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2018-2019版高中化學 第2章 化學反應的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學反應的速率 第1課時課件 魯科版選修4.ppt

上傳人:tia****nde 文檔編號:14372943 上傳時間:2020-07-20 格式:PPT 頁數(shù):38 大?。?3.55MB
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1、第1課時化學反應速率,第2章第3節(jié)化學反應的速率,學習目標定位 1.了解化學反應速率的概念,會定量表示化學反應速率。 2.掌握化學反應速率的簡單計算,會比較化學反應速率的快慢。,,,新知導學,達標檢測,內(nèi)容索引,新知導學,1.化學反應速率:通常用__________________________________________ ____來表示。 2.數(shù)學表達式為v______________。 3.常用單位為 。 4.對于化學反應mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)。在一定條件下分別用A、B、C、D表示同一時間內(nèi)化學反應速率時,v(A)v(B)v(C

2、)v(D)____________。,,一、化學反應速率的表示方法,,molL1min1、molL1h1、molL1s1,單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增,加,mnpq,化學反應速率應用中的注意事項 (1)化學反應速率通常是指某一段時間內(nèi)的平均反應速率,而不是瞬時反應速率。 (2)在表示化學反應速率時,不能用固體或純液體物質(zhì)來表示。 (3)在同一化學反應中,選用不同物質(zhì)表示化學反應速率,其數(shù)值可能相同也可能不相同,但表示的意義相同。因此,表示化學反應速率時,必須指明用哪種物質(zhì)作為標準,在v的后面將該物質(zhì)的化學式用括號括起來。,解析因為CaCO3是固體,H2O為純液體,不能用其濃度的變

3、化來表示化學反應速率,D中CaCl2為生成物,故應用其濃度的增加表示反應速率,故B、C、D項錯誤; 在同一反應中,選用不同的物質(zhì)表示反應速率,反應速率數(shù)值之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,數(shù)值可能相同,也可能不同,但意義相同,故A項正確。,例1對于反應:CaCO32HCl===CaCl2H2OCO2,下列說法正確的是 A.用HCl和CaCl2表示的反應速率數(shù)值不同,但所表示的意義相同 B.不能用CaCO3的濃度變化來表示反應速率,但可用水來表示 C.用H2O和CO2表示的化學反應速率相同 D.用CaCl2濃度的減小表示其反應速率,答案,解析,,方法總結(jié),對于反應CaCO32HCl===CaC

4、l2CO2H2O,可以用下列方法來測定反應速率: (1)測定收集一定體積的CO2時所用的時間。 (2)測定一段時間內(nèi)溶液中c(H)的變化。 (3)測定一定質(zhì)量的CaCO3完全溶解所需時間。 (4)測定一定時間內(nèi)產(chǎn)生CO2氣體的體積。,例2用大理石(雜質(zhì)不與稀鹽酸反應)與稀鹽酸反應制CO2,實驗過程記錄如圖所示,下列有關說法正確的是 A.OE段表示的反應速率最快 B.EF段表示的反應速率最快,收集的CO2最多 C.FG段表示的收集的CO2最多 D.OG段表示隨著時間的推移,反應速率逐漸增大,答案,解析,,解析CaCO3與稀鹽酸反應的化學方程式為CaCO32HCl===CaCl2CO2H2O。圖像

5、的橫坐標是時間,縱坐標是生成二氧化碳的體積,很明顯是用單位時間內(nèi)放出CO2的體積來表示其反應速率的,表現(xiàn)在圖像上就是曲線的斜率,斜率越大,反應速率越大,單位時間內(nèi)放出的CO2越多。由圖可以看出,EF段反應速率最快,收集的CO2最多;整個反應過程中,反應速率加快的幅度先小(OE段)后大(EF段)再小(FG段),而不是逐漸增大,所以只有B項正確。,方法規(guī)律,物質(zhì)的量(氣體體積或物質(zhì)的量濃度、反應物轉(zhuǎn)化率及物質(zhì)的百分含量)時間曲線中,斜率大小可以表示反應速率的大小。,,二、化學反應速率的計算與比較,,1.利用反應速率的定義式v 求算。 2.利用化學反應中各物質(zhì)的速率之比等于化學計量數(shù)之比的規(guī)律求算

