高中化学 专题2 第1单元 第1课时 化学反应速率的表示方法作业苏教版选修4
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第1课时 化学反应速率的表示方法目标与素养:1.了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。
(宏观辨识与微观探析)2.掌握化学反应速率的简单计算,提高速率概念的理解能力。
(宏观辨识与微观探析)3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。
(科学探究与创新意识)1.化学反应速率的概念与表示方法微点拨:(1)化学反应速率是通过物质的量浓度的变化来计算的,而不是通过物质的量的变化计算,应注意Δc =ΔnV。
(2)因浓度的变化取其绝对值,故化学反应速率是正值。
2.化学反应速率的测定 (1)测定的原理利用化学反应中与任何一种化学物质的浓度(或量)相关的性质进行测定。
(2)测定方法 ①根据颜色变化在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可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速率。
②根据释放出气体的体积安装如图所示装置,在锥形瓶内放入5 g 大理石,分液漏斗内加入20 mL 1 mol·L -1盐酸,每隔10 s 观测注射器中气体体积,以mL·s -1为反应速率的单位,计算反应速率。
微点拨:检验上面装置气密性的方法为:关闭分液漏斗活塞,用手(或热毛巾)捂住锥形瓶,注射器活塞向外移动,松开手后,活塞回到原处则说明装置气密性良好。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示。
( )(2)对于化学反应,反应速率越大,反应现象越明显。
( )(3)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1。
( )(4)在化学反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值。
( )答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.反应3X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.1 mol,则此反应的平均速率为 ( )A.v(X)=0.03 mol·L-1·min-1B.v(Y)=0.02 mol·L-1·min-1C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1D.v(W)=0.20 mol·L-1·min-1A[v(Y)=0.1 mol2 L×5 min=0.01 mol·L-1·min-1,v(X)3=v(Z)1=v(W)2=0.01 mol·L-1·min-11,v(X)=0.03 mol·L-1·min-1,v(Z)=0.01 mol·L-1·min-1,v(W)=0.02 mol·L-1·min-1。
【考点精讲】1. 概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
2. 表示方法: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。
公式:v=△c/△t (△c 表示物质的物质的量浓度的变化,△t 表示时间的变化) 单位:mol·L -1·s -1、mol·L -1·min -1、mol·L -1·h -1等3. 化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应mA (g )+nB (g )=pC (g )+qD (g ),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比,即v(A )∶v (B )∶v (C )∶v (D )=m ∶n ∶p ∶q 。
4. 化学反应速率的简单计算方法(1)根据定义式v =Δc Δt计算。
(2)对某一具体反应,知道其中一种物质的反应速率,其余物质的反应速率可根据化学方程式中的化学计量数之比求算。
(3)对于较为复杂的题目,采用以下步骤和模式计算: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m A +n B =p C起始浓度(mol·L -1)abc转化浓度(mol·L -1)x nx m px m 某时刻浓度(mol·L -1)a -xb -nx m c +px m5. 注意事项:同一反应中,用不同物质来表示反应速率时,其数值可能不同,但其表达的意义是相同的,都表示在同一段时间内的平均反应速率而不是瞬时速率。
因此表示化学反应速率时,必须指明用反应物或生成物中哪种物质作标准,且一般不能用固体物质作标准。
【典例精析】例题1 A 与B 反应生成C ,假定反应由A 、B 开始,它们的起始浓度均为1mol/L 。
反应进行2min 后A 的浓度为0.8 mol/L ,B 的浓度为0.6 mol/L ,C 的浓度为0.6 mol/L 。
化学反应速率的表示方法时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题4分,共52分)1.已知反应4NH 3+5O 2===4NO +6H 2O ,若反应速率分别用v (NH 3)、v (O 2)、v (NO)、v (H 2O)表示,则下列关系正确的是( D )A.45v (NH 3)=v (O 2) B.56v (O 2)=v (H 2O) C.23v (NH 3)=v (H 2O) D.45v (O 2)=v (NO) 解析:根据化学反应速率之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比可得D 项正确。
2.在2 L 的密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。
