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1、第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡第一节第一节 化学反应速率化学反应速率 第第1课时课时 1 1知道化学反应速率的表示方法。知道化学反应速率的表示方法。2 2掌握化学反应速率的简单计算，学会化学反掌握化学反应速率的简单计算，学会化学反应速率的测定方法，学会比较化学反应速率的快慢。应速率的测定方法，学会比较化学反应速率的快慢。课程目标课程目标上述化学反应进行快慢是否一样？黎巴嫩首都爆炸岩石风化火柴燃烧的过程橡胶老化结论：不同化学反应的速率有大有小看一看 想一想！一、化学反应速率一、化学反应速率 1 1、含义：、含义：2 2、表示方法：、表示方法：3 3、数学表达式：、数学
2、表达式：4 4、单位：、单位：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。物理量。在容积不变的反应器中，通常是用单位时间在容积不变的反应器中，通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示表示 。V=C/t V=C/t mol/(Ls)、mol/(Lmin)、mol/(Lh)或或 molL-1min-1、molL-1s-1、molL-1h-1 V V=或或基础基础初探初探 例题：反应例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5L5L的密闭容器中进的密闭容器中进行，行，3030秒后，秒后，NO
3、NO 的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol0.3mol，此反应的平均反应速，此反应的平均反应速率用率用NONO来表示为多少？来表示为多少？问题问题1 1：若用若用O O2 2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)=0.002mol/(Ls)v(O2)=0.0025mol/(Ls)问题问题2 2：v(NO)=0.002mol/(Lv(NO)=0.002mol/(Ls)s)与与v(Ov(O2 2)=0.0025mol/(L)=0.0025mol/(Ls)s)是是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？在同一
4、反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示同一个反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用但是这些数值都表示同一个反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。哪种物质来做标准。结论：同一反应各物质的反应速率之比一定等于其化学计量数之比。对反应：mA+nB=pY+qZ，即 v(A)/m=v(B)/n=v(Y)/p=v(Z)/q或v(A)v(B)v(Y)v(Z)=mnpq1 1、对于化学反应对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的下列反应速
5、率关系中，正确的()Av(W)3v(Z)B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y)D3v(W)2v(X)C课堂课堂专练专练理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。2.化学反应速率一般为正值。3.一般不用 纯液体或固体来表示化学反应速率。4、表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质来表达。5、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。2 2、化学反应、化学反应速率的计算速率的计算 1 1、化学反应速率的计算、化学反应速率的计算(1)(1)根据表达式计算：根据表达式计算：或或(2)(2)根据不同物质的化学反应速率之比
6、等于化学方程式中各物质根据不同物质的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比进行计算，如反应的化学计量数之比进行计算，如反应mA+nB=pC+qDmA+nB=pC+qD，其反，其反应速率之比为：应速率之比为：(3)(3)运用运用“三段式三段式”法进行计算法进行计算 a.a.写出有关反应的化学方程式；写出有关反应的化学方程式；b.b.设未知数，列出各物质的起始量、转化量、某时刻量；设未知数，列出各物质的起始量、转化量、某时刻量；c.c.根据已知条件列方程式计算，得出各物质的转化浓度根据已知条件列方程式计算，得出各物质的转化浓度(c)(c)；d.d.根据根据 计算反应速率。计算反应速
7、率。1将将4 mol A气体和气体和2 mol B气体在气体在2 L的容器中混合，并在一的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：定条件下发生如下反应：2A(g)B(g)2C(g)，若经，若经2 s后测得后测得C的浓度为的浓度为0.6 molL1，试计算：，试计算：用物质用物质A表示的反应速率表示的反应速率用物质用物质B表示的反应速率表示的反应速率2 s时物质时物质A的转化率的转化率2s末与反应开始时的的压强比为末与反应开始时的的压强比为_【练后小结练后小结】1、有关化学反应速率和化学平衡的计算一般运用有关化学反应速率和化学平衡的计算一般运用“三段法三段法”(即即 起始、起始、转化、终态转化、
