化學反應速率和速率的測定

關于化學反應速率和速率的測定回憶鈉和鉀分別與水反應的現(xiàn)象。比較等物質的量濃度的鹽酸和醋酸與大理石反應的快慢。不同的化學反應快慢是不一樣的。怎么來比較和描述不同反應的快慢呢？

化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的一個物理量。第2頁,共34頁，2024年2月25日，星期天溶液中溶質的物質的量濃度公式是什么？若已知某物質的質量，怎樣求其物質的量。第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天自主學習1.A物質在2min內濃度由1mol/L到2mol/L，求以A表示的化學反應V。2.B物質在反應前濃度為3mol/L，3min后變?yōu)?.5mol/L，求以B表示的化學反應V。3.在V為10L的容器中，氣體的質量為10g,5min后H2被消耗完，求以H2表示的化學反應V。第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天一、化學反應速率

1、含義：

2、表示方法：

3、數(shù)學表達式：

4、單位：

化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的物理量。

化學反應速率用單位時間（如每秒，每分，每小時）內反應物或生成物的物質的量的變化來表示。在容積不變的反應器中，通常是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。

V=△C/△t

mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）

第5頁,共34頁，2024年2月25日，星期天設問1：在下列方程式中，哪些物質可表示化學反應速率？2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)C(s)+CO2(g)=CO(g)設問2：化學反應速率是平均值還是瞬時值？第6頁,共34頁，2024年2月25日，星期天問題一、V（N2）、V（H2

）與V（NH3）的數(shù)值是否相同？問題二、是否表示此反應的同一種速率？數(shù)值上有何規(guī)律？問題三、由上述計算題的結果，你會得出什么結論？結論：對于在一個容器中的一般反應aA+bB=cC+dD來說

V(A)：V(B)：V(C)：V(D)

=△C(A)：△C(B)：△C(C)：△C(D)

=△n(A)：△n(B)：△n(C)：△n(D)

=a：b：c：d第7頁,共34頁，2024年2月25日，星期天理解化學反應速率的表示方法時應注意的幾個問題：

1.上述化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率。

2.化學反應速率是標量，無正負號。一般都取正值，所以化學反應速率一般為正值。3.由于在反應中固體和純液體的濃度是恒定不變的，因此對于有純液體或固體參加的反應一般不用純液體或固體來表示化學反應速率。

第8頁,共34頁，2024年2月25日，星期天4、對于同一個反應來說，用不同的物質來表示該反應的速率時，其數(shù)值不同，但表示的意義相同。因此，表示化學反應速率時，必須指明是用反應體系中的哪種物質做標準。每種物質都可以用來表示同一反應的快慢。

5、在同一個反應中，各物質的反應速率之比等于方程式中的系數(shù)比。

理解化學反應速率的表示方法時應注意的幾個問題：

第9頁,共34頁，2024年2月25日，星期天常見題型例舉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·sB、v(NO)=0.008mol/L·sC、v(H2O)=0.003mol/L·sD、v(NH3)=0.002mol/L·sv(NO)=0.3/（5×30）=0.002mol/L·s第10頁,共34頁，2024年2月25日，星期天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-1②VB=0.6mol·L-1·s-1

③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

則該反應在不同條件下速率快慢順序是④﹥②=③﹥①結論2：在同一反應中，反應速率的大小不能單純地看數(shù)值大小，還要結合化學方程式中物質的化學計量數(shù)的大小來說明。應化為同一種物質的反應速率再進行比較（標準一致，單位統(tǒng)一，）第11頁,共34頁，2024年2月25日，星期天3、根據(jù)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：3X2+Y2===2Z3X2+Y2===2X3Y第12頁,共34頁，2024年2月25日，星期天習題：已知反應N2+3H22NH3

，根據(jù)下圖判斷1、A是______物質的量濃度變化情況2、C是______物質的量濃度變化情況3、2分鐘內N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)第13頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

在2L的密閉容器中，加入1molN2和3mol的H2，發(fā)生N2+3H22NH3

，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。解：N2+3H22NH3起始量（mol）：1302s末量（mol）：1-0.23-0.60.4變化量（mol）：0.20.60.4

則V（N2）=0.2/2×2=0.05

mol/（L·s）

V（H2）=0.6/2×2=0.15mol/（L·s）

V(NH3)=0.4/2×2=0.1

mol/（L·s）

第14頁,共34頁，2024年2月25日，星期天注意：計算化學反應速率的步驟:

