内容正文:
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
[核心素养发展目标] 1.变化观念:了解化学反应速率的概念及其表示方法,形成不同的反应可用不同的方法来表示化学反应速率的变化观念。2.证据推理:根据化学反应速率的测定原理设计实验,学会化学反应速率的测定方法,通过对比的方法,发展基于变量关系的证据推理素养。
一、化学反应速率
化学反应速率的概念及其表示方法
(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)由v=计算平均速率,用反应物表示时为正值,用生成物表示时为负值( )
(4)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( )
(5)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,生成SO3(g)的平均速率为v=( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
反应:4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)
(1)完成下列表格,并计算该反应的化学反应速率
B
C
D
起始浓度
1 mol·L-1
0
0
2 min内浓度变化量
0.6 mol·L-1
0.4 mol·L-1
0.2 mol·L-1
2 min末浓度
0.4 mol·L-1
0.4 mol·L-1
0.2 mol·L-1
v(B)=0.3 mol·L-1·min-1;
v(C)=0.2 mol·L-1·min-1;
v(D)=0.1 mol·L-1·min-1。
根据计算数据得出的结论:在同一化学反应里,用不同的物质表示的反应速率的数值之比等于相应物质的化学计量数之比。
(2)有同学根据(1)中结论求出了用物质A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1,你认为是否正确,原因是什么?
提示 不正确,固体或纯液体在反应中认为浓度不变,所以不能用固体、纯液体的浓度变化来表示化学反应速率。
(3)以上所求的反应速率是2 min末时的瞬时速率吗?
提示 不是,是2 min内的平均速率。
1.下列对“化学反应速率”的理解正确的是( )
A.化学反应速率表示的是化学反应进行的程度
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.化学反应速率可以用任何一种反应物或生成物的浓度变化来表示
D.化学反应速率可以是正值,也可以是负值
答案 B
解析 化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度,不表示反应进行的程度,A项错误;化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的增加来表示,B项正确;反应速率不能用纯液体或固体的浓度变化来表示,C项错误;化学反应速率都是正值而无负值,D项错误。
2.已知某条件下,合成氨的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的数据如下:
N2
H2
NH3
起始浓度/(mol·L-1)
1.0
3.0
0.2
2 s末浓度/(mol·L-1)
0.6
1.8
1.0
4 s末浓度/(mol·L-1)
0.4
1.2
1.4
当用氨气的浓度变化表示该反应的化学反应速率时,下列说法错误的是( )
A.2~4 s内的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
B.前4 s内的平均反应速率为0.3 mol·L-1·s-1
C.前2 s内的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
D.2 s末的反应速率为0.4 mol·L-1·s-1
答案 D
解析 2~4 s内,氨气的平均反应速率为=0.2 mol·L-1·s-1,故A正确;前4 s内氨气的平均反应速率为=0.3 mol·L-1·s-1,故B正确;前2 s内氨气的平均反应速率为=0.4 mol·L-1·s-1,故C正确;2 s内氨气的平均反应速率为0.4 mol·L-1·s-1,不是瞬时速率,故D错误。
二、化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率的计算
(1)公式法
v==
特别提醒 ①如果题目中给出的是物质的量的变化量,在计算速率时应先除以体积,转化为浓度的变化量。
②浓度的变化量Δc=c(某时刻)-c(初始)
所以一般Δc(反应物)为负值,Δc(生成物)为正值,而v是标量,只有正值,所以在计算反应速率时,
v(反应物)=-
v(生成物)=。
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:mA+nB===pC+qD,A、B、C、D是气体或溶液时,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q,且有:===。
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题