内容正文:
化学反应速率
一、化学反应速率基本概念
练习:
1. 下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.同一反应用不同物质表示化学反应速率时,所得数值一定相同
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“1 mol/(L•min)”表示的意思是:时间为1min时,某物质的浓度为1mol/L
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
2. 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.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.对于任何化学反应来说,化学反应速率越快,反应现象越明显
D.化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
二、化学反应速率与计量数的关系
(1)核心:化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比。
练习:
1. 合成氨的反应为:N2 + 3H2 2NH3,其反应的速率可分别表示为v (H2)、v (N2)、
v (NH3),则下列关系正确的是( )
A.v (H2) = v (N2) = v (NH3) B.v (H2) = 3v (N2)
C.v (N2) =2v (NH3) D.v (NH3) = 3/2 v (H2)
2. 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,则正确的关系是( )
A.4/5 v (NH3) = v (O2) B.5/6 v (O2) = v (H2O)
C.2/3 v (NH3) = v (H2O) D.4/5 v (O2) = v (NO)
三、化学反应速率的大小比较
(1)核心:归一法—将不同物质都转化为同一物质比较即可,注意物质所处的状态和速率的单位。
练习:
1. 对于反应A(g)+2B(g)3C(s)+2D(g)来说,下列反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.32 mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.55 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.02 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.01 mol·L-1·s-1
2. 反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5 mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为( )
A.②>④>①>③ B.③>④>②>① C.③>②>④>① D.④>③>②>①
四、化学反应速率的计算
1. 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:
2A(g) + B(g)2C(g),若90 s后测得A的浓度为1 mol/L,物质A表示的反应速率正确的是( )
A.2 mol/(L·min) B.0.67 mol/(L·min) C.1 mol/(L·min) D.0.5 mol/(L·min)
2. 在N2 + 3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 mol/L。在此时间内,用H2表示的平均反应速率为0.45 mol/(L·s),反应所经过的时间是( )
A.0.44 s B.1 s C.1.33 s D.2 s
3. 把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4. 将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g) + B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则
(1) 用物质A 表示的反应平均速率为 。
(2)用物质B 表示的反应平均速率为 。
(3)2s 时物质A 的转化率为 。
(4)2s 时物质B 的浓度为 。
5. 在一定温度下,将2 mol A和2 mol B两种气体相混合于容积为2 L的某密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2 min末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)x值等于________________________________。
(2)A的转化率为___________________________。
(3)生成D的反应速率为_____________________。
(4)平衡时物质C的体积分数是_______________。
五、化学反应速率的影响因素
内因
反应物的性质
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快
外因
浓度
反应物的浓度越大,化学反应速率越快
压强
压强越大,化学反应速率越快
温度
温度越高,化学反应速率越快
催化剂
催化剂可以加快化学反应速率
其他
①增大固体反应物的表面积(即粉碎成小颗粒),反应速率加快
②形成原电池,通常能加快反应速率
注意:
(1)可以将压强理解为气体分子之间的拥挤程度。故压强只能影响气体之间的反应,无法影响在溶液中进行的反应。
(2)压强对速率的影响归根到底是浓度对速率的影响。
① 恒温恒容时,充入惰性气体,速率不变。
② 恒温恒压时,充入惰性气体,速率减小。
练习:
1. 判断下列措施对反应速率有何影响:
① Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸:_____________
② Mg与冷水反应,改用沸水:_____________
③ Na与水反应,增大压强:_____________
④ Na与水反应,增大水的用量:_____________
⑤ Al在氧气中燃烧生成A12O3,将Al片改成Al粉:_____________
⑥ 恒温恒容条件下,化学反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),充入氮气:_____________
⑦ 恒温恒压条件下,发生化学反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),充入氮气:_____________
