高中化学 2_1《化学反应速率》课件2 新人教版选修4 14页

第一节 化学反应速率 第二章 化学反应速率和化学平衡 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 定义 小车从 A 点经 3 秒向东位移 6 米，规定向东为正方向，则小车的速率为 2m/s. 其中， A 点：一个确定的起点（速率 =0 ） S ：一个和速率大小相匹配的时间单位 位移：能说明体系某种变化的可计量的性质 表示方法： 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。在容积不变的反应器中，通常是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。 2. 化学反应速率的表示方法 △ c 数学表达式： v = ——— = ——— △ t △ n /V △ t 单位： mol/(L •min ) mol/(L • s) (1) v 只取正直 (2) v 一般指平均速率，而非 瞬间速率 (3) 固体或纯液体的浓度可视为常数，所以 v 一般不能用固体或纯液体表示。 注意 (4) 一个化学反应涉及反应物生成物多种物质时，表示化学反应速率时必须指明用哪种物质做标准。 如对于任意一个反应， mA + nB = pY + qZ △ c (A) v A = ——— △ t △ c (B) v B = ——— △ t △ c (Y) v Y = ——— △ t △ c (Z) v Z = ——— △ t 解： N 2 + 3H 2 = 2NH 3 起始浓度 (mol/ L) 8 20 0 5min 后浓度 (mol/ L) 6 例：在密闭容器中合成氨气，开始时 N 2 的浓度 8mol/L ， H 2 的浓度为 20mol/L ， 5min 后 N 2 的浓度为 6mol/L ，用 N 2 、 H 2 和 NH 3 表示该反应的速率分别是多少？ △ c (H 2 )=6 △ c (NH 3 )=4 △ c (mol/L) △ c (N 2 ) v N2 = ——— = ——— =0.4mol/(L.min) △ t 2mol/L 5min △ c (H 2 ) v H2 = ——— = ——— =1.2mol /(L.min) △ t 6mol/L 5min △ c (NH 3 ) v NH3 = ———— = ——— =0.8mol /(L.min) △ t 4mol/L 5min △ c (N 2 )=2 求算化学反应速率时应注意： ① 同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其数值可能不同，但所表示的意义是相同的。 ② 用不同的物质表示同一反应的反应速率时，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的计量数之比。 即对于反应： aA + bB = cC + dD v A : v B : v C : v D = a : b : c : d 3 、化学反应速率的测定 化学反应速率是通过实验测定的。 (1) 包括能够直接观察的某些性质，如恒温恒压条件下测释放出的气体的体积或恒温恒容条件下测体系的压强； (2) 也包括必须依靠仪器测量的性质，如颜色的深浅，光的吸收，光的发射，导电能力等。 观察思考 实验 2-1 中可根据哪些相关的变化来测定该反应的反应速率？ 相同质量锌完全溶解于硫酸所用时间的不同 产生相同体积 H 2 所用的时间的不同 硫酸浓度的变化 4. 化学反应速率的简单计算 在解题过程中经常用“起始量、变化量、某时刻量”的 格式来分析解决问题。 例：对于反应： mA+nB=pC+qD ， A 的浓度为 a mon/L ， B 的浓度为 b mon/L ，反应进行至 t 1 时， A 消耗了 χ mon/L ，求用 A 、 B 、 C 、 D 的浓度变化分别表示的反应速率。 解： mA + nB = pC + qD t 0 s 起始浓度 (mol/ L) a b 0 0 转化浓度 (mol/ L) χ —— —— —— n χ m p χ m m q χ t 1 s 浓度 (mol/ L) a - χ b - —— —— —— n χ p χ m m m q χ 则 v A = ——— χ t 1 -t 0 mol /(L.s) v B = ——— nχ m(t 1 -t 0 ) mol/(L.s) v D = ——— qχ m(t 1 -t 0 ) mol/(L.s) v C = ——— pχ m(t 1 -t 0 ) mol/(L.s) 对于反应 A + 3B = 2C + 2D ，在四种不同情况下的反应速率分别 v A =0.15 mol/(L.S) ， v B =0.6 mol/(L.S) ， v C =0.4 mol/(L.S) ， v D =0.45 mol/(L.S) ，则在不同情况下，反应由快到慢的顺序是 ———————— ④>③=②>① 练习