2022年高中化學 第二章 第一節(jié) 化學反應速率學案 魯科版選修4

2022年高中化學 第二章 第一節(jié) 化學反應速率學案 魯科版選修4一、預習目標：1、了解化學反應速率的涵義2、理解化學反應速率的表達式二、預習內(nèi)容（一）化學反應速率1.表示方法通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的 _或生成物濃度的 _來表示。 2.計算式 表達式中c表示濃度的改變量，單位為mol/L。對于c（反應物）=c（初）-c(末), 對于c（生成物）=c（末）-c（初）。t表示反應所需時間，單位為s、min、h等。3.單位 一般為 _或 _或_ 。4.意義 衡量化學反應進行的快慢程度。三、提出疑惑同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學案一、學習目標1反應速率的簡單計算2、了解化學反應速率的測量方法學習重點:根據(jù)方程式計算反應速率二、學習過程：（一）反應速率的計算要點一 化學反應速率的計算 1.化學反應速率的簡單計算方法 （1）數(shù)學表達式： 例1、在2L的密閉容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，發(fā)生 N2 + 3H2 NH3 ，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應的化學反應速率。 解： N2 + 3H2 2NH3 起始量（mol）： 1 3 0 2s末量（mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4 變化量（mol）： 0.2 0.6 0.4 則 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） 討論上述計算題的結果，你會得出什么結論？ （2）對某一具體的化學反應來說，用不同物質(zhì) 的濃度變化來表示化學反應速率時，數(shù)值往往不同，其數(shù)值之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比，如： aA+bB dD+eE v (A)v(B)v(D)v(E)= _ （二）根據(jù)化學方程式對化學反應速率的計算 求解化學反應速率的計算題一般按以下步驟： 寫出有關反應的化學方程式； 找出各物質(zhì)的起始量、轉化量、某時刻量； 根據(jù)已知條件列方程式計算。 例如：反應 mA + nB pC 起始濃度 （mol/L） a b c 轉化濃度（mol/L） x 某時刻濃度（mol/L） a-x 要點二 化學反應速率大小的比較 （1）同一化學反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同，但比較反應速率的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要通過轉化換算成同一物質(zhì)表示，再比較數(shù)值的大小。 （2）比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，如aA+bB=pY+qZ ,即 比較 與 若 則A表示的反應速率比B大。 （3）注意反應速率單位的一致性。 （4）注意外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。在反應A+3B 2C+2D中，若某條 件下v(A)=0.15 mol/ (L·min) , 則此時用v(B)表示該反應的化學反應速率為v(B)= _ ;若起始條件下，物質(zhì)C的物質(zhì)的量為0，經(jīng)過5秒后，C的物質(zhì)的量濃度為0.45 mol/L，則用v(C)表示該反應的化學反應速率為 _ 。 達標練習： 1. NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生 反應：4NH3（g）+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g)，現(xiàn)向一容積不變的2 L密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后，測得生成的H2O占混合氣體體積的40%，則下列表示此段時間內(nèi)該反應的平均速率不正確的是 （ ） 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. 反應A+3B=4C+2D，在不同條件下反應，其平均反應速率v(X)（表示反應物的消耗速率或生成物的生成速率）如下，其中反應速率最快的是（ ）Av(A)=0.4mol/(L·s)Bv(B)=0.8mol/(L·s)Cv(C)=1.2mol/(L·s) Dv(D)=0.7mol/(L·s)（三） 化學反應速率的測定 按圖安裝兩套裝置，通過分液漏斗分別加入40 mL 1 mol/L和 40 mL 4 mol/L的硫酸，比較二者收集10 mL H2所用的時間。 實驗現(xiàn)象：兩套裝置中加入H2SO4溶液后都立即產(chǎn)生氣泡，但加入1 mol/L硫酸的裝置中產(chǎn)生氣泡的速率較_，收集10 mL H2用的時間較_ ；加入 4 mol/L硫酸的裝置中產(chǎn)生氣泡的速率較_ ，收集10 mL H2用的時間較 _ 。