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文档简介
第六章化学反应与能量第二节化学反应的速率与限度第1课时
化学反应的速率知识点一化学反应速率及其表示方法一、化学反应速率1、定义:单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量3、公式:4、单位:mol/(L·s)、mol/(L·min)或
mol·L-1·min-12、符号:v
浓度变化量时间物质的量变化量容器体积不用固体和纯液体表示v纯液体或固体的浓度一般视为常数(1)v是表示某段时间内的平均速率,且为正值;(2)需要指明具体物质一、化学反应速率【例1】在某一化学反应中,已知反应物A的浓度在5min内从6mol/L变成2mol/L。则在这5min内用A表示的化学反应速率为多少?v(A)∆c(A)∆t==6mol·L-1–
2mol·L-15min4mol·L-15min0.8mol/(L·min)==思考:第10min的反应速率为多少?无法确定注意:反应速率指一段时间内的平均速率三段式法计算【例2】在密闭容器中,反应前测得N2的浓度1mol/L,H2
的浓度3mol/L,2min后测得NH3
的浓度1mol/L
,求
v(H2)、
v(N2)、
v(NH3)
=1mol·L-1
÷2min
=0.5mol·L-1·min-1
催化剂N2+3H22NH3三段式解题法起始量、变化量、最终量第一步:写出化学方程式第二步:写出三段式的量第三步:依据相关公式计算1mol/L3mol/L0?????1mol/L1.5mol/L0.5mol/L0.5mol/L1.5mol/L最终量变化量起始量1mol/L一、化学反应速率【例2】在密闭容器中,反应前测得N2的浓度1mol/L,H2
的浓度3mol/L,2min后测得NH3
的浓度1mol/L
,求v(H2)、
v(N2)、
v(NH3)经计算,得v(N2)=0.25
mol·L-1·min-1,v(H2)=0.75mol·L-1·min-1
v(NH3)=0.5
mol·L-1·min-1
v(N2):
v(H2):
v(NH3)=1:3:2【结论】同一化学反应中,不同物质表示的化学反应速率之比(单位一致)=化学计量数之比一、化学反应速率关系式法计算常用于化学反应速率的计算、化学方程式配平、大小比较
【例3】在某一条件下,容器中有反应A+3B=2C+2D,其中v(A)=0.3mol/(L·s),求v(B)、v(C)、v(D)
分别为多少?一、化学反应速率
v(N2)=0.25
mol·L-1·min-1,
v(H2)=0.75
mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.5
mol·L-1·min-1在相同条件下,用不同物质表示化学反应速率时,数值上可能不同,但对于整个反应,快慢是一样的。一样快问:用哪种物质表示该化学反应的反应速率时最快?一、化学反应速率归一法【例1】反应A(g)+3B(g)==2C(g)+2D(g)
在四种不同条件下的反应速率为:(1)v(A)=0.3mol/(L·s)(2)v(B)=0.6mol/(L·s)(3)v(C)=0.4mol/(L·min)(4)v(D)=0.45mol/(L·s)则该反应速率的快慢顺序为:_____________________(1)>(4)>(2)>(3)注意:物质统一,单位统一先统一单位,换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小比值法反应aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g),如则说明用A表示的化学反应速率越快一、化学反应速率
1.
正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。
(
×
)(2)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。
(
×
)(3)化学反应速率的单位通常为mol·s-1或mol·min-1。(
×)×××2.
下列说法正确的是(
)A.
化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B.
用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之
比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比C.
化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定D.
反应过程中,反应物浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速
率为负值√
A.
x=1B.2
min内A的反应速率为0.3
mol·L-1·min-1C.2
min末B的浓度为0.3
mol·L-1D.
x无法求解√
A.
①B.
②C.
③D.
