2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 魯科版選修4.doc
《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 魯科版選修4.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)案 魯科版選修4.doc(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第1課時 化學(xué)反應(yīng)速率 學(xué)習(xí)目標(biāo):1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念。2.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法。(重點(diǎn))3.能用化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識比較反應(yīng)的快慢。(難點(diǎn)) [自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知] 1.化學(xué)反應(yīng)的歷程 (1)基元反應(yīng):能夠一步完成的反應(yīng)叫基元反應(yīng)。大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是由幾個基元反應(yīng)組成的。 (2)反應(yīng)歷程 ①含義:基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列。 ②特點(diǎn)。 a.反應(yīng)不同,反應(yīng)歷程不同。 b.同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同。 ③決定因素:反應(yīng)歷程由反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件決定。 ④作用:反應(yīng)歷程的差別造成了化學(xué)反應(yīng)速率的不同。 微點(diǎn)撥:對于由多個基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)的快慢由最慢的一步基元反應(yīng)決定。 2.化學(xué)反應(yīng)速率 (1)表示方法 對于反應(yīng)體系體積不變的化學(xué)反應(yīng),通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示。 (2)數(shù)學(xué)表達(dá)式及單位 v=,單位為molL-1s-1或molL-1min-1。 (3)特點(diǎn) ①同一反應(yīng)選用不同物質(zhì)的濃度改變量表示速率,數(shù)值可能不同,但表示的意義相同。 ②各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)之比。 微點(diǎn)撥:(1)不用固體或純液體表示反應(yīng)速率。 (2)反應(yīng)速率表示一段時間內(nèi)反應(yīng)的平均速率,不是瞬時速率。 [基礎(chǔ)自測] 1.判斷對錯(對的在括號內(nèi)打“√”,錯的在括號內(nèi)打“”。) (1)化學(xué)反應(yīng)速率適用于可逆反應(yīng),不適用于非可逆反應(yīng)。( ) (2)在可逆反應(yīng)中,正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是正值,逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是負(fù)值。( ) (3)在同一化學(xué)反應(yīng)中,化學(xué)反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物濃度的改變來表示,也可以用生成物濃度的改變來表示,其數(shù)值可能相同,也可能不相同。( ) (4)化學(xué)反應(yīng)速率的單位可以是g(Ls)-1,也可以是kg (Ls)-1,甚至可以是t(Ls)-1等。( ) (5)合成氨反應(yīng)中,5 s末v(N2)=0.5 molL-1s-1時,v(NH3)=1 molL-1s-1。( ) [提示] (1) 化學(xué)反應(yīng)速率適用于可逆反應(yīng)和非可逆反應(yīng)。 (2) 化學(xué)反應(yīng)速率均為正值。 (3)√ (4) 化學(xué)反應(yīng)速率的單位為molL-1s-1或molL-1min-1。 (5) 化學(xué)反應(yīng)速率表示平均速率,不表示瞬時速率。 2.在密閉容器中,A與B反應(yīng)生成C,其反應(yīng)速率分別用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),則此反應(yīng)可表示為( ) A.2A+3B===2C B.A+3B===2C C.3A+2B===3C D.A+B===C C [由反應(yīng)中物質(zhì)的系數(shù)之比=反應(yīng)速率之比可得:v(A)∶v(B)∶v(C)=3∶2∶3。] 3.在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中,已知10 s內(nèi)硫酸的濃度減少了0.6 molL-1,若不考慮反應(yīng)過程中溶液體積的變化,則10 s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是( ) A.0.02 molL-1s-1 B.1.8 molL-1s-1 C.1.2 molL-1s-1 D.0.18 molL-1s-1 A [由v=可知,v(H2SO4)==0.06 molL-1s-1;由反應(yīng)2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑可知,v(H2SO4)∶v[Al2(SO4)3]=3∶1,則v[Al2(SO4)3]==0.02 molL-1s-1。] [合 作 探 究攻 重 難] 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 已知某條件下,合成氨反應(yīng)中不同時刻各物質(zhì)的濃度如下: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 起始濃度/(molL-1) 1.0 3.0 0.2 2 s末濃度/(molL-1) 0.6 1.8 1.0 4 s末濃度/(molL-1) 0.4 1.2 1.4 [思考交流] 1.前2 s內(nèi)v(N2)、v(H2)、v(NH3)各是多少? [提示] v(N2)==0.2 molL-1s-1 v(H2)==0.6 molL-1s-1 v(NH3)==0.4 molL-1s-1 2.2~4 s內(nèi)v(N2)、v(H2)、v(NH3)各是多少? [提示] v(N2)==0.1 molL-1s-1 v(H2)==0.3 molL-1s-1 v(NH3)==0.2 molL-1s-1 3.同一段時間內(nèi),v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)的值是多少? [提示] 1∶3∶2。 4.前2 s和2~4 s內(nèi),哪段時間內(nèi)的反應(yīng)速率快? [提示] 前2 s。 