第5章 化学反应速度
化学反应速度的表示方法
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3.2 冶金反应动力学基础
在同一相内进行的反应称为均相反应,而在不同相间发生的反应 则称为多相反应。
(1)反应物向反应界面扩散;
多 相 反
(2)在界面处发生化学反应,通常 伴随有吸附、脱附和新相生成;
2CO=CO2+[C] 钢表面上碳的平衡浓度为1.0%。假设碳在钢中的扩散速度为过 程的限制环节,试计算1、3、10h时碳的浓度分布曲线。 已知980℃时,DC=20×10-2cm2/s。
解:20#钢平均碳含量(即初始浓度)为C0=0.20%,取钢表 面为x=0,则边界条件为Ci=1.0%。这是一个半无限体的扩散 问题。所以有
应 (3)生成物离开反应界面;
研究冶金反应动力学主要是确定反应速率。反应的总速率取决于 各个环节中最慢的环节,这一环节称为限制性环节。
限制环节不是一成不变的,当外界条件改变时,限制环节可能发 生相应变化。
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根据Arrhenius公式
可以由lnk对1/T 作 图,直线的斜率即 为活化能,进而可 由活化能确定多相 反应的限制性环节 。
1、活化能法
当界面反应速率很 快,同时有几个扩 散环节存在时,其 中相内与界面浓度 差较大者为限制性 环节。
2、浓度差法
如果一个反应,温 度对其反应速率影 响不大,而增加搅 拌强度时,反应速 率迅速增大,则说 明扩散传质是限制 环节,因为搅拌强 度对反应速率不产 生影响。
3、搅拌强度法
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二、扩散理论Байду номын сангаас础
1
3.1 概述
动力学研究的内容: 探讨反应的速率和机 理
05 第五章 化学动力学基础
(2.1 3.0) rH 2 0.1(mol L-1 s -1 ) 3 3
rNH 3 (0.6 0) 0.1(mol L-1 s -1 ) 3 2
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r kc ( NO)c(O2 )
2
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殷焕顺
2.应用速率方程的注意事项
①反应物是气体时,可用分压代替浓度。
如基元反应:
2 NO( g ) O2 (g) → 2 N O2 (g)
r kc ( NO)c(O2 ) rp k p p ( NO) p(O2 )
2
2
②固体或纯液体不写入速率方程。
mol· -1· -1 L min
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1.1 平均速率
对任一化学反应:
aA bB
选用产物表示时, 取 + 号;选用反 应物表示时,取 - 号,目的是使 反应速率为正值。
在时间间隔△t内,其平均速率为:
c( A ) rA t c( B ) rB t
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1. 速率方程
如任意反应:aA + bB = dD + eE
速率可表示为:
r k c c
x A
y B
k 为反应速率常数;
x、y 分别为反应物A、B的反应级数;
x + y为反应的总级数。
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质量作用定律-古德贝格(Guldberg)
质量作用定律
描述:在一定温度下,对简单反应(或复合反应中 的基元反应), 化学反应的速率与以反应方程式中 化学计量数为指数的反应物浓度的乘积成正比。
第5章 化学动力学习题
第5章化学动力学习题一、思考题1.化学反应速率是如何定义的?反应速率方程如何表达?2.影响反应速率的因素有哪些?3.如何加快均相和多相反应的反应速率?4.质量作用定律适用于什么样的反应?5.能否根据反应方程式直接写出反应速率方程式?为什么?6.速率常数受哪些因素的影响?浓度和压力会影响速率常数吗?7.什么是反应级数?零级反应和一级反应各有什么特征?8.一个反应的活化能为180 kJ·mol-1,另一个反应的活化能为48 kJ·mol-1。
