高二化学人教版选修4课件：21化学反应速率.pptx

1、第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率阅读思考自主检测任务一、阅读教材第二章的前言,了解本章我们将要学习哪三方面的内容?提示化学反应进行的方向(推动力),化学反应的快慢(速率)和化学反应的限度(反应物能否全部转变为产物)。任务二、认真阅读教材第17页到第18页的内容,分别完成下列任务:1.当体系为气态或溶液时,如何表示某个化学反应的速率?提示常用单位时间内反应物或生成物的浓度(常用物质的量浓度)变化来表示。2.化学反应速率的计算公式是什么?常用单位是什么?阅读思考自主检测(2)用A、B、C、D表示该化学反应的反应速率数值与化学计量数之间有何关系?提示速率之比等于化学计量数之比,v(A)

2、v(B)v(C)v(D)=mnpq。任务三、实验2-1中的2个实验所需试剂浓度、用量等方面各有何相同点和不同点?这么做的目的是什么?该实验的实验原理是什么?提示锌粒的大小和质量完全相同,硫酸的浓度不同,体积相同。目的是控制变量。该实验的实验原理是通过测定生成10 mL H2所用的时间来计算反应速率。阅读思考自主检测反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2 L的密闭容器中进行,1 min后,NH3减少了0.12 mol。求:(1)1 min内,以NH3表示的化学反应速率为。(2)以O2表示的化学反应速率为。(3)以NO表示的化学反应速率为。(4)以H2O表示的化学反应速率

3、为。(5)分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为。答案:(1)0.06 molL-1min-1(2)0.075 molL-1min-1(3)0.06 molL-1min-1(4)0.09 molL-1min-1(5)4 5 4 6重点难点探究重要考向探究随堂检测探究问题探究问题下图表示800 时,气体A分解为B和C两种气体(2A 3B+C)时,A、B、C三种气体的浓度随时间变化的情况,t1是到达平衡状态的时间。重点难点探究重要考向探究随堂检测1.如何表示上述反应中A的消耗速率以及B和C的生成速率(假设t1=2 min)?重点难点探究重要考向探究随堂检测2.上述反应中A的消耗速

4、率以及B和C的生成速率的数值是否相等?大小有何关系?提示由计算结果可知,A的消耗速率以及B和C的生成速率的数值不相等,但它们的数值大小满足化学反应中各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比。重点难点探究重要考向探究随堂检测知识点拨知识点拨一、化学反应速率的表示方法通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。二、化学反应速率的数学表达式及单位三、化学反应速率的有关规律同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。重点难点探究重要考向探究随堂检测考向一化学反应速率的相关计算【例题1】在2 L的密闭容器中,加入

5、1 mol H2和3 mol 的I2,在某温度下发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)。在2 s 末时,测得容器中含有0.4 mol的HI。2 s内,用H2、I2、HI表示该反应的反应速率分别是多少?重点难点探究重要考向探究随堂检测答案:v(H2)=0.05 molL-1s-1,v(I2)=0.05 molL-1s-1,v(HI)=0.1 molL-1s-1。规律方法点拨规律方法点拨 利用定义求解化学反应速率的注意事项:(1)利用定义求解化学反应速率,必须牢牢抓住“物质的量浓度变化量”这一关键点。(2)计算前首先明确用哪一种物质表示所研究反应的反应速率,然后用该物质的浓度变化除以反应时间进

6、行计算。重点难点探究重要考向探究随堂检测成功体验成功体验1在2 L的密闭容器中,加入1 mol N2和3 mol H2,发生反应N2+3H2 2NH3,在2 s末时,测得容器中含有0.4 mol的NH3,求该反应在2 s内的化学反应速率。答案:v(N2)=0.05 molL-1s-1,v(H2)=0.15 molL-1s-1,v(NH3)=0.1 molL-1s-1。重点难点探究重要考向探究随堂检测【例题2】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L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),若经2 s后测得C的浓度为0.6 molL-1,则下列说法中错误的

7、是()A.用物质A表示反应的平均速率为0.3 molL-1s-1B.用物质B表示反应的平均速率为0.6 molL-1s-1C.2 s时物质A的转化率为30%D.2 s时物质B的浓度为0.7 molL-1重点难点探究重要考向探究随堂检测重点难点探究重要考向探究随堂检测答案:B 重点难点探究重要考向探究随堂检测规律方法点拨规律方法点拨(1)进行化学反应速率计算的依据:利用化学反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比的规律求算。(2)进行化学反应速率计算的常用方法三段式:写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;根据已知条件列方程计算。例如,对于反应mA(g)+nB(g)pC(

8、g)+qD(g),起始时A的浓度为a molL-1,B的浓度为b molL-1。反应进行至t1 s时,A消耗了x molL-1,则反应速率可计算如下:重点难点探究重要考向探究随堂检测重点难点探究重要考向探究随堂检测(3)进行化学反应速率的计算时,需注意以下量的关系:对反应物:c起始-c转化=c某时刻对生成物:c起始+c转化=c某时刻重点难点探究重要考向探究随堂检测成功体验成功体验2将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 molL-1,c(A)c(B)=3 5,C的平均反应速率是0.1 molL

