化学反应速率一
一级二级三级反应速率方程
一级二级三级反应速率方程反应速率方程是描述化学反应速度的数学式子。
通常用来表示化学反应物质浓度、温度、催化剂等因素对反应速率的影响。
反应速率方程分为一级反应、二级反应和三级反应。
下面将分别介绍这三种反应的速率方程。
一、一级反应速率方程一级反应是指化学反应物每单位时间内分解或反应的速度与反应物的浓度成正比。
反应速率方程通常可以写成下面的形式:v = k[A]其中,v代表反应速率,k代表速率常数,[A]代表反应物A的浓度。
在一级反应中,反应速率常数k和反应物浓度[A]的关系是指数关系。
换句话说,一级反应是一个一阶反应,速率常数的单位是1/s。
二、二级反应速率方程二级反应是指反应物与反应物结合后才能发生反应的一类化学反应。
反应速率方程可以写成下面的形式:v = k[A][B]其中,v代表反应速率,k代表速率常数,[A]和[B]分别代表反应物A和B的浓度。
在二级反应中,反应速率常数k和反应物浓度[A]和[B]的关系并不是线性关系,其关系式是k=[(2k_2[C]_0)/(1+[C]_0t) ]。
二阶反应的速率常数通常单位是L/(mol·s),指的是反应物体积、摩尔浓度和时间的关系。
三、三级反应速率方程三级反应是指反应物需要与三个反应物结合才能发生反应的化学反应。
反应速率方程可以写成下面的形式:v = k[A][B][C]其中,v代表反应速率,k代表速率常数,[A]、[B]和[C]分别代表三个反应物的浓度。
在三级反应中,反应速率常数k和反应物浓度[A]、[B]、[C]的关系是复杂的,特别是反应物浓度较高的情况下,速率常数和反应物浓度是非线性的关系。
总之,不同的反应类型的速率方程有其独特的标识和计算方法。
科学家们通过分析反应速率方程的形式、计算公式以及实验数据等信息,可以揭示反应的本质,为化学反应研究和应用发展提供有力的支持。
一级反应速率公式
一级反应速率公式
一级反应速率公式是描述化学反应速率与反应物浓度之间关系的公式。
在化学反应中,反应速率是指单位时间内反应物消耗量或生成物产生量的变化率。
一级反应速率公式可以用来描述一级反应的速率与反应物浓度之间的关系。
一级反应速率公式可以表示为:
速率 = k[A]
其中,速率表示反应的速率,k表示反应速率常数,[A]表示反应物A的浓度。
一级反应速率公式的推导基于反应物浓度与反应速率之间的关系。
根据实验观察,当反应物浓度增加时,反应速率也会增加,反之亦然。
而一级反应速率公式恰好满足了这种关系。
一级反应速率公式的意义在于可以通过测量反应速率和反应物浓度的变化来确定反应速率常数k。
通过实验测量不同反应物浓度下的反应速率,可以得到一系列的数据点。
然后可以使用一级反应速率公式进行拟合,得到反应速率常数k的值。
在实际应用中,一级反应速率公式非常重要。
它可以用来研究各种化学反应的速率规律,了解反应物浓度对反应速率的影响。
同时,根据一级反应速率公式可以推导出其他反应级数的反应速率公式,
进一步研究不同级数的反应速率规律。
除了一级反应速率公式,还有其他级数的反应速率公式,如二级反应速率公式、零级反应速率公式等。
这些公式也都描述了反应速率与反应物浓度之间的关系,但具体形式和一级反应速率公式有所不同。
一级反应速率公式是描述一级反应速率与反应物浓度之间关系的重要公式。
通过测量反应速率和反应物浓度的变化,可以确定反应速率常数k的值,进而研究反应的速率规律。
一级反应速率公式在化学反应研究和应用中具有重要的意义。
(完整版)化学反应速率及计算
第一节 化学反应速率一.化学反应速率1. 概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
2. 表达式:v =Δc Δt;v 表示平均速率,常用的单位是mol/(L·min)或mol/(L·s)。
3. 表示化学反应速率的注意事项(1)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其数值可能相同也可能不相同,但它们表示的意义却是完全相同的。
因此,表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准。
(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
(3)在同一个化学反应中,无论选用反应物还是生成物来表示化学反应速率,其值均为正值。
(4)化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
例1: 判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
( )(2)化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol/L 。
( )(3)化学反应速率的数值越大,反应进行得越快。
( )(4)根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行的快慢。
( )(5)对于化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显。
( )答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×即时练习:1.下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( C )A .化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B .单位时间内某物质的浓度变化越大,则该物质反应就越快C .化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D .化学反应速率常用单位有“mol/(L·s)”和“mol/(L·min)”2. 用纯净的CaCO 3与1 mol·L -1 100 mL 稀盐酸反应制取CO 2。
化学反应速率1
练习
向一个容积为1L的密闭容器中放入
2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反 应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求 2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率 比. V(SO2)=0.6mol/(L· s) V( O2)=0.3mol/(L· s) V(SO3)=0.6mol/(L· s) 2:1:2
平均 速率而不是_____ 瞬时 速率. 且表示的是_____
随堂练习1:
在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s 内从4.0mol/L变成1.0mol/L。在这10s内A的 化学反应速率为多少?
