1.化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
浓度的变化——△C 时间的变化——△t
表达式:v=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
注意:(1)在同一反应中用不同物质来表示时,其反应速率的数值可以不同,但都
表同一反应的速率。(必须标明用哪种物质来做标准) (2)起始浓度与化学计量数比无关,但是变化浓度一定与化学计量数成比例。(3)同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
例如: 2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g)
ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2:3:1:4
(3)化学反应速率均用正值来表示,且表示的是平均速率而不是瞬时速率 (4)一般不用纯
液体或固体来表示化学反应速率(5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。
【例1】 某一反应物的初始浓度是2摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了1.6摩 尔/升,求该反应的反应速率。 [ 0.2 mol/(L•min) ] 【例2】某温度时,2L容器中X、Y、Z三种物质的 量随时间的变化如图所示。由图中数据分析,该
反应的化学方程式为 3X +Y == 2Z ;
反应开始至2min ,Z的平均反应速率为 :
0.05 mol/(L•min)
【例3】 在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是---------------( B )
A. V(A) = 0.5 mol/(L·s) B. V(B) = 0.3 mol/(L·s) C. V(C) = 0.8 mol/(L·s) D. V(D) = 1 mol/(L·s)
【总结】 对于同一反应,比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时,要换算成
同一物质表示的速率,才能比较。
3.影响化学反应速率的因素
内因:由参加反应的物质的性质决定。 影响反应速率的因素有
外因:浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。 (1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度,可以 增大 反应速率。
注意:“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或 “气体的浓度”;固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体,反应速率与其表面积大小有关,固体的颗粒度越小(表面积越大,则反应速率越 快 。
(2)温度:其它条件不变时,升高温度可以 增大 反应速率;降低温度可以 减小 反应速
率。
(3)压强:对于有气体参加的反应,其它条件不变时,增大压强可以 增大 反应速率;
减小压强,可以 减小 化学反应速率。
解释:在温度、气体的物质的量不变时,增大压强,必缩小容器——引起气体的浓度
增大,所以,反应速率加快。
(4)催化剂:选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。
“催化剂”:能 改变 反应速率,而在反应前后本身的 组成 和 化学 性质不发生变化。(5)其他:如:固体的表面积(颗粒度)、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。 (6)惰性气体对反应速率的影响:
①恒温恒容,加入惰性气体(或不参加反应的气体),容器P增大,但各物质C不变,v不变。
②恒温恒压,加入惰性气体(或不参加反应的气体),容器V增大,各物质C减小,v减小。 1.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是-------------------------------------------------------( )
A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.使用催化剂
二、化学反应的限度 (一)可逆反应:
1、定义:在同一条件下,同时向正、反两个方向进行的反应 2、特点:
(1)向两个相反的方向进行的两个化学反应,在相同的条件下同时进行、共存,两个化学
反应构成了一个对立的统一体。 (2)符号:“
”号
(3)通常从左向右的反应称为 正 反应,从右向左的反应称为 逆 反应; (4)在反应体系中,与化学反应有关的各种物质浓度 均不能为零 。
(二)化学反应限度
1、定义:. 当一个 可逆 反应进行到正向反应速率与逆向反应速率 相等 时,反应物和生成物的浓度_ 不再改变_,达到表 面上静止 的一种“_状态_”,这就是这个反应所能达到的限度;此时这个状态就叫做 化学平衡 状态。 反 应 开始: υ正 > υ逆
反应过程中:υ正逐渐 减小 ,υ逆逐渐 增大 ;
反应物浓度 减小 ,生成物浓度 增大 ; 平 衡 时:υ正 ==υ逆;各组分的浓度不再 变化。
2.化学平衡的特征:
逆------研究对象是可逆反应 等: υ正 = υ逆 ;
定:各组分的 浓度 一定 ; 动: 动态 平衡 。
变:如果外界条件的改变,原有的化学平衡状态将被破坏,平衡发生移动。 【例1】.在可逆反应体系2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入18O2后,哪些物质中会含有18O? 答:SO2 、O2 、SO3 中均含有18O 。 3.影响化学平衡的条件:(催化剂不影响化学平衡)
(1)浓度:增大反应物的浓度或减少生成物的浓度 ,平衡向 正 反应方向移动; 减少反应物的浓度或增大生成物的浓度 ,平衡向 逆 反应方向移动。
(2)温度:升高温度平衡向 吸热 反应方向移动; 降低温度平衡向 放热 反应方向移动。 (3)压强:(只对于有气体参加且反应前后气体总体积发生变化的反应)
增大压强平衡向 气体总体积缩小 的方向移动 ;
减小压强平衡向 气体总体积增大 的方向移动
【知识拓展】判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应 混合物体系中各成分的含量 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强、总物质的量一定 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即V(正)=V(逆)
平衡 平衡 平衡 不一定平衡
平衡 平衡 不一定平衡 正、逆反应 速率的关系 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC,则V(正)=V(逆) ③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆) ④在单位时间内生成n molB,同时消耗了q molD,因均指V(逆) 不一定平衡 压强 混合气体平均相对分子质量Mr ①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定) ②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) ①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时 ②Mr一定时,但m+n=p+q时 任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变) 密度一定 平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 温度 体系的密度 平衡 不一定平衡
其他 如体系颜色不再变化等(平衡体系中有带颜色气体参加) 平衡 [例1]一定温度下的密闭容器中进行可逆反应,N2(g)+3H2(g)
应已达平衡的是------------------------( )
A.混合气体的总物质的量不随时间而变化 B.混合气体的压强不随时间而变化
C.混合气体的密度不随时间而变化 D.生成6molN—H键的同时有3molH—H键生成
2NH3(g),下列情况能说明反
E.生成1molN2的同时有3 molH2的生成 【例2】在一定条件下,反应 A(g) + 3B(g) 2C(g) 达到平衡的标志是--------(CD) A. A、B、C 的分子数比为 1 :3 :2 B. C的体积分数比B、A 大
C. 单位时间内生成a mol A 同时生成 2a mol C
D. 单位时间内生成C的物质的量与消耗C的物质的量相等 对于反应:2SO2+O2
2SO3,当其他条件不变时,只改变一个条件,将生成SO3的反应速率的变化填入
下表格里(填“增大”、“减小”或“不变”)。 编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 改变的条件 升高温度 降低温度 增大O2的浓度 使用催化剂 压缩体积 恒容下充入Ne 生成的SO3的速率 增大 减小 增大 增大 增大 不变 可逆反应A+3B=2C+2D,在各种不同的情况下的反应速率分别为:
----
①v(A)=0.15 mol·L1·s1 ②v(B)=0.6 mol·L1·s1
----
③v(C)=0.4 mol·L1·s1 ④v(D)=0.45 mol·L1·s1
该反应进行最快的是------------------------------------------------------------------------------------( ) A. ④ B. ②和③ C. ① D. ①和④
-
4.反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L1,在这段时间内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol/(L·s),则这段时间为---------------------------------------( )
A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s
5.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的速率为1 mol/(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.0.5 mol/(L·min) B.1 mol/(L·min) C.2 mol/(L·min) D.3 mol/(L·min)
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