化学反应的速率
详细内容
选修四 第二章第一节 化学反应速率
课前预习学案
一、预习目标：
1、了解化学反应速率的涵义
2、理解化学反应速率的表达式
二、预习内容
（一）化学反应速率
1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的 _________或生成物浓度的 _________来表示。
2.计算式
表达式中Δc表示浓度的改变量，单位为mol/L。
对于Δc（反应物）=c（初）-c(末), 对于Δc（生成物）=c（末）-c（初）。Δt表示反应所需时间，单位为s、min、h等。
3.单位
一般为 _________或 _________或_________ 。
4.意义
衡量化学反应进行的快慢程度。
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1反应速率的简单计算
2、了解化学反应速率的测量方法
学习重点:根据方程式计算反应速率
二、学习过程：
（一）反应速率的计算
要点一 化学反应速率的计算
1.化学反应速率的简单计算方法
（1）数学表达式：
例1、在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生 N2 + 3H2 NH3 ，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。
解： N2 + 3H2 2NH3
起始量（mol）： 1 3 0
2s末量（mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4
变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4
则 VN2==0.2/2×2==0.05 mol/（L•s） VH2==0.6/2×2==0.15 mol/（L•s）
VNH3==0.4/2×2==0.1 mol/（L•s）
[讨论]上述计算题的结果，你会得出什么结论？
（2）对某一具体的化学反应来说，用不同物质 的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，如：
aA+bB dD+eE
v (A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)= _________
（二）根据化学方程式对化学反应速率的计算
求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：
①写出有关反应的化学方程式；
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；
③根据已知条件列方程式计算。
例如：反应 mA + nB pC
起始浓度 （mol/L） a b c
转化浓度（mol/L） x
某时刻浓度（mol/L） a-x
要点二 化学反应速率大小的比较
（1）同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小，而要通过转化换算成同一物质表示，再比较数值的大小。
（2）比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA+bB==pY+qZ ,即
比较 与 若 则A表示的反应速率比B大。
（3）注意反应速率单位的一致性。
（4）注意外界条件对化学反应速率的影响规律。
在反应A+3B 2C+2D中，若某条 件下v(A)=0.15 mol/ (L•min) , 则此时用v(B)表示该反应的化学反应速率为v(B)= _________ ;若起始条件下，物质C的物质的量为0，经过5秒后，C的物质的量浓度为0.45 mol/L，则用v(C)表示该反应的化学反应速率为 _________ 。
达标练习：
1. NH3和纯净的O2在一定条件下发生
反应：4NH3（g）+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)，现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，测得生成的H2O占混合气体体积的40%，则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是 （ ）
A.v(N2)=0.125 mol/（L•min） B.v(H2O)=0.375 mol/（L•min）
C.v(O2)=0.225 mol/（L•min） D.v(NH3)=0.250 mol/（L•min）
2. 反应A+3B=4C+2D，在不同条件下反应，其平均反应速率v(X)（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）如下，其中反应速率最快的是（ ）
A．v(A)=0.4mol/(L•s) B．v(B)=0.8mol/(L•s)
C．v(C)=1.2mol/(L•s) D．v(D)=0.7mol/(L•s)
（三） 化学反应速率的测定
按图安装两套装置，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L和 40 mL 4 mol/L的硫酸，比较二者收集10 mL H2所用的时间。
实验现象：两套装置中加入H2SO4溶液后都立即产生气泡，但加入1 mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较_________，收集10 mL H2用的时间较_________ ；加入
4 mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较_________ ，收集10 mL H2用的时间较 _________ 。
例题2 将4 mol A气体和2 mol B气体在2L
的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：
2A(g)+B(g) 2C(g)，若经2 s后测得C的浓度
