内容正文:
第3节 化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
一、化学反应速率
【做一做】向体积为2 L的密闭容器中通入10 mol SO2、
10 mol O2,发生反应2SO2+O2 2SO3。反应5 min
时测得SO2的物质的量为6 mol。
催化剂
△
请完成下表中相关空格。
5
5
0
2
1
2
3
4
2
0.4
0.2
0.4
2∶1∶2
物质 SO2 O2 SO3
起始浓度(mol·L-1) __ __ __
变化浓度Δc(mol·L-1) __ __ __
5 min时浓度(mol·L-1) __ __ __
5 min内的化学反应速率
(mol·L-1·min-1) ____ ____ ____
化学反应速率之比 ________
二、影响化学反应速率的因素
反应物本身的性质
影响因素 变化规律
内因 _________________ 越活泼,反应越快
加快
加快
加快
越快
影响因素 变化规律
外因 温度 升高温度,反应_____
反应物浓度 增大浓度,反应_____
催化剂 使用催化剂,改变反
应速率
压强(气体反应物) 增大压强,反应_____
固体接触面积 接触面积越大,反应
_____
【想一想】在下列事实中,各是什么因素影响了化学反应速率。
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸;
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒;
(3)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2,则很快产生气体;
(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢;
(5)同样大小的石灰石分别与0.1 mol·L-1盐酸和
1 mol·L-1盐酸反应,速率不同。
提示:(1)光 (2)反应物的接触面积 (3)催化剂
(4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度
三、调控化学反应速率的意义
【情境·思考】
食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成的物质或者天然物质。例如油脂抗氧化剂就是一种常见的食品添加剂。
请分析油脂抗氧化剂是如何利用了化学反应速率的原理。
提示:食品中添加抗氧化剂,目的是减慢食品的变质速率,与反应速率有关。
知识点一 化学反应速率的计算及大小比较
【重点释疑】
1.化学反应速率的计算
(1)定义式法:v(A)=
(2)关系式法:对于化学反应:
aA(g)+bB(g)====cC(g)+dD(g),满足如下关系:
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。
上述关系可总结为化学反应速率数值之比=化学计量数之比。
2.化学反应速率的大小比较
(1)归一法:①统一单位:若单位不统一,则要换算成相同的单位;②换算:若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;③比较:比较数值的大小,数值越大,反应速率越快。
(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值,如
aA(g)+bB(g)====cC(g)+dD(g),比较 若
则说明用A表示的化学反应速率大于用B表
示的化学反应速率。
【知识拓展】“三段式”计算化学反应速率
(1)计算模式
设a mol·L-1、b mol·L-1分别为A、B两种物质的起始浓度,mx mol·L-1为反应物A的转化浓度,nx mol·L-1为B的转化浓度,则:
mA(g)+ nB(g) pC(g)+ qD(g)
起始浓度(mol·L-1) a b 0 0
转化浓度(mol·L-1) mx nx px qx
终态浓度(mol·L-1)a-mx b-nx px qx
(2)基本步骤
①确定反应物或生成物的起始加入量;
②确定反应过程中各物质的变化量;
③确定反应进行至某时刻时各物质的量;
④依据题干中的条件建立等式关系进行解答;
⑤应用比例关系解答:化学反应速率之比=浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
【思考·讨论】
(1)若以mol·L-1·min-1为化学反应速率的单位,能用固体来表示某一反应的反应速率吗?
提示:不能。固体或纯液体的浓度视为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(2)反应速率是该化学反应在某一时刻的瞬时速率吗?
提示:不是。化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
【案例示范】
【典例】(2019·日照高一检测)(1)在反应A(g)+3B(g)
====2C(g)中,若以物质A表示该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,则以物质B表示此反应的化学反应速率为________mol·L-1·min-1。
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