内容正文:
第3节 化学反应的速率
第1课时 化学反应的历程和速率
化学反应是有历程的
1.大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应称为基元反应,如H2和O2反应生成水的基元反应有H+O2―→OH+O、O+H2―→OH+H等;基元反应构成的反应序列称为反应历程。
2.有一些化学反应是反应物一步直接转化为反应产物的,其总反应就是基元反应,这类反应又称为简单反应。
3.反应不同,反应历程就不相同;同一反应,在不同条件下的反应历程也可能不同。
化学反应速率
1.定义:对于反应体系体积不变的化学反应,可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。
2.数学表达式:v(A)=,单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)。
3.对于一个具体的化学反应,如aA+bB===dD+eE,用不同的反应物或反应产物表示的化学反应速率的数值往往不同,用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质化学式前的系数之比。为了统一,将化学反应速率定义为v=·=·=·=·。
4.化学反应速率的物理测定法
人们可以利用物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在的函数关系,准确而快速地测定一段时间范围内的某物质的浓度或物质的量的变化值,从而测出其反应速率,如:量气法:对于反应2H2O2===2H2O+O2↑可利用单位时间内生成的O2排出水的体积来测定生成O2的体积,从而计算出该反应的速率。
1.用纯净的CaCO3与1 mol·L-1 100 mL稀盐酸反应制取CO2。关于此反应,下列说法不正确的是( )
A.可以用单位时间内CaCO3质量的减少表示该反应的反应速率
B.可以用单位时间内生成CO2的量表示该反应的反应速率
C.可以用单位时间内溶液中Ca2+浓度的增加表示该反应的反应速率
D.可以用单位时间内CaCO3浓度的变化表示该反应的反应速率
答案 D
解析 CaCO3为固体,浓度不变化。
2.不足量的锌粉与100 mL 0.1 mol·L-1的稀硫酸反应,反应速率太小。为了增大此反应速率而不改变H2的产量,可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦升高温度 ⑧改用10 mL 1 mol·L-1硫酸
A.①②⑥⑦ B.③⑤⑧
C.③⑦⑧ D.④⑤⑦⑧
答案 C
解析 本题要求增大反应速率但不能改变H2的产量,即与稀硫酸反应的锌的量不能改变,故排除⑥;从影响反应速率的外界因素考虑,升高温度和增大H+的浓度,都能增大该反应的速率,③⑦⑧正确,而①②④⑤均是减小硫酸的浓度,故只有选项C正确。
3.在不同条件下,分别测得反应2SO2+O22SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是( )
A.v(SO2)=4 mol·L-1·min-1
B.v(O2)=3 mol·L-1·min-1
C.v(SO2)=0.1 mol·L-1·s-1
D.v(O2)=0.1 mol·L-1·s-1
答案 D
解析 以SO2为标准,并将单位统一,A、B、C、D选项换算成以SO2为标准的反应速率后分别为A项,v(SO2)=4 mol·L-1·min-1;B项,v(SO2)=2v(O2)=6 mol·L-1·min-1;C项,v(SO2)=(0.1×60) mol·L-1·min-1=6 mol·L-1·min-1;D项,v(SO2)=2v(O2)=(2×0.1×60) mol·L-1·min-1=12 mol·L-1·min-1。
4.在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),则此反应可表示为( )
A.2A+3B===2C B.A+3B===2C
C.3A+2B===3C D.A+B===C
答案 C
解析 由3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B)可推出:=,=,即v(A)∶v(B)∶v(C)=3∶2∶3,速率之比等于化学计量数之比。
探究一 化学反应速率的特点
(1)在某一个化学反应中无论是用反应物还是用反应产物表示化学反应速率,其值均为正值。
(2)化学反应速率表示的均是某一段时间内的化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
(3)一个确定的化学反应涉及反应物、反应产物多种物质,因而定量表示一个化学反应的反应速率时,必须指明是用哪一种物质来表示的。
(4)在同一反应中,用不同的物质表示的化学反应速率,数值可能相同,也可能不同,但表示的实际意义却完全相同,即一种物质的化学反应速率代表了整个化学反应的反应快慢。各物质表示的化学反应速率的数值之比等于