化学反响速率越化学反响速率越 。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.化学反响速

11、率的计算化学反响速率的计算“三段式法三段式法注意注意:(1):(1)对反响物对反响物: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.化学反响速率比较化学反响速率比较“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,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 稳

12、固知识稳固知识提升能提升能力力A A 1.(20211.(2021山东临沂沂水一中月考山东临沂沂水一中月考) )某条件下某条件下, ,合成氨反响的数据如下合成氨反响的数据如下: :N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g)N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(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 1.0 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

13、表示该反响的速率时当用氨气浓度的增加来表示该反响的速率时, ,以下说法中错误的选项是以下说法中错误的选项是( ( ) )A.2 sA.2 s末氨气的反响速率为末氨气的反响速率为0.4 molL-1s-10.4 molL-1s-1B.B.前前2 s2 s时间内氨气的平均反响速率为时间内氨气的平均反响速率为0.4 molL-1s-10.4 molL-1s-1C.C.前前4 s4 s时间内氨气的平均反响速率为时间内氨气的平均反响速率为0.3 molL-1s-10.3 molL-1s-1D.2D.24 s4 s时间内氨气的平均反响速率为时间内氨气的平均反响速率为0.2 molL-1s-10.2 mol

14、L-1s-1解析解析:反响速率不是瞬时速率而是平均值反响速率不是瞬时速率而是平均值,要计算反响速率要计算反响速率,关键要抓住关键要抓住t时间段对应的时间段对应的c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.v(D)=0.5 molL L-1-1s s-1-1解析解析:转化成用转化成用D表示的速率进展比较表示的速率进展比较,A项项,v(D)

15、=1.5v(A)=1.2 molL-1s-1;B项项,v(D)=1.5v(B)=0.45 molL-1s-1;C项项,v(D)=1.5v(C)=0.9 molL-1s1;D项项,v(D)=0.5 molL-1s-1,因此因此A项的项的v(D)数值最大数值最大,反响速率最快。反响速率最快。(1)x=(1)x=。解析解析:c(B)=0.012 5 mol/(Ls)4 s=0.05 mol/L,4A(g)+xB(g) 2C(g)开场开场(mol/L)c 0.25 0转化转化(mol/L)0.2 0.05 0.14 s时时(mol/L)0.1 0.2 0.1(1)x 2=0.05 0.1,那么那么x=

16、1。答案答案: :(1)1 (1)1 (2)v(A)=(2)v(A)=。(3)(3)反响前反响前A A有有 molmol。(4)B(4)B的转化率为。的转化率为。(3)(3)反响前反响前A A有有0.2 mol/L0.2 mol/L2 L+0.2 mol=0.6 mol2 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.(20211.(2021陕西咸阳百灵中学期中陕西咸阳百灵中学期中) )在恒温、容积为在恒温、容积为2 L2 L

17、的密闭容器中进展的密闭容器中进展反响反响:2A(g) 3B(g)+C(g),:2A(g) 3B(g)+C(g),假设反响物在前假设反响物在前20 s20 s由由3 mol3 mol降为降为1.8 1.8 mol,mol,那么前那么前20 s20 s的平均反响速率为的平均反响速率为( ( ) )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-1-1D.v(B)=0.045 molD.

18、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A2A2和和B2B2两种气体通入两种气体通入1 L1 L密闭容器中密闭容器中, ,发生反响发生反响xA2(g)+xA2(g)+yB2(g) 2C(g),2 syB2(g) 2C(g),2 s内的反响速率内的反响速率 v(A2)=0.5 molL-1s-1,v(B2)= v(A2)=0.5 molL-1s-1,v(B2)=1.5 molL-1s-1,v(C)=1 molL-1s-11.5 molL-1s-1,v(C)=1 molL-1s-1。那么。那么x x和和y y的值分别为的值分别为( ( )

19、)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:同一反响中不同物质表示的反响速率之比等于其化学计量数之比同一反响中不同物质表示的反响速率之比等于其化学计量数之比,由于由于v(A2) v(B2) v(C)=1 3 2,因此因此x y 2=1 3 2,那么那么x=1,y=3。B B3.(20213.(2021云南德宏芒市一中期中云南德宏芒市一中期中) )对于反响对于反响A2+3B2 2CA2+3B2 2C来说来说, ,以下以下化学反响速率的表示中化学反响速率的表示中, ,反响速率最快的是反响速率最快的是( ( ) )A.v(B2)=0

20、.8 mol/(Ls)A.v(B2)=0.8 mol/(Ls)B.v(A2)=0.4 mol/(Ls)B.v(A2)=0.4 mol/(Ls)C.v(C)=0.6 mol/(Ls)C.v(C)=0.6 mol/(Ls)D.v(B2)=1.0 mol/(Ls)D.v(B2)=1.0 mol/(Ls)4.2.7 g4.2.7 g铝粉投入盛有铝粉投入盛有100 mL 2 mol/L100 mL 2 mol/L稀硫酸的烧杯中稀硫酸的烧杯中,2 min ,2 min 时铝粉刚好溶解时铝粉刚好溶解( (溶解前后溶液体积变化忽略不计溶解前后溶液体积变化忽略不计),),以下表示这个反响的速率正确的选项是以下表

