課程內容
《化學反應速率》
回憶水和乙醇分別與金屬鈉反應的現象。
不同的化學反應快慢是不一樣的。怎樣來比較和描述不同反應的快慢呢?
一、化學反應速率的表示
化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
濃度常用單位:mol/L
時間常用單位:s、min
化學反應速率常用單位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
表達式:v=△c/△t
PS:1、通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示,所以反應速率是正值。
2、中學階段的化學反應速率是平均速率。
【例題】在2L的密閉容器中,加入1molN2和3molH2,發生N2+3H2=2NH3,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。
問題1:觀察并回答,分別用三種物質表示的反應速率之間有什么關系?
結論1:同一個反應,用不同的物質來表示反應速率,數值是不一樣的,所以應注明是由哪種物質表示的。
同一反應中,各物質的速率之比等于他們在化學方程式中的化學計量數之比。
常見題型例舉
1、用不同的物質來表示反應速率。
例1、反應4NH3+5O2=4NO+6H2O在5L的密閉容器中進行,30s后,NO的物質的量增加了0.3mol,則此反應的平均速率可表示為( )
A、v(O2)=0.01mol/(L·s) B、v(NO)=0.008mol/(L·s)
C、v(H2O)=0.003mol/(L·s) D、v(NH3)=0.002mol/(L·s)
2、比較反應速率的大小
例2、反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為
①VA=0.15mol·L-1·s-1 ②VB=0.6mol·L-1·s-1
③VC=0.4mol·L-1·s-1 ④VA=0.45mol·L-1·s-1
則該反應在不同條件下速率快慢順序是___________________
結論2:在一反應中,反應速率的大小不能單純地看數值大小。應化為同一種物質的反應速率再進行比較。
3、根據各物質的反應速率之比寫出化學方程式。
例3、某溫度下,濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應生成氣體Z,經過tmin后,測得物質的量濃度分別為:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,則該反應的反應方程式可表示為:___________________
練習:
1、某溫度時,圖中曲線X,Y,Z是在2L容器中X,Y,Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線。由圖中數據分析,該反應的化學方程式為_______________
反應從開始計時,2分鐘內Z的平均反應速率為_______________
2、在4個不同的容器中,在不同的條件下進行合成氨反應,根據在相同時間內測定的結果判斷,生成氨的速率最快的是( )
A、V(H2)=0.lmol/(L·min)
B、V(N2)=0.2mol/(L·min)
C、V(NH3)=0.15mol/(L·min)
D、V(H2)= 0.3mol/(L·min)
3、把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中,使它們發生如下反應:3X+Y=nZ+2W。2min末已生成0.2molW,若測知V(z)=0.1mol/(L·min),則
(1)上述反應中Z氣體的計量數n的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)上述反應在2min末時,已消耗的Y占原來的百分比是( )
A.20% B.25% C.33% D.50%
二、化學反應速率的測量
化學反應的速率是通過實驗測定的。
測定方法有:
1、直接觀察某些性質(如釋放出氣體的體積和體系壓強);
2、科學儀器測定(如顏色的深淺、光的吸收和發射、導電能力等);
3、溶液中,常利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。
(實驗2-1)實驗探究:
[思考與交流]
1、該實驗成功的關鍵是裝置的氣密性要好,如何檢驗該裝置的氣密性?
2、實驗為何選用1mol/L的硫酸與4mol/L的硫酸,而不選用0.1mol/L的硫酸與0.4mol/L的硫酸或10mol/L的硫酸與14mol/L的硫酸進行實驗?
3、還可根據反應速率相關量的哪些變化來測定該反應速率?
反應物(指氣體和液體,不含純液體和固體)的濃度越大,反應時間越短,反應速率越快。
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李老師
女,中教中級職稱
熱愛教育,樂于教育,有高尚的師德,事業心強,治學嚴謹,教育教學成績顯著。