1、第二章第二章第第3 3节节 化学反应的速率化学反应的速率第第1 1课时课时 化学速率化学速率 1.通过对氢气与氧气反应历程的探究知道化学反应是有历程的。通过对氢气与氧气反应历程的探究知道化学反应是有历程的。2.通过通过“镁条与盐酸反应镁条与盐酸反应”实验探究，知道化学反应速率的表示方法，实验探究，知道化学反应速率的表示方法，能进行化学反应速率的简单计算。能进行化学反应速率的简单计算。学习目标学习目标知识体系知识体系 从反应的自发性和反应的限度来分析氢气和氧气的化合反从反应的自发性和反应的限度来分析氢气和氧气的化合反应，讨论为什么氢气和氧气混合在一起，在常温常压下即使经过应，讨论为什么氢气和氧气
2、混合在一起，在常温常压下即使经过几千年也也不会生成水？了解反应的持续时间和反应速率。几千年也也不会生成水？了解反应的持续时间和反应速率。 阅读课本第阅读课本第6565页，以氢气和氧气的反应为例，了解基元反应页，以氢气和氧气的反应为例，了解基元反应和反应历程。自由基？和反应历程。自由基？联想质疑：联想质疑：交流研讨：交流研讨： 在生产生活中，研究一个化学反应，我们不仅要了解反应在生产生活中，研究一个化学反应，我们不仅要了解反应的自发性、反应的限度，还要了解反应的速率。的自发性、反应的限度，还要了解反应的速率。(1)含义：基元反应构成的反应序列。含义：基元反应构成的反应序列。(2)特点特点反应不同
3、，反应历程不相同。反应不同，反应历程不相同。同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。(3)决定因素：反应历程由反应物的结构和反应条件决定。决定因素：反应历程由反应物的结构和反应条件决定。(4)作用：反应历程的差别造成了反应速率的不同。作用：反应历程的差别造成了反应速率的不同。2反应历程反应历程1基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为基元反应。步反应称为基元反应。一、化学反应是有历程的一、化学反应是有历程的3从反应机理角度对化学反应的分类从反应机理角度对化学反应的分类(1)
4、对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。的一步基元反应决定。(2)微粒微粒H、OH和和O存在未成对电子，它们称为自由基存在未成对电子，它们称为自由基(H和和O也称为自由原子也称为自由原子)。自由基反应活性很强，寿命极短。自由基反应活性很强，寿命极短。化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法 通过观察一定质量的镁条和不同浓度的盐酸的反应，记录通过观察一定质量的镁条和不同浓度的盐酸的反应，记录反应反应完成的时间完成的时间并讨论问题并讨论问题1、2、3。c(HCl)/molL-12.01.51.0m(Mg)/gn
5、(Mg)/molt/min反应速率反应速率v v1、定义：、定义：是描述化学反应的快慢的物理量是描述化学反应的快慢的物理量二、化学反应速率二、化学反应速率用单位时间内某一反应物的物质的量浓度的减少或生成物的用单位时间内某一反应物的物质的量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来表示。物质的量浓度的增加来表示。3.数学表达式：数学表达式： molL-1h-1 、molL-1min-1、molL-1s-1或或 mol/(Lh) 、 mol/(Lmin)、 mol/(Ls)2.表示方法：表示方法：4.单位单位: 强调:固体或者纯净的液体没有浓度的变化，所以不能用它们的浓固体或者纯净的液体没有浓度的变
6、化，所以不能用它们的浓度的变化来表示速率的大小度的变化来表示速率的大小, ,既既v v 不能用固态或纯液态来表示。不能用固态或纯液态来表示。一个化学反应的速率用一个化学反应的速率用不同的反应物不同的反应物或或生成物生成物来表示，数值来表示，数值可能可能不同不同但含义但含义是一致的是一致的, ,速率数值之比等于该反应方程式中速率数值之比等于该反应方程式中对应物质的系数比。对应物质的系数比。v(A)v(B)v(C)v(D)v(A)v(B )v(C)v(D)5.5.速率的快慢和大小比较：速率的快慢和大小比较：第第二种二种方法是各物质的速率数值除以各物质的系数方法是各物质的速率数值除以各物质的系数然后
