内容正文:
第七章 化学反应速率与化学平衡
第1讲 化学反应速率与影响因素
第1课时
基本概念 与 计算
2、数学表达式:
∆c(B)
∆t
v(B)
=
化学反应速率通常是用单位时间内反应物浓度
的 或生成物浓度的 来表示。
1、定义:
减少
增加
一、化学反应速率
3、单位:
mol/(L•s)
mol•L-1•s-1
mol/(L•min)
mol•L-1•min-1
或
1mol/(L·s)=60 mol/(L·min)
练习1、反应4A(固)+5B(气)=4C(气)+6D(气)在5L的密闭容器中进行,半分钟后,C的物质的量增加了0.3mol。下列论述正确的是( )
A、A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1
B、容器中含D的物质的量至少为0.45mol
C、容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6
D、半分钟时,C的反应速率是0.010 mol·L-1·s-1
B
4、理解化学反应速率时的注意事项
(1)化学计算中用到的化学反应速率是平均速率,且均取正值。但在时间-速率图像中某时刻对应的速率为
瞬时速率。
(2)同一反应中,如 m A(g)+n B(g) = p C(g)+q D(g),
用不同的物质来表示的速率,数值可能不同,但意义相同。因此表示反应速率时一定要指明反应物和生成物中哪种物质做标准。
各种物质表示的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,也等于相应物质在同一段时间内的浓度(物质的量)变化量之比。
v (A) ︰v (B) ︰v (C) ︰v (D)= m ︰ n ︰ p ︰ q
=△c(A) ︰ △c(B) ︰ △c(C) ︰ △c(D)
=△n(A) ︰ △n(B) ︰ △n(C) ︰ △n(D)
(4)对于纯固体或纯液体参加的化学反应,因其浓度不改变,故通常不用它们表示反应速率,所以改变它们的量对反应速率基本无影响,但改变固体的表面积时,则反应速率要改变。
(3)用化学反应速率来比较同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质并用同一单位(即统一标准)来比较。
练习2、反应 A(g)+ 3B(g) = 2C(g) + 2D(g) 在四种不同条件下的反应速率为: (1) v(A)=0.3mol/(L·s)
(2) v(B)=0.6mol/(L·s)
(3) v(C)=24mol/(L·min)
(4) v(D)=0.45mol/(L·s),
则该反应的快慢顺序为—————————————— 。
(1)>(4)>(2)=(3)
方法小结:在解决有关反应速率快慢问题时,
应注意两个统一:统一基准物质,统一单位
按图装两套装置,在锥形瓶里装有2g锌粒(颗粒大小相同),然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L硫酸,比较二者收集10ml氢气所需的时间。
实验:测量锌与硫酸反应速率
加入试剂
反应时间(min)
反应速率(mL/min)
1mol/L硫酸
4mol/L硫酸
思考:还能根据哪些变化来测定该反应的反应速率?
9
5、化学反应速率其他计算公式
用单位时间内浓度的变化量来(v= )表示化学反应速率只是最常见的一种,不是唯一的形式。例如:
v=_________ Pa/min; v=_________ mol/min。
v=_________ g/min; v=_________ mL/s。
练习3、【2019·全国卷Ⅰ,28题节选】水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH<0]是重要的化工过程。Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系
(如图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率v(a)=________ kPa·min-1。
0.0047
练习4、研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1、4∶1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8 s,该时间段内NO的脱除速率为 mg/(m3