化學(xué)課件化學(xué)反應(yīng)是怎樣進行的 化學(xué)反應(yīng)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)是怎樣進行的化學(xué)反應(yīng)速率

一、化學(xué)反應(yīng)是有歷程的1.基元反應(yīng):大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的,其中的每_____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(反應(yīng)機理):(1)含義:基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列。(2)特點:①反應(yīng)不同,反應(yīng)_____不同。②同一反應(yīng)在不同_____下的反應(yīng)歷程也可能不同。必備知識·素養(yǎng)奠基一步歷程條件(3)決定因素:反應(yīng)歷程由_______________________決定。(4)作用:反應(yīng)歷程的差別造成了_____________的不同。反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件化學(xué)反應(yīng)速率【巧判斷】(1)一個化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)歷程是固定的。 (

)提示:×。同一個化學(xué)反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的歷程可能不同。(2)所有的化學(xué)反應(yīng)都是由很多基元反應(yīng)組成的。 (

)提示:×。有些化學(xué)反應(yīng)就是基元反應(yīng),即只有一步反應(yīng)就能完成。二、化學(xué)反應(yīng)速率1.基本概念:2.特點(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_____,但表示的意義_____。(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________________。(3)對任意一個化學(xué)反應(yīng)aA+bB====dD+eE,化學(xué)反應(yīng)速率為不同相同化學(xué)計量數(shù)之比【巧判斷】(1)化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。 (

)提示:×?；瘜W(xué)反應(yīng)的速率不能用固體或純液體來表示。(2)化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1是指1s時某物質(zhì)的濃度為0.8mol·L-1。 (

)提示:×。化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol·L-1·s-1指的是1s內(nèi)某物質(zhì)的變化濃度為0.8mol·L-1

。(3)對于化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)速率越大,反應(yīng)現(xiàn)象越明顯。(

)提示:×。反應(yīng)的現(xiàn)象與反應(yīng)速率的大小沒有必然聯(lián)系。【做一做】反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2L的密閉容器中進行,1min后,NH3減少了0.12mol。求:(1)1min內(nèi),以NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為___________________。

(2)以O(shè)2表示的化學(xué)反應(yīng)速率為____________________。

(3)以NO表示的化學(xué)反應(yīng)速率為___________________。

(4)以H2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率為___________________。

(5)分別用NH3、O2、NO、H2O表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比為___________。△催化劑0.06mol·L-1·min-10.075mol·L-1·min-10.06mol·L-1·min-10.09mol·L-1·min-14∶5∶4∶6關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成知識點化學(xué)反應(yīng)速率的特點及相關(guān)計算【重點釋疑】1.化學(xué)反應(yīng)速率的特點:2.化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法:(1)定義式法利用公式v(A)=計算化學(xué)反應(yīng)速率。(2)關(guān)系式法利用化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量濃度變化量之比=化學(xué)計量數(shù)之比。(3)“三段式”法①求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟:a.寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。b.找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量。c.根據(jù)已知條件列方程計算。②計算中注意以下量的關(guān)系:a.對反應(yīng)物:c(起始)-c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)b.對生成物:c(起始)+c(轉(zhuǎn)化)=c(某時刻)c.轉(zhuǎn)化率=×100%【思考·討論】(1)中學(xué)教材中所說的反應(yīng)速率是瞬時速率還是平均速率?提示:平均速率。(2)同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時,數(shù)值相同嗎?提示:不一定,若化學(xué)計量數(shù)相同,則反應(yīng)速率相同,否則,不相同。(3)在C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的反應(yīng)中,可用哪些物質(zhì)表示反應(yīng)速率?在2Na+2H2O====2NaOH+H2↑的反應(yīng)中呢?提示:在C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反應(yīng)中,可以用H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度變化來表示反應(yīng)速率,而在2Na+2H2O====2NaOH+H2↑的反應(yīng)中只能用NaOH、H2的濃度變化來表示,即不能用固體或純液體來表示反應(yīng)速率,因為固體或純液體的濃度為常數(shù)?！景咐痉丁俊镜淅?2020·濟南高二檢測)將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol·L-1·min-1,求:(1)此時A的濃度及反應(yīng)開始前放入容器中的A、B的物質(zhì)的量;(2)B的平均反應(yīng)速率;(3)x的值是多少?【思維建?！拷獯鸨绢愒囶}思維流程如下:【解析】設(shè)A、B起始時的物質(zhì)的量均為amol,則:5min末,c(A)==0.75mol·L-1,v(B)==0.05mol·L-1·min-1,x∶1=v(C)∶v(B)=0.1mol·L-1·min-1∶0.05mol·L-1·min-1解得x=2答案:(1)0.75mol·L-1均為3mol(2)0.05mol·L-1·min-1