7、比较大小：然后比较大小：6.6.化学反应速率的物理测定法化学反应速率的物理测定法 阅读课本第阅读课本第6868页页, ,拓展视野，了解几种化学反应速率拓展视野，了解几种化学反应速率的物理测定法。的物理测定法。例题例题1：反应：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5升的密闭容器中进行，升的密闭容器中进行，30秒后，秒后，NO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3 mol。此反应的平均反应速率用此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？来表示为多少？若用若用O2的浓度变化来表示，此反应速率是多少？的浓度变化来表示，此反应速率是多少？v(NO)=0.002 molLs-1与与v(O2)=0.0
8、02 5 molLs-1二者数值不同，二者数值不同，是否表示同一反应速率？是否表示同一反应速率？v v(NO)=0.002molL-1s-1v v(O2)=0.002 5 molL-s-1表示同一反应速率表示同一反应速率例题例题2、合成氨反应：、合成氨反应：3H2+N2 2NH3，其反应速率可分别表，其反应速率可分别表示为示为v(H2)，v(N2)，v(NH3) 单位都用单位都用molL-1s-1表示表示，则正确，则正确的关系式是（的关系式是（ ） A. v(H2) = v(N2) = v(NH3) B. v(N2) = 2v(NH3) C. v(H2) = 3/2v(NH3) D. v(N2
9、) = 3v(H2)C1.在铝与稀硫酸的反应中，已知在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末，硫酸浓度减少了末，硫酸浓度减少了0.6 molL-1,若不考虑反应过程中溶液的体积变化，则若不考虑反应过程中溶液的体积变化，则10 s内生成硫内生成硫酸铝的平均反应速率是（酸铝的平均反应速率是（ ） A.0.02 molL-1min-1 B.1.8 molL-1min-1 C.1.2 molL-1min-1 D.0.18 molL-1min-1 C练习练习2.在在25时时,向向100 mL含含HCl 14.6 g的盐酸中的盐酸中,放入放入5.6 g铁粉铁粉,反应反应进行到进行到2s时收集到氢气时收集到氢气1
10、.12 L(标准状况标准状况),之后反应又进行了之后反应又进行了4 s，铁粉完全溶解。若不考虑体积变化铁粉完全溶解。若不考虑体积变化,则：则：(1)前前2 s内用内用FeCl2表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ；(2)后后4 s内用内用HCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ；(3)前前2 s与后与后4 s比较，反应速率比较，反应速率 较快，其原因可能较快，其原因可能是是 。0.25 molL-1s-1 0.25 molL-1s-1 前前2s前前2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s时段的大时段的大3、在、在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应：3A(g
11、)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10s A的平均反的平均反应应速率为速率为0.12 molL-1s-1 ，则，则10s时，容器中时，容器中B的物质的量为的物质的量为 。 3.2mol4、可逆反应、可逆反应A + 3B = 2C + 2D,在不同条件下的化学反应速率如在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是（下，其中反应速率最快的是（ ） A. v v(A)=0.5molL-1s-1 B. v v(B)=0.6molL-1s-1 C. v v(C)=0.4molL-1s-1 D. v v(D)=0.45molL-1
12、s-1A4、反应、反应 A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：在四种不同条件下的反应速率为： (1) v v(A) = 0.3 molL-1s-1 (2) v v(B) = 0.6 molL-1s-1 (3) v v(C) = 0.4 molL-1s-1 (4) v v(D) = 0.45 molL-1s-1则则4个反应的反应速率的快慢顺序为：个反应的反应速率的快慢顺序为： 。(1)(4)(2)=(3)5、可逆反应可逆反应m A(g)+nB(g) xC(g)，已知：，已知：v(A)=a molL-1min-1, v(B)=b molL-1min-1,v(C)=c molL-1mi