若最初加入的A 和B 都是4 mol ,在前10 s 内A 的平均反应速率为0.12 mol·L -1·s -1,则10 s 时,容器中B 的物质的量是( B )A .1.6 molB .2.8 molC .2.4 molD .1.2 mol解析:前10 s 内A 的平均反应速率为0.12 mol·L -1·s -1,则A 反应消耗了0.12 mol·L-1·s -1×10 s×2 L=2.4 mol ,则B 反应消耗了1.2 mol ,故10 s 时容器中B 的物质的量是4 mol -1.2 mol =2.8 mol ,选B 。
3.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列在不同情况下测得的反应速率中最快的是( C )A .v (B)=0.6 mol·L -1·s -1B .v (D)=0.4 mol·L -1·s -1C .v (C)=0.5 mol·L -1·s -1D .v (A)=9.0 mol·L -1·min -1解析:将选项中的反应速率均换算成用A 物质表示的反应速率。
课时分层作业(七)化学反应速率的表示方法(建议用时:40分钟)[基础达标练]1.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是()A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)C[速率之比等于化学方程式中化学计量数之比。
A项,v(W)=v(Z);B项,3v(X)=2v(Z);C项,2v(X)=v(Y);D项,2v(W)=3v(X)。
]2.关于A(g)+2B(g)3C(g)的化学反应,下列表示的反应速率最快的是()A.v(A)=0.6 mol/(L·min)B.v(B)=0.3 mol/(L·s)C.v(C)=0.9 mol/(L·min)D.v(C)=1.2 mol/(L·min)B[A.v(A)=0.6 mol/(L·min);B.v(A)=0.15 mol/(L·s)=9.0 mol/(L·min);C.v(A)=0.3 mol/(L·min);D.v(A)=0.4 mol/(L·min)。
B项表示的化学反应速率最快。
]3.反应3X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.1 mol,则此反应的平均速率为()A.v(X)=0.03 mol/(L·min)B.v(Y)=0.02 mol/(L·min)C.v(Z)=0.10 mol/(L·min)D.v(W)=0.20 mol/(L·min)A[v(Y)=0.1 mol2 L×5 min=0.01 mol/(L·min),v(X)3=v(Z)1=v(W)2=0.01 mol/(L·min)1,v(X)=0.03 mol/(L·min),v(Z)=0.01 mol/(L·min),v(W)=0.02 mol/(L·min)。
第一单元化学反应速率——化学反应速率的表示方法1.在2CH 4(g)+2NH3(g)+3O2(g)2HCN(g)+6H2O(g)反应中,已知v(HCN)=n mol·L-1·min-1,且v(O2)=m mol·L-1·min-1,则m与n的关系正确的是( )A.m=nB.m=nC.m=nD.m=2n【解析】选C。
根据在同一化学反应中同一时间段内用不同的物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于各物质在化学方程式中的化学计量数之比,因此有=,所以m=n。
【补偿训练】已知4NH 3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示(单位: mol·L-1·min-1),则正确的关系是( )A.v(NH3)=v(O2)B.v(O2)=v(H2O)C.v(NH3)=v(H2O)D.v(O2)=v(NO)【解析】选D。
v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6,所以v(NH3)=v(O2),v(O2)=v(H2O),v(NH3)=v(H2O),A、B、C选项都错误。
2.甲、乙两容器都在进行A B的反应,甲容器内每分钟减少4 mol A,乙容器内每分钟减少2 mol A,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率( ) A.快 B.慢 C.相等 D.无法判断【解析】选D。
根据v==,甲、乙两容器的体积(V)不知,故甲、乙两容器中反应速率大小无法判断。
【互动探究】(1)若甲容器的体积为1 L,可以表示出A的反应速率吗?提示:因A的状态不确定,不能写出。
(2)若甲容器的体积是4 L,乙容器的体积是1 L,反应速率哪个快?提示:乙容器。
3.一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是 ( )A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2CB.反应进行到1 s时, v(A)=v(D)C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等【解析】选C。
专题2 化学反应速率与化学平衡第一课时化学反应速率的表示方法【学习目标】1、理解化学反应速率、以及其表示方法、表达式、单位,学会用化学反应速率进行简单的计算。
学会对有关化学反应速率的图表的分析与处理。
2、理解对用实验的方法测定化学反应速率,培养观察、分析能力和设计简单实验的能力。
3、培养对化学反应研究的兴趣,激发学习化学的动力,增强合作、创新与求实精神。
【学习过程】『交流与讨论』:化学反应中哪些直观的现象,可以定性判断化学反应进行的快慢呢?『观察与思考』:已知反应:2H2O2 = 2H2O + O2↑ ,其中H2O2溶液在室温下浓度的变化如下:1、在课本上作出过氧化氢分解反应的浓度-时间曲线图。
2、请根据图像以10min为间隔,计算任意一个10min间隔中平均每分钟H2O2的物质的量浓度的改变值。
这些数据给你什么启迪?3、从得到的数据看,所求是平均速率还是瞬时速率?『总结』化学反应速率的定义:。
通常用来表示化学反应速率。
其单位为。