(3)2【遷移·應(yīng)用】1.(2020·黃山高二檢測)將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合,并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g),若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol·L-1,則下列說法中錯誤的是 (

)A.用物質(zhì)A表示反應(yīng)的平均速率為0.3mol·L-1·s-1B.用物質(zhì)B表示反應(yīng)的平均速率為0.6mol·L-1·s-1C.2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為30%D.2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol·L-1【解析】選B。解題時先利用所給條件列出“三段式”:

2A(g)

+

B(g)2C(g)起始濃度/(mol·L-1) 2 1 02s內(nèi)變化濃度/(mol·L-1) 0.6 0.3 0.62s時濃度/(mol·L-1) 1.4 0.7 0.6依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知v(A)==0.3mol·L-1·s-1;同理可知:v(B)=0.15mol·L-1·s-1;2s時A的轉(zhuǎn)化率=×100%=30%;2s時B的濃度為0.7mol·L-1;即B項錯誤。2.反應(yīng)N2+3H22NH3,在2L密閉容器中進行,半分鐘末有0.6molNH3生成。下列表示的化學(xué)反應(yīng)速率正確的是 (

)①v(NH3)=0.6mol·L-1·min-1②v(N2)=0.005mol·L-1·s-1③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1④v(NH3)=0.02mol·L-1·s-1⑤v(H2)=0.01mol·L-1·s-1⑥v(N2)=0.03mol·L-1·s-1A.①③⑥

B.②④⑤

C.①②③

D.④⑤⑥【解析】選C。已知半分鐘末有0.6molNH3生成,可列式求算:

N2

+

3H2

2NH330s轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L-1)0.150.450.3v(NH3)=0.6mol·L-1·min-1或0.01mol·L-1·s-1,v(N2)=0.3mol·L-1·min-1或0.005mol·L-1·s-1,v(H2)=0.9mol·L-1·min-1或0.015mol·L-1·s-1?！狙a償訓(xùn)練】1.(2020·婁底高二檢測)反應(yīng)4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經(jīng)2min后,B的濃度減少了0.6mol·L-1。對此反應(yīng)速率的正確表示是 (

)A.用A表示的反應(yīng)速率是0.8mol·L-1·s-1B.分別用B、C、D表示該反應(yīng)的速率,其比值是3∶2∶1C.在2min末時的反應(yīng)速率,用反應(yīng)物B來表示是0.3mol·L-1·min-1D.在這2min內(nèi)用B和C表示的反應(yīng)速率的值都是相同的【解析】選B。經(jīng)2min后,B的濃度減少了0.6mol·L-1,這2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(B)=0.3mol·L-1·min-1,而不是2min末時的反應(yīng)速率,C項錯誤;根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知B項正確,A、D兩項錯誤。2.(2020·邯鄲高二檢測)在2L密閉容器內(nèi),某氣體反應(yīng)物在2s內(nèi)由8mol變?yōu)?.2mol,則用該氣體表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為 (

)A.0.4mol·L-1·s-1

B.0.3mol·L-1·s-1C.0.2mol·L-1·s-1 D.0.1mol·L-1·s-1【解析】選C。用該氣體表示反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為v==0.2mol·L-1·s-1,C正確。3.(2020·福州高二檢測)反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol。(1)某同學(xué)計算此反應(yīng)的平均速率v(H2O)=mol·L-1·s-1=0.015mol·L-1·s-1,判斷該同學(xué)的計算結(jié)果是否正確?________,若不正確請改正:________________________。

(2)計算用NH3表示的反應(yīng)速率v(NH3)=________。

【解析】(1)Δc(H2O)==0.045mol·L-1,v(H2O)==0.0015mol·L-1·s-1。(2)v(NH3)=v(H2O)=×0.0015mol·L-1·s-1=0.001mol·L-1·s-1。答案:(1)不正確v(H2O)==0.0015mol·L-1·s-1(2)0.001mol·L-1·s-1【課堂回眸】課堂檢測·素養(yǎng)達標(biāo)1.(2020·聊城高二檢測)對于鋅粒與稀H2SO4的反應(yīng),下列說法中不正確的是(

