内容正文:
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概念,会定量表示化学反应速率。
2.掌握化学反应速率的简单计算。
3.了解测定化学反应速率的简单方法,形成由宏观到微观、由感性到理性的科学探究过程。
知识点一 化学反应速率及计算
1.化学反应速率的概念及其表示方法
2.“三段式”法求解化学反应速率计算题的一般步骤
(1)写出有关反应的化学方程式;
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;
(3)根据已知条件列方程计算。
例如:
反应: mA(g)+nB(g)pC(g)
起始浓度/mol·L-1 a b c
转化浓度/mol·L-1 x
某时刻t s浓度/mol·L-1 a-x b- c+
再利用化学反应速率的定义式求算:
v(A)= mol·L-1·s-1;
v(B)= mol·L-1·s-1;
v(C)= mol·L-1·s-1。
则v(A)∶v(B)∶v(C)=__m∶n∶p__。
[思考探究]
下列关于反应速率的理解,下列说法正确的是____________。
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
(2)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
(3)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同
(4)在反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中,t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,SO3(g)生成的平均速率为v=。
(5)反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在下列不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1;
②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1,则该反应进行的快慢顺序为:②>①
(6)化学反应速率表示某一时刻的瞬时速率。
(7)化学反应速率的单位可以是g·L-1·s-1,也可以是kg·L-1·s-1,或t·L-1·s-1等。
(8)化学反应速率用反应物表示为正值,用生成物表示为负值。
提示 (3)(4)(5)
[归纳提升]
比较化学反应速率的三个步骤
“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
“二化”: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,或分别除以相应物质的化学计量数,所得数值大的速率大。
“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
题组一 化学反应速率的计算与比较
1.(2023·辽宁期中)反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此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.若相同时间内,分别用B、C表示的反应速率均为0.3 mol/(L·min),但这两段时间内反应速率不相等
C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.前2 min,v正(B)和v逆(C)表示的反应速率的值都是逐渐减小
解析 B 反应速率通常不用固体或纯液体的浓度来表示,A错误;在相同时间段内B、C的反应速率之比为3∶2,故分别用B、C表示的反应速率均为0.3 mol/(L·min)时,说明这两段时间内反应速率不相等,B正确;化学反应速率为平均反应速率而不是瞬时速率,故无法表示B在2 min末的反应速率,C错误;前2 min,由于B的浓度逐渐减小,故v正(B)的值逐渐减小,C的浓度逐渐增大,故v逆(C)的值逐渐增大,D错误。
2.将5.6 g铁粉投入100 mL 2 mol·L-1硫酸中,2 min后铁恰好完全溶解。下列有关该反应速率的表示正确的是(忽略溶液体积的变化)( )
A.用铁表示的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1
B.用硫酸表示的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1
C.用硫酸亚铁表示的反应速率为0.25 mol·L-1·min-1
D.用氢气表示的反应速率为0.5 mol·L-1·min-1
解析 B 发生的化学反应为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,溶液中浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6 g Fe的物质的量为0.1 mol,故反应消耗H2SO4的物质的量=生成FeSO4的物质的量=0.1 mol,v(H2SO4)=v(FeSO4)==0.5 mol·L-1·min-1。
3.一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入3 mol A和2 mol B,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(