6.1.1+化学反应速率的概念和简单计算（备课件）

第6章化学反应速率和化学平衡6.1.1化学反应速率的概念和简单计算沪教版（2020）高中化学必修第二册学习引导很快火柴燃烧的过程很快爆炸溶洞很慢很慢橡胶老化你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？一、学习目标1.了解化学反应速率的含义及表示方法。2.能进行化学反应速率的简单计算。3.了解化学速率的常见测定方法，能比较化学反应速率的快慢。新课导入

我们知道，不同化学反应的速率有大有小。有的反应可以瞬间完成，如沉淀反应、中和反应等，但有的反应很慢，如煤的形成、石油的形成等。如何来表示这些反应的快慢呢？怎样直观的比较和判断反应的快慢？①冒气泡快慢②浑浊程度③固体量改变④颜色变化⑤温度变化等定量描述快到什么程度？慢到什么程度？1.概念：用来衡量化学反应过程

的物理量

2.表示方法：通常用

来表示

单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量3.数学表达式

4.常用单位mol/(L·min)、

mol/(L·s)=V∙ΔtΔn￣￣￣V=ΔtΔc￣￣=t2–t1c2–c1￣￣￣1mol/(L·s)=mol/(L·min)

进行的快慢60知识点一：化学反应速率

反应：N2+3H22NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2s内的这个反应的平均率。高温、高压催化剂时间N2H2NH3t=0s4mol/L9mol/L0mol/LΔct=2s2mol/LV（B）-1mol/L2mol/L0.5mol/(L·s)1.5mol/(L·s)1.0mol/(L·s)思考1：各物质的浓度变化值Δc之比、化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？【思考与发现】-3mol/L6mol/L3mol/L化学反应速率之比等于化学计量数之比各物质的物质的量浓度变化值Δc之比等于化学计量数之比

反应：N2+3H22NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2s内的这个反应的平均速率。高温、高压催化剂思考2：怎么表示这个反应的平均速率？【思考与发现】v(H2)=1.5mol/(L·s)v(NH3)=1.0mol/(L·s)v(N2)=0.5mol/(L·s)同一反应的速率可用不同物质来表示，其数值可能不同，但表示的意义相同，所以需要指明具体物质，如V(NO)。时间N2H2NH3t=0s4mol/L9mol/L0mol/LΔct=2s2mol/LV（B）1mol/L2mol/L0.5mol/(L·s)1.5mol/(L·s)1.0mol/(L·s)3mol/L6mol/L3mol/L

例1反应4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率为多少？分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示△n物质的量（mol）0.30.375速率（mol/（L·s））0.30.0020.00250.002比例4:5:4NH3O2NOH2O固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。△c物质的量浓度（mol/L）0.060.0750.060.00.01）同一个化学反应用不同物质表示的化学反应速率

，但意义

。表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。可能不同相同不能用固体或纯液体物质来表示反应速率!2）v表示平均速率，而不是瞬时速率，为正值。3）同一反应中v之比=∆c之比=∆n之比=化学计量数之比4）注意事项:例题精讲1.下列说法中正确的是（

）A．化学反应速率既有正值，又有负值B．测定某化学反应从开始到2秒末的反应速率，指的是2秒末的瞬时速率C．对于同一化学反应，选用不同的物质表示化学反应速率时，其数值一定不同D．不能用固体和纯液体的浓度变化表示化学反应速率【答案】D【解析】选项A，化学反应速率没有负值，A错。选项B，化学反应速率指的是平均速率，而不是瞬时速率，B错。选项C，同一反应用不同物质表示反应速率时，其数值与方程式的化学计量数有关，C错。选项D是正确的。2.对于化学反应3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是（

）A．v(W)＝3v(Z)B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)D．3v(W)＝2v(X)【答案】C【解析】当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比。只有选项C符合。例2：在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生N2+3H2

2NH3

，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。

起始浓度(mol/L)2s末浓度(mol/L)

变化浓度(mol/L)三段法0.51.500.20.20.30.10.41.2

∆c(NH3)∆t＝

=0.10mol/(L·s)0.2mol/L2s

三段式知识点二：化学反应速率的计算反应的转化率=（3）转化率:化学反应速率的计算(1)公式法①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、变化量、某时刻量。③根据已知条件列方程式计算。(2)“三段式”法对于反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)，下列表示的反应速率最快的是(