④√知识点二影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1.内因不同的金属和冷水反应,剧烈程度不同,这意味着
是决定化学反应速率的主要因素。物质自身的性质知识回顾:比较金属和水的反应钠和冷水反应
;
镁和冷水反应
;铝和冷水、热水都
。剧烈缓慢不反应2.外因——温度[实验]在两支大小相同的试管中均加入2mL3%H2O2溶液,同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中,另一支试管放入盛有热水的烧杯中,观察现象并进行对比。实验操作
实验现象实验结论冷水热水2mL5%H2O2溶液(滴入2滴1mol/LFeCl3溶液)①产生气泡速率慢②产生气泡速率快当其它条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小2.外因——温度2.外因——浓度[实验]【实验用品】3%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2粉末、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、碳酸钙粉末、块状碳酸钙、表面积大致相同的镁条与铁片.实验方案设计1.选择化学反应2.确定待研究的影响因素3.设计改变影响因素的操作4.确定观测反应快慢的指标浓度0.1mol/L盐酸产生气泡的快慢1mol/L盐酸CaCO3+2HCl=CaCO3+CO2↑+H2O表面积相同的块状碳酸钙2.外因——浓度实验操作
实验现象实验结论加入1mol/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快当其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大。降低反应物浓度,化学反应速率减小。【注意】对于纯液体或固体其浓度是常数,改变它们的量不会改变化学反应速率。试管中均为5g大理石碎块2.外因——浓度2.外因——催化剂实验操作实验现象实验结论②、③产生气泡的速率远大于①MnO2、FeCl3能加快H2O2分解的反应速率【注意】对可逆反应,催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率。2.外因——催化剂其他条件相同时,反应的压强越大,反应速率越大恒温密闭容器浓度增大
压强只对有气体参加或生成的反应的速率有影响!2.外因——压强其他条件不变时,对于有气体参与的反应:增大压强
减小容器体积
增大反应物浓度
加快化学反应速率减小压强
增大容器体积
减小反应物浓度
降低化学反应速率增大压强,容器体积减小特征:改变压强相当于改变浓度从而影响化学反应速率2.外因——压强
改变压强时,只有导致参加反应的气体浓度改变,反应速率才会改变1、恒温恒容时充入稀有气体V不变参加反应的气体浓度不变速率不变2、恒温恒压时充入稀有气体V增大参加反应的气体浓度减小速率减小【思考】是否存在改变了压强,但是气体浓度并没有发生变化的情况呢?体积不变,增加不反应气体2.外因——压强2.外因——固体反应物表面积实验操作
实验现象实验结论其他条件相同时,固体反应物表面积越大,反应速率越大加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快,加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢2.外因——固体反应物表面积【课堂小结】化学反应速率影响
因素衡量化学反应进行快慢程度的物理量。同一反应用不同物质其数值可能不同,但意义相同v=Δc/Δt()=Δn/V/Δt;v(A):v(B):v(C):v(D)=计量数比①归一法:转化为同一物质表示;②比值法:与计量数知比反应物本身的性质温度、催化剂、浓度、压强(g)等意义定义计算表达式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来表示单位mol/L·s或mol/L·min
比较内因外因
1.
正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)无论是吸热反应还是放热反应,温度升高,反应速率一定增大。
(
√
)(2)对于反应:C(s)+O2(g)
CO2(g),增加C的量,化学反应
速率加快。
(
×
)(3)改变压强,化学反应速率一定改变。
(
×
)(4)铁和硫酸反应时,硫酸浓度越大,产生H2的速率越大。
(
×
)√×××(6)Fe与盐酸反应时,加入NaCl固体,由于c(Cl-)增大而使反应速率
加快。
(
×
)×(5)增加水的量,能使Mg与H2O的反应速率大于Na与H2O的反应速率。
(
×
)×2.
(鲁科版习题)下列措施中,能提高化学反应速率的是(
)A.
减小反应物浓度B.
降低压强C.
升高温度D.
减小反应物之间的接触面积解析:
升高温度能够加快反应速率,而其他选项均减小反应速率。√3.
在容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应:WO3(s)+3H2
(g)
W(s)+3H2O(g),下列说法错误的是(
)A.
将容器的容积缩小一半,其反应速率增大B.
保持容积不变,充入氩气,其反应速率不变C.
保持压强不变,充入氖气,H2O(g)的生成速率增大D.
保持压强不变,充入氖气,H2O(g)的生成速率减小解析:
将容器的容积缩小一半,气体浓度增大,则反应速率增大,A正
确;保持容积不变,充入氩气,参加反应的气体的浓度不变,则其反应速
率不变,B正确;保持压强不变,充入氖气,则容器容积增大,参加反应
的气体的浓度减小,H2O(g)的生成速率减小,C错误,D正确。√
实验10%硫酸体积/mL温度/℃其他物质Ⅰ220Ⅱ22010滴饱和MnSO4溶液Ⅲ230Ⅳ1201
mL蒸馏水(1)实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论:影响化学反应速率的因素是
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