v(A)= △c(A) △t =
3.0mol/L
10s =0.3mol/(L 平均速率!
爆炸
溶洞
被腐蚀的金属
思考与交流
你了解以上反应进行的快慢吗?
●炸药爆炸 ●金属锈蚀 ●食物腐败
快 慢 慢
●离子反应 ●溶洞形成
快 ●塑料老化 慢 慢
化学反应的快慢是相对的!
新概念
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快 和慢是相对而言的,我们以上的判断方法 都是定性地描述反应的快慢。而在科学研 究和实际应用中,往往需要定量地描述一 个反应的快慢。
比较反应的快慢,应取同一参照物
练习:反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不 同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/L· s (3)v(C)=0.4mol/L· s
(2)v(B)=0.6mol/L· s (4)v(D)=0.45mol/L· s
(1)>(4)>(2)=(3)
则该反应速率的快慢顺序为—————————。
例题:反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物 质的量增加了0.3mol,此反应的平均反应速 率用NO来表示为多少? v(NO)=0.002mol/(L· s) v(O2)=0.0025mol/(L· s) v(NH3)=0.002mol/(L· s) v(H2O)=0.003mol/(L· s) 问题2:此反应的同一种速率用不同物质表 示为什么数值不同?请求出它们的比值?你 能否发现它们的比值有何规律?为什么?
化学反应的反应速率常数计算
化学反应的反应速率常数计算在化学反应中,反应速率是指单位时间内反应物浓度的变化量。
而反应速率常数则是用来描述反应速率的一个参数,它反映了反应的快慢程度。
下面将介绍一些计算反应速率常数的方法。
一、零级反应的反应速率常数计算零级反应是指反应速率与反应物浓度无关的反应,其反应速率常数可以通过以下公式计算:k = -1/t * ln(C/C0)其中,k为反应速率常数,t为反应时间,C为反应物浓度,C0为初始浓度。
二、一级反应的反应速率常数计算一级反应是指反应速率与反应物浓度成正比的反应,其反应速率常数可以通过以下公式计算:k = 1/t * ln(C0/C)其中,k为反应速率常数,t为反应时间,C为反应物浓度,C0为初始浓度。
三、二级反应的反应速率常数计算二级反应是指反应速率与反应物浓度的平方成正比的反应,其反应速率常数可以通过以下公式计算:k = 1/(t*C0) * (1/(C-C0) + 1/C)其中,k为反应速率常数,t为反应时间,C为反应物浓度,C0为初始浓度。
需要注意的是,上述计算反应速率常数的方法只适用于满足动力学一级反应的反应。
对于其他类型的反应,可能需要使用其他的方法进行计算。
除了上述方法外,还有一种常用的计算反应速率常数的方法是根据速率定律进行实验,再通过实验数据拟合得到反应速率常数。
总结起来,化学反应的反应速率常数可以通过零级反应、一级反应、二级反应的计算公式来进行计算,也可以通过实验数据拟合得到。
不同类型的反应速率常数的计算方法略有差异,需要根据具体情况选择合适的计算公式。
这些计算方法对于研究反应动力学和反应机理起着非常重要的作用。
第一节 化学反应速率
关系是(
)
B.5v(O2)=6v(H2O) D.5v(O2)=4v(NO)
A.4v(NH3)=5v(O2) C.3v(NH3)=2v(H2O)
【解析】选C。该反应中v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O) =4∶5∶4∶6,根据上述关系分析选项,推知C项正确。
14
1.在密闭容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,反应速
分析:
(1)反应的化学方程式为:____________。 (2)从开始到t1 min末时,用物质C表示的反应速率为 ______。
6 mol L-1 min -1 (2) Vt1
答案:(1)4A+2B
3C
17
【典例4】 将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,
发生反应:NH4Br(s)
来测定该反应的速率;Na2S2O3和H2SO4的反应方程式为:
