内容正文:
第一节 化学反应速率 ►对应学生用书P191
【备考目标】 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。2.了解反应活化能的概念及催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点1 化学反应速率
01/梳理必备知识
1.化学反应速率
2.化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,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)=m∶n∶p∶q,或v(A)=v(B)=v(C)=v(D)。
[实例] 一定温度下,在密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。已知v(A)=0.9 mol·L-1·s-1,则v(C)=0.6 mol·L-1·s-1。
3.化学反应速率的测定
(1)利用能够直接观察的某些性质测定
如通过测量释放出一定体积的气体的时间或测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。
(2)利用科学仪器测量物质的性质
如在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
[易错辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显(×)
(2)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1(×)
(3)由v=计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值(×)
(4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快(×)
(5)在2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应中,t1、t2时刻,SO3(g)浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,SO3(g)生成的平均速率为v=(√)
理由:(1)反应速率大小与反应现象不一定有明显对应关系
(2)化学反应速率是指一段时间内的平均速率,而不是某时刻的瞬时速率
(3)由v=计算平均速率,用反应物、生成物表示均为正值
(4)同一化学反应,相同条件下不同物质表示的反应速率,应转化为同一种物质的反应速率后再比较大小
02/培优关键能力
培优点1 反应速率的理解与求算
1.化学反应速率的理解
(1)化学反应速率是一段时间内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(2)不能用固体和纯液体物质表示化学反应速率,因为固体或纯液体的浓度视为常数。
(3)同一化学反应在相同条件下,用不同物质表示的化学反应速率,其数值可能不同,但意义相同。
(4)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。
(5)部分涉及反应速率计算的题目中,时间单位(s、min)与反应速率的单位(mol·L-1·s-1、mol·L-1·min-1)不统一,如给出的时间单位为min,要求的反应速率单位为mol·L-1·s-1,此时就需要将min换算为s。
(6)由图像书写化学反应方程式时,要注意“”和“===”的区别。
2.化学反应速率的计算
(1)定义式法:v=
(2)比例式法:化学反应速率之比等于化学计量数之比
(3)三段式法
例如反应 mA(g)+nB(g)pC(g)
①t0浓度/(mol·L-1) a b 0
②转化浓度/(mol·L-1) x
③t1浓度/(mol·L-1) a-x b-
v(A)=,v(B)=,v(C)=
[注意] 对于反应物,t0浓度=转化浓度+t1浓度。
【对点练】 1.黄铁矿成分中通常含钴、镍和硒,具有NaCl型晶体结构。黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。
已知工业上通常用黄铁矿制取硫酸,其发生的反应为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,据此回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率________________(填化学式)。
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L-1·s-1时,则氧气减少的速率为______________。
(3)若测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L-1,此时间内SO2的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1,则开始时氧气的浓度为__________。
解析:(1)一般不用固体和纯液体来表示反应速率,所以可用O2和SO2来表示该反应的反应速率。
(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比,所以