2. 对于100 mL1 mol·L-1盐酸与铁片的反应,采取下列措施:①升高温度;②改用100 mL3 mol·L-1盐酸;③多用300 mL1 mol·L-1盐酸;④用等量铁粉代替铁片;⑤改用98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是( )
A.①③④ B.①②④ C.①②③④ D.①②③⑤
六、物质的量/物质的量浓度—时间图像
化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比
练习:
1. 根据如图所示图象填空:
(1) 该反应的化学方程式是______________________________________________________。
(2) 在2 min内用A和B的化学反应速率分别为_____________、_____________、_____________。
2. 在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则下列叙述正确的是( )
A.该反应的化学方程式为3A+B2C
B.在t1~(t1+10)s时,v(A)=v(B)
C.t1 s时反应物A的转化率为60%
D.0~t1内A的反应速率为v(A)=0.4mol/(L·s)
化学平衡状态
一、化学平衡状态基本概念
1. 可逆反应
(1)在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
2. 化学平衡状态的建立过程
加入反应物,从正反应方向开始 加入生成物,从逆反应方向开始
3. 化学平衡状态的概念
(1)一定条件下的可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
4. 化学平衡的基本特征
二、化学平衡状态的判断:正逆相等,变量不变
(1) 正逆相等:v正=v逆≠0。
① 同种物质—— v正(A) = v逆(A) ② 不同物质—— v正(A) :v逆(B) = a :b(化学计量数之比)
例如:已知在密闭容器中发生2NO2(g)2NO(g) + O2(g),判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡:
1. 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2( )
2. 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO( )
3. 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态( )
4. 单位时间内消耗2n mol NO2的同时,生成2n mol NO2( )
5. 单位时间内断开n mol NO中的N—O键的同时生成2n mol O=O键( )
6. NO2减少的化学反应速率和NO减少的化学反应速率相等( )
(2) 变量不变:应用pV=nRT、M=m/n、ρ=m/V等基本公式,分析物理量是否变化,由变化→不变,则达平衡状态;由不变→不变,则不一定为平衡状态。
N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)
I2(g)+H2(g)2HI(g)
反应前后气体分子数改变
反应前后气体分子数不变
前提条件
判断依据
能否判断
恒温恒容
n总不变
能
不能
p总不变
能
不能
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度ρ不变
不能
不能
颜色不变
不能
能
恒温恒压
n总不变
能
不能
p总不变
不能
不能
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度ρ不变
能
不能
颜色不变
不能
能
绝热容器
体系温度一定
能
各物质的物质的量之比等于
方程式化学计量数之比
不能
练习:
1. 已知恒温恒容下发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),能判断该反应已经达到化学平衡的是( )
①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体平均相对分子质量保持不变
A.①⑤⑥ B.①③⑤ C.②④⑤ D.以上全部
2. 一定温度下,在恒容的密闭容器中。该反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志有( )
①B的生成速率与C的消耗速率之比为3:2 ②容器中的压强不再发生变化
③容器内混合气体的密度不变化 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C的物质的量浓度不再变化 ⑥密闭容器中n(A):n(B):n(C)=1:3:2
A.①④⑤ B.②③⑤ C.②④⑥ D.②④⑤
3. 恒温条件下将0.1mol N2O4置于1L密闭的烧瓶中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色,发生如下反应:N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明该反应在该条件下已经达到平衡状态的是( )
①烧瓶内气体的颜色不再加深 ②N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2
③NO2的生成速率与NO2消耗速率相等 ④NO2的物质的量浓度不变
⑤烧瓶内气体的质量不再变化 ⑥烧瓶内气体的压强不再变化,
⑦烧瓶内气体的密度不再变化 ⑧烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
A. ②⑤⑦ B.①③④⑥⑧ C.只有③ D.只有⑤
4. 在恒容密闭容器中发生2NO2(g)2NO(g)+O2(g),下列说法能够判断该反应达到化学平衡状态的个数是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
②单位时间内NO2、NO、O2的物质的量浓度变化量之比为2︰2︰1
③混合气体的颜色不再改变 ④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑥混合体系中c(NO)保持不变
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
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化学反应速率
一、化学反应速率基本概念
练习:
1. 下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )
A.同一反应用不同物质表示化学反应速率时,所得数值一定相同
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“1 mol/(L•min)”表示的意思是:时间为1min时,某物质的浓度为1mol/L