起始濃度c（起始）變化濃度Δc

終了濃度c（終了）

----三段式第15頁,共34頁，2024年2月25日，星期天例2:將等物質的量的A、B混合于2L密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g），4min后測得C（D）=0.5mol/L，C(A):C(B)=3:5，C的平均反應速率為0.125mol/(L·min)，求：(1)此時A的物質的量濃度?(2)B的平均反應速率?(3)x的值是多少?第16頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

不同濃度的稀硫酸與鋅反應的實驗，你準備如何比較反應速率的快慢？第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天化學反應速率的測量

2、化學反應進行的時候，反應物和生成物的濃度都在不斷地變化，由于反應體系中一種反應物濃度的變化，必然引起其他物質濃度發(fā)生相應的變化。因此，化學反應速率只要用反應體系中任何一種物質（反應物或生成物）的濃度變化來表示，一般以最容易測定的物質表示。3、在物質的諸多性質中,特別是在溶液中,當反應物或生成本身有比較明顯的顏色時,人們常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的速率.1、化學反應速率是通過實驗測定的。第18頁,共34頁，2024年2月25日，星期天化學反應速率測定的基本思路：可用于化學反應速率測定的基本性質①可直接觀察的性質,如釋放出的氣體的體積和體系的壓強②依靠科學儀器才能測量的性質,如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導電能力③在溶液中,當反應物或生成本身有比較明顯的顏色時,人們常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的速率.第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天①觀察產生氣泡的快、慢；②觀察試管中剩余鋅粒的質量的多、少；③用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低定性描述實驗現(xiàn)象

判斷反應的快慢第20頁,共34頁，2024年2月25日，星期天實驗測量判斷反應的快慢定量描述實驗測量判斷反應的快慢定量描述①測定氣體的體積或體系的壓強②測定物質的物質的量的變化③測定物質或離子的濃度變化④測定體系的溫度或測定反應的熱量變化實驗測量判斷反應的快慢定量描述第21頁,共34頁，2024年2月25日，星期天

按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶內各盛有2g鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL4mL/L的硫酸，比較二者收集10mLH2所用的時間。二、化學反應速率的實驗測定第22頁,共34頁，2024年2月25日，星期天實驗步驟：1、連接實驗裝置2、檢查裝置的氣密性3、先向錐形瓶中加入鋅粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反應5、觀察收集10mLH2所用的時間

二、化學反應速率的實驗測定第23頁,共34頁，2024年2月25日，星期天注意事項：1、注意安全，團結協(xié)作2、如何檢查裝置的氣密性3、何時計時，用何儀器計時4、稀硫酸滴入時注意：

a:保持導氣管順暢

b液體快速滴下

c滴完后迅速關閉分液漏斗活塞5、注射器讀數(shù)到什么位置，是10mL處嗎第24頁,共34頁，2024年2月25日，星期天加入試劑反應時間(min)反應速率(mL/min)1mol/LH2SO44mol/LH2SO4結論：

鋅跟硫酸反應產生氣泡，收集10mL氣體。濃硫酸所用的時間比稀硫酸所用的時間短實驗數(shù)據(jù)：實驗現(xiàn)象：4mol/L的硫酸與鋅反應比1mol/L的硫酸與鋅反應快。第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天測量化學反應速率的常見方法1、量氣法2、比色法3、電導法4、激光技術法第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天測量化學反應速率的常見方法1、量氣法2、比色法3、電導法4、激光技術法1、化學反應速率的含義及數(shù)學表達式2、常見實驗室測定化學反應速率第27頁,共34頁，2024年2月25日，星期天(1)向2L的密閉容器(內有催化劑)充入2mol的SO2和1molO2，經2S，測得容器內有1mol的SO3，則該反應的速率可怎樣表示？(2)在一定條件下，密閉容器中合成氨，3H2+N22NH3，開始時測得C(H2）=4mol/L，C（N2）=1mol/L，2S末，測得C（N2）=0.9mol/L。求V（H2）為多大？第28頁,共34頁，2024年2月25日，星期天(1)解：2SO2+O22SO3起始量（mol）：2102s末量（mol）：1變化量（mol）：10.51

則V（SO2）=V（SO3）=0.25mol/（L·s）

V（O2）=0.125mol/（L·s）(2)解：V（N2）=△C(N2)/△t=0.05mol/（L·s）

V（H2）=3V（N2）

=0.15mol/（L·s）第29頁,共34頁，2024年2月25日，星期天1、在密閉容器中A與B反應生成C，其反應速率分別用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之間有以下關系2V(B)==3V(A)，3V(C)==2V(B)。則此反應可表示為()A、2A+3B==2CB