Na2S2O3+H2SO4 ==== Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,此反应中, 出现浑浊的时间 该反应的速率可通过_______________ 来测定。写出 KMnO4与H2C2O4反应的离子方程式:_______________。 2MnO4-+5H2C2O4+6H+ === 2Mn2++8H2O+10CO2↑
第二章
化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
1.知道化学反应速率的概念及表示方法。 2.能进行有关反应速率的简单计算。 3.培养观察、记录及简单实验设计的能力。
一、化学反应速率
1.概念 化学反应速率用单位时间(如每秒,每分,每小时) 内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。
化学反应速率(一速率的定义及计算)
例: c
C A B
写出化学反应方程式: 写出化学反应方程式: A+2B 3C
t 练: c 0.4
0.3 0.2 0.1
B A C
写出化学反应方程式: 写出化学反应方程式: 5A 3B+2C
t
例题:反应 4NO+6H2O 例题:反应4NH3+5O2 升的密闭容器中进行, 秒后 秒后, 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物 升的密闭容器中进行 质的量增加了0.3mol,此反应的平均反应速 质的量增加了 , 率用NO来表示为多少? v(NO)=0.002mol/L·s 来表示为多少? 率用 来表示为多少 问题1:若用O 问题 :若用 2的浓度变化来表示此反应速 率是多少? 率是多少? v(O2)=0.0025mol/L·s 问题2: 问题 :v(NO)=0.002mol/L·s 与v(O2)=0.0025mol/L·s 是否表示此反应的同一种速率? 是否表示此反应的同一种速率?数值上有何 规律? 规律? 问题3:小结化学反应速率表示时的注意点、 问题 :小结化学反应速率表示时的注意点、 规律。 规律。
某温度时, 某温度时,在2L容器 容器 物 中,x、y、z三种物 质 、 、 三种物 的 质随时间的变化曲线 量 如图所示。 如图所示。由图中数 据分析, 据分析,该反应的化 mol 学方程式是: 学方程式是: 3X+Y=2Z ________________, , 反应开始至2min,z 反应开始至 , 的平均速率是 ______________。 0.5mol/(L·s) 。
一、化学反应速率
(1)含义 表示化学反应进行快慢程度 )含义:表示化学反应进行快慢程度 的物理量 (2)表示方法:用单位时间内反应物 )表示方法: 浓度的减少或生成物浓度 的增加来表示 (3)表达式:v=△c/△t )表达式: △ △ (4)单位:mol/(L·S) 或 )单位: mol/(L·min)
化学反应的速率和限度
N2 + 3 H2 开始阶段有什么特征?
2NH3
高温 催化剂
(1)开始时c(N2) 、c(H2)大, c(NH3) =0
N2 + H2
NH3
只有正反应,v(逆)=0
瞬间过后有什么特征?
(2)瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 , c(NH3)≠0
N2 (逆) ≠0,v(正)> v(逆)
外因因素: 实验2-6
加入MnO2
现象 气泡冒出速率增大
加入FeCl3
气泡冒出速率增大
不加其他试剂
有气泡冒出,较慢
结论
MnO2能加快 反应速率
FeCl3能加快 反应速率
无催化剂 反应较慢
(2)催化剂对化学反应速率的影响
规律:催化剂能改变化学反应的速率。 有的催化剂能加快化学反应的速率,叫正催化剂;有的催化剂能减慢化学反应速率,叫负催化剂。在实
(4)固体反应物的表面积对化学反应速率的影响 规律:当其它条件不变时,增大固体反应物的表面积,化学 反应速率增大。减小固体反应物的表面积, 化学反应速率减慢。
(5)压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的反应来说,增大压强,就是增加单位体积里反应物的浓度,即增大反应物的压强, 可以增大化学反应速率。
例3:在2L的密闭容器中充入2mol的氮气和8mol氢气, 器内生成的氨气 的浓度为1mol/L
一定条件下发生反应。5min后,测得容
问题1:分别用H2 、N2、 NH3 的浓度变化表示的反应速率
问题2:以上三种的数值是否相等?是否矛盾? 数值大小何有关系?
