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1、化学反应速率化学反应速率【思考与交流思考与交流】什么是化学反应速率？什么是化学反应速率？化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量。化学反应速率是表示化学反应快慢的物理量。对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验，你准备如何对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验，你准备如何比较反应速率的快慢？比较反应速率的快慢？观察产生气泡的快、慢；观察产生气泡的快、慢；观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低。用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低。为什么可以根据上述实验现象来判断反应的快慢为什么可以根据上述实验现象来判断反应的快慢化学反应速率化学反应速率如何用数
2、学表达式表示化学反应速率，如何用数学表达式表示化学反应速率，并说明它的单位。并说明它的单位。=c/=c/t单位：化学反应速率单位：化学反应速率mol/(LS)或或mol/(Lmin)、mol/(Lh)通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。浓度的增加量（均取正值）来表示。用单位时间内反应物或生成物的某一物理量的用单位时间内反应物或生成物的某一物理量的变化值来表示。变化值来表示。m、n、V、c、p、H H、导电性、导电性、N N 化学反应速率通常用化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减单位时间内反应物浓度的减少或生成
3、物浓度的增加少或生成物浓度的增加来表示。来表示。浓度常用单位：浓度常用单位：mol/Lmol/L时间常用单位：时间常用单位：s s、minmin、h h化学反应速率常用单位化学反应速率常用单位:mol/(mol/(LsLs)或或 mol/(mol/(LminLmin)表达式：表达式：v=c/tv=c/t一、化学反应速率的表示一、化学反应速率的表示v=v=n/(Vtn/(Vt)PSPS：1 1、通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的、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，所以反应速率是正值。增加来表示，所以反应速率是正值。2 2、中学阶段的化学反应速率是平均速率。、中
4、学阶段的化学反应速率是平均速率。3 3、浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言。、浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言。（一）判断化学反应快慢的方法有哪些？（一）判断化学反应快慢的方法有哪些？产生气泡的快慢生气泡的快慢固体质量的变化固体质量的变化浑浊程度的不同浑浊程度的不同颜色的变化颜色的变化温度的变化温度的变化定性定性定量定量（二）如何从定量的角度来表示化学反应快慢？（二）如何从定量的角度来表示化学反应快慢？产生气泡的快慢产生气泡的快慢固体质量的变化固体质量的变化温度的变化温度的变化颜色的变化颜色的变化浑浊程度的不同浑浊程度的不同测定物质或离子的浓度变化测定物质或离子的浓度变化
5、测定溶液的导电能力的不同测定溶液的导电能力的不同测定气体的体积或体系的压强测定气体的体积或体系的压强测定体系的温度或测定反应的热量变化测定体系的温度或测定反应的热量变化测定物质的质量变化测定物质的质量变化测定物质的物质的量的变化测定物质的物质的量的变化反应速率的测定反应速率的测定按图安装两套装置，在锥形瓶内按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有各盛有2g锌粒（颗粒大小基本相锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏斗分别加同），然后通过分液漏斗分别加入入40mL1mol/L和和40mL4mL/L的的硫酸，比较二者收集硫酸，比较二者收集10mLH2所所用的时间。把实验结果填入下表：用的时间。把实验结果
6、填入下表：加入试剂加入试剂反应时间反应时间(min)反应速率反应速率(mL/min)1mol/LH2SO44mol/LH2SO4请仔细阅读实验请仔细阅读实验2-1，思考并写出实验目的、实，思考并写出实验目的、实验仪器和药品、实验步骤，然后与大家交流。验仪器和药品、实验步骤，然后与大家交流。实验目的：测量相同质量、颗粒大小相同的锌实验目的：测量相同质量、颗粒大小相同的锌粒分别与粒分别与1molL-1稀硫酸、稀硫酸、4molL-1稀硫酸反稀硫酸反应的反应速率。应的反应速率。实验仪器：锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、注射实验仪器：锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、注射器、铁架台器、铁架台实验药品：锌粒实验药品：锌
