第17讲、化学反应速率

浓度和催化剂 对化学反应速率的影响。在 该实验探究的是____________ 反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的 ③②① 用实验序号填空)。 顺序是________(
(2)乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学 反应速率的大小。 取两支试管各加入2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液，另取两支 试管各加入4 mL 0.1 mol/L KMnO4溶液。将4支试管分成两组 (各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的试管)，一组放入冷 水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡， 记录溶液褪色所需时间。 温度 对化学反应速率的影响，但该组同 该实验目的是研究_____ KMnO4溶液过量。 学始终没有看到溶液褪色，其原因是______________
P110
(双选)反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋ 4H2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件 的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是( AC ) A.增加Fe的量 B.将容器的体积缩小一半 C.保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大 D.保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大
3.下图表示800℃时A、B、C 3种气体物质的量浓度 随时间变化的情况，t是反应充分时的时间。试回答：
t A 。 1.2 (1)该反应的反应物是____ ——mol· L-1· min-1 t (2)分别以A、B表示的反应速率为_____________ 、 0. 4 ——mol· L-1· min-1 t __________________ 。 3A(g) B(g)+3C(g) 。 (3)该反应的化学方程式为___________________
P110 (2013堪江质检)将4 mol X气体和2 mol Y气体 在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2X(g)＋ Y(g) 2Z(g)，若经2s后所测得Z的浓度为0.6 mol。 回答以下问题： -1· -1 0.3mol· L s (1)求0～2 s用X物质表示的平均反应速率为 ____________。
1．意义：衡量化学反应进行的快慢的物理量。 2．表示方法：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来表示化学反应速率。 3．计算公式：v=△c/△t 。单位：mol/(L· s)、 mol/(L· min) 、 mol/(L· h) 等。
4．注意的问题 (1)一般来说，化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。 因此，某一段时间内的反应速率，实际是一段时间内 的平均速率，而不是指瞬时速率。 (2)固体或纯液体(不是溶液)，其浓度可视为常数，故 不用固体或纯液体表示化学反应速率，固体量变而速 率不变。 (3)同一化学反应，在相同条件下用不同的物质表示的 反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同，因 此在表示化学反应速率时，一定要注明所表示的具体 物质。 (4)勿漏写或错误书写化学反应速率的单位，如 mol· L-1· min-1，不能错写为mol· L-1· min。
4．纯液体、固体对化学反应速率的影响 在化学反应中,纯液体和固体物质的浓度为常数,故不能 用纯液体或固体物质的变化来表示反应速率,但是固体 反应物颗粒的大小是影响反应速率的因素之一,如煤粉 由于表面积大,其燃烧就比煤块快得多,同时要注意块状 固体量的增加,不影响化学反应速率。
P109
(2012上海卷,双选)为探究锌与稀硫酸的反 应速率[以v(H2)表示],向反应混合液中加入某些物质,下 列判断正确的是( BC ) A.加入NH4HSO4固体,v(H2)不变 B.加入少量水,v(H2)减小 C.加入CH3COONa固体,v(H2)减小 D.滴加少量CuSO4溶液,v(H2)减小
P110
P101 在恒温、恒容的密闭容器中进行反 应：A(g) B(g)＋C(g)。若反应物的浓度由2 mol/L降到0.8 mol/L需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol/L降到0.2 mol/L所需反应时间为( B ) A．10 s B．大于10 s C．小于10 s D．无法判断
P101 在2 L的密闭容器中,发生以下 反应：2A(g)+B(g) 2C(g)+D(g),若最初加入的A 和B都是4 mol,在前10 s A的平均反应速率为0.12 mol/(L· s),则10 s时,容器中B的物质的量是( C ) A.3.4 mol B.3.2 mol C.2.8 mol D.1.2 mol 【解析】由题意可知在前10 s内,反应的A的物质的量 为0.12 mol/(L· s)×10 s×2 L=2.4 mol,故反应的B的 物质的量为1.2 mol(注:变化的物质的量之比等于计算 数之比),则10 s时,容器中B的物质的量为 4 mol1.2mol=2.8 mol。
