内容正文:
第六章 化学反应速率和化学平衡
6.1 化学反应速率
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1、了解影响化学反应速率的因素
2、学会控制变量研究化学反应速率的方法
知识点拨
知识点拨01 化学反应速率的表示方法
1.表示方法:
化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示的。表达式:v = Δc/Δt 单位:mol/(L·s)、mol/(L·min)或mol/(L·h)
一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。因此,某一段时间内的反应速率,实际是一段时间内的平均速率,而不是指瞬时速率。
用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。
2. 意义:
表示某一化学反应进行快慢程度的一种物理量。
知识点拨02 化学反应速率的计量特征
1.表达式:(△c表示某一反应物或某一生成物物质的量浓度的绝对变化值,△t表示时间变化量)
单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1
说明:
①化学反应速率无正负之分;
②化学反应速率不是瞬时速率而是平均速率;
③用不同物质来表示某一化学反应速率时,其数值一般不一定相等,所以必须标明物质;
④用不同物质来表达化学反应速率时,其数值不一定相等,但它们的速率比等于方程式中的系数比。
即:对于反应aA+bB cC+dD来说,υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=a:b:c:d
【注意】这里的速率均是指同一方向的,要么是正反应方向,要么是逆反应方向。
知识点拨03化学反应速率的快慢比较
1.在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但表示的意义相同,化学反应速率(v)之比=物质的量浓度变化(Δc)之比=物质的量变化(Δn)之比=化学计量数之比,即:v(A)﹕v(B)﹕v(C)﹕v(D) = a﹕b﹕c﹕d。
2.比较化学反应速率快慢的常用方法:
(1)归一法
将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率,再进行速率的大小比较。(建议:谁的化学计量数大,就用谁来表示,这样数字运算更方便些)
(2)比值法
将各物质表示的反应速率转化成同一单位后,再除以对应各物质的化学计量数,然后对求出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),若,则反应速率A>B。
知识点拨04 影响化学反应速率的因素
1.影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质。
2.影响化学反应速率的外界因素
(1)浓度对反应速率的影响
镁和盐酸反应的化学方程式是 Mg+2HCl== MgCl2+H2↑,课本上是通过生成气体压强的变化来研究化学反应速率快慢的。
其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物浓度,反应速率减小。
(2)温度对化学反应速率的影响
Na2S2O3与盐酸反应的化学方程式是Na2S2O3+2HCl==S↓+SO2↑+2NaCl+H2O,课本上是通过淡黄色沉淀出现的先后来研究化学反应速率快慢的。
其他条件相同时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小。
(3)催化剂对化学反应速率的影响
H2O2溶液在MnO2的催化下分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
其他条件相同时,加入催化剂一般可加快化学反应速率。
(4)压强对反应速率的影响
对有气体参加的反应,在密闭容器中保持温度不变时,增大压强,气体体积减小,相当于增大反应物的浓度,反应速率加快;减小压强,气体体积增大,相当于减小反应物的浓度,反应速率减慢。
思维探究
探究一、氮元素与人类的生命、生产等活动息息相关。
(1)亚硝酸钠()在生活中有广泛应用,实验室可用如图装置制备(略去部分夹持仪器)。
已知:①;
②
③酸性条件下,、和都能与反应生成和
请回答下列问题:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置B中的实验现象为 。
③装置C的作用为 。
④装置F中发生反应的离子方程式为 。
(2)生物脱氮法流程如下:
步骤I中若的消除速率为,则的消耗速率为 。
(3)目前,湿法和一体化脱除法是解决燃煤烟气领域的途径之一
已知:两组实验中溶液浓度均为,浓度均为
①图1是、、对的液相吸收。已知溶液在脱除时生成一种对空气无污染的气体,请写出该反应化学方程式 。
②实验发现,在相同实验条件下利用溶液同时吸收和,脱除率在60%左右;单独吸收时,脱除率在33%左右。结合①信息及图像解释原因 。
【答案】(1) 铜片不断变小,溶液颜色逐渐变为蓝色,有气泡放出 干燥并除去