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第28 讲 化学反应速率
1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率的计算与大小比较
1.化学反应速率的概念
化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行快慢程度的物理量
2.化学反应速率的表示方法
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。
3.数学表达式及单位
v=____,单位为__mol·L-1·min-1__或__mol·L-1·s-1__。
4.化学反应速率与化学计量数的关系
对于已知反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),在同一段时间内,用不同物质来表示该反应速率,当
单位相同时,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。即
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=__m∶n∶p∶q__。如在一个2 L 的容器中发生反应:3A(g)+B(g)===2C(g),加
入2 mol A,1s 后剩余1.4 mol ,则v(A) =__0.3_mol·L -1·s -1__ ,v(B)=__0.1_mol·L -1·s -1__ ,v(C)=
__0.2_mol·L-1·s-1__。
特别提醒:(1)化学反应速率一般指反应的平均反应速率而不是瞬时反应速率,且无论用反应物表示还
是用生成物表示均取正值。
(2)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。
(3)不能用固体或纯液体来表示化学反应速率。
5.化学反应速率计算的三个方法
(1)定义式法:v(B)==。
(2) 比例关系式:化学反应速率之比等于化学计量数之比,如mA(g) +nB(g)===pC(g) 中,
v(A)∶v(B)∶v(C)=m∶n∶p 或==。
(3)三段式法:
任务目标
必备知识
1
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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根据已知条件列方程式计算。
例如,反应 mA+ nB pC
t0s/mol·L-1 a b 0
转化/mol·L-1 x
t1s/mol·L-1 a-x b-
则:v(A)=mol·L-1·s-1、
v(B)=mol·L-1·s-1、
v(C)=mol·L-1·s-1。
6.化学反应速率的比较方法
(1)归一法:将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率,再进行速
率的大小比较。
(2)比值法:将各物质表示的反应速率转化成同一单位后,再除以对应各物质的化学计量数,然后对求
出的数值进行大小排序,数值大的反应速率快。如反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g),若>,则反应速率
A>B。
1.下列有关化学反应速率的说法正确的是( )
A.对任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显
B.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量
C.若某化学反应的反应速率为0.5mol·L-1·s-1,就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为
0.5mol·L-1·s-1
D.化学反应速率通常用单位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来表示
2.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
3.一定温度下,在N2O5的四氯化碳溶液(100 mL)中发生分解反应:2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量
放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
t/s
0
600
1 200
1 710
2 220
2 820
x
c(N2O5)/ (mol·L-1)
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
要点突破
2
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(1)计算600~1 200 s,生成NO2的平均速率。
(2)计算反应2 220 s 时,放出标准状况下的O2体积。
(3)分析上表的变化规律,推测表中x 值。
考点二 影响化学反应速率的因素
1.影响化学反应速率的因素
(1)内因:反应物本身的性质是影响反应速率的主要因素。
(2)外因
①浓度:增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。
②压强:对于有气体参加的反应来说,增大压强,就是增加单位体积里反应物的物质的量,即增大反
应物的浓度,因而可以增大化学反应速率。改变体系的压强时,固态和液态物质受压强的影响很小,可以
忽略不计。
③温度:当其他条件不变,升高温度一般可以使化学反应速率增大。
④催化剂:当其他条件不变时,加入催化剂一般可以使化学反应速率增大。
⑤其他因素:反应物间的接触面积,粉末状的物质比块状的反应速率快,此外,还有光辐射、放射线
辐照、超声波等因素。
2.理论解释——有效碰撞理论:
(1)活化分子、活化能、有效碰撞。
①活化分子:能够发生__有效碰撞__的分子。
②活化能(如下图):
图中E1为__活化能__,使用催化剂时的活化能为__E3__,反应热为__E2-E1__。
③有效碰撞:活化分子之间能够引发__化学__反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
必备知识
3
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【易错警示】压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的
影响时要从浓度是否发生改变的角度来分析:
①恒温恒容时:充入气体反应物――→压强增大――→浓度增大――→速率加快。
②恒温恒容时:充入惰性气体――→总压强增大,但各气体物质的量浓度不变,反应速率不变。
③恒温恒压时:充入惰性气体――→压强不变――→体积增大――→各气体物质浓度减小――→反应
速率减慢。
④恒温时:缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→反应速率加快。
1.下列条件一定能使化学反应速率增大的是( )
①增加反应物的物质的量 ②升高温度 ③缩小反应容器的体积 ④加入生成物
A.只有② B.②③ C.①② D.全部
2.某温度下,浓度都是1mol/L 的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,反应2min 后,测得
参加反应的X2为0.6mol/L,υ(Y2)=0.1mol/(L·min),生成的c(Z)为0.4mol/L,则该反应的化学方程式是
( )
A.X2+2Y2=2XY2 B.2X2+Y2=2X2Y C.3X2+Y2=2X3Y
D.X2+3Y2=2XY3
3. “接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O22SO3,在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法正确的是( )
A.使用催化剂只能加快正反应速率
B.反应②的活化能比反应①大
C.该反应的催化剂是V2O4
D.过程中既有V—O 的断裂,又有V—O 的形成
要点突破
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