化学反应速率

1、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 化学反应原理的三化学反应原理的三个重要方面个重要方面化学反应进行的方向化学反应进行的方向-推动力推动力21化学反应快慢化学反应快慢-速率速率化学反应进行的限度化学反应进行的限度- -化学平衡化学平衡31.1.回忆钠和钾分别与水反应的现象。回忆钠和钾分别与水反应的现象。2.2.比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的 快慢。快慢。 不同的化学反应快慢是不一样的。怎么来比不同的化学反应快慢是不一样的。怎么来比较和描述不同反应的快慢呢？较和描述不同反应的快慢呢？ 化学反应速率是用来衡量化学反应

2、速率是用来衡量化学反应进化学反应进行快慢程度行快慢程度的一个物理量。的一个物理量。一、化学反应速率一、化学反应速率 1、含含 义：义： 2、表示方法：表示方法： 3、数学表达式：数学表达式： 4、单单 位：位： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。 化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物或生成物的物质的量的变化来表示。在容积不变反应物或生成物的物质的量的变化来表示。在容积不变的反应器中，通常是用单位时间内反应物浓度的减少或的反应器中，通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生

3、成物浓度的增加来表示生成物浓度的增加来表示 。 V = C/ t mol/（Ls） 或或 mol/（Lmin）或或 mol/（Lh） 在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1mol N2和和3mol的的H2，发生，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在，在2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol的的NH3，求该反应的化学反应速率。，求该反应的化学反应速率。 解解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（起始量（mol）：）： 1 3 0 2s末量（末量（mol）：）： 1-0.2 3-0.6 0.4变化量（变化量（mol）：）： 0.2 0.6 0.4 则则 V（N2）=0

4、.2/22=0.05 mol/（Ls） V（H2）=0.6/22=0.15 mol/（Ls） V(NH3)=0.4/22=0.1 mol/（Ls） 三步法三步法问题一、问题一、V（N2）、）、 V（H2 ）与）与 V（NH3）的数值是否相同？）的数值是否相同？ 问题二、是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？问题二、是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？ 问题三、由上述计算题的结果，你会得出什么结论？问题三、由上述计算题的结果，你会得出什么结论？ 结论：结论：对于在一个容器中的一般反应对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说来说 V(A )：V(B) ：V(

5、C) ：V(D) = C(A) ：C(B) ：C(C )：C(D ) = n(A) ：n(B) ：n(C) ：n(D) = a ：b ：c ：d 理解化学反应速率的表示方法时应注理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：意的几个问题： 1.1.上述化学反应速率是上述化学反应速率是平均速率平均速率，而不是，而不是瞬时速率瞬时速率。 2.2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以 化学反应速率一般为正值。化学反应速率一般为正值。 3.3.由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此 对

6、于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体 来表示化学反应速率。来表示化学反应速率。 4 4、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的 速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该 反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明 是用反应体系中的哪种物质做标准。是用反应体系中的哪种物质做标准。 5 5、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式

7、中的系数比。中的系数比。 理解化学反应速率的表示方法时应注理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：意的几个问题： 常见题型例举常见题型例举1、用不同的物质来表示反应速率。、用不同的物质来表示反应速率。例例1、反应、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在在5L的密闭容器中进行，的密闭容器中进行，30s后，后，NO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表则此反应的平均速率可表示为：示为：A、v (O2)=0.01 mol/Ls B、 v (NO)=0.008 mol/LsC、 v (H2O)=0.003 mol/Ls D、 v (NH3)=0.00

8、2 mol/Ls v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/Ls 2、比较反应速率的大小、比较反应速率的大小例例2、反应、反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为在四种不同情况下的反应速率分别为 VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 = 结论结论2 2：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比

9、较数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。、根据各物质的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的两种气体的两种气体X2和和Y2，在密闭，在密闭 容器中反应生成气体容器中反应生成气体Z，经过，经过t min后，测得物质的量浓度后，测得物质的量浓度 分别为：分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L， 则该反应的反应方程式可表示为：则该反应的反应方程式可表示为：3X2 + Y2 = 2Z3X2 + Y2 = 2X3Y习题：已知反应习题：已知反应N2

