第06讲 化学反应的速率 -【暑假衔接班】2023年新高二化学暑假精品衔接课程（沪科版2020选择性必修第一册）

第06讲 化学反应的速率 · 教学目标 1. 知道化学反应速率的定量的表示方法，了解测定化学反应速率的实验方法。 2. 知道化学反应是有历程的，认识基元反应的活化能对化学反应速率的影响。 3. 了解碰撞理论和过渡态理论的要点，知道反应条件改变对化学反应速率的影响，提升模型认知素养。 模块一 化学反应速率 知识预习 · 化学反应速率的意义和表示方法 意义：表示某一化学反应进行快慢程度的一种物理量。 表示方法：用单位时间内某一反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加来表示。 · 化学反应速率的计量特征 表达式：(△c表示某一反应物或某一生成物物质的量浓度的绝对变化值，△t表示时间变化量) 单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1 说明： ①化学反应速率无正负之分； ②化学反应速率不是瞬时速率而是平均速率； ③用不同物质来表示某一化学反应速率时，其数值一般不一定相等，所以必须标明物质； ④用不同物质来表达化学反应速率时，其数值不一定相等，但它们的速率比等于方程式中的系数比。 即：对于反应aA+bB cC+dD来说，υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D)=a：b：c：d 【注意】这里的速率均是指同一方向的，要么是正反应方向，要么是逆反应方向。 · 化学反应速率的测定 化学反应速率是可以通过实验测定的。根据化学反应速率表达式，实验中需要测定不同反应时刻反应物（或生成物）的浓度。实际上，任何一种与物质浓度有关的可观察量都可加以利用，如气体体积、体系压强、颜色深浅、光的吸收、导电能力等。 例如：对于溶液中进行的反应，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，人们常常利用颜色的变化与浓度变化间的比例关系来测量反应速率。 【例1】合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂。则： (1)如果将1mol氮气和3mol氢气混合，使其充分反应，反应放出的能量总小于上述数值，为什么？___________。 (2)实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，充入2mol氮气和3mol氢气，反应经过2分钟后，容器内压强变为原来的，则0～2分钟内用氮气表示的化学反应速率是___________，此时氢气的转化率为___________。 (3)在容积为2L的密闭容器内，充入1mol氮气和3mol氢气，在500℃、有催化剂作用条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法正确的是___________。 a．正反应速率和逆反应速率相等且为零   b．氮气和氢气的转化率相等 c．氮气的转化率达到最大值             d．氮气和氢气的浓度相等 e．NH3的体积分数保持不变             f．反应达到该条件下的最大限度 (4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下，已知该反应每消耗9.95gCuCl(s)放热4.44kJ，该反应的热化学方程式是___________。 (5)根据所学知识，比较下列反应热的大小。 ①同一反应的生成物状态不同时反应热不同，如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2，则ΔH1___________ΔH2(填“>”、“<”或“=”，下同)。 ②同一反应的反应物状态不同时，反应热不同，如S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1，S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2，则ΔH1___________ΔH2。 【答案】(1)该反应是可逆反应，1mol氮气和3mol氢气混合，使其充分反应，反应放出的能量总小于92kJ (2) 0.125mol/(L·min) 50% (3)cef或bcef也可以 (4)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6kJ/mol (5) > < 【解析】（1）1molN2和3molH2混合，使充分反应，反应放出的热量总小于上述数值，是因为合成氨为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物NH3，所以1mol氮气和3mol氢气混合，使其充分反应，反应放出的能量总小于92kJ。 （2）在恒温恒容时，气体的压强比等于气体的物质的量的比，开始时气体的物质的量为2mol+3mol=5mol，由于平衡时气体压强为原来的80%，则气体的物质的量减小5mol-5mol×80%=1mol。根据方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，可知：每有1molN2反应，反应后会减小2mol，现在气体的物质的量减小1mol，则反应的N2的物质的量为0.5mol，所以用氮气表