内容正文:
人教版(2019版) 化学
化学反应原理
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率和影响因素
一、化学反应速率
1、 概念:
3 、单位:
2、表达式:
一、化学反应速率
用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
——衡量化学反应进行快慢程度的物理量
(指平均反应速率,均为正值)
mol/(L·s)或mol/(L·min) 或mol/(L·h)
mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
注意:
1、反应速率要指明具体物质并取正值
2、v指平均速率
3、单位换算
4、纯液体和固体的浓度记为常数,ΔC=0。因此一般不用固体和纯液体表示化学反应速率。
例1、合成氨工业中发生如下反应:
N2 + 3H2 2NH3 ,测得反应进行10min时,各物质的浓度变化如下:
催化剂
高温高压
C(N2)
(mol·L-1) C(H2)
(mol·L-1) C(NH3)
(mol·L-1)
开始时 0.6 2.0 0
10min末 0.5 1.7 0.2
求:υ(N2), υ(H2), υ(NH3)。
【思考与交流】
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第五级
(0.6-0.5)mol/L
10 min
υ(N2)=
=0.01 mol/(L·min)
(2.0-1.7)mol/L
10 min
υ(H2)=
=0.03 mol/(L·min)
(0.2-0)mol/L
10 min
υ(NH3)=
=0.02 mol/(L·min)
【思考】
在同一反应中,可以用不同物质表示该反应的速率,但数值之间有联系吗?
【规律】
①用不同反应物表示同一反应的速率时,
其数值不一定相等;(因此要指明具体物质)
②各物质的速率之比等于化学方程式的计量数
之比。
在同一反应aA + bB = cC+dD 中,υ(A):υ(B):υ(C):υ(D) = a:b:c:d
△c (A):△c (B) :△c (C) :△c (D)= a:b:c:d
△n(A):△n(B):△n(C):△n(D)= a:b:c:d
常见题型举例
1、用不同的物质来表示反应速率
例1、反应4NH3(g)+ 5O2(g) === 4NO(g) + 6H2O(g) 在5L的密闭容器中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率可表示为( )
A、v (O2)=0.01 mol/(L·s)
B、 v (NO)=0.008 mol/(L·s)
C、 v (H2O)=0.003 mol/(L·s)
D、 v (NH3)=0.002 mol/(L·s)
CD
解法:先求v (NO)=0.3/(5×30) =0.002 mol/(L·s) ,
再根据各物质的反应速率之比等于计量数之比。
2、比较反应速率的大小
例2、反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA = 0.15mol·L-1·s-1 ②VB = 36mol·L-1·min-1
③Vc = 0.4mol·L-1·s-1 ④VD = 0.45mol·L-1·s-1
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
④﹥ ②= ③﹥ ①
比较化学反应速率的方法:
1、统一标准法:统一单位换算成同一种物质表示的反应速率后比较数值大小。
2、比较比值法: 统一单位计算出VA /a, VB /b, VC /c, VD /d后比较数值大小。
3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式
【例3】某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得物质的量浓度分别为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L ,c(Z)=0.4mol/L,则该反应的反应方程式可表示为:
3X2 + Y2 === 2Z
某温度时,在2 L密闭容器中,某一反应中A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析得:
(1)在4 min末时,A、B的物质的量浓度c(A)________c(B),从0~4 min内A、B的物质的量浓度变化量Δc(A)________Δc(B)(以上填“>”“<”或“=”)。
(2)从反应开始至4 min时,A的平均反应速率为____________。
(3)该反应的化学方程式为___________________。
解析: (1)由图可以看出,在4 min末n(A)=n(B)=0.4 mol,又因体积相等,所以c(A)=c(B),从0到4 mi