内容正文:
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率 影响化学反应速率的因素
化学反应速率的计算和比较
授课提示:对应学生用书第18页
化学反应速率
1.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。
2.表达式:v=,其常用单位为mol/(L·s)或mol·L-1·s-1。
3.与化学计量数间的关系
对于一个反应:mA+nB===pC+qD,其反应速率之间的关系为v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,不正确的画“×”。
1.不同条件下进行的同一反应,同一反应物的物质的量变化量大,反应速率一定快。(×)
2.同一反应,用不同物质表示的化学反应速率数值不一定相同。(√)
授课提示:对应学生用书第18页
在25 ℃时,向100 mL含HCl 14.6 g的盐酸里放入5.6 g纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始至2 min 末,收集到1.12 L(标准状况)氢气。在此之后,又经过4 min铁粉完全溶解。
问题1:前2 min内能否用铁来表示化学反应速率?其原因是什么?
答案:不能;因为铁是纯固体。
问题2:2 min时刻,能否用FeCl2表示该反应的反应速率?其原因是什么?
答案:不能;因为化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率,不能表示某一时刻的速率。
问题3:后4 min内用HCl表示的平均反应速率是多少?
答案:后4 min消耗的盐酸由铁的量来计算,消耗的n(Fe)=0.1 mol-0.05 mol=0.05 mol,故消耗的n(HCl)=2n(Fe)=0.1 mol,v(HCl)==0.25 mol/(L·min)。
问题4:前2 min与后4 min相比,谁的反应速率较快?
答案:前2 min反应速率较快。前2 min,v(FeCl2)==0.25 mol/(L·min),后4 min,v(FeCl2)=v(HCl)=0.125 mol/(L·min),故前2 min反应速率较快。
1.化学反应速率的概念理解
(1)在同一化学反应中,用不同的物质表示的反应速率数值可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体的物质。
(2)固体或纯液体的浓度记为常数,Δc=0,因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(3)化学反应速率是一段时间(Δt)内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
(4)在同一化学反应中,用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
2.化学反应速率的计算方法
(1)公式法:v=或v=。
(2)“三段式” 法
①计算步骤:写出化学方程式,列出各反应物和生成物的起始量、转化量、某时刻量,再根据变化量之比等于化学计量数之比,列出关系式进行计算。
②计算模式:
反应 mA + nB=== pC
起始浓度/(mol/L) a b c
转化浓度/(mol/L) x
t时刻浓度/(mol/L) a-x b- c+
v(A)= mol/(L·min);
v(B)= mol/(L·min);
v(C)= mol/(L·min)。
③注意事项:
a.反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
b.生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。
3.化学反应速率的比较方法
(1)“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。
(2)“二转化”: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。
(3)“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。如反应aA+bB===cC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与,若>,则A表示的反应速率比B表示的大。
1.下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A.化学反应速率0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1
B.化学反应速率是指一定时间内,任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C.对于任何化学反应来说,化学反应速率越快,反应现象就越明显
D.根据化学反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢
解析:化学反应速率0.8 mol·L-1·s-1是指1 s内某物质的浓度变化量为0.8 mol·L-1,A错误;化学反应速率表示化学反应进行的快慢,通常以单位时间内反应物或生成物浓度的变化量(减小量或增大量)来表示,B错误;对于任何化学反应来说,化学反应速率的快慢与反应现象是否明显无必然联系,C错误;化学反应速率用来衡量化学反应进行快慢的程度,D正确。
答案:D
2.在4 L密闭容器中充入6 m