各物质反应速率比 == 计量系数比
例4、已知反应A + 3B = 2C + D (1)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
化学反应速率1-精选文档
E 1 ln k ln k 0 R T
动力学方程 n=0 n=1 n=2
kt c c c x AO Af AO Af
c 1 AO kt ln ln c 1 x Af Af
1 1 1 x Af kt c c 1 x Af AO c AO Af
kt 1 xA CA0 1 xA
xA C A 0 kt 1 C A 0 kt
C A0 CA 1 C A 0 kt
rA kC
n A
1 1 n 1 n 1 - n n 1 k t ( C C A A 0) ( 1 - x ) 1 ( n 1 ) C k t A A 0 n 1
V
V R
• 标准空速定义为:
V SV NO V R
h
1
单位反应体积所能处理的物料量,空速能表 达反应器生产强度的大小
阿累尼乌斯关系
kc kc0e
E RT
• kc0 :指前因子,又称频率因子,与温度无 关,具有和反应速率常数相同的因次。 • E:活化能,[J· mol-1],从化学反应工程的 角度看,活化能反映了反应速率对温度变 化的敏感程度。
k t C C A 0 A
kt CA0xA
xA kt C A0
rA k
C C k t A A 0
C k t ln A 0 CA
kt ln 1 1 xA
rA kCA
2 rA kCA
k t C C e A A 0
kt
1 1 C A C A0
xA 1ekt
理想流动模型
平推流模型(活塞流型、理想置换模型、理想排挤模型)
V0
CA0
第一节 化学反应速率
第一节化学反应速率1.定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。
数学表达式为:单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)【例1】在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的N2和H2,+ 3H2 2NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该发生N反应的化学反应速率。
【注意】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,都取正值,所以化学反应速率一般为正值。
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。
4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。
即:V(N2):V(H2 ):V(NH3)==== 1 :3 :25.对于在一个容器中的一般反应aA + bB == cC + dD来说有:V A :V B:V C:V D === △C A:△C B:△C C:△C D === △n A :△n B:△n C:△n D==== a :b :c :d6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。
例如:例2可逆反应A(g)+2 B(g3C(g)+ D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是()A. V A==0.15mol/L·minB. V B==0.6 mol/L·minC. V C==0.4 mol/L·minD.V D==0.01 mol/L·s第二节、应速率的因素⑴内因(主要因素):________________(2)外因:_____________________________________________________。
2、有效碰撞:_能发生化学反应的碰撞。
一级反应的速率方程
一级反应的速率方程摘要:一、一级反应的速率方程简介1.一级反应的概念2.一级反应速率方程的表达式二、影响一级反应速率的因素1.反应物浓度2.温度3.催化剂三、一级反应的应用1.化学反应2.生物反应3.环境污染治理四、一级反应在实际工程中的计算方法1.反应时间计算2.反应速率计算3.反应热量计算正文:一级反应的速率方程是化学反应研究中最基本的方程之一。
它描述了一级反应中反应物消耗速率与反应时间的关系。
在一级反应中,反应物的消耗速率与反应物的初始浓度成正比,而与反应物的浓度无关。
一级反应的速率方程可以表示为:- d[C]/dt = k[C]其中,[C]表示反应物的浓度,t表示反应时间,k表示反应速率常数。
影响一级反应速率的因素主要有反应物浓度、温度和催化剂。
反应物浓度的增加会使反应速率增加,但当达到一定程度后,反应速率不再明显增加。
温度对一级反应速率有很大影响,一般来说,温度升高会使反应速率增大。
催化剂可以改变反应途径,降低反应活化能,从而提高反应速率。
一级反应在实际工程中有广泛应用,如化学反应、生物反应和环境污染治理等。
在实际应用中,我们需要根据一级反应的速率方程来计算反应时间、反应速率及反应热量等参数。