7、粒2粒（颗粒大小相同），粒（颗粒大小相同），1molL-1稀硫酸、稀硫酸、4molL-1稀硫酸各稀硫酸各40mL实验步骤：实验步骤：1、连接实验装置、连接实验装置2、检查装置的气密性、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、先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸斗中加入稀硫酸4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应5、观察收集、观察收集10mLH2所用的时间所用的时间或或1分钟收集到的分钟收集到的H2的体积的体积实验步骤：实验步骤：1、连接实验装置、连接实验装置2、检查装置的气密性、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、先
8、向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸斗中加入稀硫酸先用镊子将锌粒置于锥形瓶内壁，然后再把先用镊子将锌粒置于锥形瓶内壁，然后再把锥形瓶缓缓立起，使锌粒滑至底部锥形瓶缓缓立起，使锌粒滑至底部由下到上，由左到右由下到上，由左到右固定注射器的活塞，通过分液漏斗向锥固定注射器的活塞，通过分液漏斗向锥形瓶加水形瓶加水实验步骤：实验步骤：4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应先取下分液漏斗的玻璃塞，再打开分液漏斗的活先取下分液漏斗的玻璃塞，再打开分液漏斗的活塞，使稀硫酸顺利滴入锥形瓶塞，使稀硫酸顺利滴入锥形瓶5、观察收集、观察收集10mLH2所用的时间所用的时间或或1分钟
9、收集到的分钟收集到的H2的体积的体积当体系的温度恢复到室温后，对于图一，要调节量筒当体系的温度恢复到室温后，对于图一，要调节量筒的高度，使量筒内外的液面相平；对于图二，要上下移的高度，使量筒内外的液面相平；对于图二，要上下移动量筒，使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平；对于动量筒，使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平；对于图三，要上下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面图三，要上下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面相平。相平。读数时，眼睛要平视量筒内（或良气管内）液面的最读数时，眼睛要平视量筒内（或良气管内）液面的最低点。低点。测量氢气体积方法有哪些测量氢气体积方法有哪些?如何通过用注射器测量氢
10、气的体积的方法来判如何通过用注射器测量氢气的体积的方法来判断锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率快慢？断锌和不同浓度的稀硫酸反应的速率快慢？1）确定变量）确定变量2）找出某种易于测量的某种物理量或性质的变）找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化化3）控制不变的因素）控制不变的因素稀硫酸的浓度不同稀硫酸的浓度不同锌粒的表面积、温度锌粒的表面积、温度时间或氢气的体积时间或氢气的体积测量氢气的体积或时间测量氢气的体积或时间通过上述学习过程，你认为应该如何测定通过上述学习过程，你认为应该如何测定化学反应速率？化学反应速率？只要是与反应物或生成物的浓度（或质量、只要是与反应物或生成物的浓度（或质量、物质的量
11、）有关的性质都可以加以利用。物质的量）有关的性质都可以加以利用。因为化学反应中发生变化的是体系中的化因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质的质量（或物质的量、浓度）。学物质的质量（或物质的量、浓度）。本实验还可以如何测定锌和稀硫酸反应的速率本实验还可以如何测定锌和稀硫酸反应的速率1、测量溶液中的、测量溶液中的H+的浓度的变化的浓度的变化2、测量溶液中的、测量溶液中的Zn2+的浓度变化的浓度变化3、测量氢气的体积或氢气的质量的变化、测量氢气的体积或氢气的质量的变化4、测量体系的压强的变化、测量体系的压强的变化5、测量锌粒的质量的变化、测量锌粒的质量的变化6、测量溶液的导电能力的变化、测量溶液
12、的导电能力的变化7、测量反应体系的热量变化、测量反应体系的热量变化请设计实验测定该反应的速率请设计实验测定该反应的速率1、测量溶液中的、测量溶液中的H+的浓度的浓度1）用）用pH计测定溶液的计测定溶液的pH，然后进行换算，然后进行换算2）加入过量的）加入过量的Na2SiO3，使，使H+完成转化为沉淀，完成转化为沉淀，然后过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，再把然后过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，再把沉淀的质量换算成沉淀的质量换算成H+浓度。浓度。3）加入一定量（过量）的石灰石，充分反应后，）加入一定量（过量）的石灰石，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量剩余的石灰石。进行换过滤、洗涤、干燥，称量
