學習目標 1.了解反應速率的概念、表示方法並能進行簡單計算
2.了解濃度、溫度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響。
(一)化學反應速率
1.物理意義:用來描述
2.表示方法:用單位時間內反應物濃度的或生成物濃度的來表示。
3.計算公式
表示式中δc表示濃度的改變量,單位為mol/l。
4.單位為或
注意:(1)固體、純液體的濃度是常數,故一般不用固體和純液體來表示化學反應速率;
(2)化學反應速率指在某段時間的平均反應速率,而不是某時刻的瞬時反應速率;
(二)反應速率的計算
例1、在一密閉容器裡裝有氮氣和氫氣,反應開始時,氮氣的濃度為2mol/l,氫氣的濃度為5mol/l, 反應開始2min時,測得容器中氮氣的濃度為1.8mol/l,求該反應的化學反應速率?
解n2 + 3h22nh3
起始量(mol/l):
轉化量(mol/l):
2min末量(mol/l):
結論:對某一具體的化學反應來說,用不同物質的濃度變化來表示化學反應速率時,數值往往不同,其數值之比等於化學方程式中化學計量數之比,如:
aa+bbdd+ee v (a)∶v(b)∶v(d)∶v(e
練習1、在反應a+3b 2c+2d中,若某條件下v(a)=0.15 mol/ (l·min) , 則此時用v(b)表示該反應的化學反應速率為v(b
若起始條件下,物質c的物質的量為0,經過5秒後,c的物質的量濃度為0.45 mol/l,則用v(c)表示該反應的化學反應速率為
練習2、將4 mol a氣體和2 mol b氣體在2l的容器中混合,並在一定條件下發生如下反應: 2a(g)+b(g) 2c(g),若經2 s後測得c的濃度為0.6 mol/l,現有下列幾種說法:
①用物質a表示反應的平均速率為0.3 mol/(l·s)
②用物質b表示反應的平均速率為0.6 mol/(l·s)
③2 s時物質a的轉化率為70%
④2 s時物質b的濃度為0.7 mol/l
其中正確的是 ( )
abcd.③④
例2、反應a+3b 4c+2d,在不同條件下反應,其平均反應速率v(x)(表示反應物的消耗速率或生成物的生成速率)如下,其中反應速率最快的是( )
a.v(a)=0.4mol/(l·s) b.v(b)=0.9mol/(l·s)
c.v(c)=1.2mol/(l·s) d.v(d)=0.7mol/(l·s)
結論:比較同一反應的快慢時,應轉化為同一種物質再比較或用速率除以對應的係數後直接比較大小即可。
例3、 一定溫度下在密閉容器內進行著某一反應,x氣體、y氣體的物質的量隨反應時間變化的曲線如右圖。下列敘述中正確的是 ( )
a. 反應的化學方程式為5y x
b. t1時,y的濃度是x濃度的1.5倍
c. t2時,正、逆反應速率相等
d. t3時,逆反應速率大於正反應速率
練習3.右圖表示800℃時,a、b、c三種氣體物質的濃度隨時間變化的情況,t是達到平衡狀態的時間。試回答:
(1)該反應的化學方程式為
(2)達到平衡狀態的所需時間是2min,a物質的平均反應
速率為三、影響化學反應速率的因素
1、內因:反應物本身的性質反應速率
2、外因
(1)濃度對反應速率的影響
當其他條件不變時,增大濃度,反應速率 ;減小濃度,反應速率
注意:改變固體、純液體的用量,不改變其 ,故速率 。
例4、在恆溫恆容條件下,能使a(g)+b(s)c(g)+d(g)正反應速率增大的措施是( )
a、減小c或d的濃度 b、增大d的濃度
c、增大b的濃度d、減小a的濃度
(2)壓強對反應速率的影響
對於氣體反應來說,增大壓強(減小容器體積),濃度 ,反應速率 ;
減小壓強(增大容器體積),濃度 ,反應速率 。
注意:①必須是氣體反應體系,對於只涉及固體和液體的反應,改變壓強,濃度 ,反應速率
②壓強改變引起反應速率改變的根本原因是引起了濃度改變;
例5、n2 + 3h22nh3反應在密閉容器中進行
若為恆容容器,在容器內充入惰性氣體,則反應速率原因
若為恆壓容器,在容器內充入惰性氣體,則反應速率原因