10、 +3H2 2NH3 ，根据下图判断根据下图判断1、A是是_物质的量浓度物质的量浓度 变化情况变化情况2、C是是_物质的量浓度物质的量浓度 变化情况变化情况3、2分钟内分钟内N2的平均速率是的平均速率是 多少？多少？H2NH30.5mol/(L min ) 不同浓度的稀硫酸与锌反应的实不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如何比较反应速率的快验，你准备如何比较反应速率的快慢？慢？化学反应速率的测量化学反应速率的测量 2 2、化学反应进行的时候，反应物和生成物的浓度都在不断地变、化学反应进行的时候，反应物和生成物的浓度都在不断地变 化，由于反应体系中一种反应物浓度的变化，必然引起其他化，由于反应

11、体系中一种反应物浓度的变化，必然引起其他 物质浓度发生相应的变化。因此，化学反应速率只要用反应物质浓度发生相应的变化。因此，化学反应速率只要用反应 体系中任何一种物质（反应物或生成物）的浓度变化来表示体系中任何一种物质（反应物或生成物）的浓度变化来表示 ，一般以最容易测定的物质表示。，一般以最容易测定的物质表示。3 3、在物质的诸多性质中、在物质的诸多性质中, ,特别是在溶液中特别是在溶液中, ,当反应物或生成本身当反应物或生成本身 有比较明显的颜色时有比较明显的颜色时, ,人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度人们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的速率间的正

12、比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率. .1 1、化学反应速率是通过实验测定的。、化学反应速率是通过实验测定的。 按图安装两套装置，在按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有锥形瓶内各盛有2g锌粒（颗粒锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过分大小基本相同），然后通过分液漏斗分别加入液漏斗分别加入40mL 1mol/L和和40mL 4mL/L的硫酸，比较的硫酸，比较二者收集二者收集10mLH2所用的时间。所用的时间。二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定实验步骤：实验步骤：1 1、连接实验装置、连接实验装置2 2、检查装置的气密性、检查装置的气密性3 3、先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液

13、漏斗中、先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中 加入稀硫酸加入稀硫酸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、观察收集、观察收集10mLH10mLH2 2所用的时间所用的时间 二、化学反应速率的实验测定二、化学反应速率的实验测定加入试剂加入试剂反应时间反应时间(min)(min)反应速率反应速率(mL/min)(mL/min)1mol/LH1mol/LH2 2SOSO4 44mol/LH4mol/LH2 2SOSO4 4结论结论： 锌跟硫酸反应产生气泡，收集锌跟硫酸反应产生气泡，收集10 10 mLmL气体。浓的硫气体。浓的硫酸所用的时间比稀硫酸所用的时间短酸

14、所用的时间比稀硫酸所用的时间短实验数据实验数据：实验现象实验现象：4mol/L4mol/L的硫酸与锌反应比的硫酸与锌反应比1mol/L1mol/L的硫酸的硫酸与锌反应快。与锌反应快。 测量化学反应速率的常见方法测量化学反应速率的常见方法1 1、量气法、量气法2 2、比色法、比色法3 3、电导法、电导法4 4、激光技术法、激光技术法1 1、化学反应速率的含义及、化学反应速率的含义及数学数学表达式表达式2 2、常见实验室测定化学反应速率、常见实验室测定化学反应速率1、在密闭容器中、在密闭容器中A与与B反应生成反应生成C，其反应速率分别用，其反应速率分别用V(A)、 V(B)、V(C)表示。已知表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下关之间有以下关 系系2V(B)=3V(A)，3V(C)=2V(B)。则此反应可表示为。则此反应可表示为( ) A、2A+3B=2C B、A+3B=2C C、3A+B=2C D、A+B=CA2、可逆反应、可逆反应A（g）+ B（g）= C（g）+ D（g） ，在四种不，在四种不 同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（ ） A. V（A） = 0.15mol/（Lmin） B. V（B） = 0.5 mol/（Lmin） C. V（C） = 0.4 mol/（Lmin） D. V（D） =