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第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化 学 反 应 速 率
【课标要求】:1。理解化学反应速率的表示方法,了解其内涵。
2.能进行化学反应速率的计算。
【学习重点】化学反应速率的表示方法及计算。
【学习过程】
一、化学反应速率
1、概念: 。
2、数学表达式:
式中各符号的表示意义
Δc ,单位
Δt ,单位
v ,单位
【例题1】在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生 N2 + 3H2 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求用N2、H2、NH3分别表示反应的化学反应速率。
3、理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:
①上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
②无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。固体或纯液体(如:Br2 )物质的物质的量浓度通常为常数,不能用以表示化学反应速率。
③对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此,表示化学反应的速率时,必须说明用哪种物质做标准
④对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有:
VA :VB :VC :VD === △CA :△CB :△CC :△CD
=== △nA :△nB :△nC :△nD
==== a :b :c :d
二.化学反应速率的基本计算
【课堂练习】在体积为2L的容积不变的密闭容器中充入0.8mol的氮气与1.6mol氢气,一定条件下发生反应。4min后,测得容器内生成的氨气为0.24mol,求:
①分别用H2 N2 NH3的浓度变化表示的反应速率。
②若反应前后温度不变,则4min时容器内的压强是反应前的多少倍?
③上述用不同物质表示的化学反应速率比值是多少?与化学计量数之比有何关系?
【例2】 对于反应A + 3B = 2C + 2D,下列数据表示不同条件的反应速率,其中反应进行得最快的是( ),反应进行快慢程度相等的是( )
A.v (A) =0.7mol/(L·S) B. v (B) =1.8mol/(L · S)
C. v (C) =1mol/(L · S) D. v (D) =1.2mol/(L · min)
三.化学反应速率的测定
化学反应的速率是通过 测定的。包括能够直接观察的某些性质,如
和 ;也包括必须依靠仪器测量的性质, 、
、 、 等。在溶液中常常利用 来跟踪反应的过程和测量反应速率。
[达标练习]
1.下列过程中,需要增大化学反应速率的是( )
A、钢铁的腐蚀 B、食物腐败 C、塑料老化 D、工业合成氨
2.(1) 在某一化学反应中,反应物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L,则在这5s内B的化学反应速率是多少 ?
(2)一个5L的容器里,盛入8.0mol某气态反应物,5min后,测得这种气态反应物剩余6.8mol,则这种反应物的化学反应速率是多少?
3.在铝与稀硫酸的反应中,已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是( )
A、0.02 mol/(L•min) B、1.8mol/(L•min)
C、1.2 mol/(L•min) D、0.18 mol/(L•min)
4.在m A + n B p C的反应中,m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol/L,B每分钟减少1.5a mol/L,A每分钟减少0.5a mol/L,则m:n:p为( )
A、2:3:2 B、2:3:3 C、1:3:2 D、3:1:2
5.在N2+3H2 2NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L,在些段时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(L·s),则此段时间是( )
A.1s B.2s C.4 4s D. 1 .33s
6.对反应A(g)+3B(g) 2C(g)来说,下列反应速率中最快的是( )
A.υ(A)=0.3mol/(L·min) B.υ(B)=0.6mol/(L·min)
C.υ(C)=0.5mol/(L·min) D.υ(A)=0.01mol/(L·s)
以下为能力提升题
7.已知2 SO2+ O2 2 SO3,若反应速率分别用v(SO2) 、 v(O2) 、
v(SO3)表示,则下列式子正确的是( )
A、2v(SO3)=v(O2) B、v(SO2)=v(O2)=v(SO3)
C、1/2v(SO2)=v(O2) D、v(O2)=2v(SO2)
8.将化合物A的蒸气2mol充入0.5 L容器中加热,发生分解反应2A(g)=B(g)+nC(g),反应到3min时,容器中A的浓度为1.6mol/L,并测得这段时间内用C的浓度变化表示的平均反应速率为υ(C)=1.2mol/(L·min)
⑴求化学方程式中的计量数n的值
⑵以B的浓度变化表示该反应的平均速率
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率(定时训练)
提示:本训练约需时60分钟,请同学们审请题意,仔细作答
[学习目标]
1.进一步理解化学反应速率的概念。
2.熟练掌握化学反应速率的基本计算。
[本节巩固练习]
一.选择题(每题有一或二个选项符合题意)
1.生产生活中不同的化学反应进行的快慢不同,下列反应中,能在瞬间完成的是
A.塑料老化 B.爆竹爆炸
C.钢铁生锈 D.食物腐败 ( )
2.在测量化学反应速率时,可以利用的相关性质为( )
A.气体的体积和体系的压强 B.颜色的深浅
C.固体的物质的量多少 D.反应的剧烈程度
3.下列说法正确的是( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比。
C.化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定。
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
4.在的反应中,经过一段时间内,的浓度增加了,在此段时间内用表示的平均反应速率为,则所经过的时间是( )