反应时间的计算公式为:t = ln(C0/Ct) / k反应速率的计算公式为:v = k * (C0 - Ct) / t反应热量的计算需要结合热力学原理,根据反应物和生成物的摩尔热量差来计算。
了解一级反应的速率方程及其应用,对于研究和解决实际工程中的化学反应、生物反应和环境污染问题具有重要意义。
化学反应的速率与限度
4、特点——逆、等、动、定、变
(1、1研)究对象逆:可:逆反研应 究对象是可逆反应
1、方法一:比较大小时,要先转化为同一物质的化学反应速率,再进行比较
N +3H 2NH 催化剂
2
2 高温高压
3
起始 2mol 8mol
0mol
反应 2/3mol 8 × 25%=2mol 4/3mol
平衡 4/3mol 6mol
4/3mol
4 N2的体积分数4+6 3+4100%15%
33
产生气泡的速率较慢 产生气泡的速率较快
在两支大小相同的试管中均加入质量相等、表面积相等的大理石碎块,分别加 入5ml,0.1mol/L的盐酸和5ml,1mol/L的盐酸,观察现象并进行对比。
①恒温恒容时: I、充入反应物气体→浓度增大→速率增大
II、充入“惰性气体”→总的压强增大,但各气体分压 不变,即浓度不变→速率不变
②恒温恒压时: 充入惰性气体→体积增大→浓度减小→速率减慢
注:压强的改变实际上是体积的改变引起浓度的改变, 从而对化学反应速率产生影响,如果压强的改变不能 引起浓度变化,则不会对速率产生影响
根据物质的量(或浓度)—时间图像,找出起始投料的各物质的物质的量,如果其物质的物质的量从零开始增加,说明反应起始未加
该物质,该物质是生成物;
①混合气体的总物质的量
4、特点——逆、等、动、定、变
5、几个常用量的计算公式:
(1)转化率的计算:A的 转 化 率 A已 A初 转 始 化 的 的 量 量 100%
化学反应的速率常数计算公式推导
化学反应的速率常数计算公式推导化学反应速率是指单位时间内反应物消失量或生成物出现量的变化量。
速率常数是描述反应速率的一个重要参数,它与反应物浓度和温度有关。
本文将推导化学反应的速率常数计算公式。
一、一级反应速率常数计算公式推导一级反应指反应物的浓度对于速率的影响为一阶关系。
对于一级反应,假设反应物A的浓度为[A],其反应速率可以表示为:速率 = k[A]其中,k为速率常数。
反应物A的浓度随时间的变化可由下式表示:d[A]/dt = -k[A]其中,d[A]/dt表示反应物A浓度随时间的变化率。
若A的初始浓度为[A₀],则上式可积分得:ln[A]/[A₀] = -kt化简可得一级反应速率常数的计算公式:k = (1/t)ln([A₀]/[A])二、二级反应速率常数计算公式推导二级反应指反应物的浓度对于速率的影响为二阶关系。
对于二级反应,假设反应物A、B的浓度分别为[A]、[B],其反应速率可以表示为:速率 = k[A][B]其中,k为速率常数。
反应物A、B的浓度随时间的变化可由下式表示:d[A]/dt = -k[A][B]d[B]/dt = -k[A][B]若A、B的初始浓度分别为[A₀]、[B₀],则上述两式可积分得:1/[A] - 1/[A₀] = kt1/[B] - 1/[B₀] = kt化简可得二级反应速率常数的计算公式:k = (1/t)(1/[A₀] - 1/[A])三、零级反应速率常数计算公式推导零级反应指反应物的浓度对于速率的影响为零阶关系。
对于零级反应,假设反应物A的浓度为[A],其反应速率可以表示为:速率 = k其中,k为速率常数。
反应物A的浓度随时间的变化可由下式表示:d[A]/dt = -k若A的初始浓度为[A₀],则上式可积分得:[A] = -kt + [A₀]化简可得零级反应速率常数的计算公式:k = ([A₀] - [A])/t总结:化学反应的速率常数计算公式如下:一级反应:k = (1/t)ln([A₀]/[A])二级反应:k = (1/t)(1/[A₀] - 1/[A])零级反应:k = ([A₀] - [A])/t根据反应的级数和反应物浓度的确定,可以选择适用的速率常数计算公式,进一步研究和分析化学反应的速率规律。
一级反应的速率方程
一级反应的速率方程一级反应是化学动力学中常见的一种反应类型,其速率方程是描述该反应速率与反应物浓度之间关系的数学表达式。
通常表示为r = k[A],其中r为反应速率,k为速率常数,[A]为反应物的浓度。
一级反应速率方程的推导和应用在化学工程、生物化学等领域具有重要意义。
一级反应的速率方程源自反应动力学的基本原理,即反应速率与反应物浓度的关系。
在一级反应中,反应物按照一定速率转化为生成物,反应速率与反应物浓度成正比。
根据反应速率定义可知,反应速率与反应物浓度之间存在一定的比例关系,这种关系可以通过速率方程来描述。
一级反应速率方程的推导涉及到化学反应的基本原理和动力学方法。
在一级反应中,反应速率可以表示为反应物消失的速率或生成物增加的速率。
基于反应动力学的理论,我们可以根据反应物浓度的变化率推导出一级反应速率方程。
一般情况下,一级反应速率方程可以通过实验数据拟合得出,速率常数k反映了反应的快慢程度。
一级反应速率方程的应用十分广泛,特别是在工业生产和科学研究中。
通过一级反应速率方程,我们可以确定反应的速率规律,预测反应过程中反应物和生成物的变化规律。
