最新高中化学知识点汇总江苏专版必修二讲义专题2 第1单元 化学反应速率与反应限度 Word版含答案Word文件下载.docx
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1.化学反应速率
2.实例
在一个体积为2L的密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3,经过5s后,测得SO3的物质的量为0.8mol。
填写下表:
有关反应物质
SO2
O2
SO3
物质的量浓度变化(mol·
L-1)
0.4
0.2
化学反应速率(mol·
L-1·
s-1)
0.08
0.04
化学反应速率之比
2∶1∶2
[特别提醒] Δc表示浓度的改变量,由于固体和纯液体物质的浓度是一个常量,因此表示化学反应速率时,不适用于固体和纯液体物质。
固态、液态、气态物质通常用s、l、g
表示。
1.在容积为2L的密闭容器中发生反应:
N2+3H22NH3,在5min内,测知NH3的质量增加1.7g,则这5min内,用NH3表示的反应速率是多少?
提示:
v(NH3)=
=
0.01mol·
min-1。
2.一定条件下进行的反应:
4NH3+5O24NO+6H2O(g),已知NH3的反应速率为0.2mol·
min-1,你能计算出O2的反应速率吗?
依据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知:
v(O2)=
×
0.2mol·
min-1=0.25mol·
3.对于反应:
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,能否用CaCO3表示该反应的反应速率?
不能;
因为CaCO3为固体,其物质的量浓度视为常数,故不能用其表示化学反应速率。
(1)Δt表示某一时间段,故由v=
计算所得的化学反应速率是平均速率,而非瞬时速率。
(2)表示化学反应速率时,必须指明具体的物质,因为同一化学反应,用不同的物质表示反应速率,其数值可能不同。
例如,化学反应N2+3H22NH3,用H2表示该反应的反应速率时写成v(H2)。
(3)对于一个具体的化学反应,反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的,所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
对于反应aA+bB===cC+dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)=Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)=a∶b∶c∶d。
(4)在同一时间内的同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但它们表示的意义相同,即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。
1.反应4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6mol·
L-1。
对此化学反应速率的正确说法是( )
A.用A表示的化学反应速率是0.4mol·
min-1
B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在2min末的反应速率,用B表示是0.3mol·
D.在这2min内B和C两物质的浓度都逐渐减小
解析:
选B A物质是固体,其浓度被视为常数,故一般不用其表示化学反应速率,A项错误;
同一反应中不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,故B项正确;
v(B)=0.3mol·
min-1为2min内的平均速率而非2min末的瞬时速率,故C项错误;
B物质为反应物,其浓度逐渐减小,C物质为生成物,其浓度逐渐增大,故D项错误。
2.将4molA气体和2molB气体在2L容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g)2C(g),若2s后测得C的浓度为0.6mol·
L-1,现有下列几种说法,其中正确的是
( )
①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol·
s-1
②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol·
③2s时物质A的转化率为70%
④2s末物质B的浓度为0.7mol·
L-1
A.①③ B.①④
C.②③D.③④
选B 解题时先利用所给条件列出浓度:
2A(g)+B(g)2C(g)
起始浓度/mol·
L-1 2 1 0
变化浓度/mol·
L-10.60.30.6
2s后的浓度/mol·
L-12-0.61-0.30.6
依据化学反应速率的计算公式,可得
v(A)=
=0.3mol·
s-1,
v(B)=
=0.15mol·
s-1。
A的转化率=
100%=
100%=30%;
2s末B的浓度为0.7mol·
[方法技巧]
应用“三段式”进行化学反应速率的计算
(1)基本步骤:
①确定反应物或生成物的起始加入量;
②确定反应过程中各物质的变化量;
③确定反应进行至某时刻时各物质的量;
④依据题干中的条件建立等式关系进行解答;
⑤应用化学反应速率之比=浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
(2)计算模式:
设amol·
L-1、bmol·
L-1分别为A、B两物质的起始浓度,mxmol·
L-1为反应物A的转化浓度,nxmol·
L-1为B的转化浓度,则:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始浓度(mol·
L-1) a b 0 0
转化浓度(mol·
L-1)mxnxpxqx
终态浓度(mol·
L-1)a-mxb-nxpxqx
影响化学反应速率的因素)
1.温度对化学反应速率影响的探究
实验操作
试管中均为2~3mL相同浓度的滴有FeCl3溶液的H2O2溶液
实验现象
产生气泡速率最慢
产生气泡速率较快
产生气泡速率最快
实验结论
对于反应
来说,温度越高,H2O2的分解速率越快,反应越快
2.催化剂对化学反应速率影响的探究
有少量气泡出现
产生大量气泡
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
3.影响化学反应速率的其他因素
除温度和催化剂外,还有反应物浓度、反应物的状态、固体表面积、压强、溶剂、光照等许多因素。
人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
[特别提醒]
(1)固体或纯液体的浓度可视为常数,其反应速率只与接触表面积有关,而与用量的多少无关。
(2)体系压强的改变只有引起参加反应物质浓度的改变,才能改变化学反应速率。
(3)影响化学反应速率的最重要因素是反应物本身的性质,而不是外界因素。
1.把形状、大小相同的锌粒分别投入到10mL1mol·
L-1的盐酸和10mL4mol·
L-1的盐酸中,哪个化学反应速率较快?