(3)溫度對化學反應速率的影響
當其他條件不變時,公升高溫度反應速率 ,降低溫度反應速率 。
經驗規律:對於在溶液中進行的反應,溫度每公升高10k,速率增加到原來的倍
例6、c+co2 2co △h>0,反應速率為v1;n2+3h2 2nh3 △h<0,反應速率為v2。對於上述反應,當溫度公升高時,v1和v2的變化情況為( )。
a、同時增大b、同時減小
c、v1增大,v2減小d、v1減小,v2增大
注意:溫度對速率的影響規律,對吸熱反應和放熱反應都適用。
(4)催化劑對化學反應速率的影響
使用催化劑,可以反應速率
注意:①催化劑加快化學反應速率的原因是
②催化劑能同等程度的加快反應速率,不能改變和 。
【隨堂練習】
1.一般都能使反應速率加快的方法是( )。
1 公升溫;②改變生成物濃度;③增加反應物濃度;④加壓
abcd、①②③④
2、下列有關化學反應速率的說法中,正確的是( )
a、 用鐵片和稀硫酸反應製取氫氣時,改用98%的濃硫酸可以增大生成氫氣的速率
b、 100ml2mol/l的鹽酸與鋅片反應,加入適量的氯化鈉溶液,反應速率不變
c、 二氧化硫的催化氧化是乙個放熱反應,公升高溫度,反應速率降低
d、 汽車尾氣中的一氧化氮和一氧化碳可以緩慢反應生成氮氣和二氧化碳,使用催化劑可以增大反應速率
3、對已達平衡的下列反應:2x(g)+y(g) 2z(g) △h>0,降低溫度對反應產生的
影響是( )
a、逆反應速率增大,正反應速率減小,平衡逆向移動
b、逆反應速率減小,正反應速率增大,平衡正向移動
c、正、逆反應速率都減小,平衡向逆反應方向移動
d、正、逆反應速率都增大,平衡向正反應方向移動
4、反應4nh3(氣)+5o2(氣) 4no(氣)+6h2o(氣)在10l密閉容器中進行
半分鐘後,水蒸氣的物質的量增加了0.45mol,則此反應的平均速率(x)可表示為
a. (nh3) = 0.010 mol/(l·s) b. (o2) = 0.0010 mol/(l·s)
c. (no) = 0.0010 mol/(l·s) d. (h2o) = 0.045 mol/(l·s)
5、20℃時,將10 ml 0.1 mol/l na2s2o3溶液和10 ml 0.1 mol/l的h2so4溶液混
合,2 min後溶液中明顯出現渾濁。已知溫度每公升高10℃,化學反應速率增大到原來
的2倍,那麼50℃時,同樣的反應要同樣看到渾濁,需要的時間是
a.40 s b.15 s c.48 s d.20 s
第三節化學反應速率習題
1. 對於反應:no+co2n02+co在密閉容器中進行,下列哪些條件加快該反應的速率
a.縮小體積使壓強增大 b.體積不變充人co2使壓強增大
c.體積不變充人he氣使壓強增大d.壓強不變充入n2使體積增大
2.no和co都是汽車尾氣裡的有害物質,它們能緩慢地起反應生成氮氣和二氧化碳氣體:2no+2co=n2+2co2;對此反應,下列敘述正確的是
a.使用催化劑能加快反應速率 b.改變壓強對反應速率沒有影響
c.冬天氣溫低,反應速率降低,對人體危害更大
d.無論外界條件怎樣改變,均對此化學反應的速率無影響
3.把鋁條放入盛有過量稀鹽酸的試管中,不影響氫氣產生速率的因素是
a.鹽酸的濃度 b.鋁條的表面積
c.溶液的溫度 d.加少量na2so4
4、如圖是恆溫下某化學反應的反應速率隨反應時間變化的示意圖,下列敘述與示意圖不相符合的是
a.反應達平衡時,正反應速率和逆反應速率相等
b.該反應達到平衡態後,增大反應物濃度,平衡發生移動,達到平衡態
c.該反應達到平衡態後,減小反應物濃度,平衡發生移動,達到平衡態
d.同一種反應物在平衡態和平衡態時濃度不相等
5、高溫下,某反應達到平衡,平衡常數。恆容時,溫度公升高,h2濃度減小。下列說法正確的是
a.該反應的焓變為正值
b.恆溫恆容下,增大壓強,h2濃度一定減小
c.公升高溫度,逆反應速率減小.
化學反應速率的表示方法
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