《化学反应速率的表示方法》参考课件

化学反应速率的表示方法【思考与交流】你了解下列事物化学变化进行的快慢吗？烟花的爆炸是瞬间完成从反应快慢的角度来描述下列现象爆炸反应和燃烧反应反应速率极快反应速率快反应速率慢反应速率极慢酸碱溶液的中和反应酿酒石油的形成①一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品分解需要几百年。②汽车尾气NO、CO反应能生成N2、CO2，但汽车尾气中仍有NO、CO排放，因为反应太慢了有的反应我们认为快一点好!（2）①橡胶老化，钢铁腐蚀；②“云龙陛石”近几十年腐蚀加快；③乐山大佛近几十年腐蚀特别严重。有的反应我们认为慢一点好!不同的化学反应进行的快慢千差万别，“快”与“慢”是相对而言的，在科学研究和实际应用中，需要用一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示相类似，化学反应过程中进行的快慢用“反应速率”来表示。化学反应速率：表示化学反应快慢的物理量化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。V=——△C△t特别注意：气体的浓度用来表示气体的物质的量容器的体积化学反应速率的单位通常为：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1V=——△C△t例：看课本第32页H2O2分解的浓度变化表格，求0~20分钟内过氧化氢分解的平均速率。H2O2浓度变化量：0.80mol·L-1-0.40mol·L-1=0.40mol·L-1时间变化量：20min所以V（H2O2）==0.02mol·L-1·min-10.40mol·L-120min练习：请计算20~40分钟内该反应的平均速率0.01mol·L-1·min-10.10.20.30.40.50.60.70.81020304050607080t/min请同学们把表中的数据在左图的直角坐标系中表示出来请同学们根据图像分别计算第10~20、第60~70分钟内的平均速率。通过计算某段时间内的化学反应速率，可见，在不同的时间内，化学反应的速率可能不同。我们通常计算的是某时间段内化学反应的平均速率。当Δt非常小时，就是某时刻的即时速率，在该图像上就是某时刻对应的斜率。即时速率常用于反应、平衡以及图象的分析，没有信息不要求计算。平均速率多出现在高中计算中，必须掌握计算技巧。练习(一)请指出下列说法所表示的含义：某物质在某一化学反应中的反应速率为0.50mol/L·min。该说法表示该物质在参与反应时，1分钟内物质的量浓度减少(或增加)了为0.50mol/L.(二)在A+2B==C的反应中，已知其始时A的浓度为2mol/L，经过2分钟后，其浓度变为1mol/L，求该物质在2分钟内的反应速率。0.50mol/L·min交流与讨论N2O5在四氯化碳溶液中的分解反应：2N2O5==4NO+O2⑴、分别用反应物和生成物的物质的量浓度在单位时间内的变化来表示该反应的速率，将计算结果填入表2-2。书本P33⑵、请将化学反应速率的比值与它们在方程式中的计量数的比值进行比较，归纳它们之间有什么关系？t/min012345N2O5C(N2O5)/mol/L1.000.710.500.350.250.17C(N2O5)/moi/LNO2C(NO2)/mol/L00.581.001.301.501.66C(NO2)/mol/LO2C(O2)/mol/L00.150.250.330.380.42C(O2)/mol/LC(N2O5)t/mol/L.minC(NO2)t/mol/L.minC(O2)t/mol/L.minP33交流与讨论0.290.2900.500.2160.650.3320.3750.1660.1880.750.830.4300.5000.5800.1500.1250.1100.0950.0840.2500.581.001.301.661.500.150.250.330.380.42一个化学反应既有反应物又有生成物，表示化学反应速率时，即可用某反应物的浓度变化来表示，还可以用其它反应物或生成物的浓度变化来表示。例如：请同学们看课本第33页的化学反应，该反应的速率即可以用单位时间内N2O5的浓度减少来计算，还可以用单位时间内NO2或O2的浓度增加来表示。请同学们分别用三种物质来表示第3~4分钟内该反应的平均速率。V(N2O5)=0.10mol·L-1·min-1V(NO2)=0.20mol·L-1·min-1V(O2)=0.05mol·L-1·min-1这三个数字都可用于表示第3~4分钟内该反应的平均速率，也就是说，它们表示的化学反应速率是一样快的，但三者有什么关系？结论：同一反应速率可以用不同物质浓度变化表示，其数值之比等于方程式中的化学计量数之比。只要知道用某种物质来表示的化学反应速率数值，就可以换算成用其它物质来表示该反应速率。2、在同一反应中，用不同的物质表示的化学反应速率数值不一定相等，但其速率之比等于其系数之比。aA+bB==cC+dDv（A）：v（B）：v（C）：v（D）=a：b：c：d比较反应速率快慢，首先转化为同种物质表示的速率，并注意单位的一致性。练习已知：反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s则该反应速率的快慢顺序为。(1)(4)(2)=(3)在具体的化学反应过程中，化学反应速率各不相同，科学家是怎样来测量化学反应速率的呢？测定方法有∶１、化学方法直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）盐酸与碳酸钙反应生成CO2，通过测定一定时间内CO2气体的体积，可测定该反应的反应速率；化学反应速率是通过实验测定的２、物理方法（1）比色法由于物质对特定波长的光吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定反应物的浓度。