内容正文:
第二节 化学反应的速率与限度
第六章 化学反应与能量
1
通常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来表示
化学反应速率及其表示方法
概念
表示方法
定义式
常用单位
用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
——(均取正值)
mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
Δc 表示某物质浓度的变化,常用单位mol·L-1
Δt 表示时间变化,常用单位s、min或h
化学反应速率及其表示方法
注意事项
错误的写法:mol/L·s
速率的单位也可表示为mol/(L·s)或mol/(L·min),但是必须要加括号,
化学反应速率是物质在一段时间内的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率,且均取正值
在反应中,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,纯液体和纯固体的浓度是恒定不变的,因此对有纯液体或纯固体参加的化学反应,一般不用其浓度来表示化学反应速率
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,但表示的意义相同且化学反应速率之比=化学计量数之比。因此,表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,在v的后面将该物质的化学式用括号括起来
物质 CO2 CO
起始浓度(mol·L-1) 0.4 0
变化浓度(mol·L-1)
5 min时浓度(mol·L-1) 0.2
5 min内的化学反应速率 数值
单位
【例1】在盛有18 g碳、2 L的密闭容器中,充入0.8 mol CO2,一定条件下发生C(s)+CO2(g)===2CO(g),反应5 min时测得CO2的物质的量为0.4 mol。
(1)固体碳减少的质量____ g,固体或纯液体的浓度视为常数,是否可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率____(填“是”或“否”)。
4.8
否
(2)请完成下表中相关空格
0.2
0.4
0.4
0.04
0.08
mol·L-1·min-1
mol·L-1·min-1
(3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率 =___,它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比______(填“相同”或“不同”)
相同
1
2
化学反应速率及其表示方法
化学反应速率大小的比较方法
归一法
若单位不统一,则要换算成相同的单位;若为不同物质表示的反应速率,则要换算成同一物质来表示反应速率;再比较数值的大小。
比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),
则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率
v(A)
a
v(B)
b
>
【例1】反应:3A(g)+B(g)===2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为
①v(A)=0.6 mol·L-1·min-1
②v(B)=0.45 mol·L-1·min-1
③v(C)=0.015 mol·L-1·min-1
④v(D)=0.45 mol·L-1·min-1
则此反应在不同条件下进行最快的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.②
D
影响化学反应速率的因素
实验探究
方法引导——变量控制方法
探究化学反应速率的影响因素,关键是控制好变量,其大致步骤:
自变量(如浓度、温度等)
因变量(如反应速率)
不确定
改变
单一变量
结论
确定研
究对象
(化学反应)
确定因变量(反应速率)的观测指标
影响化学反应速率的因素
实验探究
外界条件对化学反应速率的影响——温度对化学反应速率影响的探究
实验步骤 在两支大小相同的试管中均加入2 mL 3% H2O2溶液,同时滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中,另一支试管放入盛有热水的烧杯中,观察现象并进行对比。
冷水
热水
2 mL 3% H2O2溶液
(滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液)
影响化学反应速率的因素
实验探究
外界条件对化学反应速率的影响——温度对化学反应速率影响的探究
实验现象
冷水中,产生气泡速率最慢
热水中,产生气泡速率较快
实验结论
对于反应2H2O2 2H2O+O2↑来说,温度升高,H2O2的分解速率_____
催化剂
加快
影响化学反应速率的因素
实验探究
外界条件对化学反应速率的影响——浓度对化学反应速率影响的探究
实验步骤 在两支大小相同的试管中均加入同等量大理石小碎块,然后分别滴入5滴0.1 mol/L 盐酸溶液和5滴1 mol/L 盐酸溶液,观察现象并进行对比。
0.1 mol/L
盐酸溶液
1 mol/L
盐酸溶液
影响化学反应速率的因素
实验探究
外界条