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
【答案】B
2. 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.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.对于任何化学反应来说,化学反应速率越快,反应现象越明显
D.化学反应速率常用单位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
【答案】C
二、化学反应速率与计量数的关系
(1)核心:化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比。
练习:
1. 合成氨的反应为:N2 + 3H2 2NH3,其反应的速率可分别表示为v (H2)、v (N2)、
v (NH3),则下列关系正确的是( )
A.v (H2) = v (N2) = v (NH3) B.v (H2) = 3v (N2)
C.v (N2) =2v (NH3) D.v (NH3) = 3/2 v (H2)
【答案】B
2. 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,则正确的关系是( )
A.4/5 v (NH3) = v (O2) B.5/6 v (O2) = v (H2O)
C.2/3 v (NH3) = v (H2O) D.4/5 v (O2) = v (NO)
【答案】D
三、化学反应速率的大小比较
(1)核心:归一法—将不同物质都转化为同一物质比较即可,注意物质所处的状态和速率的单位。
练习:
1. 对于反应A(g)+2B(g)3C(s)+2D(g)来说,下列反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.32 mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.55 mol·L-1·min-1
C.v(C)=0.02 mol·L-1·s-1 D.v(D)=0.01 mol·L-1·s-1
【答案】A
2. 反应2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.5 mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为( )
A.②>④>①>③ B.③>④>②>① C.③>②>④>① D.④>③>②>①
【答案】C
四、化学反应速率的计算
1. 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:
2A(g) + B(g)2C(g),若90 s后测得A的浓度为1 mol/L,物质A表示的反应速率正确的是( )
A.2 mol/(L·min) B.0.67 mol/(L·min) C.1 mol/(L·min) D.0.5 mol/(L·min)
【答案】B
2. 在N2 + 3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6 mol/L。在此时间内,用H2表示的平均反应速率为0.45 mol/(L·s),反应所经过的时间是( )
A.0.44 s B.1 s C.1.33 s D.2 s
【答案】D
3. 把0.6 mol气体X和0.4 mol气体Y混合于2.0 L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),测得5 min末生成0.2 mol W,又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则n值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
4. 将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g) + B(g)2C(g)。若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1,则
(1) 用物质A 表示的反应平均速率为 。
(2)用物质B 表示的反应平均速率为 。
(3)2s 时物质A 的转化率为 。
(4)2s 时物质B 的浓度为 。
【答案】(1)0.3mol·L-1·s-1 (2)0.15mol·L-1·s-1 (3)30% (4)0.7mol·L-1
5. 在一定温度下,将2 mol A和2 mol B两种气体相混合于容积为2 L的某密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2 min末反应达到平衡状态,生成了0.8mol D,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)x值等于________________________________。
(2)A的转化率为___________________________。
(3)生成D的反应速率为_____________________。
(4)平衡时物质C的体积分数是_______________。
【答案】 (1)2 (2)60% (3)0.2mol/(L·min) (4)20%
五、化学反应速率的影响因素
内因
反应物的性质
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快
外因
浓度
反应物的浓度越大,化学反应速率越快
压强
压强越大,化学反应速率越快
温度
温度越高,化学反应速率越快
催化剂
催化剂可以加快化学反应速率
其他
①增大固体反应物的表面积(即粉碎成小颗粒),反应速率加快
②形成原电池,通常能加快反应速率
注意:
(1)可以将压强理解为气体分子之间的拥挤程度。故压强只能影响气体之间的反应,无法影响在溶液中进行的反应。
(2)压强对速率的影响归根到底是浓度对速率的影响。
① 恒温恒容时,充入惰性气体,速率不变。
② 恒温恒压时,充入惰性气体,速率减小。
练习:
1. 判断下列措施对反应速率有何影响:
① Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸:_____________
② Mg与冷水反应,改用沸水:_____________
③ Na与水反应,增大压强:_____________
④ Na与水反应,增大水的用量:_____________
⑤ Al在氧气中燃烧生成A12O3,将Al片改成Al粉:_____________
⑥ 恒温恒容条件下,化学反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),充入氮气:_____________
⑦ 恒温恒压条件下,发生化学反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g),充入氮气:_____________