)A.v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B.v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C.v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D.v(D)＝1mol·L－1·s－1B例题精讲知识点三：化学反应速率的实验测定测定方法有：1、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）2、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等）3、溶液中，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速率【实验分析】（3）仪器锥形瓶分液漏斗直角导气管注射器(50ml)铁架台(带铁夹)量筒(50ml)胶头滴管秒表（1）药品

2g锌粒、1mol/L硫酸、40ml2g锌粒、4mol/L硫酸、40ml实验探究（2）测定方法

①测定相同时间内收集的H2的体积。

②测定收集相同体积的H2所用的时间；测定方法测定原理利用化学反应中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质进行测量化学反应速率的测定（1）其余条件相同时，测定收集相同体积的气体、溶液颜色发生相同变化、产生等量沉淀、消耗某一固体反应物等所用的时间来测定反应速率（2）其余条件相同时，测定相同时间内收集气体的体积、溶液颜色的变化、产生沉淀的量等来测定反应速率1.如何检查该装置的气密性?①塞紧塞子，关闭分液漏斗活塞②将注射器活塞向外拉出一段，③若复原，则证明气密性良好。3、实验中需要注意哪些问题

锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同；40mL的硫酸溶液要迅速加入；

装置气密性要好，且计时要迅速准确。小组讨论2.从实验现象和实验测量两方面如何判断化学反应进行的快慢？①观察产生气泡的快、慢；②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低定性描述

①测定收集一定体积的H2时所用的时间；

②测定一段时间内溶液中H＋浓度的变化；

③测定一段时间内锌粒质量的变化。

④测定一定时间内收集的H2的体积。定量描述化学反应速率小组讨论vt随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。例题精讲用纯净的CaCO3与稀HCl反应制取CO2，实验过程记录如图所示。根据分析、判断，正确的是（

）A．OE段表示反应速率最快B．EF段表示反应速率最快，单位时间内收集的CO2最多C．FG段表示收集的CO2最多D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快【答案】B【解析】图像的斜率越大，反应速率越快；纵坐标越大，生成的气体越多。答案为B。1.a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表所示：容器abc反应速率v(H2)＝3mol·L－1·min－1v(N2)＝3mol·L－1·min－1v(NH3)＝4mol·L－1·min－1则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为A．v(a)>v(b)>v(c) B．v(b)>v(c)>v(a)C．v(c)>v(a)>v(b) D．v(b)>v(a)>v(c)【答案】D【解析】都转换为用同一物质表示，比如都用v(H2)表示，则b容器中v(H2)=

3v(N2)=9mol·L－1·min－1，c容器中v(H2)=

3/2v(NH3)=6mol·L－1·min－1。答案为D。当堂检测2．如图所示，某温度下，向锥形瓶内装入6.5g锌粒，通过分液漏斗向锥形瓶内加入40mL2.5mol·L-1的硫酸，将产生的H2收集在一个注射器中，10s末恰好收集到50mL（标准状况下为44.8mL）气体，在该温度下，下列说法不正确的是（

）A．用锌粒来表示10s内该反应的速率为0.013g·s-1B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H+来表示10s内该反应的速率为0.01mol·L-1·s-1C．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2+来表示10s内该反应的速率为0.01mol·L-1·s-1D．用H2来表示10s内该反应的速率为0.0002mol·s-1【答案】C【解析】用单位时间内的浓度变化表示化学反应速率，只适用于气体和溶液中的溶质。本题中的锌和氢气要用“单位时间内某个量的变化”来表示。依题意，在10s末，反应还没有停止，所以反应物的消耗量要按氢气计算。对于选项C，可算出用Zn2+来表示10s内该反应的速率为0.005mol·L-1·s-1。答案为C。3.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)＋2B(g)3C(g)＋nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L－1·min－1。计算：(1)5min末A的物质的量浓度为________________(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为____________。(3)化学方程式中n值为_________。(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝5mol·L－1·min－1

②v(B)＝6mol·L－1·min－1③v(C)＝4.5mol·L－1·min－1

④v(D)＝8mol·L－1·min－1其中反应速率最快的是______________(填编号)。【答案】(1)1.5mol·L－1

(2)0.2mol·L－1·min－1 (3)2

(4)①【解析】按照“三段式”计算即可。4.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)==xC