内容正文:
第一单元 化学反应速率
专题2 化学反应速率与化学平衡
你了解下列事物化学变化进行的快慢吗?
①合成氨、工业炼铁
②一次性快餐盒、聚乙烯等塑料制品分解需几百年。
③汽车尾气NO、CO反应能生成N2、CO2,但汽车尾气中仍有NO、CO排放,因为反应太慢了
有的反应我们认为快一点好!
①橡胶老化,钢铁腐蚀;
②历史文物古迹近几十年腐蚀特别严重。
有的反应我们认为慢一点好!
用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。
一、化学反应速率(用v表示)
1、化学反应速率
(1)概念:
△ c
V = ———
△ t
(2)表达式:
mol·(L·min)-1或mol·(L·s)-1
(3)常用单位:
平均速率
③速率关系式: aA+bB=cC+dD,
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = a : b : c : d
化学反应速率的特点:
①化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率,均取正值。
②同一反应的速率可用不同物质来表示,其数值可能不同,但意义相同,表示反应速率的物质不用纯固体或纯液体。
补充:△c(A):△c(B):△c(C):△c(D)= a : b : c : d
△n(A):△n(B):△n(C):△n(D)= a : b : c : d
1.在一密闭的2L容器中装有4molSO2和2molO2,在一定条件下开始反应。2min末测得容器中SO3的体积分数占混合气体的50%,请计算:
(1)2min末SO3的浓度;(2)2min内SO2的平均反应速率。
化学反应速率的计算方法
“三段式”法
△n的比等于化学计量数之比
根据题意可知:
解得:x=1.2mol
2
△c的比等于化学计量数之比
练习1
B
练习2
已知:反应 A + 3B = 2C + 2D
在四种不同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3 mol/(L·s) (2)v(B)=0.6 mol/(L·s) (3)v(C)=0.4 mol/(L·s) (4)v(D)=0.45 mol/(L·s)
则该反应速率的快慢顺序为 。
(1)>(4)>(2)=(3)
在具体的化学反应中,反应条件不同,反应速率也不相同,科学家是怎样得到速率数据的?
二、化学反应速率的实验测定
测定方法有:
1.量气法
盐酸与碳酸钙反应生成CO2,通过测定一定时间内CO2气体的体积,可测定该反应的反应速率;
盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用下图,可测定该反应的速率. 在锥形瓶中加入5g大理石,加入20mL 1mol·L−1盐酸.每隔10s观测玻璃注射器中气体的体积,
(1)连接好仪器后,需要检查_____________________,再加入药品进行实验.
(2)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与___________和__________有关
装置气密性
溶液温度 H+的浓度
课本P43实验探究
(3)本实验除了以上方法测定反应速率外,你还能提出其他方法测定反应速率吗?
时间/s 10 20 30 40 50 60
气体体积/mL 4 14 25 38 47 55
反应速率/mL·s−1 0.4 1.0 1.1 1.3 0.9 0.8
1.测定相同时间内收集CO2的体积或收集等量CO2所用的时间。
2.测定一段时间内剩余CaCO3的质量。
3.测定一段时间内H+浓度的变化。
3、电导法
根据离子导电能力的差异,通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化,从而计算化学反应速率。
4、激光技术也可以应用到化学反应速率的测定
2、比色法
当溶液中存在有色物质时,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颜色深浅,再根据溶液颜色的深浅与有色物质浓度的正比关系,确定反应物或生成物在不同时刻的浓度。
练习2.某学生设计如下图Ⅰ装置,测定2 mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率。请回答:
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)按照图Ⅰ装置实验时,他限定了两次实验时间均为10 min,他还需要测定的另一个数据是 _______________________________。
(2)实验结束后,得到的结论是__________________________________。
(3)该生又将图Ⅰ装置中的