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第13讲 化学反应速率
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课前引入
对于速度这个概念,相信大家都不陌生了。
世界上最快的飞机,速度可达7274千米/小时;蜗牛即使全速疾爬,速度也仅为8.5米/小时。
对于化学反应,不同的反应,其速率也不一样。如火药的爆炸,可以在瞬间完成;而溶洞的形成,需要百年甚至千年才能完成。
那么,如何表示化学反应速率呢?
模块一 化学反应速率基础
一、化学反应速率知识精讲
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: ________________________
及时小练
(1)某反应的反应物A浓度在5 min内由6 mol·L-1变成了2mol·L-1,则v(A)= 。
(2)一个2L的容器中,盛入4.0 moL某气体反应物,2min后,测得这种气体反应物还剩余2 moL,该物质的化学反应速率为_________________。
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) = ___________________。
四、化学反应速率的比较方法
1.定性比较
通过观察实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Na。
2.定量比较
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,还要进行一定的转化。
(1)“化物质”:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学计量数,所得数值大的速率大。
(2)“化单位”:若化学反应速率的单位不一致,需转化为同一单位。
对点训练
题型一:化学反应速率的含义
【例1】下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.因是同一反应,所以用不同物质表示化学反应速率时,所得数值是相同的
B.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
C.化学反应速率为“1mol/(L•min)”表示的意思是:时间为1min时,某物质的浓度为1mol/L
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或者任何一种生成物浓度的增加
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
题型三:化学反应速率的相关计算
【变3-1】在一定条件下,反应在密闭容器中进行,内氨的质量增加了,则反应速率为
A. B.
C. D.
题型四:“三段式”计算
【变4-1】把1mol X气体和0.5mol Y气体混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:
,2min末生成0.2mol W,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1,试计算
(1)前2min内,用X表示的平均反应速率____________。
(2)前2min内Y的转化率____________。
(3)化学方程式中Z的化学计量数n____________。
模块二 化学反应速率的影响因素
知识精讲
一、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
二、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
三、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