高二化学选修4 第二章 第一节 化学反应速率
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高二化学知识点总结选修四高二化学知识点总结选修四目录第一章、化学反应与能量第一节、化学反应与能量的变化第二节、燃烧热、能源第三节、化学反应热的计算第二章、化学反应速率和化学平衡第一节、化学反应速率第二节、影响化学反应速率的因素第三节、化学平衡第四节、化学反应进行的方向第三章、水溶液中的离子平衡第一节、弱电解质的电离第二节、水的电离和溶液的酸碱性第三节、盐类的水解第四节、难溶电解质的溶解平衡第四章、电化学基础第一节、原电池第二节、化学电源第三节、电解池第四节、金属的电化学腐蚀与防护第一章化学反应与能量考点1:吸热反应与放热反应1、吸热反应与放热反应的区别特别注意:反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系,而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。
2、常见的放热反应①一切燃烧反应;②活泼金属与酸或水的反应;③酸碱中和反应;④铝热反应;⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应,如:N2+O2=2NO,CO2+C=2CO 等均为吸热反应)。
3、常见的吸热反应①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;②大多数分解反应是吸热反应③等也是吸热反应;④水解反应考点2:反应热计算的依据1.根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
2.根据反应物和生成物的总能量计算ΔH=E生成物-E反应物。
3.根据键能计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
4.根据盖斯定律计算化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与反应的途径无关。
即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
温馨提示:①盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。
②热化学方程式之间的“+”“-”等数学运算,对应ΔH也进行“+”“-”等数学计算。
5.根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
第二章化学反应速率与化学平衡考点1:化学反应速率1、化学反应速率的表示方法___________。
其次章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率目标要求 1.知道化学反应速率的定量表示方法,知道v =ΔcΔt 的含义。
2.知道一个反应中化学反应速率可以用不同物质表示。
3.理解反应m A +n BY +q Z 中,v (A)∶v (B)∶v (Y)∶v (Z)=m ∶n ∶p ∶q 的含义并能运用此关系进行简洁的计算。
4.知道化学反应速率试验测定的基本原理和方法。
一、化学反应速率1.化学反应速率的含义化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的改变来表示。
在容积不变的反应器中,通常是用单位时间内反应物浓度的削减或生成物浓度的增加来表示。
其数学表达式为v =ΔcΔt。
(1)式中v 表示反应速率;c 表示各反应物或生成物浓度,Δc 表示其浓度的改变(取其肯定值);t 表示时间,Δt 表示时间改变。
(2)单位:mol·L -1·s -1或mol·L -1·min -1或mol·L -1·h -1等。
2.化学反应速率与化学计量数之间的关系对随意一个反应,用符号来代替详细的化学物质,反应方程式表示为m A +n B===p Y +q Z 用不同物质表示的反应速率其关系是v (A)∶v (B)∶v (Y)∶v (Z)=m ∶n ∶p ∶q 。
二、化学反应速率的测定 1.测定原理利用与化学反应中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质进行测定。
2.测定方法 (1)依据颜色改变在溶液中,当反应物或产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)依据释放出气体的体积2 g 锌粒分别与40 mL 1 mol·L -1的H 2SO 4和40 mL 4 mol·L -1的H 2SO 4反应,当收集到同样多的H 2时,后者所用的时间较短,说明4 mol·L -1的H 2SO 4与锌反应比1 mol·L -1的H 2SO 4与锌反应的速率快。
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率(1)化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
(2)化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士:①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。
②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。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
第二章 第一节 化学反应速率一、选择题(每小题6分,共48分)1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的 是( )[来源:Z*xx*]A.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加B.化学反应速率为0.8 mol/(L ·s)是指1秒钟时某物质的浓度为0.8 mol/LC.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显2.在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N 2+3H 22NH 3。
