621化学反应速率及其计算导学案-高一下学期化学人教版

必修二第六章化学反应与能量第二节化学反应的速率与限度化学反应的速率及计算【学习目标】：1、掌握化学反应速率的概念及其表示方法。2、学会三段式计算反应速率的方法【学习重、难点】：化学反应速率的概念及其计算。【新知学习】【数据推理】常温下在一密闭容器中装有一定量的N2和H2进行反应，2min后测得N2的物质的量浓度减少了0.2mol/L，请计算平均每分钟N2反应mol/L。如果在50℃下进行上述反应，2min后测得N2的物质的量浓度减少了0.4mol/L，你能比较出哪种情况下反应进行的快吗？【形成概念】1．表示：化学反应速率通常用单位时间内的减少量或的增加量（均取正值）来表示。2．公式：，单位：。【归纳总结】一、化学反应速率的理解1．v(A)＝＝。2．化学反应速率一般指速率。3．化学反应速率与化学计量数成比。4．在同一反应中，用不同物质表示的速率可能，但意义却，都能代表整个化学反应速率。所以表示反应速率时必须要指明具体的物质。5．不用表示化学反应速率。因此改变固体或纯液体的量，改变化学反应速率。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量amA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量ab00转化量mxnxpxqx某时刻量a－mxb－nxpxqx(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。关系：反应物某时刻量＝起始量转化量；生成物某时刻量＝起始量转化量1．转化率：A的转化率＝。2．产率＝。三、比较化学反应速率的方法：归一法若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；再比较数值的大小。【典例分析】1、2SO2＋O22SO3，在2min之内SO2的浓度由2mol·L－1减少到1mol·L－1,用SO2浓度变化来表示化学反应速率。2、一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)=2NH3(g)在10L的密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则2min内N2的反应速率为()A．1.2mol·L－1·min－1B．6mol·L－1·min－1C．0.6mol·L－1·min－1D．0.4mol·L－1·min－13、反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1；③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1；④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1。则此反应在不同条件下进行最快的是（）A．②③B．①③C．②④D．②4、某温度下，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质发生化学反应时，物质的量随时间变化的关系曲线如图所示：（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为。（2）5min内用Z表示的平均反应速率为，X的转化率为。【追踪练习】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显。 ()(2)由v＝eq\f(Δc,Δt)计算化学反应的平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值。 ()(3)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－1。 ()2、1L的密闭容器中，发生反应4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，经2min后B的浓度减少0.6mol·L－1。对此反应速率的正确表示是()A．用A表示的反应速率是0.4mol·L－1·min－1B．用B、C、D分别表示反应的速率，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内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大3、．一定温度下，向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对该反应的推断合理的是()A.该反应的化学方程式为3B＋4D6A＋2CB．反应进行到6s时B的转化率为40%C．反应进行到6s时，B的平均反应速率为0．05mol·L－1·s－1D．反应进行到6s时，各物质的反应速率相等4、在一个容积为5L的密闭容器中进行可逆反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率v(x)为（）A、v(O2)=0.01mol/(L·S)B、v(NO)=0.008mol/(L·S)C、v(H2O)=0.003mol/(L·S)D、v(NH3)=0.002mol/(L·S)5、反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的速率可表示为（）A．v(NH3)＝0.01mol·L－1·s－1B．v(O2)＝0.001mol·L－1·s－1C．v(NO)＝0.001mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－16、．将N2、H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中，进行合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得反应速率分别为：甲：v(H2)=1mol·L1·min1；乙：v(N2)=2mol·L1·min1；丙：v(NH3)=3mol·L1·min1。则三个容器中合成氨的反应速率（）A．v(甲)>v(乙)>v(丙) B．v(乙)>v(丙)>v(甲)C．v(丙)>v(甲)>v(乙) D．v(乙)>v(甲)>v(丙)7、已知在某温度下，向密闭容器中充入1mol·L1气体M和2.4mol·L1N，发生反应：M(g)＋2N(g)3P(g)＋Q(g)。10min后测得M为0.4mol·L1，求此时气体P的物质的量浓度和N的转化率各为多少？8、在一定条件下，向2L密闭容器中充入2molN2和4molH2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，10min时测定生成NH31mol，则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少？三者之比为多少？【典例分析】1、0.5mol·L－1·min－12、设N2反应了amol/L则N2+3H22NH3起始浓度（mol/L）250浓度变化a3a2a2min后浓度1.85－3a2a所以：2－a＝1.8a＝0.2v(N2)＝＝v(H2)＝＝v(NH3)＝＝3、【答案】C【解析】2min内，N2的物质的量由20mol减小到8mol，则Δc＝eq\f(12mol,10L)＝1.2mol·L－1，则2min内N2的反应速率为v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(1.2mol·L－1,2min)＝0.6mol·L－1·min－1，故选C。4、【答案】D【解析】mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45mol·L－1·min－1×3＝1.35mol·L－1·min－1；③中v(A)＝eq\f(3,2)v(C)＝eq\f(3,2)×0.015mol·L－1·min－1＝0.0225mol·L－1·min－1；④中v(A)＝eq\f(3,2)v(D)＝eq\f(3,2)×0.45mol·L－1·min－1＝0.675mol·L－1·min－1；所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。5．（1）3X＋Y3Z（2）0.06mol·L－1·min－112%【追踪练习】1、(1)×(2)×(3)×2、B[A为固体，一般不用固体表示反应速率，所以A项错误；同一反应中，用不同物质表示的速率与方程式中各物质的计量数成正比，B项正确；反应速率为平均值，并非2min末的速率，所以C项错误；同一时间段内，用反应物、生成物表示的速率的意义是相同的，变化趋势也是一样的，D项错误。]3、C[Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝(1.2－0)mol∶(1.0－0.4)mol∶(1.0－0.2)mol∶(0.4－0)mol＝6∶3∶4∶2，所以化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；B的转化率为eq\f(（1.0－0.4）mol,1.0mol)×100%＝60%，B错误；不论在什么时刻，用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比，D错误。]4、CD5、C6、答案B解析【分析】同一化学反应中，同一时间段内，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比；先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较，以此来解答。【详解】合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，以氢气的化学反应速率为标准进行判断，甲：v(H2)=1mol·L−1·min−1；乙：v(N2)=2mol·L−1·min−1，根据化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比，v(H2)=3v(N2)=3×2mol·L−1·min−1=6mol·L−1·min−1；丙：v(NH3)=3mol·L−1·min−1，同理可知v(H2)=v(NH3)=1.5×3mol·L−1·min−1=4.5mol·L−1·min−1则反应速率：v(乙)>v(丙)>v(甲)，答案选B。7、M(g)＋2N(g)3P(g)＋Q(g)起始浓度12.400转化浓度a2a3aa10min时浓度0.42.4─2a3aa1─a＝0.4所以a＝0.6c(P)＝3a＝1.8mol·L1N的转化率为eq\f(2a,2.4)×%＝50%8、N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)n(始)2mol4mol0Δn0.5