内容正文:
第一单元 化学反应速率
第1课时 化学反应速率的表示方法
[明确学习目标] 1.认识化学反应速率,学会化学反应速率的表示方法。2.能设计简单实验测定化学反应速率。3.会进行化学反应速率的计算和快慢比较。
1.化学反应速率
(1)概念
通常用单位时间内反应物浓度(通常使用物质的量浓度)的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率。
(2)表达式
①v=,其中v表示化学反应速率,Δc表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值),Δt表示一定的时间间隔。利用此式求得的反应速率是反应时间间隔Δt内反应的平均速率,若时间间隔Δt非常小,则平均速率接近某一时刻的瞬时速率。
②对于反应aA+bB===cC+dD,其化学反应速率可分别用A、B、C、D四种物质来表示:v(A)=,v(B)=,v(C)=或v(D)=。
(3)单位
反应物(或生成物)的物质的量浓度的单位可以用mol·L-1表示,反应时间的单位常用s、min、h等来表示,故化学反应速率的单位为mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1、mol·L-1·h-1等。
2.化学反应速率的测定
化学反应速率可通过实验测定。要测定不同时刻反应物或生成物的浓度,可观察、测量体系中某一物质的相关性质,再进行适当的转换和计算。若反应中有气体生成,可以测量在一定温度和压强下,一定时间内释放出来的气体的体积;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的深浅,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。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)化学反应方程式中,任何一种物质均可用v=求出该物质表示的化学反应速率。( )
(2)化学反应速率指的是某时刻的瞬时速率。( )
(3)化学反应速率越大,化学反应的现象越明显。( )
(4)同一化学反应中,不同物质表示的化学反应速率可能数值不同,但表示的意义(快慢)相同。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
2.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
B.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1指的是1秒钟时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
C.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D.化学反应速率指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
答案 C
3.氨分解反应在容积为2 L的密闭容器内进行。已知起始时氨的物质的量为4 mol,5 s末为2.4 mol,则用氨表示该反应的平均速率为( )
A.0.32 mol/(L·s) B.0.16 mol/(L·s)
C.1.6 mol/(L·s) D.0.8 mol/(L·s)
答案 B
4.将N2和H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应,经过一段时间后三个容器的反应速率分别为:v甲(H2)=3 mol·L-1·min-1,v乙(N2)=2 mol·L-1·min-1,v丙(NH3)=1 mol·L-1·min-1。这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为( )
A.v甲>v乙>v丙 B.v乙>v甲>v丙
C.v甲>v丙>v乙 D.v甲=v乙=v丙
答案 B
解析 把用三种不同物质表示的反应速率换算成用同一种物质来表示,根据反应N2+3H22NH3可知,v甲(N2)=v甲(H2)=1 mol·L-1·min-1、v乙(N2)=2 mol·L-1·min-1、v丙(N2)=v丙(NH3)=0.5 mol·L-1·min-1,可比较得出v乙>v甲>v丙。
知识点一 化学反应速率的计算与比较
1.化学反应速率的理解
(1)化学反应速率,是某一时间段内的平均速率而不是瞬时速率。
(2)不论是反应物还是生成物,其化学反应速率的值都取正值。
(3)固体或纯液体的物质的量浓度可视为常数,因此,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(4)对于反应:aA+bB===cC+dD,用不同的物质表示同一化学反应同一时间段内的反应速率时,化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d或===。
(5)同一化学反应,在同一时间段内,若用不同物质表示反应速率,其数值可能会因化学方程式中的化学计量数不同而不同,但表示的该反应的快慢程度相同。
(6)定量表示一个确定的化学反应的反应速率时,应指明是用何种物质表示的反应速率,即要在化学反应速率v后用“(物质)”加以标明。
2.化学反应速率的计算
化学反应速率的计算除了可以使用其定义式v=外,还可使用“三段式”法:
(1)计算模型