内容正文:
第20讲 化学反应速率
课程标准 1.知道化学反应是有历程的,掌握化学反应速率方程的应用。2.知道化学反应速率的表示方法,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.认识活化能对化学反应速率的影响。
考点一 化学反应速率的概念
授课提示:对应学生用书第218页
几种常见的化学反应速率
1.平均速率
(1)表示方法
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)数学表达式及单位
v=,常用单位为mol/(L·s)或mol·L-1·s-1。
微点拨
(1)同一化学反应的反应速率可以用不同物质的物质的量浓度随时间的变化来表示,其数值可能相同,也可能不同,因此表示化学反应速率时要指明具体物质。
(2)由v=计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。
(3)不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
(4)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q或===。
2.瞬时速率
是指某一时刻反应的速率。在实际工作中,通常测量反应的瞬时反应速率,是浓度-时间图像中曲线某时刻t时该曲线的斜率即为该反应在时刻t时的反应速率。计算瞬时速率可通过速率方程(将在本讲考点二中详细复习)进行计算。
3.净速率
净速率一般是针对可逆反应而言的。净速率是指实际发生转化的速率,对应反应的正、逆速率差,平衡时净速率=0,当正反应的速率大于逆反应的速率,净速率就是v(正)-v(逆)。
合成氨反应的净速率即为v=v(正)-v(逆)=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)。
判断下列对本考点内容的基本理解是否正确,若不正确,说明原因。
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(2)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(3)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。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(4)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量或某气体体积的变化量来表示化学反应速率。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
(5)某一化学反应的反应速率方程是实验测定的结果,不能随意根据反应的化学方程式直接写出。对于很多反应,反应速率方程中浓度项的方次与化学方程式中各物质的系数无确定的关系。
正确 不正确 不正确的原因是__________________________________。
答案:(1) 不正确 例如中和反应,反应速度很快但是没有明显的现象
(2)不正确 不同物质表示的反应速率数值大小可能与物质的化学计量数有关,应该是比较相同物质的速率数值大小
(3)不正确 化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指每秒内物质的浓度变化是0.8 mol·L-1
(4)正确
(5)正确
关键点1 准确理解平均速率的含义,用速率比较反应的快慢
1.已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(mol·L-1·min-1)表示,则正确的关系是( )
A.v(NH3)=v(O2)
B.v(O2)=v(H2O)
C.v(NH3)=v(H2O)
D.v(O2)=v(NO)
答案:D
2.在容积为2 L的密闭容器中,充入A、B两种气体,发生反应2A(g)+3B(g)4C(g)+xD(g),在不同条件下,0~10 min内得到如下4种平均反应速率:
v(A)=0.2 mol·L-1·s-1、v(B)=0.3 mol·L-1·s-1、v(C)=720.0 mol·L-1·h-1、v(D)=6.0 mol·L-1·min-1
(1)其中v(A)、v(B)、v(C)的大小关系为____________________。
(2)上述化学方程式中,x=____________。
(3)0~10 min内得到的气体C在标准状况下的体积为____________L。
解析:(1)根据归一法:将不同物质表示的反应速率均转化为v(B),且单位统一为mol·L-1·s-1。v(