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一、化学反应速率
1、定义:用单位时间内 反应物 物浓度的 减少量 或 生成物 物浓度的 增加量 来表示。
2、计算公式: v =△C / △t 单位: :mol/(L?s ) mol/(L?min) mol/(L?h)
※注意:(1)现表示的化学反应速率是平均 速率,同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,必须注明物质。
(2)起始浓度与化学计量数比无关,但是变化浓度一定与化学计量数成比例。
(3) 同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
例如:
2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g)
ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2:3:1:4
【例1】 某一反应物的初始浓度是2摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了1.6摩尔/升,求该反应的反应速率。 [ 0.2 mol/(L?min) ]
【例2】 在一定条件下N2 + 3H2 2NH3 的反应中,起始C(N2) 为2mol/L,C(H2)为5mol/L, 反应到2分钟时,测得 C(NH3 )为0.4mol/L.
(1)分别用N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。
V(N2) == 0.1 mol/(L?min) ;V(H2)=== 0.3 mol/(L?min) ;
V(NH3)=== 0.2 mol/(L?min) 。
(2)反应到2分钟时C(N2) 为_______ _, C(H2)_________ 。
【例3】某温度时,2L容器中X、Y、Z三种物质的
量随时间的变化如图所示。由图中数据分析,该
反应的化学方程式为 3X +Y == 2Z ;
反应开始至2min ,Z的平均反应速率为 :
0.05 mol/(L?min)
【例4】 在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是---------------( B )
A. V(A) = 0.5 mol/(L·s) B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)
C. V(C) = 0.8 mol/(L·s) D. V(D) = 1 mol/(L·s)
【总结】 对于同一反应,比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时,要换算成同一物质表示的速率,才能比较。
3.影响化学反应速率的因素
内因:由参加反应的物质的性质决定。
影响反应速率的因素有
外因:浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。
(1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度,可以 增大 反应速率。
注意:“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或 “气体的浓度”;固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体,反应速率与其表面积大小有关,固体的颗粒度越小(表面积越大,则反应速率越 快 。
【例题5】在温度不变时,恒容的容器中进行反应H22H;△H>0,若反应浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需要20s,那么由0.06mol/L降到0.036mol/L,所需时间为-----( C )
A.10s B.12s C.大于12s D.小于12s
(2)温度:其它条件不变时,升高温度可以 增大 反应速率;降低温度可以 减小 反应速率。
【实验2—5】在两支大小相同的试管中各装入2~3mL 约5%的H2O2溶液,分别加入1~2滴1mol·L-1的FeCl3[例6]把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速率v随时间t的变化关系如图,
其中0 ~ t1速率变化的原因是 反应放热,温度升高时速率加快 ;
t1~t2速率变化的原因是 盐酸浓度变稀世反应速率减小 。
(3)压强:对于有气体参加的反应,其它条件不变时,增大压强可以 增大 反应速率;减小压强,可以 减小 化学反应速率。
解释:在温度、气体的物质的量不变时,增大压强,必缩小容器——引起气体的浓度增大,所以,反应速率加快。
(4)催化剂:选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。
“催化剂”:能 改变 反应速率,而在反应前后本身的 组成 和 化学 性质不发生变化。
【实验2—6】在3支大小相同的试管中各装入2~3mL 约5%的H2O2溶液,再向其中两支试管中分别加入少量MnO2粉末、1~2滴1mol·L-1 FeCl3溶液。对比观察。
现 象 结 论 加入MnO2
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