内容正文:
学科:化学 主备课人:王婉玉 审核人:杨欣荣 使用日期: 编号:4
第二章化学反应速率与化学平衡
第一节化学反应速率
一.化学反应速率的概念及表示
1.通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的 ,化学反应速率可用单位时间内 或 来表示。
表达式v=,式中各符号的表示意义:
v——反应速率。
Δc——某一时间段浓度的变化量,单位: 。
Δt——反应时间,单位: 、 、 。
速率单位(常用): 、 。
【注意】应用化学反应速率需注意以下问题:
(1)化学反应速率是标量,只有 而没有 ;(2)一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的 速率,不同时刻的化学反应速率是不相同的;(3)对于纯液体或固体物质,反应在其表面进行,它们的“浓度”是 变的,因此一般 用固体、纯液体表示化学反应速率;(4)对于同一化学反应,用不同的物质表示其化学反应速率在数值上可能 同,但其意义相同,化学反应速率之比等于 之比。
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浓度相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法
①直接观察测定:如 和 等。
②科学仪器测定:如反应体系颜色的变化。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 和 间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
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==
特别提醒 ①如果题目中给出的是物质的量,在计算速率时应先除以体积,转化为浓度的变化量。
②浓度的变化量Δc=c(某时刻)-c(初始)
所以一般Δc(反应物)为负值,Δc(生成物)为正值,
而v是标量,只有正值,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.写出有关反应的化学方程式;b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;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-1abc
转化浓度/mol·L-1x
某时刻(ts)浓度/mol·L-1a-xb-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
①“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
②“二化”: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。
③“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
【问题探究】
反应:4A(s)+3B(g)⇌2C(g)+D(g)
(1)完成下列表格,并计算该反应的化学反应速率
B
C
D
起始浓度
1mol·L-1
0
0
浓度变化量
-0.6 mol·L-1
0.4 mol·L-1
0.2 mol·L-1
2min末
0.4mol·L-1
0.4 mol·L-1
0.2 mol·L-1
v(B)= ;v(C)= ;v(D)= 。
(2)根据以上数据,思考对于同一反应,用不同物质表示的反应速率的数值相同吗?与化学计量数之间有什么关系?
用不同物质表示的反应速率的数值可能不同。反应速率的数值之比等于