【答案】 ①速度降为0(钝化) ②加快 ③不变 ④不变 ⑤加快 ⑥不变 ⑦减小
2. 对于100 mL1 mol·L-1盐酸与铁片的反应,采取下列措施:①升高温度;②改用100 mL3 mol·L-1盐酸;③多用300 mL1 mol·L-1盐酸;④用等量铁粉代替铁片;⑤改用98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是( )
A.①③④ B.①②④ C.①②③④ D.①②③⑤
【答案】B
六、物质的量/物质的量浓度—时间图像
化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比
练习:
1. 根据如图所示图象填空:
(1) 该反应的化学方程式是______________________________________________________。
(2) 在2 min内用A和B的化学反应速率分别为_____________、_____________、_____________。
【答案】3A+2B3C 3mol/(L·min) 2mol/(L·min) 3mol/(L·min)
2. 在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则下列叙述正确的是( )
A.该反应的化学方程式为3A+B2C
B.在t1~(t1+10)s时,v(A)=v(B)
C.t1 s时反应物A的转化率为60%
D.0~t1内A的反应速率为v(A)=0.4mol/(L·s)
【答案】A C.A的转化率为 ×100%=75%,故C错误;
D.0~t1 s内,△c(A)=0.6mol/L,A的反应速率为v(A)=mol/(L•s)。
化学平衡状态
一、化学平衡状态基本概念
1. 可逆反应
(1)在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
2. 化学平衡状态的建立过程
加入反应物,从正反应方向开始 加入生成物,从逆反应方向开始
3. 化学平衡状态的概念
(1)一定条件下的可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
4. 化学平衡的基本特征
【答案】可逆 = ≠ 保持不变
二、化学平衡状态的判断:正逆相等,变量不变
(1) 正逆相等:v正=v逆≠0。
① 同种物质—— v正(A) = v逆(A) ② 不同物质—— v正(A) :v逆(B) = a :b(化学计量数之比)
例如:已知在密闭容器中发生2NO2(g)2NO(g) + O2(g),判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡:
1. 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2( )
2. 单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO( )
3. 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态( )
4. 单位时间内消耗2n mol NO2的同时,生成2n mol NO2( )
5. 单位时间内断开n mol NO中的N—O键的同时生成2n mol O=O键( )
6. NO2减少的化学反应速率和NO减少的化学反应速率相等( )
【答案】146正确
(2) 变量不变:应用pV=nRT、M=m/n、ρ=m/V等基本公式,分析物理量是否变化,由变化→不变,则达平衡状态;由不变→不变,则不一定为平衡状态。
N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)
I2(g)+H2(g)2HI(g)
反应前后气体分子数改变
反应前后气体分子数不变
前提条件
判断依据
能否判断
恒温恒容
n总不变
能
不能
p总不变
能
不能
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度ρ不变
不能
不能
颜色不变
不能
能
恒温恒压
n总不变
能
不能
p总不变
不能
不能
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度ρ不变
能
不能
颜色不变
不能
能
绝热容器
体系温度一定
能
各物质的物质的量之比等于
方程式化学计量数之比
不能
练习:
1. 已知恒温恒容下发生反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g),能判断该反应已经达到化学平衡的是( )
①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的颜色不再改变 ⑥混合气体平均相对分子质量保持不变
A.①⑤⑥ B.①③⑤ C.②④⑤ D.以上全部
【答案】A
2. 一定温度下,在恒容的密闭容器中。该反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志有( )
①B的生成速率与C的消耗速率之比为3:2 ②容器中的压强不再发生变化
③容器内混合气体的密度不变化 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C的物质的量浓度不再变化 ⑥密闭容器中n(A):n(B):n(C)=1:3:2
A.①④⑤ B.②③⑤ C.②④⑥ D.②④⑤
【答案】D
3. 恒温条件下将0.1mol N2O4置于1L密闭的烧瓶中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色,发生如下反应:N2O4(g)2NO2(g)。下列结论不能说明该反应在该条件下已经达到平衡状态的是( )
①烧瓶内气体的颜色不再加深 ②N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2
③NO2的生成速率与NO2消耗速率相等 ④NO2的物质的量浓度不变
⑤烧瓶内气体的质量不再变化 ⑥烧瓶内气体的压强不再变化,
⑦烧瓶内气体的密度不再变化 ⑧烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
A. ②⑤⑦ B.①③④⑥⑧ C.只有③ D.只有⑤
【答案】A
4. 在恒容密闭容器中发生2NO2(g)2NO(g)+O2(g),下列说法能够判断该反应达到化学平衡状态的个数是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
②单位时间内NO2、NO、O2的物质的量浓度变化量之比为2︰2︰1
③混合气体的颜色不再改变 ④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑥混合体系中c(NO)保持不变
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C 356可判断。