根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最快的是( )A.v (H 2)=0.3 mol/(L ·min)B.v (N 2)=0.2 mol/(L ·min)C.v (NH 3)=0.25 mol/(L ·min)D.v (H 2)=0.4 mol/(L ·min)3.将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s 后测得C 的浓度为 0.6 mol/L ,现有下列几种说法: ①用物质A 表示反应的平均速率为 0.3 mol/(L ·s)②用物质B 表示反应的平均速率为 0.6 mol/(L ·s)③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol/L其中正确的是( )A.①③B.①④C.②③D.③④4.在四个不同的容器中,在不同条件下进行合成氨的反应,根据下列测定的结果判断,生成氨的速率最快的是( )A.开始时,N 2的浓度为0.5 mol/L ,2 min 以后浓度为0.1 mol/LB.开始时,NH 3的浓度为0,3 min 以后浓度为0.9 mol/LC.开始时,H 2的浓度为0.4 mol/L ,3 min 以后浓度为0.1 mol/LD.开始时,N 2的浓度为0.5 mol/L ,4 min 以后浓度为0.1 mol/L5.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H 2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H 2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/sB.忽略锥形瓶内溶液体积的变化,用H +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Zn 2+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)6.反应物浓度的关系是用实验方法测定的,化学反应H 2+Cl 2===2HCl 的反应速率v 可表示为 v =K [c (H 2)]m[c (Cl 2)]n,式中K 为常数,m 、n 值可用下表中数据确定。
化学反应速率的测量【考点精讲】定量测量锌跟硫酸反应的化学反应速率实验原理:利用产生10 mL H2所需要的时间确定化学反应速率。
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。
实验装置:实验步骤:(1)取一套装置,加入40 mL 1mol/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 4mol/L的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。
实验现象:锌跟硫酸反应产生气泡,收集10 mL气体。
②所用的时间比①所用的时间短。
实验结果:加入试剂反应时间(min)反应速率mol/(L·min)1mol/L H2SO4长小4mol/L H2SO4短大快。
注意事项:1. 锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同。
2. 40mL的硫酸溶液要迅速加入。
3. 装置气密性要好,且计时要迅速准确。
思考与交流:锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,还可以采用什么方法测量该反应的速率?可用的方法:可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、稀硫酸浓度的变化、单位时间内产生气体的体积或产生相同体积气体所需要的时间等方法来测量化学反应速率。
【典例精析】例题 1 影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响化学反应速率的因素。
A:甲同学研究的实验报告如下表:实验步骤现象结论①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中②反应速率:镁>铁,铜不反应金属的性质越活泼,反应速率越快)甲同学表中实验步骤②为。
(2)甲同学的实验目的是;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是。
B:乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行实验(3)乙同学在实验中应该测定的数据是。
化学选修4 第二章第一节化学反应速率练习题一、选择题1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成B.加入催化剂有利于氨的氧化反应C.高压有利于合成氨反应D.500℃左右比室温更利于合成氨反应2.有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g)2Z(g),ΔH<0。
为了使平衡向生成Z 的方向移动,应选择的条件是①高温②低温③高压④低压⑤加正催化剂⑥分离出ZA.①③⑤B.C.②③⑥D.②④⑥3.下列说法正确的是()A.其他条件不变,增大某一反应物浓度,反应物的转化率一定都增大B.对于有气体参加的反应,其他条件不变增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓度一定增大C.对于有气体参加的反应,改变压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度一定增大D.增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数一定增大和I2蒸气各0.5摩,发生反应H2+I22HI,4.在一定温度下,在一个密闭容器中加入H达到平衡时,生成HI 0.8摩,若其它条件不变,开始充入的H2为2摩,则达到平衡时生成的HI可能是下列中的()A 1.1摩B 0.87摩C 0.8摩D 0.5摩5.下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断()A.正反应是放热反应B.若A、B是气体,则D是液体或固体C.逆反应是放热反应.D.A、B、C、D均为气体6.在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中,如分别注入1/4容积颜色相同的NO2和Br2(气),然后将活塞同时向外拉到1/2处(快速),过一会儿可以看到()A.A中颜色比B中浅B.A中颜色比B中深C.A、B中颜色深浅一样D.A、B中颜色都比开始时深7.密闭容器中的平衡体系H2+I2(g) 2HI(g)+Q,欲使HI浓度增大,可采取的措施是()A .缩小体积B .升温C .降温D .加催化剂 8.在密闭容器中有可逆反应:n A(g) +mB(g) p C(g)+Q 处于平衡状态(又知n +m >P ,Q <0),则下列说法正确的是①升高温度时,[B]/[C]的比值减小②降温时体系内混合气体平均相对分子质量减小③加入B ,A 的转化率变大④加入催化剂,气体的总物质的量不变⑤充入C ,则A 、B 的物质的量增大( )A .③④B .①②⑤C .②③⑤D .全部9.甲萘醌(维生素K)有止血作用,它可通过2—甲基萘的氧化而制得,反应中常用乙酸作催化剂,该反应放热,可表示为:在某次合成反应中,用1.4g 的2—甲基萘,才制得0.17g 甲萘醌,已知该次合成反应的速率是快的,试判断导致其产率低的原因是 ( )C A .使用了过量的氧化剂 B .没有用乙酸,而是使用了其它催化剂 C .把反应混合物加热 D .所生成的甲萘醌是沉淀物 10.