第二讲 化学反应速率
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化学反应速率和化学平衡【考纲要求】1、了解化学反应速率的概念和表示方法2、结合具体实例,理解外界条件对反应速率的影响3、了解化学反应的可逆性和化学平衡建立的过程4、理解化学平衡和化学平衡常数的含义,并进行简单计算5、结合具体实例,理解外界条件对化学平衡的影响6、认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用7、通过催化剂实际应用的实例,了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用【夯基达标】一、化学反应速率1、化学反应速率的相关计算(1)公式:V=△C/△t 常用的单位:mol/(L〃S) 或mol〃(L〃S)-1(2)对于同一条件下的某反应:mA(气)+nB(气)→pC(气)+qD(气)在同一段时间内,则:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q例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甲中,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) B.0.08 mol/(L·min)C.0.06 mol/(L·min) D.0.12 mol/(L·min)2、影响化学反应速率的因素(1)影响化学反应速率的最根本因素是物质的性质(内因)。
(2)常见外因:浓度、压强、温度、催化剂(3)其他外因:光、反应物颗粒大小、原电池反应、溶剂、超声波、激光、电磁波等例2:草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:MnO4- + H2C2O4 + H+ ——Mn2++ CO2↑+ H2O(未配平)用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。
改变的条件如下:(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。
第二讲化学反应速率一、化学反应速率:1.定义:用来衡量化学反应快慢,通常用单位时间内反应物浓度的减少量或者生成物浓度的增加量来表示。
2.表达式:v=。
说明:v—平均速率,Δc—浓度变化,Δt—时间变化。
3.单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)。
4.注意事项:(1)一般不能用固体(s)、纯液体(l)表示。
(2)化学反应速率中的速率是某一段时间内的平均速率而非瞬时速率。
(3)化学反应速率均为正值。
(4)同一化学反应,用不同物质表示该反应的化学反应速率时,其数值可能不同,但表示的意义相同。
(5)化学反应速率和计量数成正比(6)比较同一化学反应的快慢,应取同一参照物,即要将用不同物质表示的化学反应速率转化成用同一物质表示的化学反应速率。
5.计算(三段式)起始量(n、c)转化量(n、c)t时刻量(n、c)6.比较速率大小:①不考虑固体(s)、纯液体(l)①单位换算①将不同的物质化成同一种化学反应速率和系数成正比aA(g)+ bB(g)== cC(g)+ dD(g)V A :V B:V C:V D = a:b:c:d同理7.转化率=转化量/初始量x100%二、影响化学反应速率的因素:1.有效碰撞理论:①有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞条件——具有足够的能量,有合适的取向。
与v的关系——碰撞频率越高,则反应速率越快。
②活化分子:能够发出有效碰撞的分子。
③活化能:活化分子多出来的那部分能量(普通分子转化成活化分子需要的能量)①生成物反应物的总能量和活化能的关系2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑ +8H2O ②规律(其他条件相同):增大反应物浓度,反应速率加快减小反应物浓度,反应速率减小③实质:增大浓度→活化分子浓度增大(活化分子百分含量不变)→有效碰撞几率增加→化学反应速率加快(2)压强对反应速率的影响(有气体参加的反应):①规律(其他条件相同)增大压强(减小容器体积),反应速率加快减小压强(增大容器体积),反应速率减慢②实质:对于气体反应,增大压强,相当于增大反应物浓度,反应速率加快;反之,减小压强,反应速率减慢。
第二讲化学反应速率
一、主要知识点
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:
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):
考点1 化学反应速率的计算
例1:在一2L密闭容器内,装有氮气和氢气。
反应开始时,氮气的浓度为2mol/L,氢气的浓度为5mol/L。
2分钟后,测的氮气的浓度减少为1.6mol/L,
(1)此反应的平均反应速率用N2来表示为多少?
(2)若用H2的浓度变化来表示此反应速率是多少?