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$化学反应速率
一、化学反应速率基本概念
含义
化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物
表示方法
浓度的增加来表示
算公式-单位为mal1s或moli:mm
化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬
1时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值
注意事项
同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应
速率,其数值可能不同,但表示的意义相同
不能用固体或纯液体表示化学反应速率,因为固体
或纯液体的浓度视为常数
练习
1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是()
A.同一反应用不同物质表示化学反应速率时,所得数值一定相同
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“1 mol/(L'min)”表示的意思是:时间为lmin时,某物质的浓度为lmol/L
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
2.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.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.对于任何化学反应来说,化学反应速率越快,反应现象越明显
D.化学反应速率常用单位有molL1.s1和molL1min1
二、化学反应速率与计量数的关系
(1)核心:化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比。
练习:
高温、高压
1.合成氨的反应为:N2+3H2
催化剂
→2NH,其反应的速率可分别表示为vH)、vN)、
vH),则下列关系正确的是()
A.v(H2)=v(N2)=v(NH3)
B.v(H2)=3v(N2)
C.v(N2)=2v (NH3)
D.vNH3)=3/2vH2)
2.己知:4NHg+50,g催化剂4NOg+6H0g,若反应速率分别用vNH、v(O)v0NO)vH,0)
表示,则正确的关系是()
A.4/5vNH3)=v(O2)
B.5/6v(02)=vH20)
C.2/3v (NH3)=v(H2O)
D.4/51(O2)=v (NO)
三、化学反应速率的大小比较
(1)核心:归一法一将不同物质都转化为同一物质比较即可,注意物质所处的状态和速率的单位。
练习
1.对于反应A(g)+2B(g)→3C(s)+2D(g)来说,下列反应速率最快的是()
A.v(A)=0.32 molL1.min1
B.v(B)=0.55 molLmin
C.v(C)=0.02 mol-L-1.s1
D.v(D)=0.01 mol-L-1.s1
2.反应2A(g+2B(g)≥C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.45molL1minl
②vB)=0.6molL1.g1③v(C)=0.4molL1.s1④v(D)=0.5molL1s1。该反应进行的快慢顺序为()
A.②>④>①>③
B.③>④>②>①
C.③>②>④>①
D.④>③>②>①
四、化学反应速率的计算
1.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)→2C(g),若90s后测得A的浓度为1oL,物质A表示的反应速率正确的是()
A.2mo/(L·min)
B.0.67mol/(L·min)C.1mo/(L·min)D.0.5mol/(L·min)
2.在N2+3H2
商、2NH的反应中,经过一段时间后,NH的浓度增加了0.6moL。在此时间内,
催化剂
用H2表示的平均反应速率为0.45ol/亿·s),反应所经过的时间是()
A.0.44s
B.1s
C.1.33s
D.2s
3.把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2.0L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)≥nZ(g)
+2W(g),测得5min末生成0.2molW,又知以Z表示的平均反应速率为0.01molL1min',则n值是()
A.1
B.2
C.3
D.4
4.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)三2C(g)。
若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L1,则
(1)用物质A表示的反应平均速率为
(2)用物质B表示的反应平均速率为
(3)2s时物质A的转化率为
(4)2s时物质B的浓度为
5.在一定温度下,将2molA和2olB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:3A(g)
+B(g)→xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,生成了0.&molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,
请填写下列空白:
(1)x值等于
(2)A的转化率为
(3)生成D的反应速率为
(4)平衡时物质C的体积分数是
五、化学反应速率的影响因素
内因
反应物的性质
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快
浓度
反应物的浓度越大,化学反应速率越快
压强
压强越大,化学反应速率越快
温度
温度越高,化学反应速率越快
外因
催化剂
催化剂可以加快化学反应速率
①增大固体反应物的表面积(即粉碎成小颗粒),反应速率加快
其他
②形成原电池,通常能加快反应速率
注意:
(1)可以将压强理解为气体分子之间的拥挤程度。故压强只能影响气体之间的反应,无法影响在溶液中进
行的反应。
(2)压强对速率的影响归根到底是浓度对速率的影响。
①恒温恒容时,充入惰性气体,速率不变。
②恒温恒压时,充入惰性气体,速率减小。
练习:
1.判断下列措施对反应速率有何影响:
①Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸:
②Mg与冷水反应,改用沸水:
③Na与水反应,增大压强:
④Na与水反应,增大水的用量:
⑤A1在氧气中燃烧生成A103,将A1片改成A1粉:
恒温恒容条件下,化学反应2S09)+0,g)。2S0,g,充入氨气
⑦恒温恒压条件下,发生化学反应2SO2(g)+O2g)
催化剂2S0,(g,充入氯气:
△
2.对于100mL1molL1盐酸与铁片的反应,采取下列措施:①升高温度:②改用100mL3molL1盐酸:
③多用300mL1molL1盐酸:④用等量铁粉代替铁片;⑤改用98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是()
A.①③④
B.①②④
C.①②③④
D.①②③⑤
六、物质的量/物质的量浓度一时间图像
化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比
练习
1.根据如图所示图象填空:
↑c/(mol·L-)
8
6
4
B
2
A
0
2 t/min
(1)该反应的化学方程式是
(2)在2min内用A和B的化学反应速率分别为
2.在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲
线如图,则下列叙述正确的是()
0.8
A
的
0.5
0.4
B
0.3
度
0.2
(mol/L)
C
0
(G+10)
时间s)
A.该反应的化学方程式为3A十B、亡2C
B.在t1~(t1+10)s时,v(A)-vB)
C.t1s时反应物A的转化率为60%
D.0~t内A的反应速率为v(A)=0.4mol/L·s)
化学平衡状态
一、化学平衡状态基本概念
1.可逆反应
(1)在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
双向性
可逆反应分为正反应方向和逆反应方向
双同性
正、逆反应在同一条件下同时进行
共存性
反应物与生成物共存,反应物的转化率小于100%
2.化学平衡状态的建立过程
V正=逆
正='逆
逆
加入反应物,从正反应方向开始
加入生成物,从逆反应方向开始
3.化学平衡状态的概念
(1)一定条件下的可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不
再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
4.化学平衡的基本特征
逆
化学平衡状态的研究对象是
反应
等
0,是一个动态平衡
动
定
各组分浓度/物质的量/百分含量
变
外界条件改变时,原平衡状态被破坏,在新条件下建立平衡
二、化学平衡状态的判断:正逆相等,变量不变
(1)正逆相等:y正=v逆≠0。
①同种物质一一v(A)=V这(A)
②不同物质一一v(A):vB)=a:b(化学计量数之比)
例如:已知在密闭容器中发生2NO2(g)一2NO(g)+O2(g),判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡:
1.单位时间内生成n mol O2的同时生成2 2 mol NO2()
2.单位时间内生成n mol O2的同时生成2 mol No0()
3.用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态()
4.单位时间内消耗2 mol NO2的同时,生成2 mol NO2()
5.单位时间内断开n mol NO中的N一O键的同时生成2 2 mol O=O键()
6.NO2减少的化学反应速率和NO减少的化学反应速率相等()
(2)变量不变:应用pV-nRT、Mm/n、pm/V等基本公式,分析物理量是否变化,由变化→不变,则达
平衡状态;由不变→不变,则不一定为平衡状态。
N2(g)+3H(g)→2NH(g)
I(g)+H2(g→2Π(g)
反应前后气体分子数改变
反应前后气体分子数不变
前提条件
判断依据
能否判断
n总不变
能
不能
p总不变
能
不能
恒温恒容
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度p不变
不能
不能
颜色不变
不能
能
n总不变
能
不能
卫总不变
不能
不能
恒温恒压
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度p不变
能
不能
颜色不变
不能
能
绝热容器
体系温度一定
能
各物质的物质的量之比等于
不能
方程式化学计量数之比
练习:
1.已知恒温恒容下发生反应2NO2(g、≥2NO(g)+O2(g),能判断该反应已经达到化学平衡的是()
①单位时间内生成n mol O2,同时生成2 n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2,同时生成2 n mol NO
③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体平均相对分子质量保持不变
A.①⑤⑥
B.①③⑤
C.②④⑤
D.以上全部
2.一定温度下,在恒容的密闭容器中。该反应A(g)+3B(g、→2C(g)达到平衡状态的标志有()
①B的生成速率与C的消耗速率之比为3:2
②容器中的压强不再发生变化
③容器内混合气体的密度不变化
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C的物质的量浓度不再变化
⑥密闭容器中n(A):nB):n(C)=1:3:2
A.①④⑤
B.②③⑤
C.②④⑥
D.②④⑤
3.恒温条件下将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色,发生如下反应:
N2O4(g)三2NO2(g)。下列结论不能说明该反应在该条件下已经达到平衡状态的是()
①烧瓶内气体的颜色不再加深
②N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2
③NO2的生成速率与NO2消耗速率相等
④NO2的物质的量浓度不变
⑤烧瓶内气体的质量不再变化
⑥烧瓶内气体的压强不再变化,
⑦烧瓶内气体的密度不再变化
⑧烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
A.②⑤⑦
B.①③④⑥⑧
C.只有③
D.只有⑤
4.在恒容密闭容器中发生2NO2(g)→2NO(g)十0O2(g),下列说法能够判断该反应达到化学平衡状态的个数
是()
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO
②单位时间内NO2、NO、O2的物质的量浓度变化量之比为2:2:1
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥混合体系中cNO)保持不变
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个化学反应速率
一、化学反应速率基本概念
含义
化学反应速率是用来衡量化学反应快慢的物理量
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物
表示方法
浓度的增加来表示
计算公式
A8,单位为mol,s或mol·,min
化学反应速率一般指平均速率而不是某一时刻的瞬
