高中化学专题2化学反应速率与化学平衡第一单元化学反应速率第1课时化学反应速率的表示方法教学案
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第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率.................................................................................................. - 1 - 第二节化学平衡.......................................................................................................... - 7 - 第三节化学反应的方向............................................................................................ - 23 - 第四节化学反应的调控............................................................................................ - 26 -第一节化学反应速率一、化学反应速率1.概念:化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢的物理量。
如果反应体系的体积是恒定的,则通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
2.数学表达式为v=ΔcΔt或v=ΔnV·Δt。
3.单位常用mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1表示。
4.注意事项(1)一般来说,随着反应的逐渐进行,反应物浓度会逐渐减小,化学反应速率也会逐渐减慢。
因此,化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
(3)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同。
【高中化学】反应速率与化学平衡知识点总结详解1、化学反应速率(v)⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)⑷影响因素:①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)②条件因素(外因):反应所处的条件(点击图片,查看大图)(1)参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
※注意:(2)惰性气体对于速率的影响①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢化学平衡1、定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据4、影响化学平衡移动的因素4-1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
4-2、温度对化学平衡移动的影响影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
高中化学反应速率与化学平衡在高中化学中,反应速率和化学平衡是两个重要的概念。
本文将就这两个概念进行讨论,并探讨它们之间的关系。
1. 反应速率反应速率指的是化学反应中产物生成或反应物消耗的速度。
反应速率的快慢与反应物的浓度、温度、催化剂等因素密切相关。
1.1 浓度的影响反应速率与反应物的浓度成正比,浓度越高,反应速率越快。
这是因为浓度高时,反应物分子之间的碰撞更频繁,增加了反应的可能性。
1.2 温度的影响反应速率与温度成正比,温度升高可以增加反应物分子的平均动能,使反应物分子更容易克服活化能,从而加快反应速率。
1.3 催化剂的影响催化剂是能够改变反应速率但不参与反应的物质。
催化剂通过提供新的反应路径,降低反应过程中的活化能,从而加快反应速率。
2. 化学平衡化学平衡指的是在封闭系统中,反应物转变为产物和产物转变为反应物的速率相等的状态。
在化学平衡下,反应物和产物的浓度保持不变,但它们之间仍然存在着反应。
2.1 平衡常数对于一个化学平衡反应,我们可以定义一个平衡常数(K),它表示在平衡态下反应物浓度与产物浓度的比值。
平衡常数与反应物浓度和温度有关。
2.2 影响平衡的因素平衡常数的大小受到温度的影响,温度升高会导致平衡常数增大或减小,取决于反应是否放热或吸热。
此外,浓度、压力也可以改变反应的平衡位置。
3. 反应速率与化学平衡的关系反应速率和化学平衡是两个不同的概念,但它们之间有一定的联系。
3.1 反应速率与平衡态在化学反应初期,反应速率往往很快,但随着时间的推移,反应速率逐渐减慢。
最终,反应速率会达到一个平衡态,此时反应物和产物的浓度不再变化,达到化学平衡。
3.2 平衡位置与反应速率在化学平衡下,反应速率并不为零,虽然反应物和产物的浓度不再变化,但仍然存在着微小的反应过程。
平衡位置取决于反应物和产物之间的速率,而不是速率本身。
3.3 影响化学平衡的因素对反应速率的影响改变反应条件,如温度、浓度等,可以影响化学平衡的位置。
化学反应速率的计算与比较同步练习(答题时间:40分钟)一、选择题1. 下列关于化学反应速率的说法中,正确的是()A. 化学反应速率是指某一时刻、某种反应物的瞬时反应速率B. 化学反应速率为0. 8 mol·L-1·s-1是指反应1 s时某物质的浓度为0. 8 mol·L-1C. 根据化学反应速率的大小可以推知化学反应的快慢D. 对于一个化学反应来说,其反应速率越大,反应现象就越明显2. 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L密闭的容器中混合,并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)=xC(g),若经2 s后测得A物质的量为2. 8 mol,C的浓度为0. 6 mol·L -1,下列几种说法,正确的是()①2 s内用物质A表示的平均反应速率为0. 3 mol·L-1·s-1②2 s内用物质B表示的平均反应速率为0. 6 mol·L-1·s-1③2 s时物质B的转化率为70%④x=2A. ①③B. ①④C. ②③D. ③④3. 在某恒容密闭容器中投入X、Y、W、Q四种物质,经一段时间后测得各物质的物质的上述容器中发生的化学反应方程式可能是()A. X+2Y=2W+2QB. 3X+Y+2W=2QC. X+3Y+2Q=2WD. X+2Y+3Q=2W4. 在N2+3H22NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加0. 6mol/L,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0. 45mol/(L·s),则所经历的时间是()A. 0. 44秒B. 1秒C. 1. 33秒D. 2秒5. 将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。
