内容正文:
化
学
速率与限度
化学反应的
PART
01
化学反应速率
化学反应速率
生活中化学反应的快慢
③水滴石穿
--非常缓慢
②食物的腐败、铁的生锈 --慢
①烟花的爆炸
--极快
化学反应速率
化学反应速率
(1)概念:
化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢的物理量,通常用单位时间内反应物浓度的减少量或者生成物的增加量(取正值)来表示。
(2)公式:
其中,V表示B物质的反应速率;Δc(B)表示B物质的浓度变化量(反应物取减少量,生成物取增加量)
(3)单位:
mol·L-1·min-1或mol·L-1·S-1
化学反应速率
化学反应速率
(1)由于化学反应中反应物浓度的减少量和生成物浓度的增加量均为正值,反应速率也均为正值。
(2)v(B)在同一化学反应里,用不同的物质表示的反应速率可能不同,但意义相同,故描述反应速率时必须指明具体的物质。
化学反应速率
化学反应速率
(3)Δc(B)固体或纯液体的浓度视为常数,Δc=0因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
(4)Δt 化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。
化学反应速率
用不同物质表示化学反应速率时的关系
由于一个化学反应中各物质的化学计量数不一定相同,所以相同时间内各物质浓度的变化量不一定相同,则化学反应速率的数值不一定相同,但各物质间反应速率表示的意义相同,都表示该化学反应进行的快慢。
在同一化学反应中,若用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率,其数值之比等于该反应化学方程式中相应物质的化学计量数之比,如对于化学反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),有下列恒等式:v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d。
化学反应速率
化学反应速率大小的比较方法
(1)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。
化学反应速率
化学反应速率大小的比较方法
(2)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), 比较 与 ,若 > ,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。
化学反应速率
计算方法
三段式法:
(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)根据已知条件计算。
化学反应速率
计算方法--三段式法
例:在一定条件下,向2 L密闭容器中充入2 mol N2和4 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 mol,则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少?
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
起始 2 mol 4 mol 0 mol
转化 0.5 mol 1.5 mol 1 mol
末 1.5 mol 2.5 mol 1 mol
v(N2)=0.5mol/(2L×10min)
=0.025 mol/(L·min)
v(H2)=1.5mol/(2L×10min)
=0.075 mol/(L·min)
v(NH3)=1mol/(2L×10min)
=0.05 mol/(L·min)
在“三段式”中, 转化的部分是按照化学计量系数进行反应的
化学反应速率
计算方法
①反应的转化率(α):指已被转化的反应物的物质的量与其初始的物质的物质的量之比
例: 在一定条件下, 向2 L密闭容器中充入2 mol
N2 和4 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 mol,则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少?
N2的转化率=0.5/2 ×100%=25%,
H2的转化率=1.5/4 ×100%=37.5%
化学反应速率
计算方法
②生成物的产率:指生成物的实际值与理论值(按照方程式计算的出来的)的比值
例: 在一定条件下, 向2 L密闭容器中充入2 mol
N2 和4 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 mol,则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少?
NH3的产率=
化学反应速率
计算方法
③反应结束时各物质的浓度:
例: 在一定条件下, 向2 L密闭容器中充入2 mol
N2 和4 mol H2发生反应N2(g)+3H2(g) ⇌2NH3(g),10 min时测定生成NH3 1 mol,则用N2、H