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2022年高中化學 第一節(jié) 化學反應速率學案 新人教版選修4 (I)

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1、2022年高中化學 第一節(jié) 化學反應速率學案 新人教版選修4 (I) 課前預習學案 一、預習目標: 1、了解化學反應速率的涵義 2、理解化學反應速率的表達式 二、預習內容 (一)化學反應速率 1.表示方法 通常用單位時間內反應物濃度的 _________或生成物濃度的_________來表示。 2.計算式 表達式中Δc表示濃度的改變量,單位為mol/L。 對于Δc(反應物)=c(初)-c(末), 對于Δc(生成物)=c(末)-c(初)。Δt表示反應所需時間,單位為s、min、h等。 3.單位 一般為 _________或

2、 _________或_________ 。 4.意義 衡量化學反應進行的快慢程度。 三、提出疑惑 同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中 疑惑點 疑惑內容 課內探究學案 一、學習目標 1反應速率的簡單計算 2、了解化學反應速率的測量方法 學習重點:根據方程式計算反應速率 二、學習過程: (一)反應速率的計算 要點一 化學反應速率的計算 1.化學反應速率的簡單計算方法 (1)數學表達式: 例1、在2L的密閉容器中,加入1mol和

3、3mol的H2和N2,發(fā)生 N2 + 3H2 NH3 ,在2s末時,測得容器中含有0.4mol的NH3,求該反應的化學反應速率。 (2)對某一具體的化學反應來說,用不同物質 的濃度變化來表示化學反應速率時,數值往往不同,其數值之比等于化學方程式中化學計量數之比,如: aA+bB dD+eE v (A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)= _________ (二)根據化學方程式對化學反應速率的計算 求解化學反應速率的計算題一般按以下步驟: ①寫出有關反應的化學方程式; ②找出各物質的起始量、轉化量、某

4、時刻量; ③根據已知條件列方程式計算。 例如:反應 mA + nB pC 起始濃度 (mol/L) a b c 轉化濃度(mol/L) x 某時刻濃度(mol/L) a-x 要點二 化學反應速率大小的比較 (1)同一化學反應速率用不同物質表示時數值可能不同,但比較反應速率的快慢不能只看數值的大小,而要通過轉化換算成同一物質表示,再比較數值的大小。 (2)比較化學反應速率與化學計量數的比值,如aA+bB==p

5、Y+qZ ,即 比較 與 若 則A表示的反應速率比B大。 (3)注意反應速率單位的一致性。 (4)注意外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。 在反應A+3B 2C+2D中,若某條 件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 則此時用v(B)表示該反應的化學反應速率為v(B)= _________ ;若起始條件下,物質C的物質的量為0,經過5秒后,C的物質的量濃度為0.45 mol/L,則用v(C)表示該反應的化學反應速率為 _________ 。 達標練習: 1.

6、 NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生 反應:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g),現向一容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后,測得生成的H2O占混合氣體體積的40%,則下列表示此段時間內該反應的平均速率不正確的是 ( ) A.v(N2)=0.125 mol/(L·min) B.v(H2O)=0.375 mol/(L·min) C.v(O2)=0.225 mol/(L·min) D.v(NH3)=0.250 mol/(L·min) 2. 反應A+3B=4C+

7、2D,在不同條件下反應,其平均反應速率v(X)(表示反應物的消耗速率或生成物的生成速率)如下,其中反應速率最快的是(  )   A.v(A)=0.4mol/(L·s)   B.v(B)=0.8mol/(L·s)   C.v(C)=1.2mol/(L·s)    D.v(D)=0.7mol/(L·s)  ?。ㄈ? 化學反應速率的測定

8、 按圖安裝兩套裝置,通過分液漏斗分別加入40 mL 1 mol/L和 40 mL 4 mol/L的硫酸,比較二者收集10 mL H2所用的時間。 實驗現象:兩套裝置中加入H2SO4溶液后都立即產生氣泡,但加入1 mol/L硫酸的裝置中產生氣泡的速率較_________,收集10 mL H2用的時間較_________ ;加入 4 mol/L硫酸的裝置中產生氣泡的速率較_________ ,收集10 mL H2用的時間較 _________ 。 例題2 將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2L 的容器中混合,并

9、在一定條件下發(fā)生如下反應: 2A(g)+B(g) 2C(g),若經2 s后測得C的濃度 為0.6 mol/L,現有下列幾種說法: ①用物質A表示反應的平均速率為0.3 mol/(L·s) ②用物質B表示反應的平均速率為0.6 mol/(L·s) ③2 s時物質A的轉化率為70% ④2 s時物質B的濃度為0.7 mol/L 其中正確的是 ( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 四.

