2013-2014学年高中化学人教版选修四同步辅导与检测课件：2.1 化学反应速率

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化学反应速率和化学平衡
第一节
化学反应速率
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很久很久以前，我们的宇宙还是一个 质量非常大但体积非常小的点。这个点在瞬 间爆炸了，中子、质子、电子产生了。随着 宇宙的迅速膨胀，其温度也逐渐降低，这些 基本粒子就形成了各种元素，物质微粒相互 吸引、融合，形成越来越大的团块；这些团 块又逐渐演化成星系、恒星、行星，在个别 的天体上还出现了生命现象，能够认识宇宙 的人类最终诞生了。这就是目前有关宇宙历 史的一种解释。宇宙大爆炸来的如此突然， 反应迅速，而有些反应慢的觉察不到，这中 间到底有什么奥妙呢？
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名师点睛：比较化学反应速率的大小的方法 (1)统一标准法：将以某一物质表示的反应速率选定为 比较标准，以其他物质表示的反应速率全部按上述换算方 法换算成同一物质表示的反应速率，统一单位然后直接依 据数值比较速率的大小。 (2)比较比值法：先求出不同的物质表示的速率并统一 单位，用各物质表示的速率除以化学方程式中各自的化学 计量数，然后比较大小，其比值大者反应速率大。
名师点睛：要注意利用反应速率或物质的量关系进行计 算时，单位必须一致。用不同物质表示同一个反应的反应速 率以及各物质的物质的量的变化均与化学计量数成正比。 金品质•高追求 我们让你更放心！
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变式应用
1．mA＋nB pC的反应中，m、n、p为各物质的化 学计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则m∶n∶p为( )
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化学反应速率的测量 1．化学反应速率测量的基本思路 实验 测定的。因为化学反应 化学反应速率是通过________ 中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物)， 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。
2．实验步骤
(1)取一套装置，加入40 mL 1 mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。 (2)取另一套装置，加入40 mL 4 mol/L的硫酸，测量收集 10 mL H2所用的时间。 金品质•高追求 我们让你更放心！
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3．实验现象 锌与硫酸反应产生气泡，收集10 mL气体。实验② 所用时间比实验①所用时间短。 4．实验结果
(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是________。
(3)该反应前2 min内与后4 min内的反应速率哪一个快？
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解析：由题目信息“又经 4 min 铁粉完全溶解”知， 5.6 g 盐酸是过量的 n(Fe)＝ －1＝0.1 mol， 56 g· mol 1.12 L n(H2)＝ －1＝0.05 mol。 22.4 L· mol 由反应方程式 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑知， 消耗的铁、盐酸及生成的 FeCl2 的物质的量 分别为 0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol， 0.05 mol 故(1)v(FeCl2)＝ ＝0.25 mol/(L· min)。 0.1 L×2 min (2)后 4 min 消耗的盐酸由铁的量来求， 消耗的 n(Fe)＝0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol， 故消耗的 n(HCl)＝2 n(Fe)＝0.1 mol， 返回 金品质•高追求 我们让你更放心！
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一、化学反应速率的概念及计算 将化合物A的蒸气1 mol充入0.5 L容器中加 热分解：2A(g) B(g)＋nC(g)。反应到3 min时，容 器内A的浓度为0.8 mol/L，测得这段时间内，平均速 率v(C)＝0.6 mol/(L· min)，则化学反应方程式中n值为 ________，v(B)＝________。 解析：因为反应方程式中各物质的化学计量数之 比等于相应物质的反应速率之比，所以欲求n值，可先 求v(A)的值。
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综合拓展 有关化学反应速率的注意事项 1．化学反应速率均为正值，没有负值。 2．化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反 应的平均速率，而不是在某一时刻的瞬时速率。
3．由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因 此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来 表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关，而与 其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎 成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
答案：(1)观察 (2)颜色的深浅 光的吸收 光的发射 导电能力 (3)颜色深浅 显色物质浓度间的正比关系
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◆化学•选修4(化学反应原理)•(配人教版)◆ 综合拓展
化学反应方法测量锌与硫酸反应的速率
1．实验用品
锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射 器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol/L的硫酸、4 mol/L的硫酸。
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化学反应速率
答案：快慢程度 单位时间 mol/L· s－1
Δc v＝ Δt
mol/(L· min) 化学计量数之比 我们让你更放心！
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消耗的铁、盐酸及生成的 FeCl 2 的物质的量 ◆化学 •选修4(化学反应原理) •(配人教版 )◆ 分别为 0.05 mol、0.1 mol、0.05 mol， 0.05 mol 故(1)v(FeCl2)＝ ＝0.25 mol/(L· min)。 0.1 L×2 min (2)后 4 min 消耗的盐酸由铁的量来求， 消耗的 n(Fe)＝0.1 mol－0.05 mol＝0.05 mol， 故消耗的 n(HCl)＝2n(Fe)＝0.1 mol， 0.1 mol v(HCl)＝ ＝0.25 mol/(L· min)。 0.1 L×4 min (3)因在同一个反应里，v(HCl)＝2v(FeCl2)，可见前 2 min 较快。 答案：(1)0.25 mol/(L· min) (2)0.25 mol/(L· min) (3)前 2 min
A．2∶3∶2 C．1∶3∶2 B．2∶3∶3 D．3∶1∶2
解析：化学反应速率之比等于化学计量数之比等于物 质的量浓度变化之比，即0.5a∶1.5a∶a＝1∶3∶2。 答案：C
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二、化学反应速率的比较 反应A＋3B===2C＋2D在四种不同情况下的 反应速率分别为： ①v(A)＝0.15 mol/(L· min)，②v(B)＝0.01 mol/(L· s)， ③v(C)＝0.40 mol/(L· min)，④v(D)＝0.45 mol/(L· min)， 该反应进行的快慢顺序为________(填序号)。
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解析：由速率定义式求出B的反应速率，然后按方 程式的计量数分别求出A、C的反应速率。化学反应速率 是平均速率而不是瞬时速率，所以选项C的说法错误。 由于物质B、C的化学计算数不同，故在2 min内用B和C 表示的反应速率的值不同，其比值为3∶2，故D项错。 答案：AB
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1 mol Δc(A)＝ －0.8 mol/L＝1.2 mol/L 0.5 L A 的化学反应速率： ΔcA 1.2 mol/L v(A)＝ ＝ Δt 3 min ＝0.4 mol/(L· min)， 则 v(A)∶v(C)＝2∶n ＝0.4 mol/(L· min)∶0.6 mol/(L· min) ＝2∶3，故 n＝3。 1 1 v(B)＝ v(A)＝ ×0.4 mol/(L· min) 2 2 ＝0.2 mol/(L· min)。 答案：3 0.2 mol/(L· min)
4．表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪 种物质作标准。 金品质•高追求 我们让你更放心！
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尝试应用 1．(双选题)反应4A(g)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少了0.6 mol/L。此反应速率的表示正确的 是( ) A．用A表示的反应速率是0.4 mol/(L· min) B．用C表示的反应速率是0.2 mol/(L· min) C．在2 min末的反应速率，用B表示是0.3 mol/(L· min) D．在2 min内用B和C表示的反应速率的值相等
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2．用于化学反应速率测量的物质的性质 (1)直接可____，如释放出气体的体积和体系的压强。