2018-2019版高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第1課時課件 魯科版選修4.ppt

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1、第1課時化學(xué)反應(yīng)速率,第2章第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，會定量表示化學(xué)反應(yīng)速率。 2.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算，會比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。,,,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),1.化學(xué)反應(yīng)速率：通常用__________________________________________ ____來表示。 2.數(shù)學(xué)表達(dá)式為v______________。 3.常用單位為 。 4.對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)。在一定條件下分別用A、B、C、D表示同一時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率時，v(A)v(B)v(C

2、)v(D)____________。,,一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法,,molL1min1、molL1h1、molL1s1,單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增,加,mnpq,化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)用中的注意事項(xiàng) (1)化學(xué)反應(yīng)速率通常是指某一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是瞬時反應(yīng)速率。 (2)在表示化學(xué)反應(yīng)速率時，不能用固體或純液體物質(zhì)來表示。 (3)在同一化學(xué)反應(yīng)中，選用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率，其數(shù)值可能相同也可能不相同，但表示的意義相同。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明用哪種物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)，在v的后面將該物質(zhì)的化學(xué)式用括號括起來。,解析因?yàn)镃aCO3是固體，H2O為純液體，不能用其濃度的變

3、化來表示化學(xué)反應(yīng)速率，D中CaCl2為生成物，故應(yīng)用其濃度的增加表示反應(yīng)速率，故B、C、D項(xiàng)錯誤； 在同一反應(yīng)中，選用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率，反應(yīng)速率數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，數(shù)值可能相同，也可能不同，但意義相同，故A項(xiàng)正確。,例1對于反應(yīng)：CaCO32HCl===CaCl2H2OCO2，下列說法正確的是 A.用HCl和CaCl2表示的反應(yīng)速率數(shù)值不同，但所表示的意義相同 B.不能用CaCO3的濃度變化來表示反應(yīng)速率，但可用水來表示 C.用H2O和CO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率相同 D.用CaCl2濃度的減小表示其反應(yīng)速率,答案,解析,,方法總結(jié),對于反應(yīng)CaCO32HCl===CaC

4、l2CO2H2O，可以用下列方法來測定反應(yīng)速率： (1)測定收集一定體積的CO2時所用的時間。 (2)測定一段時間內(nèi)溶液中c(H)的變化。 (3)測定一定質(zhì)量的CaCO3完全溶解所需時間。 (4)測定一定時間內(nèi)產(chǎn)生CO2氣體的體積。,例2用大理石(雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng))與稀鹽酸反應(yīng)制CO2，實(shí)驗(yàn)過程記錄如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是 A.OE段表示的反應(yīng)速率最快 B.EF段表示的反應(yīng)速率最快，收集的CO2最多 C.FG段表示的收集的CO2最多 D.OG段表示隨著時間的推移，反應(yīng)速率逐漸增大,答案,解析,,解析CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO32HCl===CaCl2CO2H2O。圖像

5、的橫坐標(biāo)是時間，縱坐標(biāo)是生成二氧化碳的體積，很明顯是用單位時間內(nèi)放出CO2的體積來表示其反應(yīng)速率的，表現(xiàn)在圖像上就是曲線的斜率，斜率越大，反應(yīng)速率越大，單位時間內(nèi)放出的CO2越多。由圖可以看出，EF段反應(yīng)速率最快，收集的CO2最多；整個反應(yīng)過程中，反應(yīng)速率加快的幅度先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段)，而不是逐漸增大，所以只有B項(xiàng)正確。,方法規(guī)律,物質(zhì)的量(氣體體積或物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率及物質(zhì)的百分含量)時間曲線中，斜率大小可以表示反應(yīng)速率的大小。,,二、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較,,1.利用反應(yīng)速率的定義式v 求算。 2.利用化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的規(guī)律求算

6、。,例3反應(yīng)4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在10 L密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45 mol。 (1)某同學(xué)計(jì)算此反應(yīng)的平均速率v(H2O) molL1s10.015 molL1s1，判斷該同學(xué)計(jì)算結(jié)果是否正確？________，若不正確請改正：___________ ______________________________。,答案,解析,不正確,v(H2O),(2)計(jì)算用NH3表示的反應(yīng)速率v(NH3)________________。,答案,解析,0.001 molL1s1,3.利用三段式進(jìn)行計(jì)算 對于反應(yīng)：mA(g)nB(g)===p

7、C(g)qD(g)。t0 s時，A的濃度為a molL1，B的濃度為b molL1。反應(yīng)進(jìn)行至t1 s時，A消耗了x molL1，則反應(yīng)速率可計(jì)算如下： mA nB===pCqD 起始濃度(molL1) a b 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL1) 最終濃度(molL1) 則v(A)_______ molL1s1， v(B)_________ molL1s1。,答案,例4反應(yīng)A(g)3B(g)2C(g)2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 v(A)0.15 molL1min1 v(B)0.01 molL1s1 v(C)0.40 molL1min1 v(D)0.45 molL1min1

8、則該反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序?yàn)開_____________。,,答案,解析,解析方法一：將以不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用同一物質(zhì)表示的速率，再比較速率數(shù)值的大小。 若以物質(zhì)A為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的速率時，速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，將、、的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率，則有：,故反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序?yàn)椤?方法二:首先將反應(yīng)速率單位統(tǒng)一為molL1min1,則v(B)0.60 molL1 min1，然后根據(jù)反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比的大小進(jìn)行判斷。由化學(xué)方程式A(g)3B(g)2C(g)2D(g)得出：,故反應(yīng)在不同情況下進(jìn)行的快慢順序?yàn)椤?

