内容正文:
6.1.2 化学反应与电能(知识解读)
•知识点1 化学反应速率
•知识点2 影响化学反应速率的因素
•知识点3 控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响及应用
•知识点4 化学反应速率的简单计算
•知识点5 化学反应速率的大小比较
知识点1
化学反应速率
1、化学反应速率的概念:化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度的物理量。化学反应正方向(从左向右)进行的反应速率称为正反应速率;化学反应逆方向(从右向左)进行的反应速率称为逆反应速率。
2、化学反应速率表示方法
(1)定性描述:根据化学反应的实验现象进行描述,如钠、钾与水的反应,前者剧烈反应,后者剧烈反应还发生爆炸,显然钾与水反应的速率快。
(2)定量表示:
①表示方法:化学反应速率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(均取正值)来表示。
②化学反应速率表达式
若浓度用物质的量浓度(c)来表示,单位为mol/L;时间用t来表示,单位为秒(s)或分(min)或小时(h),则化学反应速率的数学表达式为:v = △c/ t。
③单位:mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)。
3.化学反应速率与化学计量数的关系
同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但表示的意义相同(即快慢程度相同),且反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d
【特别提醒】(1)化学反应速率是指某时间段内的平均反应速率,而不是某时刻的瞬时速率。
(2)化学反应速率可用来衡量化学反应进行的快慢,均为正值。
(3)因为纯固体、纯液体的浓度视为定值,所以该表达式只适用于有气态物质参加或溶液中的反应,虽然不能用固体的浓度变化表示反应速率,但可以用单位时间固体质量的变化量来表示反应速率的快慢。
(4)同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可能不同,但表示的意义相同。因此,表示化学反应的速率时,必须说明是用反应物或生成物中的哪种物质做标准。
【思考与讨论p42】参考答案:
(1)四种化学反应的快慢
化学反应
快慢
爆炸
极其迅速
铁桥生锈
很慢
牛奶变质
比较慢
溶洞形成
极其缓慢
(2)化学反应的快慢程度与我们的关系:我们所处的环境和体内都时时刻刻发生着化学反应,它们进行的快慢不同。我们对化学反应快慢的希望:有的要快一些,如工业上用于合成NH3的反应N2+H2→NH3,用于实验室中制取O2的反应KC1O3→KC1+O2↑,病毒死亡;有的要慢一些甚至不发生,如牛奶变质、铁桥生锈、肿瘤的恶化;有的要快慢适中,如用于实验室中制取H2的反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,体内新陈代谢中的某些化学反应。总之,化学反应进行的快慢与我们的生产、生活、生命活动等方面密切相关。
【典例1-1】下列关于化学反应速率的说法中,不正确的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.在容积不变的反应容器中,化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增来表示
C.若某化学反应在某段时间内的反应速率为0.5 mol·L-1·s-1,就是指在该段时间内反应物和生成物的浓度变化量都为0.5 mol·L-1
D.化学反应速率是可以通过实验测定的
【典例1-2】1 L的密闭容器中,发生反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2 min后B的浓度减少0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是( )
A.用A表示的反应速率是0.4 mol·L-1·min-1
B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2 min末的反应速率用B表示是0.3 mol·L-1·min-1
D.在这2 min内用B表示的速率的值逐渐减小,用C表示的速率的值逐渐增大
【变式1-1】下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.因是同一反应,所以用不同物质表示化学反应速率时,所得数值是相同的
B.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
C.化学反应速率为“1mol/(L•min)”表示的意思是:时间为1min时,某物质的浓度为1mol/L
D.金属钠与水的反应中,可用钠或者水的浓度变化来表示化学反应速率
【变式1-2】某温度下,浓度都是1 mol·L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成Z,反应2 min后,测得参加反应的X2为0.6 mol·L-1,用Y2变化表示的反应速率v(Y2)=0.1 mol·L-1·min-1,生成的c(Z)=0.4 mol·L-1,则该反应方程式为( )
A.3X2+Y22X3Y B.2X2+Y22X2Y