盐酸浓度越大,化学反应速率越快。
2.实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时,通常用锌粉代替锌粒,其原因是什么?
锌粉与稀硫酸的接触面积比锌粒与稀硫酸的接触面积大,故能加快化学反应速率。
3.双氧水中加入二氧化锰,为什么能迅速产生气体?
MnO2在H2O2的分解反应中起催化剂作用,故加入H2O2能加快H2O2的分解
速率。
1.内因——决定因素
决定化学反应速率的主要原因是反应物本身的性质。
例如:
Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时,Mg发生的反应更剧烈,反应更快。
2.外因(其他条件不变时)
1.在密闭容器中发生反应:
C(s)+CO2(g)===2CO(g),下列说法不正确的是( )
A.将炭块磨成粉末可以加快反应速率
B.升高温度可以加快反应速率
C.容器体积不变时,向其中充入N2,反应速率不变
D.增加炭的质量可以加快反应速率
选D A项,将炭块磨成粉末可以增大接触面积,从而可以加快反应速率,正确;
B项,升高温度可以加快反应速率,正确;
C项,容器体积不变时,向其中充入N2,CO2和CO的浓度不变,反应速率不变,正确;
D项,炭是固体,增加炭的质量,CO2和CO的浓度不变,化学反应速率不变,错误。
2.在下列事实中,各是什么因素影响了化学反应速率。
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸:
__________。
(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒:
___________________________________________。
(3)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2则很快产生气体:
(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢:
________________。
(5)同样大小的石灰石分别与0.1mol·
L-1盐酸和1mol·
L-1盐酸反应,速率不同:
________________________________________________________________________。
(6)夏天食品容易变质,而冬天不易发生该现象:
______________________________。
影响化学反应速率的主要外界因素有浓度、温度、压强、催化剂等。
答案:
(1)光
(2)反应物的接触面积 (3)催化剂
(4)反应物本身的性质 (5)反应物的浓度 (6)反应温度
[三级训练·
节节过关]
1.下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A.Na与水反应时增大水的用量
B.CaCO3与盐酸反应制取CO2时,改用浓硫酸
C.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),将炭块改成炭粉进行实验
D.锌与盐酸反应制H2,将稀盐酸换成浓硝酸
选C A项,增大水的用量并不能增加反应物的浓度,错误;
B项,把稀盐酸换成浓硫酸,CaCO3与硫酸反应生成的硫酸钙微溶,附着在CaCO3表面,阻止反应的继续进行,错误;
C项,将炭块改成炭粉,增大了反应物的接触面积,化学反应速率加快,正确;
D项,如果把稀盐酸换成浓硝酸,反应将不能制得H2,错误。
2.化合物A在一定条件下发生分解反应,反应物浓度随反应时间的变化如图所示。
则化合物A在4~8min间的平均反应速率为( )
A.0.20mol·
B.0.25mol·
C.0.30mol·
D.0.50mol·
选B v=Δc/Δt=(2mol·
L-1-1mol·
L-1)/4min=0.25mol·
3.在恒容密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3,当其他条件不变时,只改变一个条件,不能加快化学反应速率的是( )
A.增加SO2的浓度 B.充入一定量稀有气体
C.升高温度D.使用合适的催化剂
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