内容正文:
知识
体系
构建
甲卷
考情
聚焦
纵观近五年考情,甲卷(原Ⅲ卷)在本章的命题热点有:
1.外界条件对化学反应速率的影响、计算及实验探究。
2.判断外界条件对化学平衡的影响,多动态平衡体系的分析。
3.定量计算平衡常数、压强平衡常数、转化率、浓度。
4.图像的识别与分析。
第21讲 化学反应速率
1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
化学反应速率的计算与比较
1.表示方法
在容积不变的反应器中,通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
2.数学表达式及单位
v=,单位为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。
(1)由“单位时间”可推知:化学反应速率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)由“浓度”可推知: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。
3.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单位时间内任意一种物质的物质的量浓度的变化量来表示,当单位相同时,用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
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,但表示的意义相同。
4.化学反应中各物质浓度、反应速率的计算模式——“三段式”
(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。
(3)根据已知条件列式计算。
例如:反应 mA(g)+nB(g)pC(g)
c0/(mol·L-1) a b 0
Δc/(mol·L-1) x
c1/(mol·L-1) a-x b-
已知c0为各物质t0 s时浓度,Δc为各物质(t0~t1) s 时转化浓度,c1为各物质t1 s时浓度,
则v(A)= mol·L-1·s-1,
v(B)= mol·L-1·s-1,
v(C)= mol·L-1·s-1。
计算反应速率时,我们往往忽略容器的体积,特别是给出的是物质的量的变化量时,一定要先转化为物质的量浓度的变化量,再进行计算。
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显。( × )
提示:反应速率越大,单位时间内各物质的浓度的改变量越大,与反应现象无关。
(2)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率,生成物浓度的变化量表示逆反应速率。( × )
提示:单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量均表示正反应速率。
(3)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。( × )
提示:0.8 mol·L-1·s-1是指一段时间内的平均反应速率,不是瞬时反应速率。
(4)在2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应中,t1、t2时,SO3(g)浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,SO3(g)生成的平均速率为v=。( √ )
化学反应速率的简单计算
1.对于化学反应3W(g)+2X(g)4Y(g)+3Z(g),下列化学反应速率关系中正确的是( C )
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
解析:化学反应速率之比等于化学计量数之比,A项,v(W)=v(Z);B项,3v(X)=2v(Z);D项,2v(W)=3v(X)。
2.把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生反应3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n的值是( A )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:0~5 min内,v(W)==
0.02 mol·L-1·min-1,又因v(Z)=
0.01 mol·L-1·min-1,则v(W)∶v(Z)=
0.02 mol·L-1·min-1 ∶0.01 mol·L-1·min-1=
2∶1,故n=1。
化学反应速率的比较
3.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是( C )
A.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
C.