例2:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/L·s (2)v(B)=0.6mol/L·s (3)v(C)=0.5mol/L·s (4)v(D)=0.45mol/L·s
则该反应速率的快慢顺序为—————————。
(解题要点:a公式的理解应用;b公式的理解用同一反应体系中不同物质表示同一速率时,其数值比一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。
)
例3 (1)写出 Na2S2O3溶液和 H2SO4溶液反应的离子方程式:
(2)下列各组实验中溶液变浑浊的先后顺序是:__________
A. 0.1mol/L Na2SO3和 H2SO4 各 5ml,加水5ml,反应温度为10℃
B. 0.1mol/L Na2SO3和 H2SO4各 5ml,加水10ml,反应温度为10℃
C. 0.1mol/L Na2SO3 和 H2SO4各 5ml,加水10ml,反应温度为30℃
D. 0.2mol/L Na2SO3和 H2SO4各 5ml,加水10ml,反应温度为30℃
※注意:
(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。
(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恒温恒压时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢
考点3 图形分析
例4.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的
物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述
正确的是()
A.反应的化学方程式:2M N
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时N的浓度是M浓度的2倍
二、练习
1. 设反应C+CO
2
2CO(正反应吸热)反应速率为v1,N2+3H22NH3(正反应放热),反应速率为v2。
对于上述反应,当温度升高时,v1、v2的变化情况为
A. 同时增大
B. 同时减小
C. v1增大,v2减小
D. v1减小,v2增大
2. 在一密闭容器内发生氨分解反应:2NH 3N2+3H2。
已知NH3起始浓度是2.6 mol·L
-1,4s末为1.0 mol·L-1,若用NH
3
的浓度变化来表示此反应的速率,则v(NH3)应为
A. 0.04 mol·L-1·s-1
B. 0.4 mol·L-1 ·s-1
C. 1.6 mol·L-1·s-1
D. 0.8 mol·L-1·s-1
3. 反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是
A. 加压
B. 减压
C. 减少E的浓度
D. 降温
4. 一定温度下,浓度均为1mol·L-1的A2和B2两种气体,在密闭容器内反应生成气体C,反应达平衡后,测得:c(A2)=0.58 mol·L-1,c(B2)=0.16 mol·L-1,c(C)=0.84 mol·L-1,则该反应的正确表达式为
A. 2A
2+B
2
2A
2
B B. A
2
+B
2
2AB
C. A
2+B
2
A
2
B
2
D. A
2
+2B
2
2AB
2
5.反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g),在不同情况下测得反应速率,其中反应速率最快的是
A.υ(D)=0.4 mol / (L·s) B.υ(C)=0.5 mol / (L·s)
C.υ(B)=0.6 mol / (L·s)D.υ(A)=0.15 mol / (L·s)
6.在2L密闭容器中加入4molA和6molB,发生以下反应:4A(g)+6B(g) 4C(g) +5D(g)。
若经5s后,剩下的A是2.5mol,则B的反应速率是
A.0.45 mol / (L·s) B.0.15 mol / (L·s)
C.0.225 mol / (L·s) D.0.9 mol / (L·s)
7.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如下反应2A(g)+B(g) 2C(g)若经 2 s(秒)后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:
①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·(L·s)-1
②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·(L·s)-1
③ 2 s 时物质 A 的转化率为70% ④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol ·L -1
其中正确的是( )
A .①③
B .①④
C .②③
D .③④
8. 已知O H NO O NH 2236454+==+若反应速率分别用)()(23O u NH u 、
)()(2O H u NoO u 表示,则正确的关系是
9. 将气体A 、B 置于容积为2L 的密闭容器中,发生如下反应:4A(g)+B(g)=2C(g),反应进行到4s 末,测得A 为0.5mol ,B 为0.4mol ,C 为0.2mol ,用反应物浓度的减少来表示该反应的速率可能为( )
A.11025.0--⋅⋅s L mol B .1
10125
.0--⋅⋅s L mol C .1
1
05.0--⋅⋅s L mol D .1
1
1.0--⋅⋅s L mol
10、铝与过量的稀盐酸反应,为了加快反应速率,但是又不影响生成的氢气总量,不可以采
取的措施是
A .加热,升高溶液温度
B .加入适量的水
C .加入少量CuSO 4溶液
D .加入浓度较大的盐酸
11、将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验,实验测得氢气的产生速率变化情况
如图曲线所示,对该曲线的解释中正确的是 ( )
A 、从t 1→t 2的原因是镁与酸的反应是放热反应,体系温度升高
B 、从t 1→t 2的原因是镁与水反应,致使酸的浓度升高
C 、从t 2→t 3的原因是随着反应的进行镁体积减少
D 、从t 2→t 3的原因是随着反应的进行温度越来越低
12. 在密闭容器中发生下列反应: I2(g)+H2(g)2HI(g)(正反应
放热)起始时,n(H2)=a mol ,n(I2)=b mol 。
只改变表中列出的条件,其他条件不变,试将化
三、小结:
1、速率比等于系数比,相等;速率比高出系数比,速率大;速率比低于系数比,速率小
2、速率计算:围绕测物质的浓度变化,围绕测反应时间,注意反应速率的单位
3、用活化能、有效碰撞理论理解影响速率的因素必须要注意思路。