内容正文:
迎难而上,可达荣光
第2节 化学反应的速率与限度
【知识梳理】
知识点一 化学反应速率及其表示方法
1.化学反应速率
2.实例
在一个容积为2 L的密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),经过5 s后,测得生成SO3的物质的量为 0.8 mol。填写下表:
有关反
应物质
SO2(g)
O2(g)
SO3(g)
物质的量
浓度变化
0.4__mol·L-1
0.2__mol·L-1
0.4__mol·L-1
平均反
应速率
0.08__mol·
L-1·s-1
0.04__mol·
L-1·s-1
0.08__mol·
L-1·s-1
化学反应
速率之比
v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=2∶1∶2
[规律] 用不同物质表示化学反应速率时,化学反应速率之比等于其化学计量数之比。
【对点练习】
(1)化学反应速率的单位通常为mol·s-1或mol·min-1( )
(2)反应速率是指某反应在某时刻的瞬时速率( )
(3)对有固体参加的化学反应,可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率( )
(4)化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,指反应经过1 min后,某物质的浓度是0.2 mol·L-1( )
(5)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
【名师指点】
从四方面理解化学反应速率的表达式
【对点提升】
1.一定条件下,在2 L密闭容器中进行反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),反应3 min时,H2的物质的量增加了0.9 mol。0~3 min内以H2表示的平均反应速率为( )
A.0.60 mol/(L·min) B.0.45 mol/(L·min)
C.0.30 mol/(L·min) D.0.15 mol/(L·min)
解析:选D。反应3 min时,H2的物质的量增加了0.9 mol,因此氢气的浓度变化量为0.45 mol/L,故0~3 min内以H2表示的平均反应速率为=0.15 mol/(L·min)。
2.(双选)已知4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则正确的关系式为( )
A.4v(NH3)=5v(O2) B.5v(O2)=6v(H2O)
C.3v(NH3)=2v(H2O) D.4v(O2)=5v(NO)
解析:选CD。A.根据反应速率关系可知,5v(NH3)=4v(O2),A错误;B.根据反应速率关系可知,6v(O2)=5v(H2O),B 错误;C.根据反应速率关系可知,3v(NH3)=2v(H2O),C正确;D.根据反应速率关系可知,4v(O2)=5v(NO),D正确。
3.(1)在反应A(g)+3B(g)===2C(g)中,若以物质A表示该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,则以物质B表示此反应的化学反应速率为________ mol·L-1·min-1。
(2)在2 L的密闭容器中,充入2 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应,若3 s后测得N2的物质的量为1.9 mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为________。
(3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g) 2C(g),在最初2 s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,在2 s 时,容器中有________mol A,此时C的物质的量浓度为________。
解析:(1)根据化学方程式中的化学计量数关系:=,v(B)=3v(A)=3×0.2 mol·L-1·min-1=0.6 mol·L-1·min-1。
(2)3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol-1.9 mol=0.1 mol,根据化学方程式N2+3H22NH3,可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol,根据化学反应速率的计算公式,v(H2)==0.05 mol·L-1·s-1。
(3) 3A(g) + B(g) 2C(g)
1.0 0.5 0
0.04 0.08
0.08
故2 s时,n(A)=0.88 mol·L-1×10 L=8.8 mol,c(C)=0.08 mol·L-1。
答案:(1)0.6 (2)0.05 mol·L-1·s-1 (3)8.8
0.08 mol·L-1
知识点二 化学反应速率的计算和比较
1.化学反应速率