8、终态 )2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式的系数比。课堂课堂专练专练v(A)=0.3mol/(Ls)v(B)=0.15mol/(Ls)309:10课堂课堂专练专练B3 3、化学反应速率的应用化学反应速率的应用 （1 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 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后恢复到室温时，后恢复到室温时，NO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为：（，则此反应的平均速率可表示为：（）A、v(O2)=0.01 mol/(Ls)B、v(
9、NO)=0.008 mol/(Ls)C、v(H2O)=0.004 mol/(Ls)D、v(NH3)=0.002 mol/(Ls)D（2 2）、）、比较反应速率的大小比较反应速率的大小小结：比较速率的快慢，须转化为同种物质、同一单位。例2：反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下 的反应速率分别为：v(A)=0.15 mol/(LS)v(B)=0.6 mol/(LS)v(C)=24 mol/(Lmin)v(D)=0.45 mol/(LS)则该反应进行的快慢顺序为：_ =（3 3）、）、根据各物质的浓度变化量之比写出化学方程式。根据各物质的浓度变化量之比写出化学方程式。例例3 3、某温度下，浓度都
10、是某温度下，浓度都是1mol/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 Z，经过，经过t min后，后，测得物质的量浓度分别为：测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L ，c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应，则该反应的反应方程式可表示为：方程式可表示为：3X2 +Y2 =2Z3X2 +Y2 =2X3Y例例4 4、在密闭容器中、在密闭容器中A A与与B B反应生成反应生成C C，其反应速，其反应速率分别用率分别用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下
11、关系之间有以下关系2V(B)=3V(A)，3V(C)=2V(B)。则此反应可表示为。则此反应可表示为()()A A、2A+3B=2C B2A+3B=2C B、A+3B=2CA+3B=2C C C、3A+B=2C D3A+B=2C D、A+B=CA+B=CA（4 4）、）、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。3 3、已知反应、已知反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 ，根据下图判断，根据下图判断1 1、A是是_物质的物质的量浓度变化情况量浓度变化情况2 2、C是是_物质物质的量浓度变化情况的量浓度变化情况3 3、2分钟内分钟内N2的
12、平的平均速率是均速率是_ _H2NH30.5mol/(L min)课堂课堂专练专练4某温度时，在某温度时，在2 L容器中容器中X、Y、Z三种气体的物质三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析，该反应的的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析，该反应的化学方程式为化学方程式为_；从反应开始至；从反应开始至2 min时，时，Z的反应速率为的反应速率为_。3Y +Z 2X0.025mol/(Lmin)1.确定反应物和生成物；2.反应物和生成物前的系数3.反应可逆与否【书写要点】课堂课堂专练专练二、化学反应速率的测量思考1：你准备如何定性地比较反应的快慢？思考2：你准备如何定量地比较反应的快
13、慢？用不同浓度的稀硫酸与锌发生反应：H2SO4+Zn=ZnSO4+H2观察产生气泡的快、慢；观察试管中剩余锌粒的质量；用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低等；测定哪一个量更简单?测 定单位时间内锌的质量变化；单位时间内c(H+)的变化；单位时间内c(Zn2+）的变化；单位时间内产生氢气体积的多少？或者产生相同体积H2 所需时间为多少？【实验探究】Zn与稀H2SO4反应速率的测定实验原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2实验装置：如图实验步骤：按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2g相同的锌粒，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL 4mol/L的硫酸，测量并记录收集10mLH
14、2所用时间，将测定结果填入下表。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mol/(Lmin)1 mol/L H2SO44 mol/L H2SO4思考与交流 测定环境的温度相同；锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同)；硫酸溶液要足量，要迅速加入；读注射器、秒表计时精确且要迅速；1.反应在开始前要进行的步骤是？2.为保证测量的准确性，做这个实验要注意 哪些问题？3.测量气体体积还有哪些方法或装置？检验装置气密性要控制变量：1.1.确定变量确定变量2.2.定多变一定多变一气体体积的测量装置恢复到室温恢复到室温调节量气管高度，调节量气管高度，使量气管与使量气管与水准管水准管两端液面相平
