内容正文:
第1讲 化学反应速率
复习目标
知识构建
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。
考点一 化学反应速率的概念及计算
1.化学反应速率
2.化学反应中各物质浓度的计算模式——“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)根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA(g)+ nB(g) pC(g)
a b c
x
a-x b- c+
3.比较化学反应速率大小的常用方法
(1)先换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值的大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g),比较与,若>,则不同情况下,用A表示的反应速率比用B表示的大。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)化学反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,是指1 s时某物质的浓度为0.5 mol·L-1。(×)
(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。(×)
(3)对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显。(×)
(4)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)。(×)
(5)10 mol·L-1·s-1的反应速率一定比1 mol·L-1·s-1的反应速率大。(×)
题组一 化学反应速率的计算
1.某温度下,在容积为2 L的密闭容器中投入一定量的A、B发生反应3A(g)+bB(g)cC(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),12 s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.前12 s内,A的平均反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
B.12 s后,A的消耗速率等于B的生成速率
C.化学计量数之比b∶c=1∶2
D.12 s内,A和B反应放出的热量为0.2Q kJ
解析:C 分析图像可知,12 s内A的浓度变化为(0.8-0.2)mol·L-1= 0.6 mol·L-1,反应速率v(A)===0.05 mol·L-1·s-1,A项错误;分析图像,12 s内B的浓度变化为(0.5-0.3) mol·L-1=0.2 mol·L-1,v(B)== mol·L-1·s-1,化学反应速率之比等于化学计量数之比,3∶b=0.05∶,则b=1,A、B的化学计量数不同,12 s后达到平衡状态,A的消耗速率不等于B的生成速率,B项错误;12 s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8 mol,v(C)== mol·L-1·s-1,则b∶c=1∶c=∶=1∶2,则c=2,C项正确;消耗3 mol A放热Q kJ,12 s内消耗A的物质的量为 0.6 mol·L-1×2 L=1.2 mol,消耗1.2 mol A放出的热量为0.4Q kJ,D项错误。
2.一定温度下,在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为5Y===X
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,X的反应速率与Y的反应速率相等
D.Y的反应速率:t1时刻<t2时刻<t3时刻
解析:B A.0~t3时X的物质的量增大了:5 mol-2 mol=3 mol,Y的物质的量减小了:10 mol-4 mol=6 mol,则X为生成物、Y为反应物,Y、X的计量数之比为:6 mol∶3 mol=2∶1,t3时反应达到平衡,所以该反应的化学方程式为:2Y(g)X(g),A项错误;B.根据图示可知,t1时X的物质的量为4 mol,Y的物质的量为6 mol,由于容积相同,则二者的浓度之比等于其物质的量之比,所以Y的浓度是X浓度的=1.5倍,B项正确;C.t2之后X的物质的量继续增大、Y的物质的量继续减小,说明反应仍然正向进行,反应没有达到平衡状态,C项错误;D.Y的浓度在减小,则Y的反应速率:t1时刻>t2时刻>t3时刻,D项错误。
规律方法 化学反应速率计算常用方法
1.定义式法:利用公式v==计算化学反应速率,也可以利用公式计算物质的量或物质的量浓度变化或时间等。
2.关系式