在相似的条件下,这两个反应中哪一个进行较快些?为什么?9.为什么说使用催化剂不会改变体系的热力学性能?10.为什么不同的反应升高相同的温度,反应速率提高的程度不同?11.是不是对于所有的化学反应,增加任意一个反应物的浓度都会提高反应速率?为什么?12.碰撞理论和过渡态理论的基本要点是什么?两者有什么区别?13.何为反应机理?你认为要想了解反应机理,最关键是要怎么做?14.试解释浓度、压力、温度和催化剂加快反应的原因。
15.总压力与浓度的改变对反应速率以及平衡移动的影响有哪些相似之处?有哪些不同之处?举例说明。
16.比较“温度与平衡常数的关系式”同“温度与反应速率常数的关系式”,有哪些相似之处?有哪些不同之处?举例说明。
17.反应2NO(g)+2H2(g)=== N2(g)+2H2O(g)的速率方程是r = k c2(NO)c(H2)试讨论以下各种条件变化时对反应速率的影响(1)NO的浓度增加1倍;(2)有催化剂参加;(3)升高温度;(4)反应容器的体积增大1倍18.对于下列平衡体系:C (s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g),q为正值。
(1) 欲使平衡向右移动,可采取哪些措施?(2) 欲使(正)反应进行得较快(平衡向右移动)的适宜条件如何?这些措施对K及k(正)、k(逆)的影响各如何?二、是非题(对的在括号内填“√”号,错的填“×”号)1.反应速率常数仅与温度有关,与浓度、催化剂等均无关系。
初中化学反应速率实验教案
初中化学反应速率实验教案
实验目的:
通过本实验,学生将了解化学反应速率的概念,并学习如何测量和计算反应速率。
实验器材和试剂:
1. 烧杯
2. 玻璃棒
3. 碘酒
4. 亚铁氰化钾溶液
5. 液体硫酸
6. 温水
实验步骤:
1. 将烧杯放在实验台上,用玻璃棒在烧杯内壁上涂上一层碘酒。
2. 在烧杯的底部倒入一定量的亚铁氰化钾溶液。
3. 用另一只烧杯将适量的液体硫酸加热至一定温度,然后倒入前一个烧杯中。
4. 立即开始计时,用秒表记录反应开始后每隔10秒钟观察反应液的颜色变化,直至反应完全停止。
5. 重复实验,改变液体硫酸的温度,观察反应速率的变化。
实验记录:
根据实验现象和实验数据绘制反应速率随时间变化的曲线图。
实验讨论:
1. 从实验结果可以得出反应速率与温度的关系。
2. 反应速率受到温度、浓度、催化剂等因素的影响。
3. 可以讨论反应速率计算的方法和公式。
实验注意事项:
1. 实验中要注意安全,避免液体溅出伤及皮肤和眼睛。
2. 实验结束后要彻底清洗实验器材,保持实验环境整洁。
实验延伸:
1. 可以尝试不同浓度的液体硫酸进行实验,探究反应速率和浓度的关系。
2. 可以尝试加入催化剂,比较有无催化剂条件下反应速率的差异。
实验评估:
根据学生的实验记录和讨论,评估其对反应速率的理解和实验操作能力。
第五章 化学反应速度习题
第五章化学反应速度习题一.选择题下列说法错误的是( )A. 一步完成的反应是基元反应。
B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。
C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。
D. 基元反应都是零级反应。
若有一基元反应,X+2Y=Z,其速度常数为k,各物质在某瞬间的浓度:C=2mol·L-1 C=3mol·L-1C=2mol·L-1,则v为( )A. 12kB. 18kC. 20kD. 6k有基元反应,A+B=C,下列叙述正确的是( )A. 此反应为一级反应B. 两种反应物中,无论哪一种的浓度增加一倍,都将使反应速度增加一倍C. 两种反应物的浓度同时减半,则反应速度也将减半两种反应物的浓度同时增大一倍,则反应速度增大两倍,298K时,反应aW+bY=dZ的实验数据如下:初始浓度(mol·L-1 ) 初速度(mol·L-1 ·S-1 )C C1.0 1.02.4×102.0 1.0 2.4×101.02.0 4.8×101.0 4.0 9.6×10此反应对W,Y的反应级数分别为( )A. aB. bC. 0D. 1E. 2已知2A+2B=C,当A的浓度增大一倍,其反应速度为原来的2倍,当B的浓度增大一倍,其反应速度为原来的4倍,总反应为( )级反应.A. 1B. 2C. 3D. 0氨在金属钨表面分解,当氨的浓度增大一倍,其反应速度没有变化,则该反应属( )级反应,A. 0B. 1C. 2D. 无法判断已知:2NO+2H2=N2+2H2O,当反应容器体积增大一倍,其反应速度为原来的1/8,则该反应为( )级反应.A. 1B. 2C. 3D. 0下列叙述正确的是( )A. 反应的活化能越小,单位时间内有效碰撞越多。
B. 反应的活化能越大,单位时间内有效碰撞越多。
C. 反应的活化能越小,单位时间内有效碰撞越少。
生物必修一第五章知识点总结全
