化學(xué)反應(yīng)速率和速率的測定

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

化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)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(zhì)的物質(zhì)的量濃度公式是什么？若已知某物質(zhì)的質(zhì)量，怎樣求其物質(zhì)的量。第3頁,共34頁，2024年2月25日，星期天自主學(xué)習(xí)1.A物質(zhì)在2min內(nèi)濃度由1mol/L到2mol/L，求以A表示的化學(xué)反應(yīng)V。2.B物質(zhì)在反應(yīng)前濃度為3mol/L，3min后變?yōu)?.5mol/L，求以B表示的化學(xué)反應(yīng)V。3.在V為10L的容器中，氣體的質(zhì)量為10g,5min后H2被消耗完，求以H2表示的化學(xué)反應(yīng)V。第4頁,共34頁，2024年2月25日，星期天一、化學(xué)反應(yīng)速率

1、含義：

2、表示方法：

3、數(shù)學(xué)表達式：

4、單位：

化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢的物理量。

化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間（如每秒，每分，每小時）內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化來表示。在容積不變的反應(yīng)器中，通常是用單位時間內(nèi)反應(yīng)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(shè)問1：在下列方程式中，哪些物質(zhì)可表示化學(xué)反應(yīng)速率？2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)C(s)+CO2(g)=CO(g)設(shè)問2：化學(xué)反應(yīng)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(yīng)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(jié)果，你會得出什么結(jié)論？結(jié)論：對于在一個容器中的一般反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率的表示方法時應(yīng)注意的幾個問題：

1.上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時速率。

2.化學(xué)反應(yīng)速率是標量，無正負號。一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。3.由于在反應(yīng)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(yīng)一般不用純液體或固體來表示化學(xué)反應(yīng)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(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但表示的意義相同。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標準。每種物質(zhì)都可以用來表示同一反應(yīng)的快慢。

5、在同一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。

理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時應(yīng)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(zhì)來表示反應(yīng)速率。例1、反應(yīng)4NH3+5O2===4NO+6H2O在5L的密閉容器中進行，30s后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)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(yīng)速率的大小例2、反應(yīng)A+3B==2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)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(yīng)在不同條件下速率快慢順序是④﹥②=③﹥①結(jié)論2：在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小，還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的大小來說明。應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)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(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)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(yīng)生成氣體Z，經(jīng)過tmin后，測得物質(zhì)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(yīng)的反應(yīng)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(xí)題：已知反應(yīng)N2+3H22NH3

，根據(jù)下圖判斷1、A是______物質(zhì)的量濃度變化情況2、C是______物質(zhì)的量濃度變化情況3、2分鐘內(nèi)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(yīng)的化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(zhì)的量的A、B混合于2L密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：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(yīng)速率為0.125mol/(L·min)，求：(1)此時A的物質(zhì)的量濃度?(2)B的平均反應(yīng)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(yīng)的實驗，你準備如何比較反應(yīng)速率的快慢？第17頁,共34頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)反應(yīng)速率的測量

2、化學(xué)反應(yīng)進行的時候，反應(yīng)物和生成物的濃度都在不斷地變化，由于反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物濃度的變化，必然引起其他物質(zhì)濃度發(fā)生相應(yīng)的變化。因此，化學(xué)反應(yīng)速率只要用反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì)（反應(yīng)物或生成物）的濃度變化來表示，一般以最容易測定的物質(zhì)表示。3、在物質(zhì)的諸多性質(zhì)中,特別是在溶液中,當(dāng)反應(yīng)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(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)的速率.1、化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率測定的基本思路：可用于化學(xué)反應(yīng)速率測定的基本性質(zhì)①可直接觀察的性質(zhì),如釋放出的氣體的體積和體系的壓強②依靠科學(xué)儀器才能測量的性質(zhì),如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力③在溶液中,當(dāng)反應(yīng)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(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)的速率.第19頁,共34頁，2024年2月25日，星期天①觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢；②觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)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(yīng)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(yīng)的快慢定量描述實驗測量判斷反應(yīng)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(zhì)的物質(zhì)的量的變化③測定物質(zhì)或離子的濃度變化④測定體系的溫度或測定反應(yīng)的熱量變化實驗測量判斷反應(yīng)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(nèi)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(xué)反應(yīng)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(yīng)5、觀察收集10mLH2所用的時間

二、化學(xué)反應(yīng)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(jié)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(dǎo)氣管順暢

b液體快速滴下

c滴完后迅速關(guān)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(yīng)時間(min)反應(yīng)速率(mL/min)1mol/LH2SO44mol/LH2SO4結(jié)論：

鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)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(yīng)比1mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快。第25頁,共34頁，2024年2月25日，星期天測量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法1、量氣法2、比色法3、電導(dǎo)法4、激光技術(shù)法第26頁,共34頁，2024年2月25日，星期天測量化學(xué)反應(yīng)速率的常見方法1、量氣法2、比色法3、電導(dǎo)法4、激光技術(shù)法1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義及數(shù)學(xué)表達式2、常見實驗室測定化學(xué)反應(yīng)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(nèi)有催化劑)充入2mol的SO2和1molO2，經(jīng)2S，測得容器內(nèi)有1mol的SO3，則該反應(yīng)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(yīng)生成C，其反應(yīng)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(guān)系2V(B)==3V(A)，3V(C)==2V(B)。則此反應(yīng)可表示為()A、2A+3B==2CB