在工业生产中,控制和优化反应速率是提高生产效率和产品质量的关键因素之一,而一级反应速率方程能够为工艺设计和优化提供重要参考。
除了在工业生产中的应用,一级反应速率方程也在环境保护、生物化学等领域发挥着重要作用。
例如,在环境监测中,我们可以通过测定反应速率来评估大气、水体或土壤中污染物的浓度和分布情况。
在生物化学研究中,一级反应速率方程被广泛应用于酶催化反应、生物转化等过程的研究中,为理解生物体内化学反应提供了有力工具。
梳理一下本文的重点,我们可以发现,一级反应速率方程是化学动力学研究的重要内容之一,它不仅具有理论意义,也对实际应用具有重要意义。
通过深入研究一级反应速率方程的原理和应用,可以更好地理解化学反应动力学的规律,促进相关领域的科学研究和工程实践的发展。
化学反应中的反应速率方程变化
化学反应中的反应速率方程变化在化学反应中,反应速率方程是描述反应速率与反应物浓度之间的关系的数学表达式。
反应速率方程通常采用质量作为单位,并且根据不同反应的机理和反应物之间的相互作用而有所变化。
本文将探讨不同类型的化学反应中反应速率方程的变化。
一、一级反应速率方程变化一级反应是指反应速率与其中一个反应物的浓度成正比的反应。
一级反应速率方程的一般形式为:Rate=k[A]。
在一级反应中,反应速率随着反应物浓度的变化而变化。
如果一个一级反应的速率方程中包含多个反应物,那么速率方程中只考虑浓度变化最显著的一个反应物。
例如,对于一个反应物为A,反应速率为一级反应速率的反应,其速率方程为Rate=k[A]。
二、二级反应速率方程变化二级反应是指反应速率与两个反应物的浓度的乘积成正比的反应。
二级反应速率方程的一般形式为:Rate=k[A][B]。
在二级反应中,反应速率随着两个反应物浓度的变化而变化。
如果一个二级反应的速率方程中包含多个反应物,那么速率方程中只考虑两个浓度变化最显著的反应物。
例如,对于反应物A和B的二级反应,其速率方程为Rate=k[A][B]。
三、零级反应速率方程变化零级反应是指反应速率与反应物浓度无关的反应,即反应速率不随反应物浓度的变化而变化。
零级反应速率方程的一般形式为:Rate=k。
在零级反应中,反应速率与反应物浓度无关,因此速率方程中不包含反应物浓度。
例如,对于一个零级反应,其速率方程为Rate=k。
四、复合反应速率方程变化复合反应是指既包含一级反应又包含二级反应的反应。
复合反应速率方程的形式取决于不同反应物在速率方程中的影响程度。
因此,复合反应的速率方程可能是一级反应速率方程的形式、二级反应速率方程的形式,或是一级反应和二级反应速率方程的乘积形式。
例如,如果一个复合反应中一级反应对于反应速率的影响更大,那么速率方程的形式可能为Rate=k[A],其中[A]表示A的浓度。
同样地,如果二级反应对于反应速率的影响更大,那么速率方程的形式可能为Rate=k[A][B],其中[A]和[B]分别为A和B的浓度。
化学反应速率定律
化学反应速率定律化学反应速率定律是描述化学反应速率与反应物浓度之间关系的定律。
根据不同的反应类型,速率定律可以分为零级、一级、二级等不同级别。
以下将分别介绍各级别速率定律的基本原理和推导过程。
一、零级速率定律零级速率定律适用于反应速率与反应物浓度无关的情况。
在这种情况下,反应速率恒定,与反应物浓度无关。
数学表示为:v = k。
二、一级速率定律一级速率定律适用于反应速率与反应物浓度成正比的情况。
具体表达式为:v = k[A],其中v为反应速率,k为速率常数,[A]为反应物A 的浓度。
推导过程:考虑一种一级反应的简单反应方程:A → 产物。
根据化学动力学理论,反应速率与反应物的浓度成正比,即v = k[A]。
这是一级速率定律的基本表达式。
三、二级速率定律二级速率定律适用于反应速率与反应物浓度成平方关系的情况。
具体表达式为:v = k[A]^2,其中v为反应速率,k为速率常数,[A]为反应物A的浓度。
推导过程:考虑一种二级反应的简单反应方程:2A → 产物。
根据化学动力学理论,反应速率与反应物的浓度平方成正比,即v = k[A]^2。
这是二级速率定律的基本表达式。
四、其他级别速率定律除了零级、一级和二级速率定律外,还存在其他级别的速率定律,如三级、亚级等。
它们的基本原理和推导过程与一级和二级速率定律类似,只是与反应物浓度的关系形式不同。
五、速率常数的确定速率常数k是反应速率与反应物浓度关系的比例系数,具有温度依赖性。
通常通过实验测定确定,一般采用初始速率法、半衰期法等方法。
实验数据得到后,根据速率定律的表达式进行数据处理和计算,最终确定速率常数k的数值。
六、总结化学反应速率定律是描述化学反应速率与反应物浓度关系的定律。
根据不同的反应类型,速率定律可以分为零级、一级、二级等级别。
通过实验测定反应速率和反应物浓度,可以确定速率常数k的数值。
深入理解速率定律的原理和推导过程对于研究化学反应动力学和控制反应速率具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