（2）电导法根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化，从而计算化学反应速率。3、此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定[例1]在2L的密闭容器中，加入3mol和1mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。【说明】计算反应速率一般运用“三段思维法”，即“起始”、“转化”、“平衡”时的情况来考虑，这种方法的优点在于各物质的量及变化非常清晰，一目了然。本课小结：一、化学反应速率1、概念：表示化学反应快慢的物理量，化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位：mol·L-1·min-1、mol·L-1·S-1、mol·L-1·h-1等2、数学表达式：V=——△C△t3、对于同一化学反应速率用不同的的物质表示其化学反应速率，可能不相同，但其化学反应速率比等于化学方程式中化学计量数之比aA+bB==cC+dDv（A）：v（B）：v（C）：v（D）=a：b：c：d二、化学反应速率的测量：实验间接测量测定方法：１、化学方法----直接观察某些性质２、物理方法（1）比色法-----可以通过吸光度来测定反应物的浓度（2）电导法-----通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化3、此外激光技术也可以应用到化学反应速率的测定注意问题∶(1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度,它只与时间和浓度变化有关.(2)化学反应速率是标量，即只有大小而没有方向,无论用任何物质来表示反应速率都为正数。(3)对于固体物质或气态反应中的液体物质，反应在其表面进行，它们的“浓度”是不变的，因此不用液体和固体表示化学反应速率。(4)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率.因此,表示化学反应的速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准.(6)相同的反应在不同的条件下进行,要化成同一种进行比较，还要注意单位的换算。(7)同一反应中:速率(v)之比=系数之比=浓度变化(△c)之比(5)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是瞬时速度。练习1、反应A(g)+3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应，0.5min内C的物质的量增加了0.6mol，有关反应速率正确的是（）A、V(A)=0.005mol/(L·s)B、V(C)=0.002mol/(L·s)C、V(B)=V(A)/3D、V(A)=0.001mol/(L·s)A2、某化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中加热分解：2A(g)=B(g)+nC(g)，反应到3min时，容器内A的浓度变为0.8mol/L，测得这段时间内，平均速率v(c)=0.6mol/(L.min),则化学反应方程式中n值为_____，v(B)=_______mol/(L.min)。30.2速率比→计量系数比。3、某温度时，在2L容器中，x、y、z三种物质随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式是：_______________，反应开始至2min，z的平均速率是____________。3x+y=2z0.05mol/L.molyxz时间/min1.00.80.60.40.20.0123450.90.70.2物质的量/mol4、在2L密闭容器中，发生3A+B=2C的反应，若最初加入A和B都是4mol，A的平均反应速率是0.12mol/(L.s)，则10s后容器中的B的物质的量是：()A、1.6molB、2.8molC、3.2molD、3.6molC5、反应A+3B=2C+2D在不同条件下反应速率分别为则该反应进行的最快的是()：①V(A)=0.15mol/(L.S)②V(B)=0.6mol/(L.S)③V(C)=4mol/(L.min)④V(D)=0.15mol/(L.S)A.③B.①④C.②③D.②E.②④比较反应速率快慢，首先转化为同种物质表示的速率，并注意单位的一致性。C6、在温度、体积不变的容器中进行反应２ＨＩ＝＝H2＋Ｉ2，若反应物的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需反应时间应为（）A、＝10sB、＝12sC、＞12sD、＜12sCν＝(0.1mol/L－0.06mol)/L/20s=0.002mol/L.st=(0.06mol/L－0.036mol)/L/0.002mol/L.s=12s8.对于反应A+3B=2C+2D，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是()A.v(A)=0.15mol/(L·S)B.v(B)=0.6mol/(L·S)C.v(C)=1mol/(L·S)D.v(D)=2mol/(L·min)7.已知2SO2+O2=2SO3，若反应速率分别用v（SO2）、v（O2）、v（SO3）表示，则下列式子正确的是（）A、2v（SO3）=v（O2）B、v（SO2）=v（O2）=v（SO3）C、1/2v（SO2）=v（O2）D、v（O2）=2v（SO2）反应速率之比等于化学计量数之比标准一致，单位统一CC9.在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为；(3)前2s与后4s比较，反应速率较快。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s