化学反应速率1课件高二上学期化学人教版选择性必修1

化学反应速率与限度第一课时化学反应速率1、含义：

2、表示方法:单位：mol/（L﹒S）或mol/（L﹒min）等表示化学反应进行快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。（物质的量浓度）v(B)=△C(B)△t=△n(B)△tV（适用于气体或溶液）3、注意事项：1)υ是平均速率；取正值;2)不用固体物质和纯液体表示反应速率;3)要指明具体物质;1.在某一化学反应里，反应物A的浓度在10s内从4.0mol/L变成1.0mol/L。在这10s内A的化学反应速率为多少？υ（A）＝△c（A）△t=3.0mol/L10s＝0.3mol/(L•s)注意：反应速率指10s内的平均速率！解：练一练2.固定容器的体积2L，某一反应物的物质的量为2.0mol，经过4min后，它的物质的量变成了1.68mol,则在这4min内它的平均反应速率是__

_____0.04mol/(L·min)v

(B)=△C(B)△t=△n(B)△tV53.下列关于化学反应速率的说法中正确的是(

)A.化学反应速率为0.8mol·L－1·s－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1B.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示C.可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示氢氧化钠和硫酸的反应速率D.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显C64.反应4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，经2min，B的浓度减少0.6mol·L－1。对此化学反应速率表示正确的是(

)A.用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1C.在2min末的反应速率,用B表示是0.3mol·L－1·min－1D.在这2min内B和C两物质浓度都是逐渐减小的

B例1.在体积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,发生反应N2+3H22NH3,经2s后测得反应容器内N2

的物质的量为0.4mol,求v(N2)、v(H2)、v(NH3)

三段式计算：N2+3H22NH3n开始1mol30△n

n2s后

单位统一v(N2)

=0.15mol/（L﹒S）v(H2)

=0.45mol/（L﹒S）v(NH3)

=0.3mol/（L﹒S）各物质的速率之比=系数之比=转化量(△n

或△C

)之比

0.4

1.2

1.2

0.61.81.2例2.在体积固定密闭容器中,合成氨的反应,刚开始时氮气为8mol/L与氢气的浓度为20mol/L。5min后,测得容器内生成的氮气的浓度为6mol/L。用N2、H2、NH3的浓度变化表示的反应速率。268mol/L200C开始△CC5min后6v(N2)＝

0.4mol/(L·min)v(H2)＝

1.2mol/(L·min)v(NH3)＝

0.8mol/(L·min)414

4v(B)=△C(B)△tN2+3H22NH3例3：在2L的密闭容器中，加入1molN2和3mol的H2，发生N2+3H22NH3

，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。解：N2+3H22NH3n开始：130△n：

1-0.23-0.6

则V（N2）=0.2/2×2=0.05mol/（L·s）

V（H2）=0.6/2×2=0.15mol/（L·s）

V(NH3)=0.4/2×2=0.1mol/（L·s）0.40.40.6

0.2n2s后：常见题型例举练习1.反应4NH3+5O2===4NO+6H2O在2L的密闭容器中进行，2s后，NO的物质的量增加了0.4mol，求：v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)v(O2)

=0.125mol/（L·s）v(NO)

=0.1mol/（L·s）v(NH3)

=0.1mol/（L·s）v(H2O)

=0.15mol/（L·s）氨分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4mol,5s末为2.4mol，求v(N2)、v(H2)、v(NH3)

练习2v(N2)

=0.08mol/（L·s）v(H2)

=0.24mol/（L·s）v(NH3)

=0.16mol/（L·s）练1.在2L的密闭容器中,加入2molN2和3mol的H2,发生,在2s末时,测得容器中含有1.2mol的NH3,求(1)2s末时H2的浓度;

(2)2s末时N2的物质的量;(3)2s内生成NH3的化学反应速率;(4)2s时H2的转化率。n开始：2mol30△n：

1.41.21.21.81.2

0.6n2s后：N2+3H22NH3(1)0.6mol/L(2)1.4mol(3)0.3mol/(L·S)(4)60%5.转化率=X100%转化的量起始量N2+3H22NH3解：常见题型例举例3.在4L的密闭容器中,通入一定量的NH3

和O2。反应4NH3+5O2=4NO+6H2O进行5s后,测得容器中NO的物质的量增加了0.8mol,此时容器中O2的物质的量为3mol,求:(1)O2的起始物质的量(2)5s时O2的转化率(3)5s内NH3的化学反应速率(4)5s时容器中H2O(g)的物质的量浓度4NH3+5O2==4NO+6H2O解：n开始：

0mol0

0.811.2

0.81.2(1)4mol(2)25%(3)0.04mol/(L·S)(4)0.3mol/L0.8△n：n5s后：34mol练2.在一定温度下,密闭容器中发生反应:2NO22NO＋O2,经2min后,测得混合气中NO2浓度为0.06mol/L,O2的浓度为0.12mol/L,且各物质的浓度不再发生变化.求:(1)NO2的起始浓度(2)2min时NO2的转化率(3)2min内生成NO的化学反应速率。2NO22NO＋O2C开始

0mol/L0△C

0.240.240.12C2min后

0.060.240.12(1)0.3mol/L

(2)80%(3)0.12mol/(L·min)解：0.3mol/L例4.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的密闭容器中，使其发生如下反应:3X(g)＋Y(g)==nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min).求:（1）n的值（2）5min时X气体的转化率

