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第44讲化学反应速率及影响因素
[复习目标]1.了解化学反应速率的概念及表示方法,能提取信息计算化学反应速率。2.掌握影响化学反应速率的因素,并能用有关理论解释。
考点一化学反应速率及表示方法
1.化学反应速率
(1)
(2)各物质的化学反应速率之比=化学计量数之比。
如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q。
(3)注意事项
①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。
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固体或纯液体的浓度视为常数,不能用固体或纯液体的浓度变化计算化学反应速率。
2.应用“三段式”计算化学反应速率
列起始量、转化量、某时刻量,再根据定义式或比例关系计算。
对于反应mA(g)+nB(g)pC(g),起始时A的浓度为amol·L-1,B的浓度为bmol·L-1,C的浓度为cmol·L-1,反应进行至t1s时,A消耗了xmol·L-1,则化学反应速率的计算如下:
mA(g)+nB(g)pC(g)
起始浓度/?mol·L-1?abc
转化浓度/?mol·L-1?xeq\f(nx,m)eq\f(px,m)
t1s时浓度/?mol·L-1?a-xb-eq\f(nx,m)c+eq\f(px,m)
则v(A)=eq\f(x,t1)mol·L-1·s-1,v(B)=eq\f(nx,mt1)mol·L-1·s-1,v(C)=eq\f(px,mt1)mol·L-1·s-1。
[应用举例]
1.一定条件下,在体积为10L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应过程如图。
(1)表示NH3的物质的量变化的曲线是_______________________________________。
(2)计算0~8min,H2的平均反应速率(写出计算过程,下同)。
(3)计算10~12min,N2的平均反应速率。
答案(1)X(2)0~8min,v(H2)=eq\f(0.9mol,10L×8min)=0.01125mol·L-1·min-1。(3)10~12min,v(NH3)=eq\f(?0.7-0.6?mol,10L×2min)=5.0×10-3mol·L-1·min-1,v(N2)=eq\f(v?NH3?,2)=2.5×10-3mol·L-1·min-1。
2.已知反应:4CO+2NO2eq\o(=====,\s\up7(催化剂))N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下。
①v(CO)=1.5mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢:__________________________(由大到小的顺序)。
答案③①②⑤④
解析在不同条件下,用CO表示的反应速率:②v(CO)=2v(NO2)=1.4mol·L-1·min-1;③v(CO)=4v(N2)=1.6mol·L-1·min-1;④v(CO)=v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1;⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02mol·L-1·s-1=1.2mol·L-1·min-1,故反应的快慢为③①②⑤④。
1.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显()
2.由v=eq\f(Δc,Δt)计算平均反应速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值()
3.化学反应速率为0.8mol·L-1·s-1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L-1()
4.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快()
答案1.×2.×3.×4.×
一、用其他物理量表示的化学反应速率的计算
1.温度为T1时,2g某合金4min内吸收氢气240mL,吸氢速率v=________mL·g-1·min-1。
答案30
解析由单位可知,v=eq\f(240mL,2g×4min)=30mL·g-1·min-1。
2.(2023·陕西榆林统考一模)在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2,其分压分别为15kPa、30kPa,加入催化剂并加热使其发生反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。研究表明C
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