测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。
高中化学反应速率与化学平衡知识点一、化学反应速率知识点1.反应速率的定义化学反应速率是指单位时间内反应物质的浓度变化量。
一般情况下,反应速率可以表示为产物浓度的变化量除以反应时间。
化学反应速率可以分为瞬时反应速率和平均反应速率两种。
2.影响化学反应速率的因素化学反应速率受到温度、反应物浓度、催化剂和表面积等因素的影响。
-温度:一般情况下,温度升高会导致反应速率增加,因为高温下分子活动性增强,碰撞频率增加,反应速率随之提高。
-反应物浓度:反应物浓度的增加可以增加反应物的有效碰撞频率,从而提高反应速率。
-催化剂:催化剂可以降低反应活化能,加速反应速率,但催化剂本身不参与反应。
-表面积:反应物的表面积增大可以增加有效碰撞的机会,从而提高反应速率。
3.反应速率与速率方程式速率方程式描述了反应物浓度与反应速率之间的关系。
通常可以通过实验数据来确定速率方程式中各个参数的数值。
二、化学平衡知识点1.化学平衡的本质化学平衡是指在闭合系统中,反应物与生成物浓度保持一定比例,反应正向和逆向的速率相等的状态。
在化学平衡时,反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化。
2.平衡常数平衡常数描述了反应物与生成物的浓度之间的关系。
对于一个反应式为aA+bB↔cC+dD的反应来说,平衡常数K可以表示为:K=([C]^c*[D]^d)/([A]^a*[B]^b)其中,[A]、[B]、[C]、[D]分别表示反应物和生成物的浓度。
3.影响化学平衡的因素化学平衡受到温度、压力、浓度和催化剂的影响。
-温度:温度升高会导致平衡位置向反应物或生成物方向移动,反应的平衡常数也会改变。
-压力:对于气相反应,增加压力会使平衡位置向摩尔数较少的一侧移动。
-浓度:改变反应物或生成物的浓度,会导致平衡位置发生变化,但不会改变平衡常数的数值。
-催化剂:催化剂只会影响反应速率,而不会改变平衡位置或平衡常数的数值。
以上就是关于高中化学反应速率与化学平衡的知识点的介绍。
第一单元 化学反应速率 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.化学反应的快慢可以用化学反应速率来衡量。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示化学反应速率,v =ΔcΔt。
2.表示化学反应速率应注意以下三点:①指明具体物质;②不能用固体或纯液体表示;③化学反应速率为平均反应速率,不是瞬间速率。
3.对于同一化学反应用不同物质表示的化学反应速率之比=相应物质浓度变化量之比=物质的量的变化量之比=相应物质的化学计量数之比。
化学反应速率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 =ΔcΔt 。
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)=ΔcΔt ,v (B)=ΔcΔt,v (C)=ΔcΔt,v (D)=Δc Δt。
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 =ΔcΔt 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 =ΔcΔt 可求化学反应在某一时刻的瞬时速率。
②通过c t 图像,运用数学方法也可求得瞬时速率。
1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )A .化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B .化学反应速率为0.8 mol·L -1·s -1是指反应1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L -1C .根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行得快慢D .对于一个化学反应来说,其反应速率越大,反应现象就越明显解析:选C A 中若有固体,不可用其表示反应速率;B 中0.8 mol·L -1·s -1不是指反应1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L -1,而是指1 s 内该物质的浓度变化量为0.8 mol·L-1;D 中反应速率与反应现象无必然联系。
2.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min ,B 的浓度减少0.6 mol·L -1,对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)-1B .分别用B 、C 、D 表示反应的速率,其比值是3∶2∶1 C .在2 min 时的反应速率,用B 表示是0.3 mol·(L·min)-1D .在这2 min 内用B 和C 表示的反应速率数值不同,意义也不同解析:选B A 为固体,其浓度为常数,不能用其来表示化学反应速率,A 项错误;用B 、C 、D 表示的反应速率之比等于化学方程式中B 、C 、D 的化学计量数之比,B 项正确;在2 min 内用B 表示的反应速率为v (B)=0.6 mol·L -12 min =0.3 mol·L -1·min -1,是指在2 min 内的平均速率,不是瞬时速率,C 项错误;在这2 min 内用B 、C 表示的反应速率数值不同,但意义相同,D 错误。
[方法技巧]表示化学反应速率的注意事项(1)化学反应速率,是某一时间段的平均速率而不是瞬时速率。
