第一节 化学反应速率
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兖州市第六中学 袁征兖州市第六中学 袁征
AIRBAGAIRBAG
3NaN3=2Na+3 N2
撞车时,约在 0.01 秒内发生如下反应:
反应约在 0.03 秒内完成
你知道下列化学变化进行得快还是慢?
节
日
焰
火
钟乳石平均生长速度是
每十年生长 0.01mm
煤
的
形
成
如何准确描述化学反应的快慢?
想一想物理中描述快慢的物理量是什么
二者的对比物理量 定义 共同点
化学反应速率
单位时间单位时间内内反应物反应物浓度浓度的减少的减少
或生成物或生成物浓度浓度的增加来表示的增加来表示
时间可测量的量:浓度
时间可测量的量:位移
单位时间内的位移速度
2 、化学反应速率的数学表达式:
v = —— ⊿c
⊿ t
一、一、化学反应速率化学反应速率1 、化学反应速率的定义:对于容积不变的反应 , 化学反应速率常用单位时间(如每秒,每分,每小时)内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
[例 1 ]
2L 的容器中,盛有 6.0mol 气体 A ,反应 4min 后, A 还剩余 3.6mol ,则用 A 的浓度变化表示的反应速率为 ____________________ 0.3mol/(L·min)
[例 2 ]在 2L 的密闭容器中,加入 2molN2 和 6molH2 发生N2+ 3H2 2NH3 , 2s 后测得容器中含有 1.6mol 的N2 ,此反应的速率若用 N2 的浓度变化来表示为多少?问 1 :若用 H2 的浓度变化来表示呢?问 2 : v(N2)=0.1mol/(L·s) 与 v(H2)=0.3mol/(L·s)是否表示此反应的同一种速率?
0.1mol/(L·s)
0.3mol/(L·s)
起始浓度 mol/L
转化浓度 mol/L
2S 末浓 mol/L
化学反应速率 mol/(L·s)
N2 1 0.2 0.8 0.1
H2 3 0.6 2.4 0.3
NH3 0 0.4 0.4 0.2
数值上有何规律? 如果用 NH3 来表示此反应速率是多少?
1 、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时,其数值是可以不同的,但是这些数值都表示同一个反应速率。因此化学反应速率的表示必须说明用哪种物质来做标准。
2、用同一反应体系中不同物质表示同一速率时,其数值比一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
注意 :
在 25℃ 时,向 100mL 盐酸中,放入 0.1mol 铁粉,反应进行到 2s 时收集到氢气 1.12L( 标况 ) 。若不考虑体积变化,则:(1) 前 2s 内用 FeCl2 表示的平均反应速率为 _______________
___
(2) 能用 Fe 表示化学反应速率吗?
0.25mol/( L·s)
[练习 3 ]
可以用气体或溶液表示化学反应速率。固体或纯液体的“浓度”是定值,因此不用纯液体和固体表示化学反应速率 .
注意 :
化学反应的速率是通过实验测定的。
• 测定方法有∶• 1、直接观察某些性质(如释放出气体的体积和
体系压强);• 2、科学仪器测定(如颜色的深浅、光的吸收和
发射、导电能力等);• 3、溶液中,常利用颜色深浅和显色物质浓度间
的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
实验测定的思路:因为化学反应中发生变化的是体系中的的化学物质(反应物及生成物),所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用
思考
2.如果没有注射器,用什么来代替?
1. 我们可以根据与速率相关的哪些
变化来测定该反应的反应速率 ?
〖实验实验 2-12-1 〗〗记录实验现象并思记录实验现象并思考考
加入试剂 反应时间( min ) 反应速率
1mol/L H2SO4
4mol/L H2SO4
你还能根据反应速率相关的哪些变化来测定该反应的反应速率 ?
学与问 :
习题 1、把 0.6molX 气体和 0.4molY 气体混合于 2L 容器中,发生反应: 3X(g) + Y(g) = n Z (g) + 2W(g) .5min 末已生成 0.2molW ,若测知以 Z浓度的变化来表示平均速率为 0.01mol/(L·min),则 (1) 上述反应 Z气体的化学计量数 n的值是 ________
(2) 上述反应在 5min 末时,已用去的 Y占原来物质的质量分数是 ___________
1
25%
1 、 A是 ________物质的量浓度变化情况
2、 C是 ________物质的量浓度变化情况
3、 2分钟内 N2 的平均速率是多少?
习题 2:已知反应 N2 +3H2 2NH3 ,根据下图判断:
H2
NH3
0.5mol/(L· min )
习题 3:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/L·s (2)v(B)=0.6mol/L·s (3)v(C)=0.4mol/L·s (4)v(D)=0.45mol/L·s
则该反应速率的快慢顺序为—————————。(1)>(4)>(2)=(3)
所以比较反应速率大小时,不仅要看反应速率数值本身的大小,还要结合化学方程式中物质的化学计量数的大小来说明。
在 25℃ 时,向 100mL 含 HCl 14.6g 的盐酸中,放入 5.6g 铁粉,反应进行到 2s 时收集到氢气 1.12L( 标况 ) ,之后反应又进行了 4s ,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:(1) 前 2s 内用 FeCl2 表示的平均反应速率为 _______________
___
(2) 后 4s 内用 HCl 表示的平均反应速率为 _____________
(3) 前 2s 与后 4s 比较,反应速率 __________ 较快。
0.25mol/( L·s)
0.25mol/( L·s)
前 2s
[习题 4 ]
(1)定义 : 通常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) 表示: v= c/ t△ △ ; 单位: mol/(L·min) 或 mol/(L·s)
( 3 )反应速率只取正值,是平均值。 不能用固体或纯液体来表示 ( 4 )必须指明具体物质。
(5) 同一反应中 : 速率之比 = 化学计量数之比
第一节 化学反应速率
作业
课本 P19 :习题 3 、 4 、5
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