内容正文:
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
学习任务目标
1.知道化学反应速率的表示方法,认识到化学反应速率可以用不同反应物、生成物表示,且符合化学计量数之比。
2.了解测定化学反应速率的简单方法,能通过实验进行测定。
3.能进行化学反应速率的简单计算和比较。
1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
2.定性判断化学反应速率的方法有产生气泡的快慢,固体质量变化的快慢,温度变化的快慢,溶液中浑浊出现的快慢、颜色变化的快慢等。
3.同一个化学反应同一时间段内可以用不同物质表示,且化学反应速率之比等于化学计量数之比。
一、化学反应速率
二、化学反应速率的测定
1.测定原理:测定不同反应时刻反应物(或生成物)的浓度变化。
2.测定方法
(1)利用科学仪器测量:如通过测量释放出一定体积气体的时间来测定反应速率,或通过测定一定时间内气体压强的变化来测定反应速率。
(2)利用能够直接观察的某些性质测定:如在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化和浓度变化间的比例关系测量反应速率。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)对于反应H2+Cl2===2HCl,化学反应速率可表示为v=a mol·L-1·s-1。
( )
× 提示:未指明具体物质。
(2)化学反应速率为“0.8 mol·L-1·s-1”所表示的意思是时间为1 s时,某物质的浓度为 0.8 mol·L-1。 ( )
× 提示:化学反应速率是平均速率不是瞬时速率。
(3)化学反应速率可以为负值,如逆反应速率。 ( )
× 提示:化学反应速率均为正值。
(4)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。 ( )
× 提示:有些反应没有明显的现象,所以反应速率越大,反应现象不一定越明显,如酸碱中和反应。
(5)用锌制取H2的反应中,不能用Zn粒的浓度变化表示反应的快慢。( )
√ 提示:固体反应也有快慢,但用v=计算时,一般不用固体或纯液体表示。
2.在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3 s内v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,则3 s末NH3的浓度为( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.9 mol·L-1 D.1.2 mol·L-1
C 解析:发生反应N2+3H22NH3,3 s内氮气的平均速率:v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比,则v(NH3)=2v(N2)=2×0.15 mol·L-1·s-1=0.3 mol·L-1·s-1,故3 s末NH3的浓度为0.3 mol·L-1·s-1×3 s=0.9 mol·L-1。
3.在2 L密闭容器中充入一定量的SO2和O2,化学方程式是2SO2+O22SO3。经测定反应开始后3 s末O2的物质的量减小了1.5 mol,则前3 s内SO2的平均反应速率为( )
A.0.25 mol·L-1·s-1
B.0.5 mol·L-1·s-1
C.0.75 mol·L-1·s-1
D.0.83 mol·L-1·s-1
B 解析:v(O2)==0.25 mol·L-1·s-1,v(O2)∶v(SO2)=1∶2,故v(SO2)=2v(O2)=2×0.25 mol·L-1·s-1=0.5 mol·L-1·s-1。
4.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少了0.6
mol·L-1。对此反应速率的正确表示是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.用B表示的反应速率是0.3 mol·L-1·min-1
C.2 min末时的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在这2 min内用B表示的反应速率的值是减小的,用C表示的反应速率的值逐渐增大
B 解析:A是固体,不能用A的浓度变化表示反应速率,故A不正确;在这2 min内用B表示的平均速率是0.3 mol·L-1·min-1,但2 min末的反应速率小于0.3 mol·L-1·min-1,故B正确,C不正确;D项因v(B)∶v(C)=3∶2,随反应的进行,B的浓度减小,反应速率逐渐减小,单位时间内生成的C也逐渐减少,故D不正确。
化学反应速率的计算
在2 L的密闭容器中,加入1 mol H2和 3 mol I2(g),在某温度下发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g)。在2 s末时,测得容器中含有0.4 mol HI。
探究1:怎样计算该反应的化学反应速率?试用v(H2)、v(I2)、v(HI)分别表示。
提示:解答本题应注意容器容积为2 L,应先计算浓度的改变量。
H2(g)+I2(g)2HI(g)
起始量/mol