高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡 第一單元 化學反應速率 1 化學反應速率學案 蘇教版選修4.doc

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化學反應速率 【考點精講】 1. 概念：化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。 2. 表示方法：通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 公式：v=△c/△t（△c表示物質的物質的量濃度的變化，△t表示時間的變化） 單位：molL－1s－1、molL－1min－1、molL－1h－1等 3. 化學反應速率與化學計量數(shù)的關系 對于已知反應mA（g）＋nB（g）＝pC（g）＋qD（g），其化學反應速率可用不同的反應物或生成物來表示，當單位相同時，化學反應速率的數(shù)值之比等于化學計量數(shù)之比，即v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=m∶n∶p∶q。 4. 化學反應速率的簡單計算方法 （1）根據(jù)定義式v＝計算。 （2）對某一具體反應，知道其中一種物質的反應速率，其余物質的反應速率可根據(jù)化學方程式中的化學計量數(shù)之比求算。 （3）對于較為復雜的題目，采用以下步驟和模式計算： ①寫出有關反應的化學方程式； ②找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量； ③根據(jù)已知條件列方程式計算。 例如：反應mA ＋nB＝pC 起始濃度（molL－1）abc 轉化濃度（molL－1）x 某時刻濃度（molL－1）a－xb－c＋ 5. 注意事項：同一反應中，用不同物質來表示反應速率時，其數(shù)值可能不同，但其表達的意義是相同的，都表示在同一段時間內的平均反應速率而不是瞬時速率。因此表示化學反應速率時，必須指明用反應物或生成物中哪種物質作標準，且一般不能用固體物質作標準。 【典例精析】 例題1 A與B反應生成C，假定反應由A、B開始，它們的起始濃度均為1mol/L。反應進行2min后A的濃度為0.8 mol/L，B的濃度為0.6 mol/L，C的濃度為0.6 mol/L。 （1）2min內反應的平均速率為： v（A）= ，v（B）= ，v（C）=。 （2）三者數(shù)值之間的關系是：v（A）=v（B）=v（C）=___________。 （3）該反應的化學方程式為： 思路導航：（1）反應進行2min后A的濃度為0.8 mol/L，B的濃度為0.6 mol/L，則A和B的濃度變化量分別是0.2mol/L和0.4mol/L，所以A的反應速率是0.2mol/L2min＝0.1 mol/（Lmin），B的反應速率是0.4mol/L2min＝0.2 mol/（Lmin），C的反應速率是0.6mol/L2min＝0.3 mol/（Lmin）。 （2）根據(jù)（1）中反應速率的數(shù)據(jù)可知，v（A）=v（B）=v（C）。 （3）由于變化量之比是相應的化學計量數(shù)之比，所以該反應的化學方程式是A + 2B = 3C。 答案：（1）0.1 mol/（Lmin） 0.2 mol/（Lmin） 0.3 mol/（Lmin） （2）1/2 1/3 （3）A + 2B = 3C 例題2一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應：2HI（g）H2（g）＋I2（g）。若c（HI）由1.0 mol/L降低到0.7 mol/L時，需要15 s，那么c（HI）由0.7 mol/L降到 0.5 mol/L時，所需反應的時間范圍是___________。 思路導航：由題意可知，第一個階段其反應速率v（HI）＝＝0.02 mol/（Ls），若速率不變，c（HI）由0.7 mol/L降到0.5 mol/L所需時間為： t＝＝10 s。 事實上，由于c（HI）減小，v（HI）的值小于0.02 mol/（Ls），故所需時間大于10 s。 答案：大于10 s 例題3在2L的密閉容器中放入4mol N2O5，發(fā)生如下反應：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）。 反應5min后，測得N2O5轉化了20%，求： （1）5min內，υ（NO2）、υ（O2）分別為多少？ （2）5min時，N2O5占混合氣體總體積的百分比是多少？ 思路導航： 2N2O5（g）4NO2（g）+ O2（g） 起始濃度（mol/L） 2 0 0 轉化濃度（mol/L） 20.2 0.8 0.2 5min后濃度（mol/L） 1.6 0.8 0.2 所以5min內υ（NO2）＝0.8mol/L5min＝0.16 mol/（Lmin） υ（O2）＝0.2mol/L5min＝0.04 mol/（Lmin） 5min時，N2O5占混合氣體總體積的百分比是 答案：（1）υ（NO2）=0.16 mol/（Lmin）υ（O2）=0.O4 mol/（Lmin）（2）61.5% 【總結提升】 化學反應速率大小的比較 （1）歸一法 將同一反應中的不同物質的反應速率轉化成同一種物質的反應速率，再進行比較。如：對于反應2SO2+O22SO3，如果①v（SO2）=2 molL－1min－1，②v（O2）=3 molL－1min－1，③v（SO3）=4 molL－1min－1，比較反應速率的大小，可以將三者表示的反應速率都轉化為O2表示的反應速率再作比較。換算得出：①v（O2）=1 molL－1min－1，③v（O2）=2 molL－1min－1，則反應速率的大小關系為：②＞③＞①。 （2）比值法 用各物質的量表示的反應速率除以對應各物質的化學計量數(shù)，然后再對求出的數(shù)值進行大小排序，數(shù)值大的反應速率快。如：反應mA＋nB＝pC＋qD，若則反應速率A>B。 例題反應A（g）＋3B（g）＝2C（g）＋2D（g）在四種不同情況下的反應速率分別為 ①v（A）＝0.45 molL－1min－1 ②v（B）＝0.6 molL－1s－1 ③v（C）＝0.4 molL－1s－1 ④v（D）＝0.45 molL－1s－1 該反應進行快慢的順序為（） A. ④>③＝②>① B. ④<③＝②<① C. ①>②>③>④ D. ④>③>②>① 思路導航：本題考查化學反應速率大小的比較，難度較小。若將各反應速率均化為以B表示的反應速率，且以mol/（Ls）為單位，①、②、③、④表示的速率分別是0.022 5 mol/（Ls）、0.6 mol/（Ls）、0.6 mol/（Ls）、0.675 mol/（Ls），故A正確。 答案：A 【注意】（1）比較同一反應中不同物質的化學反應速率時，要注意單位是否相同，如果單位不同，要化成相同的單位再進行比較。 （2）單位時間內反應物或生成物的物質的量變化大，反應速率不一定快，因為化學反應速率是用單位時間內反應物或生成物的濃度變化量來表示的。