内容正文:
第七章|化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
1.知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。
2.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
3.知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
4.认识化学反应速率在调控生产、生活和科研中的重要作用。
5.知道催化剂可以改变反应历程,对调控化学反应速率具有重要意义。
考点(一) 化学反应速率
1.化学反应速率
含义
化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量
表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示
计算公式
v=,单位为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
2.化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示,当单位相同时,化学反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q或===。
[微点拨]
①由公式v=计算得到的反应速率是指某一时间段内的平均反应速率而不是某一时刻的瞬时反应速率。
②同一化学反应在相同条件下用不同物质表示的化学反应速率,其数值可能不同,但表示的意义可能相同。
③不能用固体或纯液体物质(不是溶液)表示化学反应速率,因为固体和纯液体物质的浓度视为常数。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学反应速率是指一定时间内物质浓度的变化( )
(2)在C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反应中v(C)=v(H2O)( )
(3)对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),v(N2)=1 mol·L-1·s-1表示的反应比v(H2)=2 mol·L-1·s-1表示反应慢( )
(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( )
(5)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2.一定温度下,在2 L密闭容器中发生2SO2+O22SO3,当10 min时测定生成的SO3为0.2 mol,则用SO2、O2、SO3表示的反应速率分别为__________、__________、__________。
答案:0.01 mol·L-1·min-1 0.005 mol·L-1·min-1 0.01 mol·L-1·min-1
题点全面练清
题点(一) 化学反应速率的有关计算与比较
1.(2021·浙江选考)取50 mL过氧化氢水溶液,在少量I-存在下分解:2H2O2===2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法不正确的是( )
A.反应20 min时,测得O2体积为224 mL(标准状况)
B.20~40 min,消耗H2O2的平均速率为0.010 mol·L-1·min-1
C.第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D.H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
解析:选C A.反应H2O2的物质的量为(0.80-0.40)mol·L-1×0.05 L=0.02 mol,生成的O2为0.01 mol,体积为224 mL,正确;B.平均反应速率v==0.01 mol·L-1·min-1,正确;C.随着反应的进行,速率逐渐减小,错误;D.分解酶、Fe2O3可以作H2O2分解的催化剂,正确。
2.对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1
B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1
C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
解析:选D 采用归一法求解,通过化学方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较,B物质是固体,不能表示反应速率;C项中对应的v(A)=0.2 mol·L-1·min-1;D项中对应的v(A)=3 mol·L-1·min-1。
3.MTP是一类重要的药物中间体,可以由TOME经环化后合成。其反应式为
为了提高TOME的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为a mol·L-1,反应过程