21、示这个反响的速率正确的选项是( ( ) )A.v(Al)=0.5 mol/(Lmin)A.v(Al)=0.5 mol/(Lmin)B.v(H2SO4)=1.5 mol/(Lmin)B.v(H2SO4)=1.5 mol/(Lmin)C.v(H2SO4)=0.75 mol/(Lmin)C.v(H2SO4)=0.75 mol/(Lmin)D.vAl2(SO4)3=0.025 mol/(Lmin)D.vAl2(SO4)3=0.025 mol/(Lmin)C C5.5.以下图表示以下图表示800 800 时时,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

22、,t,t是到是到达平衡状态的时间。试答复达平衡状态的时间。试答复: :(1)(1)该反响的反响物是。该反响的反响物是。(2)(2)该反响的化学方程式为该反响的化学方程式为 。(3)(3)假设到达平衡状态的时间是假设到达平衡状态的时间是2 min,A2 min,A物质的平均反响速率为物质的平均反响速率为 。实验微专题实验微专题2 2化学反响速率的测定及图像、图表题的解题方法化学反响速率的测定及图像、图表题的解题方法一、化学反响速率的测定一、化学反响速率的测定1.1.测定原理测定原理利用化学反响中与某一种化学物质的浓度利用化学反响中与某一种化学物质的浓度( (或质量或质量) )相关的性质进展测定。

23、相关的性质进展测定。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响速率如通过测量释放出一定体积的气体的时间来测定反响速率, ,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响速率。内气体压强的变化来测定反响速率。(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, ,当反响物或生成物本身有较明显的颜色时当反响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间的正比关系来跟踪反响的过程和测量反响速率。色物质浓度间的正比关系来跟踪反响的过程和测量反响

24、速率。3.3.测量锌与稀硫酸反响速率的实验设计测量锌与稀硫酸反响速率的实验设计确定变量确定变量稀硫酸的浓度不同稀硫酸的浓度不同找易测物理量找易测物理量测量相同时间产生测量相同时间产生H H2 2的体积或产生相同体积的体积或产生相同体积H H2 2所用的时间所用的时间控制不变量控制不变量锌粒颗粒锌粒颗粒( (即表面积即表面积) )大小大小; ;温度温度; ;时间时间( (或或H H2 2的体积的体积) )注意问题注意问题溶液加入迅速溶液加入迅速, ,计时迅速准确计时迅速准确, ,装置气密性好装置气密性好二、化学反响速率图像、图表题的解题方法二、化学反响速率图像、图表题的解题方法1.1.明确化学反

25、响速率定义的内涵和外延。明确化学反响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响在一定波长的光照射下发生分解反响, ,反响物浓度随反响时间变化如下图反响物浓度随反响时间变化如下图, ,计算反响计算反响 4 48 min8 min间的平均反响速间的平均反响速率和推测反响率和推测反响16 min16 min时反响物的浓度时反响

26、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 .为探究为探究Fe3+Fe3+和和Cu2

27、+Cu2+对对H2O2H2O2分解反响的催化效果分解反响的催化效果, ,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。以下表达中不正确的选项是所示的实验。以下表达中不正确的选项是( ( ) )B BA.A.图图1 1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反响速率的大小实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反响速率的大小B.B.假设图假设图1 1所示的实验中反响速率为所示的实验中反响速率为 , ,那么一定说明那么一定说明Fe3+Fe3+比比Cu2+Cu2+对对H2O2H2O2分解催化分解催化效果好效果好C.C.用图用图2 2装置比较反响速率装置比较反响速率, ,

28、可测定在一样状况下反响产生的气体体积及反响时间可测定在一样状况下反响产生的气体体积及反响时间D.D.为检查图为检查图2 2装置的气密性装置的气密性, ,可关闭分液漏斗可关闭分液漏斗A A处活塞处活塞, ,将注射器活塞拉出一定距离将注射器活塞拉出一定距离, ,一一段时间后松开活塞段时间后松开活塞, ,观察活塞是否复原观察活塞是否复原解析解析:2H2O2 2H2O+O2,反响越剧烈反响越剧烈,产生产生O2的速率越快的速率越快,产生气泡越产生气泡越快快,A正确正确;催化剂能改变化学反响的速率催化剂能改变化学反响的速率,这里是加快速率这里是加快速率,假设图假设图1所示实所示实验中反响速率为验中反响速率

29、为,那么一定说明氯化铁比硫酸铜催化效果好那么一定说明氯化铁比硫酸铜催化效果好,因二者所因二者所含的阴离子不同含的阴离子不同,要证明要证明Fe3+比比Cu2+对对H2O2分解催化效果好分解催化效果好,还要使选择的还要使选择的试剂中阴离子种类一样试剂中阴离子种类一样,B不正确不正确;反响速率可用单位时间内产生的气体体反响速率可用单位时间内产生的气体体积表示积表示,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正确正确;在在图图2装置中装置中,关闭关闭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,过一段时间后再松过一段时间后再松开活塞开活塞,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,否那么漏气否那么漏气,D正确。正确。2.2.臭氧是一种强氧化剂臭氧是一种强氧化剂, ,常用于消毒、灭菌等。常用于消毒、灭菌等。(1)O3(1)O3与与KIKI溶液反