6、。,例3反應4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在10 L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45 mol。 (1)某同學計算此反應的平均速率v(H2O) molL1s10.015 molL1s1,判斷該同學計算結(jié)果是否正確?________,若不正確請改正:___________ ______________________________。,答案,解析,不正確,v(H2O),(2)計算用NH3表示的反應速率v(NH3)________________。,答案,解析,0.001 molL1s1,3.利用三段式進行計算 對于反應:mA(g)nB(g)===p

7、C(g)qD(g)。t0 s時,A的濃度為a molL1,B的濃度為b molL1。反應進行至t1 s時,A消耗了x molL1,則反應速率可計算如下: mA nB===pCqD 起始濃度(molL1) a b 0 0 轉(zhuǎn)化濃度(molL1) 最終濃度(molL1) 則v(A)_______ molL1s1, v(B)_________ molL1s1。,答案,例4反應A(g)3B(g)2C(g)2D(g)在四種不同情況下的反應速率分別為 v(A)0.15 molL1min1 v(B)0.01 molL1s1 v(C)0.40 molL1min1 v(D)0.45 molL1min1

8、則該反應在不同情況下進行的快慢順序為______________。,,答案,解析,解析方法一:將以不同物質(zhì)表示的反應速率換算為用同一物質(zhì)表示的速率,再比較速率數(shù)值的大小。 若以物質(zhì)A為標準,根據(jù)用不同物質(zhì)表示同一反應的速率時,速率之比等于各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比,將、、的反應速率換算為用物質(zhì)A表示的反應速率,則有:,故反應在不同情況下進行的快慢順序為。,方法二:首先將反應速率單位統(tǒng)一為molL1min1,則v(B)0.60 molL1 min1,然后根據(jù)反應速率與對應物質(zhì)化學計量數(shù)之比的大小進行判斷。由化學方程式A(g)3B(g)2C(g)2D(g)得出:,故反應在不同情況下進行的快慢順序為。,

9、方法點撥,化學反應速率的大小比較方法 方法1:首先統(tǒng)一單位,然后轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)的反應速率,再比較大小。 方法2:首先統(tǒng)一單位,然后同除以對應物質(zhì)的化學計量數(shù),再比較大小。,例5將化合物A的蒸氣1 mol充入0.5 L容器中加熱分解:2A(g)B(g)nC(g)。反應到3 min時,容器內(nèi)A的濃度為0.8 molL1,測得這段時間內(nèi),平均速率v(C)0.6 molL1min1,則化學反應方程式中n值為____,v(B)__________________。,答案,解析,3,0.2 molL1min1,解析因為化學反應方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于相應物質(zhì)的反應速率之比,所以欲求n值,可先求v

10、(A)的值。c(A)2 molL1 0.8 molL11.2 molL1,A的化學反應速率: 0.4 molL1min1,則v(A)v(C)2n0.4 molL1min1 0.6 molL1min123,故n3。 0.2 molL1min1。,易錯警示,(1)計算化學反應速率時,容易忽視體積,而用物質(zhì)的量變化除以時間。 (2)利用反應速率之比等于化學計量數(shù)之比計算反應速率時,容易忽略化學計量間的比值。,例6一定溫度下,某2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示,請回答下列問題: (1)該反應的反應物是_______。,解析由圖像信息可知,反應過程中X、Y的物質(zhì)的

