内容正文:
第4讲 化学反应速率
知识梳理
一、化学反应速率及其测定
1.化学反应速率的概念及其表示方法
2.化学反应速率的测定
(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的 相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
① 测定:如释放出气体的体积和体系的 等。
② 测定:如反应体系 的变化。在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和 与 间的比例关系来跟踪反应的过程和测量 。
二、化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率的计算
(1)公式法:v==
①如果题目中给出的是 ,在计算速率时应先除以 ,转化为浓度的变化量。
②浓度的变化量Δc=
所以一般Δc(反应物)为 ,Δc(生成物)为 ,而v是标量,只有 ,所以在计算反应速率时,
v(反应物)=
v(生成物)=
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:mA+nB===pC+qD,v(A)=-,v(B)=-,v(C)=,
v(D)=,且有:= = = 。
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤:
a.写出有关反应的 ;
b.找出各物质的 、转化量、某时刻量;转化量之比 化学计量数之比;
c.根据已知条件列方程计算。
反应: mA(g)+nB(g)pC(g)
起始浓度/mol·L-1 a b c
转化浓度/mol·L-1 x
某时刻(t s)浓度/mol·L-1 a-x b- c+
再利用化学反应速率的定义式求算
v(A)= mol·L-1·s-1;
v(B)= mol·L-1·s-1;
v(C)= mol·L-1·s-1。
②计算中注意以下量的关系。
对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻);
转化率= ×100%。
2.化学反应速率的比较方法
(1)定性比较:通过明显的实验现象,如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的 、固体消失或气体充满所需时间的 等来定性判断化学反应的快慢。
(2)定量比较
①“一看”:看化学反应速率的单位是否 ,若不一致,需转化为同一 。
②“二化”:将不同 的化学反应速率转化成 物质的化学反应速率,或分别除以相应物质的化学 ,所得数值大的 。
③“三比较”:标准统一后比较 大小,数值越大, 越大。
典例分析
考点一:化学反应速率与化学计量数之间的关系
【典例1】T℃时,在0.5 L的密闭容器中,气体A与气体B反应生成气体C,反应过程中A、B、C的浓度变化如图所示。则下列结论正确的是( )
A.10 s时反应生成了0.4 mol C
B.该反应进行到10 s时,消耗了0.1 mol A
C.该反应的化学方程式为3A+B=2C
D.10 s内用B表示的反应速率为0.01 mol·L-1·s-1
考点一:化学反应速率的计算
【典例2】反应,经2min,A的浓度减少了。下列反应速率的表示正确的是( )
A.2min末,用A表示的反应速率是
B.2min内,用B表示的反应速率是
C.2min内,用C表示的反应速率是
D.2min内,用B和C表示的反应速率之比为2∶3
同步训练
一、单选题
1.在某一化学反应中,反应物A的浓度在2s内由1.0mol/L变成0.2mol/L,则在这2s内它的平均反应速率为( )
A.0.08mol/(L·s) B.0.8mol/(L·s) C.0.4mol/(L·s) D.0.04mol/(L·s)
2.一定条件下,在2L恒容密闭容器中进行反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),10min内碳的质量减少了12g,则该反应的反应速率为( )
A.v(C)=0.05mo