内容正文:
第22讲 化学反应速率
[考纲要求] 1.理解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.结合具体实例理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识并能解释其一般规律。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。
考点一 化学反应速率
1.表示方法
用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
2.数学表达式及单位
v=,单位为mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。
4.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA + nB pC
起始浓度(mol·L-1) a b c
转化浓度(mol·L-1) x
某时刻浓度(mol·L-1) a-x b- c+
提醒:①不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
②同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。
[诊断辨析] 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,其数值可能不同,但表示的意义相同( )
(5)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率( )
(6)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( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×
题点一 化学反应速率的大小比较
1.在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反应中,下列反应速率中最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1
B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1
D.v(D)=6 mol·L-1·min-1
B [将不同物质表示的反应速率均转化为v(B),且单位统一为mol·L-1·s-1。A项,v(B)=v(A)
=0.25 mol·L-1·s-1,B项,v(B)=0.3 mol·L-1·s-1,C项,v(B)=v(C)=×0.8 mol·L-1·s-1≈
0.27 mol·L-1·s-1,D项,v(B)=v(D)=×
6 mol·L-1·min-1=1.5 mol·L-1·min-1
=0.025 mol·L-1·s-1,故反应速率最快的是v(B)=0.3 mol·L-1·s-1,B项正确。]
学生用书第157页
[练后归纳] 定量比较化学反应速率的大小的2种方法
(1)归一法:按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
(2)比值法:比较化学反应速率与化学计量数的比值。如aA(g)+bB(g)cC(g),即比较与,若>,则用A表示时的反应速率比用B表示时大。
题点二 化学反应速率的计算
2.合金贮氢材料具有优异的吸氢性能,在配合氢能的开发中起到重要作用。温度为T1时,2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL,吸氢速率v= mL·g-1·min-1。
解析: 吸氢速率v==30 mL·g-1·min-1。
答案: 30
3.在2 L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)0~10 s的平均反应速率v(H2)= 。
答案: (1)H2(g)+I2(s)2HI(g)
(2)0.039 5 mol·L-1·s-1
4.将等物质的量的A、B混合放于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。经5 min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=