9、-1min-1,求:(1)此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量;(2)B的平均反应速率;(3)x的值是多少?重点难点探究重要考向探究随堂检测解析:设A、B起始时的物质的量均为a mol,则:起始/molaa005 min末/mol a-1.5 a-0.5 0.152 0.52由于(a mol-1.5 mol)(a mol-0.5 mol)=3 5解得a=3答案:(1)0.75 molL-1,均为3 mol;(2)0.05 molL-1min-1;(3)x=2。重点难点探究重要考向探究随堂检测成功体验成功体验3一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变

10、化的曲线如图所示:下列描述正确的是()A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 molL-1s-1B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 molL-1C.反应开始到10 s,Y的转化率为79.0%D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)重点难点探究重要考向探究随堂检测答案:C 重点难点探究重要考向探究随堂检测考向二化学反应速率大小的比较【例题3】对于反应 ,在不同时间段内所测反应速率如下,则表示该化学反应进行最快的是()A.v(NH3)=1.5 molL-1min-1B.v(N2)=1.2 molL-1min-1C.v(H2O)=1.67 molL-1mi

11、n-1D.v(O2)=1.5 molL-1min-1解析:将选项中的各反应速率换算成同一物质的反应速率,然后比较。答案:B重点难点探究重要考向探究随堂检测规律方法点拨规律方法点拨(1)对化学反应速率的理解:一个确定的化学反应涉及反应物和生成物,用不同物质表示化学反应速率时数值不一定相同,故描述反应速率时应指明物质。一般来说,反应过程不是等速进行的,因此某一段时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。在同一个化学反应中各物质的化学反应速率之比等于它们的化学计量数之比。如一般反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),有v(A)v(B)v(C)v(D)=a b c d

12、。因此,在同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但是它们的实际意义完全相同,即一种物质的化学反应速率也就代表了整个化学反应的反应速率。重点难点探究重要考向探究随堂检测(2)通过数据比较反应速率大小的方法:“一看二转三比较”。第一步:看单位是否统一;第二步:将不同物质表示的化学反应速率转化成用同一物质表示的化学反应速率;第三步:比较数值确定大小。重点难点探究重要考向探究随堂检测成功体验成功体验4在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)2AB3(g)反应来说,以下化学反应速率的表示中,化学反应速率最大的是()A.v(A2)=0.8 molL-1s-1B.v(A2)=60

13、molL-1min-1C.v(AB3)=1.0 molL-1s-1D.v(B2)=1.2 molL-1s-1解析:解此类题目要先统一单位,然后利用化学反应速率之比等于化学计量数之比转化为同一物质表示的反应速率再进行比较。均转化为A2表示的反应速率且单位统一为molL-1s-1,则A项中v(A2)=0.8 molL-1s-1,B项中v(A2)=1 molL-1s-1,C项中v(A2)=0.5 molL-1s-1,D项中v(A2)=0.4 molL-1s-1,化学反应速率最大的是B项。答案:B重点难点探究重要考向探究随堂检测1.反应N2+3H2 2NH3,在2 L密闭容器中进行,半分钟末有0.6

14、mol NH3生成。下列表示的化学反应速率正确的是()v(NH3)=0.6 molL-1min-1v(N2)=0.005 molL-1s-1v(H2)=0.9 molL-1min-1v(NH3)=0.02 molL-1s-1v(H2)=0.01 molL-1s-1v(N2)=0.03 molL-1s-1A.B.C.D.重点难点探究重要考向探究随堂检测答案:C 重点难点探究重要考向探究随堂检测2.对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是()A.v(A)=0.02 molL-1s-1B.v(B)=0.03 molL-1s-1C.v(B)=0

15、.90 molL-1min-1D.v(C)=0.60 molL-1min-1解析:转化为相同单位的A的化学反应速率,比较得出A项反应进行得最快。答案:A重点难点探究重要考向探究随堂检测3.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6 molL-1。对此反应速率的正确表示是()A.用A表示的反应速率是0.8 molL-1s-1B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3 2 1C.在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 molL-1min-1D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的解析:经2 min后,B的浓度减少了0.6

16、molL-1,这2 min内的平均反应速率v(B)=0.3 molL-1min-1,而不是2 min末时的反应速率,C项错误;根据反应速率之比等于化学计量数之比可知B项正确,A、D两项错误。答案:B重点难点探究重要考向探究随堂检测4.某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种物质物质的量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为。反应开始至2 min末,Z的平均反应速率为。重点难点探究重要考向探究随堂检测解析:反应开始,X、Y物质的量均为1.0 mol,Z为0,反应进行到2 min时,X为0.9 mol、Y为0.7 mol、Z为0.2 mol。相同时间内,X、Y、Z物质的量的变化之比为1 3 2,故化学方程式为