时速率,且无论用反应物还是用生成物表示均取正值:
注意事项
同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应
速率,其数值可能不同,但表示的意义相同
------------------------------------------------------
不能用固体或纯液体表示化学反应速率,因为固体
或纯液体的浓度视为常数
练习
1.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是()
A.同一反应用不同物质表示化学反应速率时,所得数值一定相同
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“1 mol/(L'min)”表示的意思是:时间为lmin时,某物质的浓度为lmol/L
D.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
【答案】B
2.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.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的变化来表示
C.对于任何化学反应来说,化学反应速率越快,反应现象越明显
D.化学反应速率常用单位有mol-L-1.s1和mol L-1.min1
【答案】C
二、化学反应速率与计量数的关系
(1)核心:化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比。
练习
高温、岛压
1.合成氨的反应为:N2+3H2
催化剂
→2NH,其反应的速率可分别表示为vH)、vN)、
v个H),则下列关系正确的是()
A.v(H2)=v(N2)=v(NH3)
B.YH2)=3N2)
C.v(N2)=2v (NH3)
D.v个NH3)=3/2vH2)
【答案】B
2.已知:4NHg+50:g堡华4NOg+6H0g,若反应速率分别用vNH、O,、v0NO、vHO)
表示,则正确的关系是()
A.4/5v个NH)=v(O2)
B.5/6v(O2)=vH20)
C.2/3v个NH)=vH2O)
D.4/5v(O2)=vNO)
【答案】D
三、化学反应速率的大小比较
(1)核心:归一法一将不同物质都转化为同一物质比较即可,注意物质所处的状态和速率的单位。
练习:
1.对于反应A(g)+2B(g)一3C(s)+2D(g)来说,下列反应速率最快的是()
A.v(A)=0.32 mol L1.min1
B.v(B)=0.55 mol L-1.min1
C.v(C)=0.02 mol-L-1.s
D.v(D)=0.01 mol L-1.s
【答案】A
2.反应2A(g)+2B(g)、一C(g)+3D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=0.45 mol-L-.min1
②v(B)=0.6molL1s1③v(C)=0.4molL1s1④vD)=0.5molL1.s1。该反应进行的快慢顺序为()
A.②>④>①>③
B.③>④>②>①
C.③>②>④>①
D.④>③>②>①
【答案】C
四、化学反应速率的计算
1.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)≥2C(g),若90s后测得A的浓度为1oL,物质A表示的反应速率正确的是()
A.2mo/(L·min)
B.0.67mol/(L·min)
C.1mo/(L·min)D.0.5mol/(L·min)
【答案】B
2.在N2+3H2
高、2NH的反应中,经过一段时间后,NH的浓度增加了0.6moL。在此时间内,
催化剂
用H2表示的平均反应速率为0.45o/亿·s),反应所经过的时间是()
A.0.44s
B.1s
C.1.33s
D.2s
【答案】D
3.把0.6mol气体X和0.4mol气体Y混合于2.0L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)=nZ(g)
+2W(g),测得5min末生成0.2molW,又知以Z表示的平均反应速率为0.01molL1min,则n值是()
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】A
4.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+Bg)三2C(g)。
若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L1,则
(1)用物质A表示的反应平均速率为
(2)用物质B表示的反应平均速率为
(3)2s时物质A的转化率为
(4)2s时物质B的浓度为
【答案】(1)0.3mol·L1·g1
(2)0.15mol·L1·s1
(3)30%
(4)0.7mol·L
5.在一定温度下,将2molA和2olB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:3A(g)
+B(g)≥xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,生成了0.8nolD,并测得C的浓度为0.4mol/L,
请填写下列空白:
(1)x值等于
(2)A的转化率为
(3)生成D的反应速率为
(4)平衡时物质C的体积分数是
【答案】(1)2
(2)60%
(3)0.2mol/(L'min)
(4)20%
五、化学反应速率的影响因素
内因
反应物的性质
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快
浓度
反应物的浓度越大,化学反应速率越快
压强
压强越大,化学反应速率越快
温度
温度越高,化学反应速率越快
外因
催化剂
催化剂可以加快化学反应速率
①增大固体反应物的表面积(即粉碎成小颗粒),反应速率加快
其他
②形成原电池,通常能加快反应速率
注意:
(1)可以将压强理解为气体分子之间的拥挤程度。故压强只能影响气体之间的反应,无法影响在溶液中进
行的反应。
(2)压强对速率的影响归根到底是浓度对速率的影响。
①恒温恒容时,充入惰性气体,速率不变。
②恒温恒压时,充入惰性气体,速率减小。
练习:
1.判断下列措施对反应速率有何影响:
①F与稀硫酸反应制取H2时,改用浓硫酸:
②Mg与冷水反应,改用沸水:
③Na与水反应,增大压强:
④Na与水反应,增大水的用量:
⑤A1在氧气中燃烧生成A1O3,将A1片改成A1粉:
©恒温恒容条件下,化学反应2s0,g+0,g张
2S03(g,充入氮气:
⑦恒温恒压条件下,发生化学反应2S0,(g+0,g)徭化
△
2S03(g),充入氮气:
【答案】:①速度降为0(钝化)②加快③不变④不变⑤加快⑥不变⑦减小
2.对于100mL1molL1盐酸与铁片的反应,采取下列措施:①升高温度;②改用100mL3molL1盐酸:
③多用300mL1molL1盐酸:④用等量铁粉代替铁片:⑤改用98%的硫酸。其中能使反应速率加快的是()
A.①③④
B.①②④
C.①②③④
D.①②③⑤
【答案】B
六、物质的量/物质的量浓度一时间图像
化学方程式计量数之比=各物质物质的量变化之比=各物质浓度变化之比=各物质速率之比
练习
1.根据如图所示图象填空:
↑c/(mol·L-1)
8
6
A
B
2
0
2 t/min
(1)该反应的化学方程式是
(2)在2min内用A和B的化学反应速率分别为
【答案】3A+2B→3C
3mol/(Lmin)
2mol/(L'min)
3mol/L'min)
2.在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲
线如图,则下列叙述正确的是()
物
0.8
的
0.5
0.4
量
B
+0.3
度
0.2
(mol/L)
C
0
t
(t+10)
时间s)
A.该反应的化学方程式为3A十B、一2C
B.在t1~(t1十10)s时,v(AV(B)
C.t1s时反应物A的转化率为60%
D.0t内A的反应速率为v(A)=0.4mo/L·s)
【答案】AC.A的转化率为0.8mol/L-0.2moL
×100%=75%,故C错误:
0.8mol/L
0.8mol/L-0.2mol/L0.6
D.0ts内,△c(A)=0.6mol/L,A的反应速率为v(A)=
t,moVL's)。
化学平衡状态
一、化学平衡状态基本概念
1.可逆反应
(1)在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
双向性
可逆反应分为正反应方向和逆反应方向
双同性
正、逆反应在同一条件下同时进行
共存性
反应物与生成物共存,反应物的转化率小于100%
2.化学平衡状态的建立过程
V正
V正=逆
正='逆
逆
正
加入反应物,从正反应方向开始
加入生成物,从逆反应方向开始
3.化学平衡状态的概念
(1)一定条件下的可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不
再改变,达到一种表面静止的状态,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
4.化学平衡的基本特征
逆
一化学平衡状态的研究对象是
反应
等
'正一逆0,是一个动态平衡
动
定
。各组分浓度/物质的量/百分含量
变
一外界条件改变时,原平衡状态被破坏,在新条件下建立平衡
【答案】可逆
=卡
保持不变
二、化学平衡状态的判断:正逆相等,变量不变
(1)正逆相等:y正=v逆≠0。
①同种物质一一v(A)=V越(A)
②不同物质一一v(A):vB)=a:b(化学计量数之比)
例如:已知在密闭容器中发生2NO2(g)≥2NO(g)+O2g),判断下列条件能否说明该反应已达化学平衡:
1.单位时间内生成n mol O2的同时生成2 2 mol NO2()
2.单位时间内生成n mol O2的同时生成2molN0()
3.用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态()
4.单位时间内消耗2 mol NO2的同时,生成2 a mol NO2()
5.单位时间内断开n mol NO中的N一O键的同时生成2nmol0=0键()
6.NO2减少的化学反应速率和NO减少的化学反应速率相等()
【答案】146正确
(2)变量不变:应用pV-nRT、Mm/n、pm/V等基本公式,分析物理量是否变化,由变化→不变,则达
平衡状态;由不变→不变,则不一定为平衡状态。
N2(g)+3H2(g)2NH;(g)
I2(g)+H2(g)=2Ⅱ(g)
反应前后气体分子数改变
反应前后气体分子数不变
前提条件
判断依据
能否判断
n总不变
能
不能
p总不变
能
不能
恒温恒容
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度p不变
不能
不能
颜色不变
不能
能
n总不变
能
不能
p总不变
不能
不能
恒温恒压
气体的平均相对分子质量不变
能
不能
气体密度p不变
能
不能
颜色不变
不能
能
绝热容器
体系温度一定
能
各物质的物质的量之比等于子
不能
方程式化学计量数之比
练习:
1.己知恒温恒容下发生反应2NO2(g)、→2NO(g十O2(g),能判断该反应己经达到化学平衡的是()
①单位时间内生成n mol O2,同时生成2 n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2,同时生成2 n mol NO
③用NO2NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2:2:1
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体平均相对分子质量保持不变
A.①⑤⑥
B.①③⑤
C.②④⑤
D.以上全部
【答案】A
2.一定温度下,在恒容的密闭容器中。该反应A(g)十3B(g)、→2C(g)达到平衡状态的标志有()
①B的生成速率与C的消耗速率之比为3:2
②容器中的压强不再发生变化
③容器内混合气体的密度不变化
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C的物质的量浓度不再变化
⑥密闭容器中n(A):nB):(C)=1:3:2
A.①④⑤
B.②③⑤
C.②④⑥
D.②④⑤
【答案】D
3.恒温条件下将0.1molN2O4置于1L密闭的烧瓶中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色,发生如下反应:
NzO4(g)一2NOz(g)。下列结论不能说明该反应在该条件下己经达到平衡状态的是()
①烧瓶内气体的颜色不再加深
②N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1:2
③NO2的生成速率与NO2消耗速率相等
④NO2的物质的量浓度不变
⑤烧瓶内气体的质量不再变化
⑥烧瓶内气体的压强不再变化,
⑦烧瓶内气体的密度不再变化
⑧烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化
A.②⑤⑦
B.①③④⑥⑧
C.只有③
D.只有⑤
【答案】A
4.在恒容密闭容器中发生2NO2(g)、三2NO(g十O2z(g),下列说法能够判断该反应达到化学平衡状态的个数
是()
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2 n mol NO
②单位时间内NO2、NO、O2的物质的量浓度变化量之比为2:2:1
③混合气体的颜色不再改变
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥混合体系中cNO)保持不变
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
【答案】C356可判断。