10、 化學反應速率圖象及其應用 物質的量(或濃度)—時間圖象及其應用 Z 例如:某溫度時,在定容(V L)容器中,X、Y、 三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。 根據圖象可進行如下計算: (1)某物質的反應速率、轉化率, 如:V(X)=( n1- n3) /vt3 mol/(L·s), Y的轉化率= (n2-n3)/n2 ×100%。 (2)確定化學方程式中的化學計量數之比 如X、Y、Z三種物質的化學計量數之比為 (n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。 小試身手 一定溫度下在密閉容器內

11、進行著某一反應,X氣體、Y 氣體的物質的量隨反應時間 變化的曲線如右圖。下列敘 述中正確的是 ( ) A.反應的化學方程式為5Y X B.t1時,Y的濃度是X濃度的1.5倍 C.t2時,正、逆反應速率相等 D.t3時,逆反應速率大于正反應速率 三 反思總結 反應速率的計算方法 反應速率的計算注意事項 測定反應速率的實驗注意事項 四.當堂檢測: 1. 反應N2(g)+3H2 (g) 2NH3 (g)剛開始時,N2的濃度為3 mol/L,H2的濃度為5

12、mol/L,3 min后測得NH3濃度為0.6 mol/L,則此時間內,下列反應速率表示正確的是 ( ) A.v(NH3)=0.2 mol/(L·s) B.v(N2)=1.0 mol/(L·min) C.v(H2)=1.67 mol/(L·min) D.v(H2)=0.3 mol/(L·min) 2. 氨分解反應在容積為2 L的密閉容器內進行。已知起始時氨氣的物質的量為4 mol,5秒末為2.4 mol,則用氨氣表示該反應的速率為 ( ) A.0.32 mol/(L·s) B.0.16 m

13、ol/(L·s) C.1.6 mol/(L·s) D.0.8 mol/(L·s) 3. 在恒溫、恒容的密閉容器中進行反應A(g) B(g)+C(g)。若反應物的濃度由2 mol/L降到0.8 mol/L 需20 s,那么反應物濃度由0.8 mol/L降到0.2 mol/L所需反應時間為 ( ) A.10 s B.大于10 s C.小于10 s D.無法判斷 4.已知某條件下,合成氨反應的數據如下:              N2(g)+3H2(g)   2NH3(g)   起始濃度/mol·L-1    1.

14、0  3.0     0.2   2 s末濃度/mol·L-1   0.6  1.8     1.0   4 s末濃度/mol·L-1   0.4  1.2     1.4 當用氨氣濃度的增加來表示該反應的速率時,下列說法中錯誤的是 (  )   A.2 s末氨氣的反應速率=0.4mol/(L·s)   B.前2 s時間內氨氣的平均反應速率=0.4mol/(L·s)   C.前4 s時間內氨氣的平均反應速率=0.3mol/(L·s) D.2 s~4 s時間內氨氣的平均反應速率=0.2mol/(L·s) 課后練習與提高 1.化學反應速率是有單位的,下列表示的是化學反應速率的單位

15、的是 ( ) A.mol/min B.mol/s C.mol/(L·min) D.mol/(L·s) 2.在一個2L的容器中,放入2mol氣體A,5分鐘后,測得這種氣體A還剩余0.5mol,該反應中氣體A的化學反應速率是 ( ) A.1.5mol/(L·min) B.0.15mol/(L·min) C.0.75mol/(L·min) D.0.075mol/(L·min) 3.化學反應A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在下列四個選項

16、中是不同的情況下測得的不同物質的反應速率,其中表示該化學反應的反應速率最快的是 ( ) A.υ(A)=0.2mol(L·min) B.υ(B) =0.45 mol(L·s) C.υ(C)=0.40 mol(L·min) D.υ(D)=0.35 mol(L·min) 4.可逆反應4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),該可逆反應在10L的密閉容器中進行,30秒后,水蒸氣的物質的量增加了0.45mol,請分別用NH3 、O2、NO、H2O表示該可逆反應的化學反應速率? 例題2 B 小試身手 B 當堂檢測: 1. D 2. B 3. B 4. A 課后練習與提高 1. CD 2. B 3. B 4.V(H2O)=0.0015 mol(L·s) V(O2)=0.00125 mol(L·s) V(NO)=0.001 mol(L·s) V(NH3)=0.001 mol(L·s)

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