化学反应速率ppt 课件.ppt
第二章 化学反应速率和化学平衡,第一节 化学反应速率,定向爆破,火箭发射,煤是古代植物埋藏在地下经历了复杂的变化，经过几亿年的时间，逐渐形成的固体可燃性矿物 大多数石油是由埋藏在地下沉积层中的有机物经过几百万年在75200摄氏度的温度下形成的,不同的化学反应快慢是不一样的。怎么样来比较和描述不同反应的快慢呢？,化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。,化学反应速率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。,浓度常用单位：mol/L,时间常用单位：s 、 min、h,化学反应速率常用单位:mol/(Ls) 或 mol/(Lmin),表达式：v = c/t,一、化学反应速率的表示,v = n/(Vt),PS：,1、通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值。,2、中学阶段的化学反应速率是平均速率。,3、浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言。,【例题】在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生 N2+3H2 =2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。,起始浓度(mol/L),2s末浓度(mol/L),观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？,问题1,变化浓度(mol/L),三步法,0.5,1.5,0,0.2,0.2,0.3,0.1,0.4,1.2,同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。 同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。,如在N2 + 3H2 =2NH3 中， v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2,结论1,常见题型例举,1、用不同的物质来表示反应速率。,例1、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为：A、v (O2)=0.01 mol/Ls B、 v (NO)=0.008 mol/LsC、 v (H2O)=0.003 mol/Ls D、 v (NH3)=0.002 mol/Ls,v (NO)=0.3/（530） =0.002 mol/Ls,2、比较反应速率的大小,例2、反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为VA = 0.15molL-1s-1 VB = 0.6molL-1s-1 Vc = 0.4molL-1s-1 VD = 0.45molL-1s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是, = ,结论2：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较。,3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。,例3、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L ，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：,3X2 + Y2 = 2Z,3X2 + Y2 = 2X3Y,习题：已知反应N2 +3H2 2NH3 ，根据下图判断,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？,H2,NH3,0.5mol/(L min ),化学反应速率测定的基本思路：,可用于化学反应速率测定的基本性质可直接观察的性质,如释放出的气体的体积和体系的压强依靠科学仪器才能测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力在溶液中,当反应物或生成本身有比较明显的颜色时,人们常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的速率.,反应速率的测定按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2g锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏斗分别加入40mL 1mol/L和40mL4moL/L的硫酸，比较二者收集10mLH2所用的时间。把实验结果填入下表：,请仔细阅读实验2-1，思考并写出实验目的、实验仪器和药品、实验步骤，然后与大家交流。实验目的：测量相同质量、颗粒大小相同的锌粒分别与1 molL-1稀硫酸、4 molL-1稀硫酸反应的反应速率。实验仪器：锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、注射器、铁架台实验药品：锌粒2粒（颗粒大小相同），1 molL-1稀硫酸、4 molL-1稀硫酸各40 mL,实验步骤：1、连接实验装置2、检查装置的气密性3、先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸先用镊子将锌粒置于锥形瓶内壁，然后再把锥形瓶缓缓立起，使锌粒滑至底部,由下到上，由左到右,固定注射器的活塞，通过分液漏斗向锥形瓶加水,实验步骤：4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应先取下分液漏斗的玻璃塞，再打开分液漏斗的活塞，使稀硫酸顺利滴入锥形瓶5、观察收集10mLH2所用的时间 或1分钟收集到的H2的体积,通过上述学习过程，你认为应该如何测定化学反应速率？只要是与反应物或生成物的浓度（或质量、物质的量）有关的性质都可以加以利用。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质的质量（或物质的量、浓度）。,本实验还可以如何测定锌和稀硫酸反应的速率1、测量溶液中的H+的浓度的变化2、测量溶液中的Zn2+的浓度变化3、测量氢气的体积或氢气的质量的变化4、测量体系的压强的变化5、测量锌粒的质量的变化6、测量溶液的导电能力的变化7、测量反应体系的热量变化,请设计实验测定该反应的速率1、测量溶液中的H+的浓度,1）用pH计测定溶液的pH，然后进行换算2）加入过量的Na2SiO3，使H+完成转化为沉淀，然后过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量，再把沉淀的质量换算成H+浓度。3）加入一定量（过量）的石灰石，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量剩余的石灰石。进行换算。4）取出锌粒，向剩余溶液中加入几滴酚酞试液，然后滴加一定浓度的NaOH溶液，当溶液由红色变为无色时，记下NaOH溶液的体积。,测量氢气的体积或氢气的质量1）测量氢气的体积2）测量氢气的质量用气球收集氢气，称量前后的质量称量整套装置反应前后的质量,习 题,1、 下列反应中 2 SO2 + O2 2 SO3 起始浓度（mol/L） 0.4 0.2 0 2 s后浓度（mol/L） 0.2求：V（SO2）、V（O2）、V（SO3）,2、在500 mL的密闭容器中装入1.5 mol H2，0.5 mol N2和0.05 mol NH3。若该反应的反应速率 V（H2）= 0.3 mol/（Lmin）时，求3分钟末时NH3的浓度？,3、把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L容器中，使它们发生如下反应：3X+Y= nZ+2W。2min末已生成0.2molW，若测知V(z)=0.1mol/(Lmin)，则上述反应中Z气体的计量数n的值是( )A.1 B.2C.3D.4上述反应在2min末时，已消耗的Y占原来的百分比是( )A.20% B.25%C.33%D.50%,D,B,4、在4个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应，根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ） AV（H2）= 0.1 mol/Lmin BV（N2）= 0.2 mol/Lmin CV（NH3）= 0.15 mol/Lmin DV（H2）= 0.3 mol/Lmin,注：此类题均换算为同一物质的速率为标准比较,B,5、一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3mol H2，3min末测此容器内压强是起始时压强的0.9倍。在此时间内用 H2的量的变化来表示该反应的平均反应速率 是（ ）A、0.2 mol/Lmin B、0.6 mol/Lmin C 、0.1 mol/Lmin D、0.1 mol/Lmin,C,6、将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应： NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g),2HBr(g) Br2(g)+H2(g)2min后，测知H2的浓度为0.5mol/L，HBr的浓度为4mol/L，若上述反应速率用V(NH3)表示，求V(NH3),7、某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图，由图中数据分析，该反应的化学方程式为？反应开始至2 min，Z的平均反应速率？,由图知，2 min内X、Y、Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol比值为312，可知3 X + Y = 2 Z，,V（Z）= = 0.05 mol/（Lmin）,
