内容正文:
专题七 化学反应速率与化学平衡
第21讲 化学反应速率
内容要求
1.知道化学反应速率的表示方法。
2.了解测定化学反应速率的简单方法。
3.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。
4.知道化学反应是有历程的,认识基元反应和活化能对化学反应速率的影响。
知识点1 化学反应速率概念及计算
一、化学反应速率
二、化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(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这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。
1.由v=计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值。( )
2.对于任何化学反应来说,化学反应速率都能用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。( )
3.单位时间内反应物浓度的变化表示正反应速率,生成物浓度的变化表示逆反应速率。( )
4.化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol/L。( )
5.对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g),v(N2)=1 mol/(L·s)与v(NH3)=2 mol/(L·s)表示的反应速率相同。( )
6.对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(l),v(NO)与v(O2)的关系为4v(NO)=5v(O2)。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.×
题点一 化学反应速率概念及计算
1.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。对此化学反应速率的表示正确的是( B )
A.用A表示的化学反应速率是0.4 mol/L
B.分别用B、C、D表示的化学反应速率,单位相同时,其比值是 3∶2∶1
C.在2 min末的化学反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.前2 min,v正(B)和v逆(C)表示的化学反应速率的值都是逐渐减小的
解析:A.A是固体,反应过程中浓度不变,不作为表示化学反应速率的物质,其单位也不对,错误;B.单位相同时,化学反应速率之比等于化学计量数之比,正确;C.化学反应速率是指某一时间段内的平均速率,不是某一时刻的瞬时速率,错误;D.反应过程中反应物浓度逐渐减小,所以正反应速率逐渐减小,生成物浓度逐渐增大,所以逆反应速率逐渐增大,错误。
2.向某温度恒定、容积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量(未知)的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。下列说法不正确的是( C )
A.密闭容器的容积为2 L
B.若t1=15,则0~t1 s内以C物质浓度变化表示的化学反应速率v(C)=0.004 mol/(L·s)
C.该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)
D.物质B的起始浓度是0.02 mol/L
解析:根据图像,0~t1 s内A的浓度减少0.09 mol/L,A为反应物,C的浓度增加0.06 mol/L,C为生成物;A、C的化学计量数之比为0.09 mol/L∶0.06 mol/L=3∶2;在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化,反应前后气体分子数不变,则B为生成物,反应的化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)。
“三段式”法计算物质浓度
(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: mA(g)+nB(g)pC(g)
起始浓度/
(mol/L) a b c
转化浓度/
(mol/L) x
某时刻浓度/
(mol/L) a-x b- c+
题点二 化学反应速率的测定
3.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2溶液分解反应的催化效果,两名同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( B )
A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较化学反应速率的大小
B.相同环境下,若图甲所示实验中化学反应速率①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2溶液分解反应的催化效果好
C.用图乙所示装置测定化学反应速率,可测定反应产生的气体体积及反应时间
D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位
解析:A.化学反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断,正确;B.图甲所示实验中没有控制变量,没有设计实验验证Cl-和S对化学反应速率的影响,故该实验不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2溶液分解反应的催化效果,错误;C.化学反应