（3）5min时Y气体的物质的量浓度例2.在一定温度下,密闭容器中发生反应:2NO22NO＋O2,经2min后,测得混合气中NO2浓度为0.06mol/L,O2的浓度为0.12mol/L,且各物质的浓度不再发生变化。求：(1)NO2的起始浓度。(2)2min时NO2的转化率。(3)2min内生成NO的化学反应速率。2NO22NO＋O2C开始x

mol/L00△C

0.240.240.12C2min后

0.060.240.12(1)0.3mol/L

(2)80%(3)0.12mol·L－1·min－15.转化率=X100%转化的量起始量5.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的密闭容器中，使其发生如下反应:3X(g)＋Y(g)==nZ(g)＋2W(g)。5min末生成0.2molW,若测知以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·min).求:（1）n的值（2）5min时X气体的转化率？练一练6.在2L容积不变的容器中,发生N2＋3H2==2NH3的反应。现通入4molH2和4molN2,10s内用H2表示的反应速率为0.12mol/(L·s).求:（1）10s后容器中N2的物质的量（2）10s时容器中H2的物质的量浓度2、比较反应速率的大小练习2.反应A+3B==2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

则该反应在不同条件下速率快慢顺序是

④﹥②=③﹥①注意：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，因为速率大小与表示速率的物质在反应中的化学计量有关。习题1.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g).5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度的变化来表示平均速率为0.01mol/(L·min),则

(1)上述反应Z气体的计量系数n的值是______(2)上述反应在5min末时，已用去的Y占原来物质的质量分数是__________习题2：一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内，求用氢气的量的变化来表示的该反应的平均反应速率v(H2)。练习：反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/（L·s）(2)v(B)=0.6mol/（L·s）(3)v(C)=0.4mol/（L·s）(4)v(D)=0.45mol/（L·s）则该反应速率的快慢顺序为—————————。(1)>(4)>(2)=(3)练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：

(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为

；

(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为

；

(3)前2s与后4s比较，反应速率

较快，其原因可能

。0.25mol/(L·s)0.25mol/(L·s)前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大练习：1、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反应速率为0.12mol/L·s，则10s时，容器中B的物质的量为

。

2、一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为

。3.2mol0.1mol/(L·min)根据下图填空:(1)反应物是_____;生成物是_____。(2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少？该反应的化学方程式是___

_________Ａ、ＢＣ３Ａ＋２Ｂ３Ｃ二、化学反应速率模型1、有效碰撞并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应

——有效碰撞活化分子、正确取向（1）碰撞过轻

（2）碰撞取向不好

（3）活化分子的有效碰撞

HI分子的几种可能的碰撞模式【例3】将4molA气体和2molB气体在2L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)。反应速率为0.3mol/(L·s),若采取一定条件使反应速率不变，当A的转化率达到90%时，需多少秒？此时B的浓度是多少？[解析]

若A的转化率达到90%，则反应消耗A为4mol×90%＝3.6mol，同时消耗B为1.8mol，则【例3】将4molA气体和2molB气体在2L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)。反应速率为0.3mol/(L·s),若采取一定条件使反应速率不变，当A的转化率达到90%时，需多少秒？此时B的浓度是多少？[解析]

若A的转化率达到90%，则反应消耗A为4mol×90%＝3.6mol，同时消耗B为1.8mol，则例4.在容积为10L的密闭容器中，通入40molN2和120molH2，在一定条件下进行反应，2s后达到平衡状态，此时N2的浓度为2mol/L。试求：(1)用H2浓度表示的2s内的平均反应速率。(2)N2的转化率。(3)平衡时NH3的体积分数。[解析]

N2＋3H22NH3起始量/mol

40

120

0平衡量/mol

20

60

40变化量/mol

20

60

40(1)υ(N2)＝＝3mol/(L·s)

(2)N2的转化率：×100%＝50%

(3)平衡时N2的体积分数：

×100%＝33.3%[答案]

(1)3mol/(L·s)

(2)50%

(3)33.3%常见题型例举1、用不同的物质来表示反应速率。例1、反应4NH3+5O2===4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为：A、v(O2)=0.01mol/L·sB、v(NO)=0.008mol/L·sC、v(H2O)=0.003mol/L·sD、v(NO)=0.002mol/L·sv(NO)=0.3/（5×30）=0.002mol/L·s2、比较反应速率的大小例2、反应A+3B==2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1

③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

则该反应在不同条件下速率快慢顺序是④﹥②=③﹥①结论2：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较3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。例3、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过tmin后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：

3X2+Y2===2Z或3X2+Y2===2X3Y习题：已知反应N2+3H22NH3，根据下图判断1、A是______物质的量浓度变化情况2、C是______物质的量浓度变化情况3、2分钟内N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)随堂训练1、在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）(A)υ(H2)=0.1mol·L-1·min-1(B）υ(N2)=0.2mol·L-1·min-1（C)υ(NH3)=0.15mol·L-1·s-1

（D）υ(H2)=0.3mol·L-1·min-1c4、某温度时，在2L容器中，x、y、z三种物质随时间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是：____________，反应开始至2min，z的平均速率是

。0.05mol/(L·min)

yxz时间/min0.90.70.21.00.80.60.40.20.0物质的量mol

12345当堂训练3x+y2z

按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2g锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mL/L的硫酸，比较二者收集10mLH2所用的时间。二、化学反应速率的实验测定实验步骤：1、连接实验装置2、检查装置的气密性3、先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应5、观察收集10mLH2所用的时间二、化学反应速率的实验测定注意事