13、剩余的石灰石。进行换算。算。4）取出锌粒，向剩余溶液中加入几滴酚酞试液，）取出锌粒，向剩余溶液中加入几滴酚酞试液，然后滴加一定浓度的然后滴加一定浓度的NaOH溶液，当溶液由红色溶液，当溶液由红色变为无色时，记下变为无色时，记下NaOH溶液的体积。溶液的体积。测量氢气的体积或氢气的质量测量氢气的体积或氢气的质量1）测量氢气的体积）测量氢气的体积2）测量氢气的质量）测量氢气的质量用气球收集氢气，称量前后的质量用气球收集氢气，称量前后的质量称量整套装置反应前后的质量称量整套装置反应前后的质量请用不同物质的浓度变化来表示下列化学反请用不同物质的浓度变化来表示下列化学反应的速率应的速率:aA+bB cC
14、cC+dDdD在容积为在容积为1L的某密闭容器中，分别投入的某密闭容器中，分别投入8molN2，20molH2，一定条件下发生反应：，一定条件下发生反应：N2+3H22NH3。反应进行到反应进行到5min时，时，N2的物质的量为的物质的量为6mol。请分。请分别用别用N2、H2、NH3的浓度变化表示该化学反应的的浓度变化表示该化学反应的速率。速率。同一化学反应中，用不同物质的浓度变化所表同一化学反应中，用不同物质的浓度变化所表示的化学反应速率的数值可能不同。示的化学反应速率的数值可能不同。任何化学反应中，反应速率之比等于方程式中任何化学反应中，反应速率之比等于方程式中化学式前的系数比（计量数之
15、比）。化学式前的系数比（计量数之比）。速率之比等于浓度的速率之比等于浓度的变化值变化值之比，等于物质的之比，等于物质的量的量的变化值变化值之比。）之比。）【例题】在【例题】在2 2L L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1 1molNmolN2 2和和3 3molHmolH2 2，发发生生 N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3 ，在在2 2s s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.40.4molmol的的NHNH3 3，求该反应的化学反应速率。求该反应的化学反应速率。起始浓度起始浓度(mol/L)(mol/L)2 2s s末浓度末浓度(mol/L)(mol/L)观察并
16、回答，分别用三种物质表示的反应速率观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？之间有什么关系？问题问题1 1变化浓度变化浓度(mol/L)(mol/L)三步法三步法0.51.500.20.20.30.10.41.2同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。方程式中的化学计量数之比。如在如在N2+3H2=2NH3中，中，v(N2):v(H2):v(
17、NH3)=1:3:2结论结论1常见题型例举常见题型例举1、用不同的物质来表示反应速率。、用不同的物质来表示反应速率。例例1、反应、反应4NH3+5O2=4NO+6H2O在在5L的密闭容器的密闭容器中进行，中进行，30s后，后，NO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol，则此反则此反应的平均速率可表示为：应的平均速率可表示为：A、v(O2)=0.01mol/LsB、v(NO)=0.008mol/LsC、v(H2O)=0.003mol/LsD、v(NH3)=0.002mol/Lsv(NO)=0.3/（530）=0.002mol/Ls2、比较反应速率的大小、比较反应速率的大小例例2、反应、反应
18、A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速在四种不同情况下的反应速率分别为率分别为VA=0.15molL-1s-1VB=0.6molL-1s-1Vc=0.4molL-1s-1VD=0.45molL-1s-1则该反应在不同条件下速率快慢顺序是则该反应在不同条件下速率快慢顺序是=结论结论2：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数在同一反应中，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。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。、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。例例3、某温度下，浓度都是、某温度下，浓度都是1
19、mol/L的两种气体的两种气体X2和和Y2，在密闭容器中反应生成气体在密闭容器中反应生成气体Z，经过，经过tmin后，测得物后，测得物质的量浓度分别为：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：，则该反应的反应方程式可表示为：3X2+Y2=2Z3X2+Y2=2X3Y习题：已知反应习题：已知反应N2+3H22NH3，根据下图判断根据下图判断1、A是是_物质的量浓度物质的量浓度变化情况变化情况2、C是是_物质的量浓度物质的量浓度变化情况变化情况3、2分钟内分钟内N2的平均速率是多的平均速率是多少？少？H2