一定条件反应N 2+3H 22NH 3达平衡,当单独改变下述条件后有关叙述错误( )A.加催化剂,v (正)和v (逆)都发生变化,且变化的倍数相等B.加压, v (正)和v (逆)都增大,且v (正)增加倍数大于v (逆)增加倍数C.降温, v (正)和v (逆)都减少,且v (正)减少倍数大于v (逆)减少倍数D.增加N 2的浓度, v (正)和v (逆)都增大,且v (正)增加倍数大于v (逆)增加倍数 11.常温下的定容容器中,建立如下平衡:3NO 2+H 2O NO +2HNO 3,在其他条件不变时,若往容器中通入少量的氧气后、原体系将会发生的变化是( )A .平衡向正反应方向移动B .NO 的物质的量可能不变C .NO 的物质的量一定会减少D .NO 2增加的物质的量是通入O 2的物质的量的2倍 12.在密团容器中充入1molCO 和1molH 2O (气),在一定条件下达到平衡时生成了2/3mol CO 2(反应为CO+H 2O(g) CO 2+H 2),当其他条件不变,充入的水蒸气改变为2mol 时,平衡时生成CO 2的物质的量可能是( )A .0.5molB .0.95molC .1molD .2/3mol 13.可逆反应m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g),在密闭容器中反应达到平衡,改变某一条件后,正反应速率增大,则下列说法正确的是( )A .A 的转化率增大B .平衡向逆向移动C .平衡没有移动D .上述三种情况都有可能14.由可逆反应测绘出图象如下图,纵坐标为生成物在平衡混合物中的百分含量,下列对该反应的判断正确的是2-甲基萘甲萘醌催化剂 氧化剂A.反应物中一定有气体B.生成物中一定有气体C.正反应一定是放热反应D.正反应一定是吸热反应15.在地壳内,深度每增加1km ,压强大约增加25250~30300kPa ,在这样的压强下,对固体物质的平衡会发生较大的影响。
(人教版选修4)第二章《化学反应速率和化学平衡》教学设计第一节《化学反应速率》(共一课时)我们知道宏观物体的运动有快有慢,并可用速度来表示。
那么微观世界的化学反应有没有快慢呢?联系生活中的一些化学现象如炸药(或原子弹)爆炸瞬间就能完成、溶洞形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,这是经过了亿万年岁月的沉淀等等可知,化学反应也有快有慢,那么化学反应的快慢我们可以用什么物理量来描述呢?这就是本节课我们将要学习的内容。
【交流】可以通过观察化学反应的一些明显实验现象来判断反应的快慢。
例如:硫酸铜溶液中加入铁丝。
可以观察:①冒气泡快慢;②固体量的改变;③浑浊程度;④颜色变化;⑤温度变化等判断反应速率的快慢。
【讨论2】(2)同一化学反应,用不同物质表示其反应速率时,数值一定不相同吗?【交流】不一定,根据化学反应速率的定义可知,在同一化学反应中,化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
因此,若化学计量数相同,则反应速率相同,否则,不相同。
【讨论3】(3)在C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的反应中,可用哪些物质表示反应速率?在2Na+2H2O===2NaOH+H2↑的反应中呢?【交流】在C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反应中,可以用H2O(g)、CO(g)、H2(g)的浓度变化来表示反应速率,而在2Na+2H2O===2NaOH+H2↑的反应中只能用NaOH、H2的浓度变化来表示,即不能用固体或纯液体来表示反应速率,因为固体或纯液体的浓度为常数。
【问题探究1】(1)在一个容积为2 L的密闭容器中充入一定物质的量的SO2和O2,则发生反应:2SO2+O22SO3,经5 s后,测得SO3的物质的量为0.8 mol,填写下表:有关反应物质SO2O2SO3物质的量变化/mol 0.8 0.4 0.8物质的量浓度变化/mol·L-10.4 0.2 0.4化学反应速率/mol·L-1·s-10.08 0.04 0.08 速率之比v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2根据上表数据,你能的出什么结论?【交流】结论:化学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化学计量数之比。
4-2-1化学反应速率一、知识梳理化学反应速率(v)1、物理意义:用来表示化学反应进行的快慢程度的物理量。
2、定义:单位时间内浓度的变化量。
3、表达式:v=ΔC/Δt 单位:mol/L•min4、化学反应速率的几点注意事项:(1)化学反应速率的单位由浓度和时间单位决定,时间可以是min、s等(2)浓度的变化量对于反应物是由反应前减去反应后浓度;对于生成物是由反应后减去反应前浓度。
所以浓度的变化量是正值,速率也为正值。
(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。
(4)化学反应速率是一段时间内的平均速率,而非瞬时速率。
(5)用不同反应物或生成物表示同一反应的反应速率时速率值可能不一样。
(6)同一反应中各物质的速率之比等于化学计量数之比。
(7)比较化学反应进行的快慢时,应根据系数比转化为同一物质去比较。
二、化学反应速率的测定1、化学方法学生实验2-12、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、4mol/L的硫酸3、实验步骤:○1取一套装置,加入40 mL 1mol/L的的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。
取另一套装置,加入40 mL4mol/L的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。
4、实验现象:锌跟硫酸反应产生气泡,收集10 mL气体。
所用的时间比○1所用的时间短5、实验结果:6、实验结论:4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。
7、注意事项:(1)锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同(2)40mL的硫酸溶液要迅速加入(3)装置气密性要好,且计时要迅速准确8、学与问:还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应速率?锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+== Zn2+ + H2↑,因此我们还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、稀硫酸浓度的变化等来测定化学反应速率二、典型例题1、化学反应速率的计算【例1】在密闭容器中,合成氨的反应N2+3H2=2NH3,开始时N2的浓度为8mol/L,H2的浓度为20mol/L,5min后N2的浓度为6mol/L。