专题2 化学反应速率与化学平衡
第一单元 化学反应速率
一、化学反应速率的表示方法
1.定义:通常用___________内反应物______________或生成物_____________来表示。
2.表达式: ;
3.单位: 。
4.有关化学反应速率的几点说明
(1)指平均速率,均为正值;
(2)表示化学反应速率时,必须说明哪种物质;
(3)同一化学反应,各物质速率之比等于化学计量数(系数)之比。(也=______之比=________之比)
(4)固体或纯液体,浓度视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
5.化学反应速率的计算方法
(1)公式法
例1.某温度时,在2L容器中,x、y、z三种物
质随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,
该反应的化学方程式是: ,反应
开始至2S,z的平均速率是 。
(2)关系式法
例2.某温度下,反应2N2O5 4NO2+O2,开始进行时,N2O5的浓度为0.0408mol/L,经过1分钟后,N2O5的浓度为0.0300mol/L试用N2O5、NO2、O2的浓度变化来表示该反应速率。
(3)“三段式”法
例3.反应2N2O5 4NO2+O2,在容积不变的容器内进行。开始时c(N2O5)=1.5mol/L,c(NO2)=0,c(O2)=xmol/L,2min后测得c(NO2)=2mol/L,c(O2)=2mol/L,
求:⑴2min内用O2表示的反应速率;
⑵2min后N2O5的物质的量浓度;
⑶反应开始时,O2的物质的量浓度是多少?
例4.将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol•L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率是0.1 mol•L-1•min-1。求:
(1)此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量。
(2)B的平均反应速率。
(3)x值是多少?
5.化学反应速率快慢的比较方法——(同物质、同单位)
例5.反应A+3B 2C+2D在四种不同的情况下的反应速率分别为:
①v(A)=0.15 mol/(L•S) ②v(B)= 0.6 mol/(L•S)
③v(C)= 0.4 mol/(L•S) ④v(D)= 2.4 mol/(L•min)
该反应在四种情况下的快慢顺序为______________________________。
6.测定化学反应速率的其它方法
(1)对于有气体生成的反应:可测定收集一定体积气体所耗时间
(2)对于有固体参加的反应:可测一定时间消耗固体质量
(3)对于有颜色变化或沉淀生成反应:可测溶液变色或浑浊所耗时间
二、影响化学反应速率的本质原因——有效碰撞
1、有效碰撞是指 的碰撞。
某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有关
2、发生有效碰撞的条件
(1)发生碰撞的分子具有 的能量。
(2)分子在 发生碰撞。
3、活化分子:具有 ______,有可能发生 的分子。
结论:发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。
推论:有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。
4、活化能是指 。
结论:活化能的大小是由反应物分子的性质决定。(内因)
图示,E1为______反应的____________,
E¬¬2为______反应的____________,
E1—E¬¬2为_____________________。
5.活化能与反应速率的关系
活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,即:
活化能越低→活化分子百分数_____→单位体积内活化分子数_____→有效碰撞次数______→速率_____。
三、外界因素对化学反应速率的影响
1、浓度对反应速率的影响
结论:增加反应物的浓度,单位体积内活化分子数目 ,反应速率 。
注意事项:只适用于气体或溶液中反应,因为纯液体或固体其浓度是常数。固体反应物看表面积大小。
例6、在 CaCO3(块状) + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行 ( )
A.增加HCl的浓度 B.增加块状CaCO3的量 C.增加同浓度盐酸的量 D.改加CaCO3粉末
例7、在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g) B(g)+C(g)若反应物的浓度从3mol/L降至1.8mol/L需30s,那么反应物浓度由0.8mol/L降至0.2mol/L所需反应的时间为 ( )
A.15s B.大于15s C.小于15s D.无法确定
2、压强对反应速率的影响
结论:增大压强,反应物浓度 __,单位体积内活化分子数目 ____,反应速率 ___ 。
注意事项:
1.只适用于有 参加的反应
2.注意“真”变和“假”变。若压强变化使气体浓度发生变化即“真”变,否则是“假”变。
(1)恒容时:
①充入气体反应物→反应物浓度 →反应速率 ;
②充入“无关气体”(如:He)→引起压强增大,但各反应物的浓度 →反应速率 .
(2)恒压时:
充入“无关气体”(如:He)→引起体积增大→各反