(2)不论是反应物还是生成物,其化学反应速率值都取正值。
(3)固体或纯液体(注意:不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数,因此,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(4)同一化学反应里,用不同物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体的化学物质。
化学反应速率的计算与比较1.化学反应速率的计算方法 (1)定义式法 利用公式v (A)=ΔcΔt 计算化学反应速率。
(2)关系式法利用化学反应速率之比=物质的量浓度之比=化学计量数之比。
如对于反应m A +n B===p Y +q Z ,v (A)∶v (B)∶v (Y)∶v (Z)=m ∶n ∶p ∶q或1m v (A)=1n v (B)=1p v (Y)=1qv (Z)。
(3)“三段式”法①求解化学反应速率计算题的一般步骤: a .写出有关反应的化学方程式。
b .找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
c .根据已知条件列方程计算。
例如 m A + np C起始浓度/(mol·L -1) a b c 转化浓度/(mol·L -1) xnx m px m 某时刻浓度/(mol·L -1)a -x b -nx mc +px mv (B)=转化浓度Δt =nxm Δt②计算中注意以下量的关系:a .对反应物:c (起始)-c (转化)=c (某时刻)b .对生成物:c (起始)+c (转化)=c (某时刻) c .转化率=c 转化c 起始×100%2.化学反应速率快慢的比较方法——比值法(1)转化为同一单位表示,其转化公式为1 mol·L -1·s -1=60 mol·L -1·min -1。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值如反应a A +b B===c C ,要比较v (A)与v (B)的相对大小,即比较v a与v b,若v a>v b,则A 表示的反应速率比B 表示的大。
1.在一定条件下发生反应2A(g)===2B(g)+C(g),将2 mol A 通入2 L 容积恒定的密闭容器中,若维持容器内温度不变,5 min 末测得A 的物质的量为0.8 mol 。
用B 的浓度变化来表示该反应的速率为( )A .0.24 mol·(L·min)-1B .0.08 mol·(L·min)-1C .0.06 mol·(L·min)-1D .0.12 mol·(L·min)-1解析:选D v (A)=ΔcΔt=-5 min=0.12 mol·(L·min)-1,由化学方程式知,v (B)=v (A)=0.12 mol·(L·min)-1。
2.对于反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)来说,以下化学反应速率的表示中,反应速率最快的是( )A .v (A)=0.015 mol·(L·s)-1B .v (B)=0.06 mol·(L·s)-1C .v (C)=0.04 mol·(L·s)-1D .v (D)=2.7 mol·(L·min)-1解析:选D 在比较反应速率大小时,首先换算成相同单位,v (D)=2.7 mol·(L·min)-1=0.045 mol·(L·s)-1。
其次,用化学反应速率与其化学计量数作比值。
A.v (A)=0.015mol·(L·s)-1,B.v (B)/3=0.02 mol·(L·s)-1,C.v (C)/ 2=0.02 mol·(L·s)-1,D.v (D)/2=0.022 5 mol·(L·s)-1,数值大者速率快,因此反应速率最快的是D 项。
3.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 后测得D 的浓度为0.5 mol·L -1,c (A)∶c (B)=3∶5,v (C)=0.1 mol·L-1·min -1。
则: (1)x =__________。
(2)前5 min 内B 的反应速率v (B)=______________________________________。
(3)5 min 时A 的转化率为__________。
解析:(1)v (D)=0.5 mol·L -15 min=0.1 mol·L -1·min -1=v (C),即v (C)∶v (D)=1∶1,由此推知x =2。
(2)v (B)=12v (C)=12×0.1 mol·L -1·min -1=0.05 mol·L -1·min -1。
(3)设起始A 、B 的浓度均为a mol·L -13A(g)++2D(g)起始浓度 (mol·L -1) a a 0 0转化浓度(mol·L -1) 0.75 0.25 0.5 0.5 5 min 浓度(mol·L -1)a -0.75 a -0.250.5 0.5 (a -0.75)∶(a -0.25)=3∶5 解得:a =1.5 所以A 的转化率为0.75 mol·L -1×2 L1.5 mol·L -1×2 L ×100%=50%。
答案:(1)2 (2)0.05 mol·L -1·min -1(3)50%化学反应速率的测定1.测定原理测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度,可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算达到测定目的。
2.测定方法 (1)量气法对于反应2H 2O 2===2H 2O +O 2↑,CaCO 3+2HCl===CaCl 2+CO 2↑+H 2O 等有气体生成的反应,可测量反应在一定温度和压强下释放出来的气体的体积。
(2)比色法有些反应物(或生成物)有颜色,随着反应的进行,溶液的颜色不断变化,可以用比色的方法测定溶液的颜色深浅,换算成反应物(或生成物)在不同反应时刻的浓度。
3.利用盐酸与碳酸钙反应测定化学反应速率 (1)实验装置(2)测定方法①用v (反应物)表示:测定单位时间内CaCO 3质量或H +浓度的变化;②用v (生成物)表示:测定单位时间内收集到CO 2气体的体积或收集一定体积的CO 2所用的时间。
4.测定化学反应速率的一般方法(1)对于有气体生成的反应,可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。