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2. 专题. 郑集高级中学. 化学反应与能量变化. 第一单元 ( 第一课时 ). 化学反应速率与化学反应限度. 思考与交流. 在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的化学反应进行得很快,有的化学反应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗?反应的快慢与我们有什么关系?. 爆炸. 溶洞. 被腐蚀的金属. 思考与交流. 你了解以上反应进行的快慢吗?. 快. ● 炸药爆炸. ● 离子反应. 快. ● 金属锈蚀. ● 塑料老化. 慢. 慢. ● 食物腐败. 慢. 慢. ● 溶洞形成. 化学反应的快慢是 相对的 !.
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2 专题 郑集高级中学 化学反应与能量变化 第一单元(第一课时) 化学反应速率与化学反应限度
思考与交流 • 在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的化学反应进行得很快,有的化学反应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗?反应的快慢与我们有什么关系? 爆炸 溶洞
思考与交流 你了解以上反应进行的快慢吗? 快 ●炸药爆炸 ●离子反应 快 ●金属锈蚀 ●塑料老化 慢 慢 ●食物腐败 慢 慢 ●溶洞形成 化学反应的快慢是相对的!
1、化学反应速率的定义: 化学反应速率用单位时间(如每秒,每分,每小时)内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。 (物质的量浓度) 某一物质的化学反应速率的计算式为: v = —— (v只为正值) 试根据以上计算式推出v的单位是什么? ⊿c ⊿ t mol/(L•min) 或 mol/(L•s)
注意: • (1)化学反应速率通常是指平均速率,即在一段时间内的平均速率; • (2)同一反应中,用不同物质表示的反应速率数值可以不同,因此,在表示反应速率时必须标明是何物质; • (3)同一反应中,各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比; • (4)计算时,反应速率不出现负值,即用反应物浓度的减小表示反应速率时,取浓度减小量的绝对值
[例1]合成氨的反应为:N2+3H2 2NH3。 现往某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2, 反应5分钟后,容器中N2的物质的量减少 为1mol。试求: (1)5分钟后容器中H2、NH3的物质的量。 (2)5分钟内三者的反应速率各是多少? (3)三者速率是否相等?它们之间有何关系?
总结:同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可能不同,但表示的意义相同。对于同一反应,各物质化学反应速率之比=化学计量数之比=各物质转化浓度之比。总结:同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可能不同,但表示的意义相同。对于同一反应,各物质化学反应速率之比=化学计量数之比=各物质转化浓度之比。 • 如:化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g), • v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=。 m:n:p:q
[练1]下列为反应2A+B3C+D在不同情况下的反应速率,其中反应进行最快的是[练1]下列为反应2A+B3C+D在不同情况下的反应速率,其中反应进行最快的是 • A.v(A)=0.5mol/(L·s)B.v(B)=0.3mol/(L·s) • C.v(C)=0.8mol/(L·s)D.v(D)=0.1mol(L·s) • [练2]根据下图填空: 1)反应物是________;生成物是_________ (2)在2分钟内A、B、C三者的反应速率值各是_________、_________、_________。该反应的化学方程式是:__________________.
6.在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示: 求2min内v(X)、v(Y)、v(Z)并确定方程式。(纵坐标单位)
化学反应方程式为:2H2O2= 2H2O + O2↑ MnO2 FeCl3 2H2O2==2H2O + O2↑ 催化剂MnO2能加快反应速率 2H2O2==2H2O + O2↑ 催化剂FeCl3能加快反应速率 活动与探究 立即有大量气泡产生 立即有大量气泡产生 水浴加热放出量气泡快 温度高速率快
2、影响反应速率的因素 内因:反应物质的本性 外因:浓度、温度、压强、催化剂、其它外部条件如:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶剂等多种因素都对反应速率有影响。 • (1)当其它条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物的浓度,反应速率减小; • (2)升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小; • (3)对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大;减小压强,反应速率减小; • (4)使用催化剂,可以加快反应速率。
P31问题解决 1、(1)氢气和氧气混合后,两种气体接触机会多,反应速率快,因而发生爆炸。 (2)通过增大矿粒与空气的接触面,提高了反应速率。 (3)白磷在空气中被氧化,产生热量,白磷着火点低,容易发生自燃。
P31问题解决 • 2、(1)t1—t2段(斜率大表示速率大)。 • (2)0—t1段,反应刚开始,浓度大,反应速率大; t1—t2段,因为反应放热,使得温度生高,反应速率加快;t2—t3段,由于反应物浓度降低,使得反应速率降低。 • (3)由于反应物已经被消耗完。
练习 • 1、向一个容积为1L的密闭容器中放入2molSO2和1molO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8molSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比. V(SO2)=0.6mol/(L·s) V( O2)=0.3mol/(L·s) V(SO3)=0.6mol/(L·s) 2:1:2
练习 2、在2L的密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol,在前10sA 的平均反应速率为0.12mol/L·s,则10s时,容器中B的物质的量为。 3.2mol
3、反应4NH3+5O2 ==4NO+6H2O(g) 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物质的量增加了0.3mol,此反应的平均反应速率用NO来表示为多少? v(NO)=0.002mol/(L·s) 问题1:若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少? 若用NH3来表示呢? 若用H2O(g)来表示呢? v(O2)=0.0025mol/(L·s) v(NH3)=0.002mol/(L·s) v(H2O)=0.003mol/(L·s)
作业 • P33 4、5