20、NH30.5mol/(Lmin)3、把、把0.6molX气体的气体的0.4molY气体混合于气体混合于2L容容器中，使它们发生如下反应：器中，使它们发生如下反应：3X+Y=nZ+2W。2min末已生成末已生成0.2molW，若测知若测知V(z)=0.1mol/(Lmin)，则则上述反应中上述反应中Z气体的计量数气体的计量数n的值是的值是()A.1 B.2C.3D.4上述反应在上述反应在2min末时，已消耗的末时，已消耗的Y占原来的占原来的百分比是百分比是()A.20%B.25%C.33%D.50%DB反应物的消耗量反应物的消耗量转化率转化率=反应物的起始量反应物的起始量100%4、在、在4个不
21、同的容器中，在不同的条件下进行合个不同的容器中，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（成氨的速率最快的是（）AV（H2）=0.1mol/LminBV（N2）=0.2mol/LminCV（NH3）=0.15mol/LminDV（H2）=0.3mol/Lmin注：此类题均换算为同一物质的速率为标准比较注：此类题均换算为同一物质的速率为标准比较B5、一定温度下，向一个容积为、一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入化剂的真空密闭容器中通入1molN2和和3molH2，3min
22、末测此容器内压强是起始时压强的末测此容器内压强是起始时压强的0.9倍。倍。在此时间内用在此时间内用H2的量的变化来表示该反应的平均的量的变化来表示该反应的平均反应速率反应速率是（是（）A、0.2mol/Lmin B、0.6mol/Lmin C、0.1mol/LminD、0.1mol/LminC6、将固体、将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应：下，发生下列反应：NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g),2HBr(g)Br2(g)+H2(g)2min后，测知后，测知H2的浓度为的浓度为0.5mol/L，HBr的的浓度为浓度为4mol/L，若上述反应速率
23、用若上述反应速率用V(NH3)表表示，求示，求V(NH3)7、某温度时，在、某温度时，在2L容器中，容器中，X、Y、Z三种气体三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图，由图中数物质的物质的量随时间变化的曲线图，由图中数据分析，该反应的化学方程式为？反应开始至据分析，该反应的化学方程式为？反应开始至2min，Z的平均反应速率？的平均反应速率？由图知，由图知，2min内内X、Y、Z物质的量的变化为物质的量的变化为0.3mol、0.1mol、0.2mol比值为比值为3 1 2，可知，可知3X+Y=2Z，V（Z）=0.05mol/（Lmin）练习练习1某温度下，反应某温度下，反应2N2O54NO2O2
24、开始进行时，开始进行时，c(N2O5)0.0408mol/L。经经1min后，后，c(N2O5)0.030mol/L。则该反。则该反应的反应速率是应的反应速率是Av(N2O5)1.8104molL1s1Bv(N2O5)1.8102molL1s1Cv(NO2)1.8104molL1s1Dv(O2)1.8104molL1s1练习练习2已知反应已知反应A3B2CD在某段时在某段时间内以间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为的浓度变化表示的化学反应速度为1molL1min1，则此段时间内以，则此段时间内以C的浓度的浓度变化表示的化学反应速率为变化表示的化学反应速率为A0.5molL1min1B1mol
25、L1min1C2molL1min1D3molL1min1练习练习3反应反应4NH3(气气)5O2(气气)4NO(气气)6H2O(气气)在在2升的密闭容器中进行，升的密闭容器中进行，1min后，后，NH3减少了减少了0.12mol，则平均每秒，则平均每秒钟浓度变化正确的是钟浓度变化正确的是ANO：0.001mol/LBH2O：0.002mol/LCNH3：0.002mol/LDO2：0.00125mol/L练习练习4在密闭容器中进行可逆反应，在密闭容器中进行可逆反应，A跟跟B反应生成反应生成C，反应速率，反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系：之间存在以下关系：v(B)3v(A)，
26、v(C)2v(A)，3v(C)2v(B)，则该反应，则该反应可以表示为可以表示为AABCB2A2B3CC3AB2CDA3B2C小结：小结：1、化学反应速率的概念、化学反应速率的概念2、化学反应速率表示方法、化学反应速率表示方法3、测定化学反应速率的方法、测定化学反应速率的方法测定在化学反应过程发生变化的物理量测定在化学反应过程发生变化的物理量化学反应速率就是用单位时间内反应物浓度的化学反应速率就是用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示化学反应的快慢。表示化学反应的快慢。反应反应NH3HClNH4Cl在在2升的密闭容器中进升的密闭容器中进行，行，1min后，后，NH3减少了减少了0.12mol，则以氨气的则以氨气的浓度变化来表示的上述反应在这段时间内的平浓度变化来表示的上述反应在这段时间内的平均反应速率正确的是均反应速率正确的是A.0.001mol/（Ls）B.0.002mol/（Lmin）C.0.002mol/（Lmin）D.0.06mol/（Lmin）