内容正文:
第一节化学反应速率
第1课时 化学反应速率及其影响因素
(一)化学反应速率
[微点拨]
化学反应速率表示应注意
①同一反应,不同物质表示的反应速率,其数值不一定相同。
②固体或纯液体(不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数,因此,一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(二)影响化学反应速率的因素
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化学反应速率的有关计算与比较
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[典例导引]
[典例] 一定量的物质A(s)和B(g)充入2 L容器中,发生反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min后,物质B减少了1.2 mol。下列说法正确的是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.2 min内,3v(B)=2v(C)=v(D)
C.在2 min末时的反应速率,用反应物B表示是0.6 mol·L-1·min-1
D.在2 min内物质C的浓度增加了0.4 mol·L-1
[解析] 不能用单位时间内固体的浓度变化表示化学反应速率,故A错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以2v(B)=3v(C),v(C)=2v(D),故B错误;反应速率为一段时间内的平均速率,没法得出瞬时速率,故C错误;根据反应方程式,物质B减少了1.2 mol,则物质C增加了0.8 mol,c===0.4 mol·L-1,故D正确。
[答案] D
[生成认知]
1.“三段式”突破反应速率计算模型
mA + nB === pC
c(始)/(mol·L-1) a b c
Δc/(mol·L-1) -x -x x
c(末)/(mol·L-1) a-x b-x c+x
(1)v(A)=,v(B)=,v(C)=
(2)转化率:α(A)=×100%
2.化学反应速率大小的比较
统一法
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
将不同物质表示的反应速率转化成同一物质表示的化学反应速率
三比较
比较数值的大小,数值越大,反应速率越大
比值法
用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计量数,然后再对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快
在反应mA+nB===pC+qD中,若v(A)=4 mol·L-1·min-1,而v(B)=1 mol·L-1·min-1,A表示的反应速率比B表示的反应速率快,则m、n符合什么关系?
提示:不同物质表示的化学反应速率之比=化学计量数之比,即m∶n=v(A)∶v(B),已知v(A)∶v(B)=4∶1,由于A表示的反应速率比B表示的反应速率快,则m∶n<4∶1。
[跟踪训练]
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.将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)===xC(g)+2D(g),经过5 min后测得D的浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的反应速率是0.1 mol·L-1·min-1。
(1)x的值是________。
(2)A在5 min末的浓度是________________。
(3)B的平均反应速率是__________________,D的平均反应速率是________________。
解析:v(D)==0.1 mol·L-1·min-1,与C的反应速率相等,故x=2。
设起始时A与B的浓度均为c mol·L-1,则
3A(g)+B(g)===2C(g)+2D(g)
起始浓度/
(mol·L-1) c