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組1 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 1.一定溫度下,向一個容積為2 L的裝有催化劑的真空密閉容器中通入1 mol N2和3 mol H2,3 min末測得容器內(nèi)壓強(qiáng)是起始壓強(qiáng)的,則0~3 min內(nèi),用H2的濃度變化來表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(H2)是( ) A.0.2 molL-1min-1 B.0.6 molL-1min-1 C.0.1 molL-1min-1 D.0.3 molL-1min-1 C [設(shè)0~3 min內(nèi),轉(zhuǎn)化的N2的物質(zhì)的量為x mol,用三段式法分析如下: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 初始/mol 1 3 0 轉(zhuǎn)化/mol x 3x 2x 平衡/mol 1-x 3-3x 2x 由=可得,x=0.2,則v(H2)==0.1 molL-1min-1,故選C項(xiàng)。] 2.化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(yīng),反應(yīng)物濃度隨反應(yīng)時間變化如圖所示,計(jì)算反應(yīng)4~8 min間的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16 min時反應(yīng)物的濃度,結(jié)果應(yīng)是( ) A.2.5 μmolL-1min-1和2.0 μmolL-1 B.2.5 μmolL-1min-1和2.5 μmolL-1 C.3.0 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1 D.5.0 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1 B [4~8 min時,反應(yīng)物濃度由20 μmolL-1變?yōu)?0 μmolL-1,故其平均反應(yīng)速率為=2.5 μmolL-1min-1。由圖中曲線可以看出,每隔4 min反應(yīng)物的濃度在原來的基礎(chǔ)上減半,故16 min時反應(yīng)物濃度應(yīng)為2.5 μmolL-1。] 題組2 化學(xué)反應(yīng)速率的應(yīng)用 3.已知可逆反應(yīng)mA+nBxC(A、B、C均為氣體)在t s內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(A) =a molL-1s-1,v(B)=b molL-1s-1,v(C)=c molL-1s-1。則x為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:41722099】 A.bc/n B.c/b C.cm/a D.a(chǎn)c/m C [由m∶n∶x=a∶b∶c,得x=或。] 4.某溫度下,濃度均為2 molL-1的兩種氣體X2和Y2在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)生成氣體Z,經(jīng)過t min后,測得各物質(zhì)的濃度分別為c(X2)=0.8 molL-1,c(Y2)=1.6 molL-1,c(Z)=0.8 molL-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:41722100】 A.3X2+Y2===2X3Y B.2X2+Y2===2X2Y C.X2+4Y2===2XY4 D.2X2+3Y2===2X2Y3 A [由題意可知,Δc(X2)=1.2 molL-1,Δc(Y2)=0.4 molL-1,Δc(Z)=0.8 molL-1,則Δc(X2)∶Δc(Y2)∶Δc(Z)=3∶1∶2,故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X2+Y2===2Z,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知Z為X3Y,A項(xiàng)正確。] 化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法 (1)利用化學(xué)方程式計(jì)算 ①寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 ②找出各物質(zhì)的初始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。 ③根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。 如反應(yīng): mA(g)+nB(g) pC(g) 起始濃度/molL-1 a b c 轉(zhuǎn)化濃度/molL-1 x 某時刻濃度/molL-1 a-x b- c+ ④根據(jù)公式v(A)=進(jìn)行計(jì)算。 (2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比計(jì)算 如對于反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g),有關(guān)系v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p,或v(A)=v(B)=v(C)。 化學(xué)反應(yīng)速率的快慢比較 已知反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),用下列數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率。 (ⅰ)v(A)=0.01 molL-1s-1 (ⅱ)v(B)=0.02 molL-1s-1 (ⅲ)v(B)=0.60 molL-1min-1 [思考交流] 1.反應(yīng)速率(ⅱ)>(ⅰ)嗎? [提示] 否。v(B)=3v(A)=30.01 molL-1s-1=0.03 molL-1s-1>0.02 molL-1s-1,故反應(yīng)速率(ⅰ)>(ⅱ)。 2.反應(yīng)速率(ⅲ)>(ⅱ)嗎? [提示] 否。v(B)==0.01 molL-1s-1<0.02 molL-1s-1,故反應(yīng)速率(ⅱ)>(ⅲ)。 3.你認(rèn)為比較用不同物質(zhì)的濃度變化來表示化學(xué)反應(yīng)速率大小時,應(yīng)注意什么? [提示] 比較用不同物質(zhì)的濃度變化來表示化學(xué)反應(yīng)速率的大小時,不能僅憑表面數(shù)據(jù),必須結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行換算,同時應(yīng)注意單位統(tǒng)一。 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 1. 對于反應(yīng)A2(g)+3B2(g)===2C(g)來說,下列化學(xué)反應(yīng)速率表示反應(yīng)進(jìn)行最快的是( ) A.v(B2)=0.8 molL-1s-1 B.v(A2)=0.4 molL-1s-1 C.v(C)=0.6 molL-1s-1 D.v(B2)=0.42 molL-1s-1 B [若以物質(zhì)A2為標(biāo)準(zhǔn),將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A2表示的反應(yīng)速率,則有:A項(xiàng),v(A2)==≈0.267 molL-1s-1;C項(xiàng),v(A2)===0.3 molL-1s-1;D項(xiàng),v(A2)===0.14 molL-1s-1。