『交流与讨论』:阅读P33页交流与讨论1、完成表2-2中的0-1min、1-2min的变化浓度、反应速率。
2、从表格的每一组数据中可以得到什么结论?『总结』1、同一反应,用不同物质浓度表示化学反应速率,数值,但数值之比等于。
2、表示化学反应速率应指明是用那种物质的浓度变化表示的速率,3、实验时可通过测量体系中某一物质的相关性质(如体积、颜色、浓度)变化,再进行换算。
例1.NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体,它们之间能缓慢反应,反应的化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2ΔH<0。
若该反应在密闭容器中进行,则下列说法不正确的是()A.降低压强能增大逆反应反应速率B.使用适当催化剂能增大反应速率C.升高温度能增大正反应速率D.充入CO,能提高NO的转化率例2.将等物质的量的A、B混合放于2 L 的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)x C(g)+2D(g)。
经5 min 后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1 mol/(L·min)。
专题二化学反应速率与化学平衡第一单元化学反应速率在北京故宫的保和殿后,有一块巨大的“云龙陛石”,上面雕有精美的蟠龙图案,是珍贵的文化遗产。
但近些年,浮雕已经受损,一些细小的花纹已经模糊不清。
大理石雕刻制品从安放的时候起,由于风吹、日晒、雨淋等自然因素的影响,就开始受到腐蚀。
可是为什么前几百年腐蚀很慢,而近几十年腐蚀却变快了呢?这涉及化学反应速率的问题。
那么,什么是化学反应速率呢?第1课时化学反应速率的表示方法一、化学反应速率1.定义:定量描述化学反应进行快慢程度的物理量。
2.表示方法: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。
表达式:v=Δc Δt。
3.单位:常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1等。
4.同一反应中不同物质的化学反应速率的表示对任意一个化学反应m A+n B===p Y+q Z,反应体系中各物质的浓度分别表示为c(A)、c(B)、c(Y)和c(Z),则反应速率分别表示为:v(A)=Δc(A)Δt,v(B)=Δc(B)Δt,v(Y)=Δc(Y)Δt,v(Z)=Δc(Z)Δt。
二、化学反应速率的测定1.化学反应速率测定的基本思路化学反应速率是通过实验测定的。
因为化学反应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.用于化学反应速率测定的物质的性质(1)直接可观察的性质,如释放出气体的体积和体系的压强。
(2)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、导电能力等。
(3)在溶液中,当反应物或产物本身有比较明显的颜色时,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速率。
探究点一正确理解化学反应速率1.化学反应速率化学反应速率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。
(1)符号:v。
专题2 化学反应速率与化学平衡第一课时化学反应速率的表示方法【学习目标】1、理解化学反应速率、以及其表示方法、表达式、单位,学会用化学反应速率进行简单的计算。
学会对有关化学反应速率的图表的分析与处理。
2、理解对用实验的方法测定化学反应速率,培养观察、分析能力和设计简单实验的能力。
3、培养对化学反应研究的兴趣,激发学习化学的动力,增强合作、创新与求实精神。
【学习过程】『交流与讨论』:化学反应中哪些直观的现象,可以定性判断化学反应进行的快慢呢?『观察与思考』:已知反应:2H2O2 = 2H2O + O2↑ ,其中H2O2溶液在室温下浓度的变化如下:1、在课本上作出过氧化氢分解反应的浓度-时间曲线图。
2、请根据图像以10min为间隔,计算任意一个10min间隔中平均每分钟H2O2的物质的量浓度的改变值。
这些数据给你什么启迪?3、从得到的数据看,所求是平均速率还是瞬时速率?『总结』化学反应速率的定义:。
通常用来表示化学反应速率。
其单位为。
『交流与讨论』:阅读P33页交流与讨论1、完成表2-2中的0-1min、1-2min的变化浓度、反应速率。
2、从表格的每一组数据中可以得到什么结论?『总结』1、同一反应,用不同物质浓度表示化学反应速率,数值,但数值之比等于。
2、表示化学反应速率应指明是用那种物质的浓度变化表示的速率,3、实验时可通过测量体系中某一物质的相关性质(如体积、颜色、浓度)变化,再进行换算。
例1.NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体,它们之间能缓慢反应,反应的化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2ΔH<0。
若该反应在密闭容器中进行,则下列说法不正确的是()A.降低压强能增大逆反应反应速率B.使用适当催化剂能增大反应速率C.升高温度能增大正反应速率D.充入CO,能提高NO的转化率例2.将等物质的量的A、B混合放于2 L 的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)x C(g)+2D(g)。
经5 min 后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1 mol/(L·min)。
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第一课时化学反应速率的表示方法[课标要求]1.了解化学反应速率的概念及定量表示方法。
2.掌握化学反应速率的简单计算,会比较化学反应速率的快慢。
3.了解化学反应速率的科学测定方法。
1.概念:通常用化学反应速率来衡量化学反应快慢。
2.表示方法: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。