普化无机试卷(化学反应速率一) 答案一、选择题 1. (0801) (B) 2. (0802) (C)v =-=1213d O d d O d 32()()t t = k 0 (O 3)2 (O 2)-1 -d O d 3()t = 2k 0 (O 3)2 (O 2)-1 = k (O 3)2 (O 2)-1+d O d 2()t= 3k 0 (O 3)2 (O 2)-1 = k ' (O 3)2 (O 2)-1所以 k 0 = k /2 = k '/3 或 3k = 2k ' 3. (0803) (C) 4. (0805) (A) 5. (0806) (D) 6. (0807) (D) 7. (0808) (D) 8. (0811) (A) 9. (0812) (B) 10. (0820) (A) 11. (0822) (A) 12. (0823) (B) 13. (0824) (D) 14. (0825) (C) 15. (0829) (D) 16. (0830) (A) 17. (0831) (D) 18. (0832) (D) 19. (0833) (D) 20. (0834) (A) 21. (0835) (C) 22. (0837) (D) 23. (0838) (D) 24. (0839) (C) 25. (0840) (A) 26. (0841) (C) 经3个半衰期之后还剩1/8 g 。
27. (0842) (A) 28. (0843) (C) 29. (0844) (A) 30. (0851) (D) 31. (0852) (D) 32. (0853) (A) 33. (0854) (A) 34. (0855) (C) 35. (0856) (D) 36. (0857) (C) 37. (0858) (D) 38. (0863) (B) 39. (0864) (D) 40. (0865) (B) 41. (0866) (B) 42. (0867) (C) 43. (0868) (C) 44. (0869) (B) 45. (0870) (A) 46. (0871) (A) 47. (0874) (D) 48. (0878) (A) 49. (0879) (C) 50. (0882) (A) 51. (0883) (D) 52. (0884) (C) 53. (0885) (C) 54. (0886) (D) 55. (0887) (D) 56. (0893) (C) 二、填空题 ( 共10题 29分 ) 57. (0804) v = k (A)-d A d ()t = 0.5 mol ·dm -3·min -1d C d ()t = 0.25 mol ·dm -3·min -158. (0819)化学反应条件的改变对E ,k ,K 的影响活化能E a 速率常数k 平衡常数K升高温度 基本不变 增大 变化 加正催化剂 降低 增大 不变59. (0827)(A) m =d d p t (B) m =-k230. (C) m =-E Ra 230. (D) m =R H 30.2m r∆-60. (0828) 0,2,v =-d A d ()t= k (B)2。
v =13d C d ()t = k (A)2 (B)61. (0859)不能说它是基元反应,不能说它是双分子反应。
62. (0880)(1) A (2) D (3) B (4) C (5) A 63. (0894)它能为反应提供一条活化能低的新途径 64. (0897)3,3,v = k (NO)2 (Cl 2) 65. (0898)反应的活化能越大,反应速率越小;反应的活化能越小,反应速率越快。
66. (0899) 1三、计算题 ( 共23题 160分 ) 67. (0809)设速率方程:v = k (A)m (B)n (1) 由第二、三组数据:A 的浓度固定,B 的浓度增加一倍时,有下列关系式:(...)080040144003600n =2n = 4 n = 2 所以对反应物B ,是二级反应;由第一、二组数据知下列关系式 (...)(..)03001004002036003002m =3m⨯ 4 = 12 3m = 3 m = 1 所以对反应物A 而言,是一级反应。
所以速率方程为:v = k (A)(B)2(2) k =22)20.0(10.0300)(A)(B =ν= 7.5 ⨯ 104(dm 6·mol -2·s -1)68. (0810)(1) 速率方程:v =-=-d CO d d NO d 2()()t t= k (CO)m (NO 2)n 固定(CO), v 1 = k (0.025)m (0.040)n = 2.2 ⨯ 10-4 v 3 = k (0.025)m (0.12)n = 6.6 ⨯ 10-4 所以n = 1固定(NO 2), v 1 = k (0.025)m (0.040)n = 2.2 ⨯ 10-4 v 2= k (0.025)m (0.12)n = 4.4 ⨯ 10-4 所以m = 1v = k (CO) (NO 2)(2) k 650K =040.0025.0102.2040.0025.041⨯⨯=⨯-ν= 0.22 (dm 3·mol -1·s -1)(3) v = k (NO 2) (CO) = 0.22 ⨯ 0.10 ⨯ 0.16 = 3.5 ⨯ 10-3 (mol ·dm -3·s -1) (4) lg()lg..k k E 800K 650K a -32.3038.3110=⨯⨯-⨯=800650800650230022E a = 1.3 ⨯ 102 kJ ·mol -169. (0813)(1) 设环丁烯初始浓度变为(A)0,30分钟后为(A)(A)0=p RT =⨯666831423..