)A.可選用顆粒大小基本相同的鋅粒與等體積不同濃度的硫酸反應(yīng),比較二者收集10mLH2所用的時間,從而計算反應(yīng)速率并說明濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài).可選用等質(zhì)量的鋅片和鋅粒與等量相同濃度的硫酸反應(yīng),記錄鋅完全消失的時間,從而計算反應(yīng)速率并說明固體表面積對反應(yīng)速率的影響C.可記錄溶液中c(H+)隨時間的變化(用pH計測定溶液的pH)來測量反應(yīng)速率D.可記錄溶液的溫度變化(用溫度計測量溫度)來測量反應(yīng)速率【解析】選D?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是指對于體系體積不變的反應(yīng),可用單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度(質(zhì)量、物質(zhì)的量)的改變量來表示,故A、B、C項可計算反應(yīng)速率并說明影響反應(yīng)速率的條件,而D項不知溫度變化與質(zhì)量、物質(zhì)的量的關(guān)系,故不正確。2.(2020·宣城高二檢測)已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,則正確的關(guān)系是 (

)A.v(NH3)=v(O2)

B.v(O2)=v(H2O)C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO)【解析】選D。根據(jù)化學(xué)方程式可得v(NH3)=v(O2)=v(NO)=v(H2O),可知只有D項正確。3.(2020·臨汾高二檢測)對于反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率,其中反應(yīng)進行得最快的是 (

)A.v(A)=0.01mol·L-1·s-1B.v(B)=0.02mol·L-1·s-1C.v(B)=0.60mol·L-1·min-1D.v(C)=1.0mol·L-1·min-1【解析】選A。對于同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率進行比較時,必須選定同一種速率單位和同一種物質(zhì),這樣比較才有意義。如選擇B物質(zhì)和單位mol·L-1·min-1,并依據(jù)“各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)方程式中計量數(shù)之比”進行相應(yīng)的換算,然后進行對比。A項,v(B)=3v(A)=3×60s·min-1×0.01mol·L-1·s-1=1.8mol·L-1·min-1;B項,v(B)=60s·min-1×0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1;D項,v(B)=v(C)=1.5mol·L-1·min-1,經(jīng)過比較可知A項反應(yīng)進行得最快。4.(2020·深圳高二檢測)一定溫度下,在固定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g)。若c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1時,需要15s,那么c(HI)由0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1時,所需反應(yīng)的時間為(

)A.等于5s B.等于10sC.大于10s D.小于10s【解析】選C。c(HI)從0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1過程中:v(HI)===0.002mol·L-1·s-1。假設(shè)v(HI)不變,則c(HI)從0.07mol·L-1降到0.05mol·L-1時,Δt==10s。但反應(yīng)速率受濃度變化的影響,濃度越小,反應(yīng)速率越慢。隨著反應(yīng)的進行c(HI)越來越小,反應(yīng)速率越來越慢,故所需反應(yīng)時間大于10s。5.(2020·重慶高二檢測)用純凈的CaCO3與100mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2,實驗過程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),下列分析正確的是(

)A.OE段表示的平均反應(yīng)速率最快B.EF段,用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.4mol·L-1·min-1C.OE、EF、FG三段中,該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為2∶6∶7D.F點收集到的CO2最多【解析】選B。相同時間內(nèi),生成的CO2越多,反應(yīng)速率越快,由圖可知,相同時間內(nèi),EF段生成的CO2最多,所以EF段反應(yīng)速率最快,A項錯誤;由圖可知EF段生成的CO2的體積為672mL-224mL=448mL,即0.02mol,根據(jù)CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O,可知參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量為0.04mol,則鹽酸的濃度變化量為=0.4mol·L-1,則EF段,用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為

=0.4mol·L-1·min-1,B項正確;OE、EF、FG三段生成的CO2的體積分別為224mL、448mL、112mL,所以O(shè)E、EF、FG三段中,該反應(yīng)用CO2表示的平均反應(yīng)速率之比為224mL∶448mL∶112mL=2∶4∶1,C項錯誤;由圖可知,G點收集到784mL氣體,反應(yīng)結(jié)束,則G點收集到的CO2最多,D項錯誤。6.(2020·蘭州高二檢測)一定溫度下,在0.5L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示,10s時達到化學(xué)平衡狀態(tài)。則從反應(yīng)開始到10s末的反應(yīng)速率用X表示是 世紀金榜導(dǎo)學(xué)號(

)A.0.08mol·L-1·s-1

B.0.30mol·L-1·s-1C.0.16mol·L-1·s-1

D.0.32mol·L-1·s-1【解析】選C。從反應(yīng)開始到10s末的反應(yīng)速率