第五章细胞的能量供应和利用第一节降低反应活化能的酶1、细胞代谢:细胞内每时每刻进行着许多化学反应,统称为细胞代谢.2、活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
3、酶的作用:催化作用4、使化学反应加快的方法:加热:通过提高分子的能量来加快反应速度;加催化剂:通过降低化学反应的活化能来加快反应速度;同无机催化相比,酶能更显著地降低化学反应的活化能,因而催化效率更高。
5、酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
6、酶的特性:高效性:酶的催化效率是无机催化剂的107-1013 倍专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应酶的作用条件较温和:酶在最适宜的温度和PH条件下,活性最高。
7、影响酶促反应的因素(1)酶浓度对酶促反应的影响:酶促反应的速率与酶浓度成正比,如图1 所示。
图一图二图1 图2(2)底物浓度对酶促反应的影响:刚开始反应速度随底物浓度增加而加快,之后再增加底物浓度,反应速率也几乎不变,如图2所示。
(3)pH值对酶促反应影响:刚开始反应速度随着pH值升高而加快,达到最大值后反应速度随着pH值升高而下降。
反应速率最大时的pH值称为这种酶的最适pH 值。
如图3所示。
图三图四图3 图4(4)温度对酶促反应的影响:刚开始反应速率随温度的升高而加快;但当温度高到一定限度时,反应速率随着温度的升高而下降,最终,酶因高温使空间结构遭到破坏失去活性,失去了催化能力。
如图4所示。
8、实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解比较过氧化氢酶在不同条件下的分解(1)实验分析:1号与2号比较自变量为水浴加热,1号与3号、4号比较自变量为3号加入三氯化铁、4号加入肝脏研磨液(即催化剂种类)(2)实验结论:酶具有催化作用,并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多(3)控制变量:自变量(实验中人为控制改变的变量)因变量(随自变量而变化的变量)、无关变量(除自变量外,实验过程中还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响)。
初中化学反应速率曲线
初中化学反应速率曲线
介绍
本文档将介绍初中化学中的反应速率曲线。
反应速率曲线是化学反应过程中反应物浓度与时间的关系曲线,可以帮助我们了解和分析化学反应的速率变化规律。
反应速率
反应速率指的是化学反应中单位时间内反应物消失或产物生成的数量。
它可以用反应物浓度的变化率来表示。
反应速率与反应物的浓度有关,随着反应物浓度的不同,反应速率也会发生变化。
反应速率曲线
反应速率曲线是通过实验测定,在一定条件下画出的反应物浓度与时间之间的关系曲线。
一般情况下,反应速率曲线包含三个阶段:起始阶段、速率最大值阶段和稳定阶段。
起始阶段
在化学反应开始时,即反应刚刚发生时,反应物浓度较高,反应速率也较高。
在起始阶段,反应速率随着时间的增加而变化。
速率最大值阶段
在一定时间内,反应速率达到最大值。
这个阶段反应物的浓度不再变化,反应速率保持稳定。
稳定阶段
在反应物浓度较低的情况下,反应速率逐渐减小,最终趋于稳定,这个阶段反应速率可能接近于零。
应用
反应速率曲线的研究对于了解化学反应的速率变化规律非常重要。
它可以帮助我们优化反应条件,提高反应速率,还可以用于判断某些化学反应是否发生,以及反应的进行程度等。
总结
初中化学中的反应速率曲线是研究反应物浓度与时间关系的重要工具。
了解反应速率曲线可以帮助我们深入理解化学反应过程,并且为化学实验的设计与分析提供了依据。
沪教版化学知识点总结
沪教版化学知识点总结第一章基本概念和基本知识1. 化学的概念化学是研究物质的性质、构成、变化规律以及能量的释放和吸收等方面的科学。
化学主要研究物质的形态、结构、性质和变化规律,包括物质的组成、分子结构、化学键、反应机理等方面的内容。
2. 物质的组成一般来说,物质都是由不同种类的原子、离子或分子组成的。
原子是构成物质的最基本的微观粒子,是由一定数量的质子、中子和电子组成的。
离子是指具有电荷的原子或分子,它们之间通过静电作用吸引或排斥。
分子是由两个或更多个原子通过化学键结合在一起而形成的一种物质。
3. 物质的性质物质的性质包括物理性质和化学性质。
物理性质是指物质的可观察性质,如颜色、形状、硬度、密度、熔点、沸点等;化学性质是指物质参与化学反应时表现出来的性质,如燃烧、氧化、还原等。
