第二章化學反應速率和化學平衡第一節化學反應速率 1 有些反應可以瞬間完成 例如酸堿中和反應 炸彈爆炸有些反應進行得很慢 例如牛奶變質 鐵橋生銹等 舉出幾例你在生活中所遇到與化學反應快慢有關的事例 溶洞的形成需要幾百年甚至上千年 2 一 化學反應速率 1 化學反應速率的含義 化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的尺度 它與兩個因素有關 一個是反應的時間 另一個是反應物或生成物的濃度 反應物濃度隨著反應的進行而不斷減小 生成物濃度隨著反應的不斷進行而增大 3 2 化學反應速率的表示 化學反應速率用單位時間 如每秒 每分 每小時 內反應物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示 某一物質的化學反應速率的計算式為 v 試根據以上計算式推出v的單位是什么 c t 4 例題 反應4NH3 5O24NO 6H2O在5升的密閉容器中進行 30秒后 NO的物質的量增加了0 3mol 此反應的平均反應速率用NO來表示為多少 問題1 若用O2的濃度變化來表示此反應速率是多少 問題2 v NO 0 002mol L s與v O2 0 0025mol L s是否表示此反應的同一種速率 數值上有何規律 v NO 0 002mol L s v O2 0 0025mol L s 問題3 小結化學反應速率表示時的注意點 規律 5 注意 1 在同一反應體系中用不同的物質來表示反應速率時 其數值是可以不同的 但是這些數值都表示同一個反應速率 因此化學反應速率的表示必須用下標說明用哪種物質來做標準 2 用同一反應體系中不同物質表示同一速率時 其數值比一定等于化學方程式中相應的化學計量數之比 3 一般來說 化學反應的速率隨著反應的進行可不斷變化 因此某一時間段內的反應速率實際是指這一時間段內的平均速率 而不是指瞬時速率 v 0 6 練習 反應A 3B 2C 2D在四種不同條件下的反應速率為 1 v A 0 3mol L s 2 v B 0 6mol L s 3 v C 0 4mol L s 4 v D 0 45mol L s則該反應速率的快慢順序為 1 4 2 3 所以比較反應速率大小時 不僅要看反應速率數值本身的大小 還要結合化學方程式中物質的化學計量數的大小來說明 7 練習 在25 時 向100mL含HCl14 6g的鹽酸中 放入5 6g鐵粉 反應進行到2s時收集到氫氣1 12L 標況 之后反應又進行了4s 鐵粉全溶解 若不考慮體積變化 則 1 前2s內用FeCl2表示的平均反應速率為 2 后4s內用HCl表示的平均反應速率為 3 前2s與后4s比較 反應速率較快 其原因可能 0 25mol L s 0 25mol L s 前2s 前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大 8 3 某溫度時 在2L容器中 X Y Z三種物質的變化曲線如圖所示 由圖中數據分析該反應的化學方程式 反應開始至2min Z的平均反應速率 時間 min 物質的量 mol 1 0 1 0 8 0 0 4 0 6 0 2 2 3 9 練習 1 在2L的密閉容器中 發生下列反應 3A g B g 2C g D g 若最初加入的A和B都是4mol 在前10sA的平均反應速率為0 12mol L s 則10s時 容器中B的物質的量為 2 一定溫度下 向一容積為2L的真空容器中加入1mol氮氣 3mol氫氣 3min后測得容器內的壓強是起始時壓強的0 9倍 在此時間內用氫氣的變化來表示反應速率為 3 2mol 0 1mol L min 10 4 一定條件下反應xA2 g yB2 g 2C g 在2min內可表示為VA 0 5mol L min VB 1 5mol L min則x和y的值為 A 32B 13C 31D 215 在2L密閉容器中進行如下反應 mX g nY g PZ g qQ g 2s時間內Z表示的平均反應速率為0 3mol L s 則2s時間內 Q物質增加的物質的量為 molA 1 2q pB 1 2m pC 1 6p qD 0 6q p6 在鋁與稀硫酸的反應中 已知10S末 硫酸濃度減少了0 6mol L 若不考慮反應過程中溶液的體積變化 則10s內生成硫酸鋁的平均反應速率是 mol L min A 0 02B 1 8C 1 2D 0 18 2 2 B A C 11 二 化學反應速率的測定 可通過實驗方法測定P20 12 按圖按裝兩套裝置 在錐形瓶里裝有2g鋅粒 顆粒大小相同 然后通過分液漏斗分別加入40mL1mol L和40mL4mol L硫酸 比較二者收集10ml氫氣所需的時間 操作 13 實驗中為何規定鋅粒顆粒大小相同 你還可以通過相同時間內收集到的氫氣量多少來比較二者反應速率 請你設計方案 并繼續實驗 討論 14 1 mA nBpC的反應中 m n p為各物質的計量數 現測得C每分鐘增加amol L B每分鐘減少1 5amol L A每分鐘減少0 5amol L 則m n p為A 2 3 2B 2 3 3C 1 3 2D 3 1 22 在鋁與稀硫酸的反應中 已知10s末硫酸的濃度減少了0 6mol L 若不考慮反應過程中溶液體積的變化 則10s內生成硫酸鋁的平均反應速率是A 0 02mol L min B 1 8mol L min C 1 2mol L min D 0 18mol L min 3 03年上海高考 可逆反應N2 3H22NH3的正 逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示 下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態的是A 3v正 N2 v正 H2 B v正 N2 v逆 NH3 C 2v正 H2 3v逆 NH3D v正 N2 3v逆 H2 課堂練習 15 課堂練習4 根據化學反應CO H2OCO2 H2 填寫下表中的空白 0 005 0 015 0 015 0 015 0 015 0 015 0 015 16 課堂練習5 在某一化學反應中 反應物B的濃度在5s內從2 0mil L變成0 5mol L 在這5s內B的化學反應為 課堂練習6 一個5L的容器中 盛入8 0mol某氣體反應物 5min后 測得這種氣體反應物還剩余6 8mol 這種反應物的化學反應速率為 0 3mol L S 0 048mol L min 17 課堂練習7 合成氨反應 3H2 N22NH3 其反應速率可分別為V H2 V N2 V NH3 用mol L s 表示 則正確的關系式是 A V H2 V N2 V NH3 B V N2 2V NH3 C V H2 3 2V NH3 D V N2 3V H2 C 18 課堂練習8 把0 6molX氣體的0 4molY氣體混合于2L容器中 做使它們發生如下反應 3X Y nZ 2W 5min末已生成0 2molW 若測知V z 0 1mol L min 則 上述反應中Z氣體的劑量數n的值是 A 1B 2C 3D 4 上述反應在5min末時 已消耗的Y占原來的百分比是 A