11、量不斷減少,故X、Y為反應物。,答案,解析,X、Y,(2)010 s時,平均反應速率v(Z)_________________。,答案,解析,0.079 molL1s1,(3)010 s時,平均反應速率v(X)_____(填“”“<”或“”)v(Y)。,解析010 s時,c(X)c(Y),故v(X)v(Y)。,答案,解析,,(4)該反應的化學方程式為____________。,解析由圖中信息可知n(X)n(Y)n(Z)112,即三者在化學方程式中的系數(shù)之比為112,反應物、生成物共存,故為可逆反應。,答案,解析,易錯警示,書寫可逆反應的化學方程式時,容易將可逆號寫成等號。,達標檢測,1.在2

12、L密閉容器內(nèi),某氣體反應物在2 s內(nèi)由8 mol變?yōu)?.2 mol,則用該氣體表示該反應的平均反應速率為 A.0.4 molL1s1 B.0.3 molL1s1 C.0.2 molL1s1 D.0.1 molL1s1,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,2.已知4NH3(g)5O2(g)===4NO(g)6H2O(g),若反應速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(molL1min1)來表示,下列關系正確的是,答案,1,2,3,4,5,6,,3.對于反應A(g)3B(g)===2C(g),下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應速率,其中反應進行得最快的是 A.v(A)0.01

13、molL1s1 B.v(B)0.02 molL1s1 C.v(B)0.60 molL1min1 D.v(C)1.0 molL1min1,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,解析對于同一反應在不同條件下的反應速率進行比較時,必須選定同一種速率單位和同一種物質(zhì),這樣比較才有意義。如選擇B物質(zhì)和單位molL1min1,并依據(jù)“各物質(zhì)的速率之比等于化學方程式中計量數(shù)之比”進行相應的換算,然后進行對比。 A項,v(B)3v(A)360 smin10.01 molL1s11.8 molL1min1; B項,v(B)60 smin10.02 molL1s11.2 molL1min1;,1,2,3,4,5,

14、6,4.一定溫度下,向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學反應,反應中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示,對該反應的推斷合理的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,A.該反應的化學方程式為3B4D6A2C B.反應進行到1 s時,v(A)v(D) C.反應進行到6 s時,B的平均反應速率為0.05 molL1s1 D.反應進行到6 s時,各物質(zhì)的反應速率相等,,解析A中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化之比等于化學方程式中計量數(shù)之比,n(A)n(B)n(C)n(D)(1.20) mol(1.00.4) mol(1.00.2) mol(0.40) mol6342,所以化學方程式為3B4C6A2D,錯誤;不

15、論在什么時刻,用各物質(zhì)表示的速率之比等于計量數(shù)之比,B、D錯誤。,1,2,3,4,5,6,5.在N2(g)3H2(g)2NH3(g)的反應中,經(jīng)過一段時間后,NH3的濃度增加了0.6 molL1,在此段時間內(nèi)用H2表示的平均反應速率為0.45 molL1 s1,則此段時間是 A.1 s B.2 s C.44 s D.1.33 s,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,6.為了提高煤的利用率,人們先把煤轉(zhuǎn)化為CO和H2,再將它們轉(zhuǎn)化為甲醇,某實驗人員在一定溫度下的密閉容器中,充入一定量的H2和CO,發(fā)生反應:,答案,解析,1,2,3,4,5,6,2H2(g)CO(g) CH3OH(g),測

16、定的部分實驗數(shù)據(jù)如下:,(1)在500 s內(nèi)用H2表示的化學反應速率是______________________。,2.96103 molL1s1,2.96103 molL1s1。,(2)在1 000 s內(nèi)用CO表示的化學反應速率是_________________________,1 000 s時CO的轉(zhuǎn)化率是________。,解析在1 000 s內(nèi)反應了的H2的濃度是c(H2)5.00 molL12.48 molL12.52 molL1,則反應了的CO的濃度是c(CO) c(H2)1.26 molL1,,答案,解析,1,2,3,4,5,6,1.26103 molL1s1,50.4%,(3)在500 s時生成的甲醇的濃度是____________。,解析在500 s內(nèi)反應了的H2的濃度為c(H2)1.48 molL1,則生成的CH3OH的濃度為c(CH3OH) c(H2)0.74 molL1。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,0.74 molL1,

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