綜上所述,B項(xiàng)表示反應(yīng)進(jìn)行最快。] 2.將氮?dú)狻錃獾幕旌蠚怏w分別充入甲、乙、丙三個容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng),經(jīng)過一段時間后,反應(yīng)速率為: 甲:v(H2)=3 molL-1min-1; 乙:v(N2)=2 molL-1min-1; 丙:v(NH3)=1 molL-1min-1, 則這段時間內(nèi)三個容器中合成氨的反應(yīng)速率大小是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:41722101】 A.甲>乙>丙 B.甲=乙=丙 C.乙>甲>丙 D.甲>丙>乙 C [由合成氨反應(yīng)的方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可得:甲中v(H2)=3 molL-1min-1;乙中v(N2)=2 molL-1min-1,則v(H2)=3v(H2)=32 minL-1min-1=6 molL-1min-1;丙中v(NH3)=1 molL-1min-1,則v(H2)=v(NH3)=1 molL-1min-1=1.5 molL-1min-1。則三個容器中的化學(xué)反應(yīng)速率大小關(guān)系為乙>甲>丙。] [教師備選] 反應(yīng)A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.15 molL-1s-1;②v(B)=0.6 molL-1s-1;③v(C)=0.4 molL-1s-1;④v(D)=0.45 molL-1s-1。 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)開_______。 [解析] ②v(A)=v(B)=0.6 molL-1s-1=0.2 molL-1s-1;③v(A)=v(C)=0.4 molL-1s-1=0.2 molL-1s-1;④v(A)=v(D)=0.45 molL-1s-1=0.225 molL-1s-1。 [答案] ④>③=②>① 比較化學(xué)反應(yīng)速率大小常用的方法 (1)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)法 當(dāng)比較同一反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的相對大小時,按相應(yīng)的化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)之比換算成同一物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率,單位統(tǒng)一,再比較數(shù)值大小。 (2)比值比較法 比較化學(xué)反應(yīng)速率與其相應(yīng)化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)的比值大小,在單位相同時,數(shù)值大者反應(yīng)速率大,如對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)===p(g),有v(A)、v(B)、v(C)三者中,單位相同時數(shù)值大者表示的反應(yīng)速率大。 [當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基] 1.在2 L密閉容器內(nèi),某氣體反應(yīng)物在2 s內(nèi)由8 mol變?yōu)?.2 mol,則用該氣體表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:41722102】 A.0.4 molL-1s-1 B.0.3 molL-1s-1 C.0.2 molL-1s-1 D.0.1 molL-1s-1 C [v====0.2 molL-1s-1。] 2.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3X(g)+Y(g)===nI(g)+2W(g),5 min末生成0.2 mol W(g),用I(g)表示的平均反應(yīng)速率為0.01 molL-1min-1,則化學(xué)反應(yīng)方程式中的n為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:41722103】 A.4 B.3 C.2 D.1 D [v(I)=0.01 molL-1min-1,則Δn(I)=0.01 molL-1min-12 L5 min=0.1 mol,而Δn(W)=0.2 mol,又Δn(I)∶Δn(W)=n∶2,得n=1。] 3.對于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示的反應(yīng)速率最快的是 ( ) A.v(A)=0.5 molL-1min-1 B.v(B)=1.2 molL-1s-1 C.v(D)=0.4 molL-1min-1 D.v(C)=0.1 molL-1s-1 D [采用歸一法進(jìn)行求解,即通過方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)將不同物質(zhì)的反應(yīng)速率折算成同一物質(zhì)的反應(yīng)速率進(jìn)行比較,B項(xiàng)中的B物質(zhì)是固體,不能表示反應(yīng)速率;C項(xiàng)中對應(yīng)的v(A)=0.2 molL-1min-1;D項(xiàng)中對應(yīng)的v(A)=3 molL-1min-1。] 4.根據(jù)下圖填空: (1)反應(yīng)物是________;生成物是________。 (2)在2 min內(nèi)用A、B、C表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為______________、______________、______________。 (3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。 [解析] 已知在反應(yīng)過程中反應(yīng)物的濃度減小,生成物的濃度增大,故A、B為反應(yīng)物,C為生成物,由速率計(jì)算公式得: v(A)= molL-1min-1=3 molL-1min-1, v(B)= molL-1min-1=2 molL-1min-1, v(C)= molL-1min-1=3 molL-1min-1, 則三種物質(zhì)的系數(shù)之比為3∶2∶3,又因最終各物質(zhì)濃度不變且均不為零,故為可逆反應(yīng),其方程式為3A+2B3C。 [答案] (1)A、B C (2)3 molL-1min-1 2 molL-1min-1 3 molL-1min-1 (3)3A+2B3C- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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