15、两端液面相平视线与量气管凹液面的最低处相平视线与量气管凹液面的最低处相平【思考】读数时应该要注意哪些问题？【思考练习】(1)已知酸性条件下，KMnO4溶液与H2C2O4(草酸)溶液反应2MnO4-5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O可通过测定 来测定该反应的反应速率。(2)已知：Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2H2OS可通过测定 来测定该反应的反应速率。溶液褪色的时间溶液出现浑浊的时间三、影响化学反应速率的因素1、内因(决定因素)：2、外因（外界条件）：浓度：反应物的组成、结构和性质 当其他条件不变时增大反应物的浓度，化学反应速率加快；反之，化学反应速率减慢。温度：升高温
16、度，反应速率增大；反之速率减慢。实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的24倍。注意：改变固体（纯液体）的量，化学反应速率不变。压强：对于有气体参加的反应，增大压强，反应速率增大，反之速率减慢。其它因素：其它因素：反应物表面积、溶剂、光、辐射等。反应物表面积、溶剂、光、辐射等。【思考小结】影响化学反应速率的因素催化剂：一般使用催化剂，反应速率增大。2、外因（外界条件）：当其他条件不变时注意：改变压强，其实是改变了反应物的浓度。压强的改变，只有引起反应体系中反应物浓度的变化，才对反应速率产生影响。对于反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，改变
17、下列条件化学反应速率如何变化？升高温度：_；恒容充入一定量的水蒸气：_；增大C的质量：_；把块状C改成粉末状：_；恒温恒容充入He：_；恒温恒压充入He：_课堂课堂专练专练增大增大增大增大不变不变增大增大不变不变减小减小下列有关化学反应速率的判断正确的是 A.块状大理石、粉末状大理石分别与0.1 molL1的盐酸反应的速率相同B.物质的量浓度相同的稀盐酸和稀硝酸分别与大小相同的大理石反应的 速率相同C.镁粉和铁粉分别与物质的量浓度相同的稀盐酸反应的速率相同D.物质的量浓度相同的稀盐酸和稀醋酸分别与2 molL1的NaOH溶液反应的速率相同 注意：反应速率只与实际参加反应的离子浓度有关B【思考练
18、习2】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 molL1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）如果没有加水稀释呢（）A.10 20 mL 3 molL1的X溶液B.20 30 mL 2 molL1的X溶液C.20 10 mL 4 molL1的X溶液D.10 10 mL 2 molL1的X溶液B B【思考练习3】【解题感悟】比较溶液中物质的浓度对反应速率的影响时，必须比较混合后物质的浓度。CC【思考练习4】硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验实
19、验反应温反应温度度/Na2S2O3溶液溶液稀稀H2SO4H2OV/mL c/molL1V/mLc/molL1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210D【思维要点】外界条件对化学反应速率的影响效果的一般规律：催化剂温度压强浓度1、正误判断(1)任何反应，增大压强，反应速率一定增大(2)恒温恒容密闭容器中发生全为气体的反应，若容器总压强增大，则反应速率一定增大(3)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢(4)某反应温度每升高10，速率变为原来的2倍，若温度升高30，则速率变为原来的6倍(5)锌与H2SO4反应，H2S
20、O4的浓度越大，产生H2的速率越快(6)100 mL 2 molL1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变。【巩固提升】v2v1（2)t2t1 102下列措施能明显增大化学反应速率的是()A钠与水反应增大水的用量B将稀硫酸改为98%的浓硫酸与锌反应制取氢气C在硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应时，增大压强D恒温恒容条件下，在合成氨反应中增加氮气的量D 3、对于反应：、对于反应：2SO2(g)O2(g)能增大正反应速率的措施是能增大正反应速率的措施是A通入大量通入大量O2B增大容器容积增大容器容积C移去部分移去部分SO3D降低体系温度降低体系温度2SO3(g)A4：已知：已知：C+CO2
21、 2CO；H10，反应速，反应速率率v1，N2+3H2 2NH3；H20，反应速率，反应速率v2。如升温，如升温，v1和和v2的变化是的变化是 ()A同时增大同时增大 B同时减少同时减少 Cv1增大，增大，v2减少减少 Dv1减少，减少，v2增大增大A5 在相同条件下，做H2O2分解对比实验时，其中加入MnO2催化，不加MnO2催化。下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是()A6.过量的过量的Zn与与1mol/L的的HCl反应时反应时,使化学反应速率减慢使化学反应速率减慢,但不影响但不影响H2产量的是产量的是:A.加入加入CH3COONa固体固体 B.加入加入Na2CO3固体固体 C.加入加入NaCl溶液溶液 D.加入加入KNO3溶液溶液 E.加入加入NaHSO4溶液溶液 F.加入几滴加入几滴CuSO4溶溶液液 G.加入加入Na2SO4溶液溶液 H.加入加入NaHCO3溶溶液液ACG【巩固提升】