为0.6 mol/L，现有下列几种说法：
①用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol/(L•s)
②用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol/(L•s)
③2 s时物质A的转化率为70%
④2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L
其中正确的是 （ ）
A.①③ B.①④C.②③D.③④
四． 化学反应速率图象及其应用
物质的量（或浓度）―时间图象及其应用
Z
例如：某温度时，在定容（V L）容器中，X、Y、 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图象可进行如下计算：
（1）某物质的反应速率、转化率，
如：V(X)=( n1- n3) /vt3 mol/(L•s),
Y的转化率= (n2-n3)/n2 ×100%。
（2）确定化学方程式中的化学计量数之比
如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为 （n1-n3）∶(n2-n3)∶n2。
小试身手
一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y
气体的物质的量随反应时间
变化的曲线如右图。下列叙
述中正确的是 ( )
A.反应的化学方程式为5Y X
B.t1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时，正、逆反应速率相等
D.t3时，逆反应速率大于正反应速率
三 反思总结
反应速率的计算方法
反应速率的计算注意事项
测定反应速率的实验注意事项
四．当堂检测：
1. 反应N2（g）+3H2 （g） 2NH3 （g）刚开始时，N2的浓度为3 mol/L，H2的浓度为5 mol/L，3 min后测得NH3浓度为0.6 mol/L，则此时间内,下列反应速率表示正确的是 （ ）
A.v(NH3)=0.2 mol/（L•s） B.v(N2)=1.0 mol/（L•min）
C.v(H2)=1.67 mol/（L•min） D.v(H2)=0.3 mol/（L•min）
2. 氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5秒末为2.4 mol，则用氨气表示该反应的速率为 ( )
A.0.32 mol/（L•s）B.0.16 mol/（L•s）
C.1.6 mol/（L•s）D.0.8 mol/（L•s）
3. 在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g) B(g)+C(g)。若反应物的浓度由2 mol/L降到0.8 mol/L 需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol/L降到0.2 mol/L所需反应时间为 ( )
A.10 sB.大于10 s
C.小于10 sD.无法判断
4．已知某条件下，合成氨反应的数据如下：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始浓度/mol•L-1 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度/mol•L-1 0.6 1.8 1.0
4 s末浓度/mol•L-1 0.4 1.2 1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是 （ ）
A．2 s末氨气的反应速率=0.4mol/(L•s)
B．前2 s时间内氨气的平均反应速率=0.4mol/(L•s)
C．前4 s时间内氨气的平均反应速率=0.3mol/(L•s)
D．2 s～4 s时间内氨气的平均反应速率=0.2mol/(L•s)
课后练习与提高
1．化学反应速率是有单位的，下列表示的是化学反应速率的单位的是 （ ）
A．mol/min B．mol/s C．mol/(L•min)D．mol/(L•s)
2．在一个2L的容器中，放入2mol气体A，5分钟后，测得这种气体A还剩余0.5mol，该反应中气体A的化学反应速率是 （ ）
A．1.5mol/(L•min)B．0.15mol/(L•min)
C．0.75mol/(L•min) D．0.075mol/(L•min)
3．化学反应A（g）＋3B（g） 2C（g）＋2D（g），在下列四个选项中是不同的情况下测得的不同物质的反应速率，其中表示该化学反应的反应速率最快的是 （ ）
A．υ（A）＝0.2mol(L•min) B．υ（B） ＝0.45 mol(L•s)
C．υ（C）＝0.40 mol(L•min) D．υ（D）＝0.35 mol(L•min)
4．可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，该可逆反应在10L的密闭容器中进行，30秒后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，请分别用NH3、O2、NO、H2O表示该可逆反应的化学反应速率？
答案
课前预习学案
1.表示方法
减少 增加
3.单位
mol/(L•s) mol/(L•min) mol/（L• h） 。
课内探究学案
1.化学反应速率的简单计算方法
（1）数学表达式：
（4）0.45 mol/(L•min) 0.09 mol/(L•s)
达标练习： 1. C 2. A
三、 化学反应速率的测定
较慢 较长 ； 较快 较短 。
例题2 B
小试身手 B
当堂检测：
1. D 2. B 3. B 4． A
课后练习与提高
1． CD 2． B 3． B
4．V（H2O）=0.0015 mol(L•s)
V（O2）=0.00125 mol(L•s)
V（NO）=0.001 mol(L•s)
V（NH3）=0.001 mol(L•s)