例題2 將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2L 的容器中混合，并在一定條件下發(fā)生如下反應： 2A(g)+B(g) 2C(g)，若經(jīng)2 s后測得C的濃度 為0.6 mol/L，現(xiàn)有下列幾種說法： 用物質(zhì)A表示反應的平均速率為0.3 mol/(L·s) 用物質(zhì)B表示反應的平均速率為0.6 mol/(L·s) 2 s時物質(zhì)A的轉化率為70% 2 s時物質(zhì)B的濃度為0.7 mol/L 其中正確的是 （ ） A. B.C.D. 四 化學反應速率圖象及其應用物質(zhì)的量（或濃度）時間圖象及其應用 Z 例如：某溫度時，在定容（V L）容器中，X、Y、 三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。 根據(jù)圖象可進行如下計算： （1）某物質(zhì)的反應速率、轉化率， 如：V(X)=( n1- n3) /vt3 mol/(L·s), Y的轉化率= (n2-n3)/n2 ×100%。 （2）確定化學方程式中的化學計量數(shù)之比 如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為 （n1-n3）(n2-n3)n2。小試身手一定溫度下在密閉容器內(nèi)進行著某一反應，X氣體、Y 氣體的物質(zhì)的量隨反應時間 變化的曲線如右圖。下列敘 述中正確的是 ( ) A.反應的化學方程式為5Y X B.t1時，Y的濃度是X濃度的1.5倍 C.t2時，正、逆反應速率相等 D.t3時，逆反應速率大于正反應速率三 反思總結反應速率的計算方法反應速率的計算注意事項測定反應速率的實驗注意事項四當堂檢測：1. 反應N2（g）+3H2 （g） 2NH3 （g）剛開始時，N2的濃度為3 mol/L，H2的濃度為5 mol/L，3 min后測得NH3濃度為0.6 mol/L，則此時間內(nèi),下列反應速率表示正確的是 （ ） 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. 氨分解反應在容積為2 L的密閉容器內(nèi)進行。已知起始時氨氣的物質(zhì)的量為4 mol,5秒末為2.4 mol，則用氨氣表示該反應的速率為 ( ) 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. 在恒溫、恒容的密閉容器中進行反應A(g) B(g)+C(g)。若反應物的濃度由2 mol/L降到0.8 mol/L 需20 s，那么反應物濃度由0.8 mol/L降到0.2 mol/L所需反應時間為 ( ) A.10 sB.大于10 s C.小于10 sD.無法判斷4已知某條件下，合成氨反應的數(shù)據(jù)如下：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)起始濃度/mol·L-1 1.0 3.0 0.22 s末濃度/mol·L-1 0.6 1.8 1.04 s末濃度/mol·L-1 0.4 1.2 1.4當用氨氣濃度的增加來表示該反應的速率時，下列說法中錯誤的是 （ ）A2 s末氨氣的反應速率=0.4mol/(L·s)B前2 s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.4mol/(L·s)C前4 s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.3mol/(L·s)D2 s4 s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.2mol/(L·s)課后練習與提高1化學反應速率是有單位的，下列表示的是化學反應速率的單位的是 （ ）Amol/min Bmol/s Cmol/(L·min)Dmol/(L·s) 2在一個2L的容器中，放入2mol氣體A，5分鐘后，測得這種氣體A還剩余0.5mol，該反應中氣體A的化學反應速率是 （ ）A1.5mol/(L·min)B0.15mol/(L·min)C0.75mol/(L·min) D0.075mol/(L·min) 3化學反應A（g）3B（g）2C（g）2D（g），在下列四個選項中是不同的情況下測得的不同物質(zhì)的反應速率，其中表示該化學反應的反應速率最快的是 （ ）A（A）0.2mol(L·min) B（B） 0.45 mol(L·s)C（C）0.40 mol(L·min) D（D）0.35 mol(L·min)4可逆反應4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，該可逆反應在10L的密閉容器中進行，30秒后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，請分別用NH3、O2、NO、H2O表示該可逆反應的化學反應速率？ 答案課前預習學案1.表示方法減少 增加 3.單位 mol/(L·s) mol/(L·min) mol/（L· h） 。課內(nèi)探究學案 1.化學反應速率的簡單計算方法 （1）數(shù)學表達式：（4）0.45 mol/(L·min) 0.09 mol/(L·s) 達標練習： 1. C 2. A 三、 化學反應速率的測定 較慢 較長 ； 較快 較短 。例題2 B 小試身手 B 當堂檢測：1. D 2. B 3. B 4 A課后練習與提高 1 CD 2 B 3 B 4V（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)