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(nèi)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(zhì)的物質(zhì)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(zhì)的反應速率，其余物質(zhì)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(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)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(nèi)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(zhì)作標準，且一般不能用固體物質(zhì)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(nèi)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(zhuǎn)化了20%，求： （1）5min內(nèi)，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(zhuǎn)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(nèi)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(jié)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(zhì)的反應速率轉(zhuǎn)化成同一種物質(zhì)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(zhuǎn)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(zhì)的量表示的反應速率除以對應各物質(zhì)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(zhì)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(nèi)反應物或生成物的物質(zhì)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(nèi)反應物或生成物的濃度變化量來表示的。