5. 对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，能增大正 反应速率的措施是( A ) A. 通入大量O2 B.增大容器容积 C. 移去部分SO3 D.降低体系温度
6. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，下列各 组实验中最先出现浑浊的是( D )
2.下对于可逆反应A(g)+3B(s) 2C(g)+2D(g)， 在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应 速率最快的是( D ) A.v(A)=0.5 mol· L-1· min-1 B.v(B)=0.12 mol· L-1· s-1 C.v(D)=0.4 mol· L-1· min-1 D.v(C)=0.1 mol· L-1· s-1
二、化学反应速率的计算模式和大小比较 1．化学反应速率的计算模式
△c (1)数学表达式：v=——。 △t
(2)对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变 化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之 比等于化学方程式中系数之比，如： aA＋bB===dD＋eE V(A)∶V(B)∶V(D)∶V(E)=a∶b∶d∶e V(A) V(B) V(D) V(E) 或————= ————=————= ———— 。 a b d e
Na2S2O3溶液 反应温 实验 度/℃ V/mL c/mol· L-1
A B C D 25 25 35 35 5 5 5 5 0.1 0.2 0.1 0.2
稀H2SO4
V/mL c/mol· L-1
H2O
V/mL
10 5 10 5
0.1 0.2 0.1 0.2
5 10 5 10
一、外界条件对化学反应速率的影响 1．理论解释 外界条件对化学反应速率的影响,实际是通过影响单位体积内活 化分子的数量,改变有效碰撞次数来实现的,我们可将影响化学 反应速率的外界条件对化学反应速率影响的原因归纳如下：
回答下列问题： -与S O 2- 的浓度对反应速率 研究反应物 I 2 8 ①该实验的目的是__________________________________ 的影响 。 ________ 29.3s 。 ②显色时间t1=______
(2013堪江质检)将4 mol X气体和2 mol Y气 体在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2X(g) ＋Y(g) 2Z(g)，若经2 s后所测得Z的浓度为0.6 mol/L。 回答以下问题： 30% 。 (2)求物质Y在2s时的转化率________
P110
(2013堪江质检)将4 mol X气体和2 mol Y气体 在2 L的容器中混合，并在一定条件下发生如下反应：2X(g)＋ Y(g) 2Z(g)，若经2 s后所测得Z的浓度为0.6 mol。 回答以下问题： (3)若上述反应是在甲、乙、丙3个相同的密闭容器中进行反应， 经同一段时间后，测得3个容器中的反应速率分别为 甲：v(X)=0.2 mol· L-1· s-1； 乙：v(Y)=0.12 mol· L-1· s-1 ； 丙：v(Z)=9.6 mol· L-1· min-1； 乙＞甲＞丙 则用上述速率表示该反应由快到慢的顺序为______________ 。
在0～30 h，CH4的平均生成速率vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序 Ⅱ 种催化 vⅢ＞vⅡ＞vⅠ；反应开始后的12 h内，在第_____ 为_____________ 剂作用下，收集的CH4最多。
(2)(2013广东卷节选)计算3～18s内 第2组实验中生成I3-的平均反应速 率(写出计算过程，结果保留两个有 效数字)。
1．内因(主要原因) 反应物本身的性质，如Na、Zn、Fe与稀硫酸的速率 Na>Zn>Fe 。 由大到小的顺序为：__________ 2．外因(其他条件不变，改变一个条件)
4.下判断下列说法是否正确(对的画“√”,错的画 “×”)。 √ (1)催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间( )(2012 山东卷—7C) (2)对于反应2H2O2==2H2O+O2↑, × 加入MnO2或降低温 度都能加快O2的生成速率( )(2011江苏卷—12D) (3) 2SO2(g)＋O2(g)==2SO3(g)在t1、t2时刻，SO3(g) 的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3(g)生 c2 - c1 × t ～ t 1 2 ( 成的平均速率为v=——— )
(3)“三段式”求解 求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤： a．写出有关反应的化学方程式； b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； c．根据已知条件列方程式计算； 例如：反应 mA ＋ nB pC 起始浓度/(mol· L-1) a b c px nx -1 转化浓度/(mol· L ) x —— —— m m px nx -1 某时刻浓度/(mol· L ) a-x b - —— m c + —— m
【考向分析】 有关化学反应速率的考查 化学反应速率的学习地位非常重要,它是我们理 解化学平衡及化学平衡移动的基础。化学反应 速率的计算及大小比较,外界条件对化学反应速 率的影响及速率图象分析是近几年广东省理综 卷的高频考点。