9、方法點(diǎn)撥,化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較方法 方法1：首先統(tǒng)一單位，然后轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)的反應(yīng)速率，再比較大小。 方法2：首先統(tǒng)一單位，然后同除以對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，再比較大小。,例5將化合物A的蒸氣1 mol充入0.5 L容器中加熱分解：2A(g)B(g)nC(g)。反應(yīng)到3 min時，容器內(nèi)A的濃度為0.8 molL1，測得這段時間內(nèi)，平均速率v(C)0.6 molL1min1，則化學(xué)反應(yīng)方程式中n值為____，v(B)__________________。,答案,解析,3,0.2 molL1min1,解析因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于相應(yīng)物質(zhì)的反應(yīng)速率之比，所以欲求n值，可先求v

10、(A)的值。c(A)2 molL1 0.8 molL11.2 molL1，A的化學(xué)反應(yīng)速率： 0.4 molL1min1，則v(A)v(C)2n0.4 molL1min1 0.6 molL1min123，故n3。 0.2 molL1min1。,易錯警示,(1)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率時，容易忽視體積，而用物質(zhì)的量變化除以時間。 (2)利用反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算反應(yīng)速率時，容易忽略化學(xué)計(jì)量間的比值。,例6一定溫度下，某2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示，請回答下列問題： (1)該反應(yīng)的反應(yīng)物是_______。,解析由圖像信息可知，反應(yīng)過程中X、Y的物質(zhì)的

11、量不斷減少，故X、Y為反應(yīng)物。,答案,解析,X、Y,(2)010 s時，平均反應(yīng)速率v(Z)_________________。,答案,解析,0.079 molL1s1,(3)010 s時，平均反應(yīng)速率v(X)_____(填“”“<”或“”)v(Y)。,解析010 s時，c(X)c(Y)，故v(X)v(Y)。,答案,解析,,(4)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。,解析由圖中信息可知n(X)n(Y)n(Z)112，即三者在化學(xué)方程式中的系數(shù)之比為112，反應(yīng)物、生成物共存，故為可逆反應(yīng)。,答案,解析,易錯警示,書寫可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式時，容易將可逆號寫成等號。,達(dá)標(biāo)檢測,1.在2

12、L密閉容器內(nèi)，某氣體反應(yīng)物在2 s內(nèi)由8 mol變?yōu)?.2 mol，則用該氣體表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為 A.0.4 molL1s1 B.0.3 molL1s1 C.0.2 molL1s1 D.0.1 molL1s1,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,2.已知4NH3(g)5O2(g)===4NO(g)6H2O(g)，若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(molL1min1)來表示，下列關(guān)系正確的是,答案,1,2,3,4,5,6,,3.對于反應(yīng)A(g)3B(g)===2C(g)，下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率，其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是 A.v(A)0.01

13、molL1s1 B.v(B)0.02 molL1s1 C.v(B)0.60 molL1min1 D.v(C)1.0 molL1min1,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,解析對于同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率進(jìn)行比較時，必須選定同一種速率單位和同一種物質(zhì)，這樣比較才有意義。如選擇B物質(zhì)和單位molL1min1，并依據(jù)“各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比”進(jìn)行相應(yīng)的換算，然后進(jìn)行對比。 A項(xiàng)，v(B)3v(A)360 smin10.01 molL1s11.8 molL1min1； B項(xiàng)，v(B)60 smin10.02 molL1s11.2 molL1min1；,1,2,3,4,5,

14、6,4.一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對該反應(yīng)的推斷合理的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B4D6A2C B.反應(yīng)進(jìn)行到1 s時，v(A)v(D) C.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時，B的平均反應(yīng)速率為0.05 molL1s1 D.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等,,解析A中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比，n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20) mol(1.00.4) mol(1.00.2) mol(0.40) mol6342，所以化學(xué)方程式為3B4C6A2D，錯誤；不

15、論在什么時刻，用各物質(zhì)表示的速率之比等于計(jì)量數(shù)之比，B、D錯誤。,1,2,3,4,5,6,5.在N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)中，經(jīng)過一段時間后，NH3的濃度增加了0.6 molL1，在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45 molL1 s1，則此段時間是 A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,6.為了提高煤的利用率，人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2，再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇，某實(shí)驗(yàn)人員在一定溫度下的密閉容器中，充入一定量的H2和CO，發(fā)生反應(yīng)：,答案,解析,1,2,3,4,5,6,2H2(g)CO(g) CH3OH(g)，測

16、定的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：,(1)在500 s內(nèi)用H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率是______________________。,2.96103 molL1s1,2.96103 molL1s1。,(2)在1 000 s內(nèi)用CO表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_________________________，1 000 s時CO的轉(zhuǎn)化率是________。,解析在1 000 s內(nèi)反應(yīng)了的H2的濃度是c(H2)5.00 molL12.48 molL12.52 molL1，則反應(yīng)了的CO的濃度是c(CO) c(H2)1.26 molL1，,答案,解析,1,2,3,4,5,6,1.26103 molL1s1,50.4%,(3)在500 s時生成的甲醇的濃度是____________。,解析在500 s內(nèi)反應(yīng)了的H2的濃度為c(H2)1.48 molL1，則生成的CH3OH的濃度為c(CH3OH) c(H2)0.74 molL1。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,0.74 molL1,