A. B. C. D.
5.在密闭容器中充入N2和H2,合成NH3,到2秒末测得,(H2) ==0.45 mol / (L·s),则2秒末NH3的浓度为( )
A. 0.5 mol / L B. 0.45 mol / L
C. 0.6 mol / L D. 0.55 mol / L
6..已知反应A+3B==2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/(L·min),则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A.0.5mol/(L·min) B.1 mol/(L·min)
C.2 mol/(L·min) D.3 mol/(L·min)
7.反应刚开始时,的浓度为,的浓度,后测得浓度为,则此时间内,下列反应速率表示正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 甲、乙两个容器内都进行A→B的反应,甲容器内每分钟减少了4molA,乙容器
内每分钟减少2molA,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率( )
A.快 B.慢 C.相等 D.无法判断
9. 在2A+B3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.5mol/L· s B.v(B)=0.3mol/L· s
C.v(C)=0.8mol/L· s D.v(D)=1mol/L· s
10. 可逆反应:在4种不同的情况下的反应速率分别为
① ②
③ ④该反应进行速率相等的是( )
A. ① B. ②和③ C. ④ D. ①和④
11. 已知某反应的各物质浓度数据如下:
起始浓度()
2s末浓度()
据此可推算出上述方程式中各物质的计量数之比是( )
A. 9:3:4 B. 3:1:2 C. 2:1:3 D. 3:2:1
12. 将和放入10L真空容器内,某温度下发生反应:,在最初的0.2s内,消耗A的平均速率为,则在0.2s末,容器中C的物质的量是( )
A. B. C. D.
13. 合成氨的反应为:3H2 + N2 2NH3,其反应的速率可分别表示为v(H2)、v(N2)、
v(NH3)(单位为mol/(L·s),则下列关系正确的是
A、v(H2)=v(N2)= v(NH3) B、v(H2)=3 v(N2)
C、v(N2)=2 v(NH3) D、v(NH3)= v(H2)
二.填空题
14. 在2 L密闭容器中发生3A(g)+ B(g)2C(g)的反应。若最初加入的A和B的物质的量都是4 mol ,A的平均反应速率是0.12 mol / (L。s),则10 s后,容器中B的物质的量是_________mol。
15. 可逆反应:,在VL容器内若A的浓度为amol/L、B的浓度为bmol/L。1分钟后,测得容器内A的浓度为,这时B的浓度为________,C的浓度为_______。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示,应为___________。
16.某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量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为______ ___。反应开始至2 min,Z的平均反应速率为 。
三.计算题:
17.在一密闭的2 L容器中装有4 mol SO2和2 mol O2,在一定条件下开始反应。2 min末测得容器中有1.6 mol SO2,
请计算:(1)2 min末SO3的浓度;
(2)2 min内SO2的平均反应速率。
第一节 化学反应速率(定时训练)参考答案
1B 2AB 3BC 4B 5C 6C 7AD 8D 9B 10B 11B 12B 13B
14.解:由A的平均反应速率知,在10s内A的物质的量减少:
0.12 mol / (L。s) ╳ 10s ╳ 2 L = 2.4 mol
3A(g)+ B(g)2C(g)
起始物质的量(mol) 4 4 0
转化物质的量(mol) 2.4 0.8 1.6
10 s后物质的量(mol) 1.6 3.2 1.6
15.解:
起始浓度(mol/L) a b 0 0
转化浓度(mol/L) a-x b(1-x/a) c(1-x/a) d(1-x/a)
1分后浓度(mol/L) x bx/a c(1-x/a) d(1-x/a)
vA = (a-x) mol/L/ 1min = (a-x) mol/(L.min)
16.解:由图知X 、Y的物质的量减少为反应物,Z的物质的量增加为产物。
反应方程式为 : 3X + Y 2Z
vZ = △nZ /(t v)= 0.2 mol/(2L╳2min)
= 0.05 mol/(L.min)
17.解: 2 SO2 + O2 2 SO3
起始物质的量(mol) 4 2 0
转化物质的量(mol) 2.4 1.2 2.4
2min末物质的量(mol) 1.6 0.8 2.4
(1) C( SO3)= 2.4 mol/2 L = 1.2 mol/L
(2) V(SO2) = 2.4 mol/(2 L╳2 min) = 0.6 mol/(L.min)
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