内容正文:
第1讲 化学反应速率
[复习目标] 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法并能够进行简单计算。2.理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂)对反应速率的影响。3.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。4.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。
一、化学反应速率
1.化学反应速率
2.分析化学反应速率与化学计量数的关系
(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示,其数值可能不同,因此表示化学反应速率时要指明具体物质。
(2)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”并指明错因。
(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。(×)
错因:反应速率大,反应现象不一定明显,如酸碱中和反应。
(2)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率。(×)
错因:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加均表示正反应速率。
(3)某化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1,是指某时刻该反应的瞬时速率为0.8 mol·L-1·s-1。(×)
错因:0.8_mol·L-1·s-1是指一段时间内的平均反应速率。
(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。(×)
错因:同一反应在同一条件下不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,但都表示该反应的反应速率。
(5)对于反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),v(NO)与v(O2)的关系是5v(NO)=4v(O2)。(√)
错因:________________________________________________________
(6)对于反应:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g),若v(H2)=0.5 mol/(L·s),则v(C)=0.5 mol/(L·s)。(×)
错因:固体的浓度视为常数,不能用来计算化学反应速率。
二、影响化学反应速率的因素
1.内因(主要因素)
反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
2.外因
3.有效碰撞理论
(1)有效碰撞、活化分子、活化能
①有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。
②活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
③活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,如图:
图中:E1为反应的活化能;
E2为活化分子变成生成物分子放出的能量;
E3为使用催化剂时反应的活化能;
反应热ΔH=E1-E2。
(2)从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响
判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”并指明错因。
(1)升温时,吸热反应速率增大,放热反应速率减小。(×)
错因:无论是吸热反应还是放热反应,升高温度,反应速率均加快。
(2)增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率。(×)
错因:铁遇冷的浓硫酸发生钝化。
(3)反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)在固定容积的容器中进行,充入N2后,体系压强增大,反应速率加快。(×)
错因:容积固定,充入N2,体系压强增大,但N2不参与反应,各反应物浓度不变,故反应速率不变。
(4)恒温条件下,在容积可变的密闭容器中进行反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),在保持容器内压强不变的前提下不断向容器中充入稀有气体,在此过程中反应速率不变。(×)
错因:充入稀有气体,要想压强不变则容器的体积就要增大,反应物的浓度减小,反应速率减小。
(5)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,滴入少量硫酸铜能够提高反应速率。(√)
错因:________________________________________________________
(6)100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变。(×)
错因:加入适量NaCl溶液相当于稀释盐酸,反应速率减小。
考点1 化学反应速率
题组一 化学反应速率的计算
1.一定条件下反应A(s)+3B(g)2C(g)在10 L的密闭容器中进行,测得2 min内,A的物质的量由20 mol减小到8 mol,下列说法正确的是( )
A.用A表示该反应的反应速率为0.6 mol·L-1·min-1
B.用B表示该反应的反应速率为2.4 mol·L-1·