= 1.89 ⨯ 10-3 (mol ·dm -3) lg(A) = lg(A)0 -k t 23.= lg (1.89 ⨯ 10-3) -2010234..⨯- ⨯ 30 ⨯ 60 (A) = 1.3 ⨯ 10-3 mol ·dm -3(2) 当环丁烯分压变为3.33 kPa 时,即 (A) =p RT =⨯333831423..= 9.47 ⨯ 10-4 (mol ·dm -3) lg 9.47 ⨯ 10-4 = lg 1.89 ⨯ 10-3 -kt 23. t = 3.5 ⨯ 103 s(3) 当环丁烯分压由13.3 kPa 变为3.33 kPa 时,所需时间为t = 7.0 ⨯ 103s 70. (0814)(1) lg.(A)(A)0=-kt230lg/./(A)(A)0010230110=-ktt 1/10 =lg (10230230305104)⨯=⨯-k = 7.54 ⨯ 103(s) (2) (A)0 =n V p RT ==⨯465831519..= 1.08 ⨯ 10-3 (mol ·dm -3) lg(A)= lg(A)0-k t 230.= lg (1.08 ⨯ 10-3)-⨯-305102304..⨯ 15 ⨯ 60 = -2.97 - 0.119 = -3.09 (A) = 10-3.09 = 8.2 ⨯ 10-4 (mol ·dm -3) 71. (0815)设温度从20℃ 升至30℃则k k 1212= lg .()k k E R T T 211223011=-a 即lg 2 =E R a 23012931303.()- E a = 51 kJ ·mol -1 72. (0816)E R T T T T kk a =-230122121.()lg令 T 1 = 967 K , k 1 = 0.135 s -1T 2 = 1085 K , k 2 = 3.70 s -1即得E a = 2.30 ⨯ 8.31 ⨯ 10-3967108510859673700135⨯-lg ..= 2.4 ⨯ 102 (kJ ·mol -1) 73. (0817)因为k k t t 2112= 所以lg ..()505102308313002753002753=⨯⨯-⨯E aE a = 63 kJ ·mol -174. (0818) 因为lg.()k k E R T T 122123011=--a 设 T 1 = 400 K , T 2 = 380 K 则 lg k 1 = lg k 2 +E R T T T T a 2301212.()- = lg (6.30 ⨯ 10-3) +163102308314003804003803⨯⨯⨯-⨯.. = -1.08 k 1 = 8.3 ⨯ 10-2 dm 3·mol -1·s -1 因为气体混合物中n A = n B所以 p n n n A A A B =+⨯ p = 51 kPa p n n n B BA B=+⨯ p = 51 kPa[A]0 =p RT A /= 51 / 8.31 ⨯ 400 = 1.5 ⨯ 10-2 (mol ·dm -3) [B]0 =p RT B /= 51 / 8.31 ⨯ 400 = 1.5 ⨯ 10-2 (mol ·dm -3)反应的速率方程式v = k (A) (B)T = 400 K 时的初速率v 0 = k 1 [A]0 [B]0 = 8.3 ⨯ 10-2 ⨯ (1.5 ⨯ 10-2)2 = 1.9 ⨯ 10-5 (mol ·dm -3·s -1) 75. (0821)因为慢反应是反应速率的决定步骤,所以据题意得: v = k 2 (O) (O 3) -------------------------------------------------(1) 因为 K 1 =[O ][O][O ]23 所以 [O] =K 1[O ][O ]32 ------------(2) 第(1)式中[O]等于第(2)式中的(O),将(2)代入(1)式,得速率方程:v = k 2 K 1[O ][O ]322= k ' (O 3)2 (O 2)-176. (0826)(1) t 1/2与浓度无关,是一级反应。
速率方程 -d A d ()t= k A (A) (2) 因为k =069312./tlg.()lg ()()//k k E R T T T T t t 212121121122230=-=a lg()..300100310300230831310300=-⨯⨯⨯E a E a = 85 kJ ·mol -1 77. (0845)lg .(A)(A) 0=-k t230lg ..0.251.0=-⨯-3310234t所以t = 4.2 ⨯ 103 s = 70 min 78. (0846)从k 的单位可知它为一级反应,t 1/2 =0693069310102...k =⨯-= 69 (min) 79. (0847)100 mg 201Pb 经四个半衰期后还剩6.3 mg 。