13、n-1,则则x的值为的值为( ) A.bc/n B.ac/m C.nc/b D.mc/aCD6、已知、已知4NH3+5O2 4NO+6H2O,若反应速率分别用若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O) molL-1s-1表示表示,下列关系式正确的是下列关系式正确的是( ) A. 4v(NH3) = 5v(O2) B. 5v(O2) = 6v(H2O) C. 2v(NH3) = 3v(H2O) D. 4v(O2) = 5v(NO)D7、可逆反应可逆反应X2(g)+3Y2(g) 2Z2(g)的反应速率的反应速率(v)与时间与时间(t)的的关系可用右图表示。下列叙述正确的是关
14、系可用右图表示。下列叙述正确的是 () At1时，只有正反应进行时，只有正反应进行 Bt2时，反应达到平衡状态时，反应达到平衡状态 Ct2t3，反应停止，反应停止 Dt2t3，各物质的浓度相等，各物质的浓度相等B8如图甲表示如图甲表示800时时A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化三种气体物质的浓度随时间变化的情况，的情况，t是到达平衡状态的时间，试回答：是到达平衡状态的时间，试回答：(1)该反应的反应物是该反应的反应物是。(2)该反应的化学反应方程式该反应的化学反应方程式 。A2A 3B+C(3)若达到平衡状态的时间是若达到平衡状态的时间是2 min，A物质的平均反应速率为物质的平均反应速率
15、为 。(4)图乙表示在该反应中，用图乙表示在该反应中，用A的物质的量浓度改变表示反应速率的物质的量浓度改变表示反应速率v正、正、v逆与时间逆与时间t的关系图，已知的关系图，已知v的单位为的单位为molL-1min-1，则图，则图中阴影部分的面积表示中阴影部分的面积表示(填选项序号填选项序号)。 AA的物质的量浓度的减少的物质的量浓度的减少 BA的物质的量浓度的增加的物质的量浓度的增加 CA的物质的量的增加的物质的量的增加 DA的物质的量的减少的物质的量的减少0.4 molL-1min-1A9某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有某温度下按如图装置进行实验，锥形瓶内盛有6.5 g锌粒锌粒(颗粒
16、大小颗粒大小基本相同基本相同)，通过分液漏斗加入，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 molL1的硫酸溶液，将产生的硫酸溶液，将产生的的H2收集在一个注射器中，用时收集在一个注射器中，用时10 s时恰好收集到气体的体积为时恰好收集到气体的体积为 50 mL(若折合成若折合成0 、101 kPa条件下的条件下的H2体积为体积为44.8 mL)，在该温度下，在该温度下，下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A用锌粒表示的用锌粒表示的10 s内该反应的速率为内该反应的速率为0.013 gs1B忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H表示的表示的10 s内该内该反应的速率为反应
17、的速率为0.01 molL1s1C忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2表示的表示的10 s内内该反应的速率为该反应的速率为0.01 molL1s1D用用H2表示的表示的10 s内该反应的速率为内该反应的速率为0.000 2 mols1C10在在2 L密闭容器中进行反应：密闭容器中进行反应：mX(g)nY(g) pZ(g)qQ(g)，式中式中m、n、p、q为该反应的各物质化学式前的系数。在为该反应的各物质化学式前的系数。在03 min内，各物质物质的量的变化如下表所示：内，各物质物质的量的变化如下表所示：物质物质XYZQ起始量起始量/mol0.7 1 2 min末量末量/mol0.82.70.82.73 min末量末量/mol 0.8 已知已知:2 min内内v(Q)0.075 molL1min1，v(Z) v(Y)1 2。(1)试确定：起始时试确定：起始时n(Y)_，n(Q)_。(2)方程式中方程式中m_，n_，p_，q_。(3)用用Z表示表示2 min内的平均反应速率为内的平均反应速率为_。2.3 mol3 mol14230.05 molL1min1