3.表达式若用v表示化学反应速率,Δc表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值),Δt 表示一定的时间间隔,则v=错误!。
如对于化学反应a A+b B===c C+d D,用A、B、C、D四种物质的浓度变化来表示,则v(A)=错误!,v(B)=错误!,v(C)=错误!,v(D)=错误!.4.单位:常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1.5.平均速率与瞬时速率(1)平均速率由v=错误!求得的。
v是在反应时间间隔Δt内反应的平均速率。
(2)瞬时速率:①当Δt非常小时,由v=错误!可求化学反应在某一时刻的瞬时速率。
②通过ct图像,运用数学方法也可求得瞬时速率。
专题2 化学反应速率与化学平衡
第一课时化学反应速率的表示方法
一、选择题
1.在2 L容器中发生3A+B===2C的反应,最初加入的A、B都是4 mol,A的反应速率为0.12 mol/(L·s),10 s后容器内的B的物质的量为( )
A.1.6 mol B.2.8 mol C.3.2 mol D.3.6 mol
2.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是( )
A.v(CO)=1. 5 mol·L-1·min-1 B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
C.v (N2)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
3.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中使它们发生如下反应,
3X(g)+Y(g)n Z (g)+2W(g),5 min末已生成0.2 mol W,若测知以Z浓度变化来表示反应的平均速率为0.01 mol/(L·min),则上述反应中反应方程式中化学计量数n的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知反应4NH 3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(H2O)、v(NO)[mol/(L·min)]来表示,则下列关系正确的是( )
A.4
5
v(NH3)=v(O2) B.
5
6
v(O2)=v(H2O)
C.2
3
v(NH3)=v(H2O) D.
4
5
v(O2)=v(NO)
5.一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气
体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对
该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为3B+4D6A+2C
B.反应进行到1 s时,v(A)=v(D)
C.反应进行到 6 s时,B的平均反应速率为0.05
mol/(L·s)
D.反应进行到6 s时,各物质的反应速率相等
6.某温度下按如图安装好实验装置,在锥形瓶内盛6.5 g锌粒
(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸,
将产生的H2收集在一个注射器中,用时10 s时恰好收集到气体的
体积为50 mL(若折合成0℃、101 kPa条件下的H2体积为44.8 mL),
在该温度下,下列说法不正确的是( )
A.用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g/s
B.忽略锥形瓶溶液体积的变化,用H+来表示10 s内该反应的速率为0.01 mol/(L·s) C.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用Zn2+来表示10 s内反应的速率为0.01 mol/(L·s)
D .用H 2表示10 s 内该反应的速率为0.004 mol/(L·s) 二、非选择题
7.在容积为3 L 的密闭容器中,放入气态物质X 和Y 在一定条件下发生反应2X +Y=2Z ,如图所示是该反应中X 的物质的量随时间变化的曲线.
(1)2 min 内的平均速率是________; (2)4 min 内的平均速率是____________.
8.将等物质的量的A 和B ,混合于2 L 的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)===x C(g)+2D(g),经过5 min 后测得D 的浓度为0.5 mol/L ,c (A)∶c (B)=3∶5,C 的反应速率是0.1 mol/(L·min),A 在5 min 末的浓度是________,B 的平均反应速率是________,D 的平均反应速率是________,x 的值是________.
9.有人研究了340 K 时N 2O 5的分解反应:2N 2O 5===4NO 2+O 2,所得实验数据见下表.各物质在不同时刻的浓度
编号
1 2 3 4 5 t /min 0 1 2 3 4 c (N 2O 5)/mol/L 0.160 0.114 0.080 0.056 0.040 c (O 2)/mol/L
0.023
0.040
0.052
0.060
(1)图像能够非常直观地描述物理量的变化趋势.请你在同一坐标系中(如图所示)作出c (N 2O 5)-t 图及 c (O 2)-t 图,描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系.
(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节.请按下式计算化学反应速率,将计算结果填入表中.
v (B)=
c B 2
-c B 1
t 2-t 1
Δt
t 2-t 1
t 3-t 2
t 4-t 3
t 5-t 4
v (N 2O 5)/mol/(L·min) v (O 2)/mol/(L·min)
(3)根据计算结果寻找用各物质表示的化学反应速率之间的关系.。