内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
1.了解化学反应速率的定义,会定量表示化学反应速率。
2.通过化学反应速率的简单计算,树立证据推理思想。
3.通过实验探究,学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的大小,培养科学探究和创新意识。
化学反应速率
1.化学反应速率的含义
化学反应速率可以用 、单位体积中反应物或生成物的 变化来表示。如果反应体系的体积是恒定的,通常是用 内 或 来表示。其数学表达式为。
(1)式中v表示 (取正值);
Δc表示 ;
Δt表示 。
(2)反应速率的单位: 或 或 等。
2.化学反应速率与化学计量数之间的关系
对一个化学反应:mA+nB== pY+qZ,用不同物质表示的反应速率其关系是:
v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)= ,或= == 。
3.化学反应速率的测定
(1)测定原理
任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。
(2)可测定的具体物理量
气体体积、 、 、光的吸收、 等。
探究任务一 化学反应速率的计算方法
1.化学反应速率的计算方法
(1)利用基本公式: υ=。
(2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(△c)之比=各物质物质的量的变化量(△n)之比。
2.“三段式”法计算模板
计算中注意以下量的关系:
①对反应物:c(起始)﹣c(转化)=c(某时刻)
②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)
【典例1】反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6 mol/L。下列反应速率的表示正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B.用B表示的反应速率是0.3 mol/(L·min)
C.2 min末时的反应速率,用B表示为0.3 mol/(L·min)
D.在这2 min内用B表示的反应速率的值是减小的,C表示的反应速率逐渐增大
【变式训练1】(2023·湖南长沙高二检测)在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),5 s达到平衡。达到平衡时,生成了2 mol C,经测定D的浓度为0.5 mol/L,下列判断正确的是( )
A.x=1
B.B的转化率为20%
C.平衡时A的浓度为1.50 mol/L
D.B的平均反应速率为0.2 mol/(L·s)
探究任务二 比较化学反应速率大小的方法
对于同一化学反应速率用不同物质表示的数值可能不同,但比较反应速率的大小不能只看数值的大小,而要进行一定的转化,具体比较方法如下:
(1)归一法:将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。
(2)比值法:比较同一物质化学反应速率或除以化学计量数之后的数值。数值越大,反应进行的越快。
如反应:aA+bB===cC,比较与 ,若 >,则A的反应速率比B大。
【典例2】 对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下表示的反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol/(L·min)
B.v(B)=1.2 mol/(L·s)
C.v(D)=0.4 mol/(L·min)
D.v(C)=0.1 mol/(L·s)
【变式训练2】 反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为
①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1
②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1
④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1
该反应进行的快慢顺序为( )
A.④>②=③>① B.④>②>③>①
C.①>②=③>④ D.①>②>③>④
1.(双选)下列说法正确的是( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量浓度的单位决定
D.在化学反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化