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第09讲 化学反应速率
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知识预习
一、化学反应速率
1.定义:衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表示方法:单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
3.表达式:______________________ 单位: ________________________
4.注意事项:
(1)化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率,无论是用反应物还是生成物表示,其化学反应速率都为正值。
(2)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。
【答案】 v = mol·L-1·s-1或mol/(L·s),mol·L-1·min-1或mol/(L·min)。
二、“三段式”计算
(1)写出有关反应的化学方程式;
(2)标出各物质的起始量、变化量、最终量(可用物质的量,也可用浓度);
(3)根据已知条件列方程式计算。
三、化学反应速率与化学计量数的关系
1.同一反应用不同物质表示化学反应速率时,其数值大小可能不同,但表示的意义相同。
2.对于反应mA(g) + nB(g) === pC(g) + qD(g),当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,即v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D) = ___________________。
【答案】m∶n∶p∶q
四、影响化学反应速率的因素
1. 温度对反应速率的影响
实验操作
试管内均盛有2mL 5% 的H2O2溶液,并滴有2滴1 mol/L FeCl3溶液
实验现象
两支试管中均有气泡产生,但热水中产生气泡更快
实验结论
其他条件相同时,升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减小
2. 浓度对反应速率的影响
实验操作
实验现象
两支试管中均有气泡产生,但装1 mol/L盐酸的试管产生气泡更快
实验结论
其他条件相同时,增大浓度,反应速率加快;降低浓度,反应速率减小
3. 催化剂对反应速率的影响
实验操作
① ② ③
实验现象
三支试管中均有气泡产生,产生气泡的速率:①>②>③
实验结论
催化剂可以改变反应速率,不同催化剂催化效果不同
4.压强对反应速率的影响
其他条件不变时,对于有气体参与的反应,增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的浓度,化学反应速率减小。
对点训练
题型一:化学反应速率的含义
【变1】下列对化学反应速率的理解正确的是 ( )
A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物来表示
D.化学反应速率可以是正值,也可以是负值
【答案】B
【详解】
A.化学反应速率表示化学反应进行的快慢,不表示反应进行的程度,A错误;
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少量来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的增加量来表示,B正确;
C.化学反应速率不能用纯液体或纯固体的物质的量浓度的变化来表示,C错误;
D.化学反应速率都是正值,无负值,D错误;
故选B。
题型二:化学反应速率大小比较
【变2-2】在四个不同容器中、不同条件下进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测得的结果判断,生成氨的反应速率最快的是
A.v(H2)=0.01mol·L-1·s-1 B.v(NH3)=0.25mol·L-1·min-1
C.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.1mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【分析】
同一化学反应中,同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,先把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率进行比较,从而确定选项,注意单位是否相同。
【详解】
发生反应:N2+3H22NH3,不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快。
A.v(N2)====0.2mol•L-1•min-1;
B.v(N2)===0.125mol•L-1•min-1;
C.v(N2)===0.1mol•L-1•min-1;
D.v(N2)=0.1mol·L-1·min-1;
反应速率A>B>C=D;
答案选A。
题型三:化学反应速率的相关计算
【变3-2】反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(L.s),则这段时间为
A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s
【答案】C
【解析】
【详解】
根据反应方程式2SO