4. 物质的分类根据物质的组成和性质,可以将物质分为元素和化合物。
元素是由同一种原子组成的纯净物质,如金属元素、非金属元素等;化合物是由两种或更多种不同元素的原子以一定的比例通过化学键连接在一起而形成的物质,如水、二氧化碳等。
5. 物质的变化物质的变化包括物理变化和化学变化。
物理变化是指物质结构或形态的改变,但物质的化学组成没有改变,如物质的相变、溶解等;化学变化是指物质化学组成发生改变的变化,如物质的燃烧、氧化、还原等。
第二章元素和化合物1. 元素元素是由同一种原子组成的纯净物质,是构成一切物质的最基本的微粒。
元素又可以分为金属元素和非金属元素。
金属元素具有光泽、导电、导热等性质,如铁、铜、铝等;非金属元素则具有不同种程度的不同,如氢、氧、氮等。
2. 元素的周期表元素周期表是将元素按照其原子序数和性质进行排列的一张表格。
元素周期表按照元素的原子序数从小到大进行排列,相邻元素之间的性质有规律地变化。
元素周期表根据元素的性质和化学反应规律,可以帮助我们更好地了解元素的特性和行为。
3. 化合物化合物是由两种或更多种不同元素的原子以一定的比例通过化学键连接在一起而形成的物质。
化学反应速度
1-3、反应速度理论简介 一、碰撞理论(路易斯) 以气体分子运动论为基础,主要用于气相 双分子反应。 例如:反应
O3 (g) NO(g) NO2 (g) O2 (g)
r kc( NO)c(O3 )
发生反应的两个基本前提: • 发生碰撞的分子应有足够高的能量 • 碰撞的几何方位要适当
r(N2O5 ) 2.58 105 mol L-1 s-1
1-2、反应机理(反应物转变为产物的真实过程) 一、定义:化学反应经历的过程叫做反应机理 (或反应历程)。
二、简单反应 (1)、基元反应 :一步完成的反应称为基元反应,没 有可用宏观实验方法检测到的中间产物。 (2)、简单反应 :由一个基元反应构成的化学反应称 为简单反应 三、复杂反应 (1)、由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称 为复杂反应,可用实验检测到中间产物的存在,但它被 后面的一步或几步反应消耗掉,因而不出现在总反应方 程式中。
如:
500K NO2 g COg T NOg CO 2 g
为由下列两步组成的复合反应
①NO2 NO2 NO3 NO (慢)
②NO3 CO NO2 CO2
(快 )
中间产物NO3可被光谱检测到,但是没有从混 合物中分离出来。
(2)、定速步骤:复杂反应的速度决定于组成 该反应得各基元反应速度最慢的一步,我们把它 叫做复杂反应的定速步骤
单位: mol· L-1· s-1; mol· L-1· min-1; mol· L-1· h1
例: N2O5(CCl4)
c2 ( N 2O5 ) c1 ( N 2O5 ) V ( N 2O5 ) t2 t1
化学反应速度常数
化学反应速度常数化学反应速度常数是化学反应中一个重要的参数,用于描述反应速率的快慢。
本文将介绍化学反应速度常数的定义、计算方法、影响因素以及在实际应用中的意义。
一、定义化学反应速度常数是指在一定条件下,单位时间内化学反应物的浓度变化与反应物浓度的乘积之比。
常用的表示方式为k。
二、计算方法化学反应速度常数的计算通常依赖于实验数据。
对于一阶反应,速度常数k可通过下列公式计算:k = (1/t) * ln(C0/Ct)其中,t为反应的时间(一般以秒为单位),C0为反应开始时反应物的浓度,Ct为反应经过时间t后反应物的浓度。
对于二阶反应,速度常数k的计算公式为:k = (1/t) * (1/Ct - 1/C0)三、影响因素化学反应速度常数受到多种因素的影响,包括温度、浓度、压力、催化剂等。
1. 温度:温度是影响反应速度常数的重要因素。
根据阿伦尼乌斯方程,温度每升高10摄氏度,反应速度常数k的值大致增加两倍。
2. 浓度:反应物浓度的增加会导致反应速度常数增大,反应更快进行。
3. 压力:对于气体相反应,压力的增加会使反应速度常数增大。
4. 催化剂:催化剂可以降低反应的活化能,从而提高反应速度常数。
四、实际应用化学反应速度常数在实际应用中具有重要的意义。
1. 反应机理研究:通过实验测定不同温度、浓度等条件下的速度常数,可以揭示反应机理。
2. 工业生产:了解反应速度常数有助于提高工业生产效率和降低成本。
根据速度常数的大小,可以优化反应条件,选择合适的催化剂等。
3. 环境保护:反应速度常数对于理解化学反应在环境中的行为具有指导意义。
通过研究速度常数,可以预测和控制有害物质的浓度和分布,保护环境。
总结:化学反应速度常数是描述反应速率的重要参数,通过实验数据的计算和研究,可以揭示反应机理、优化生产条件,并对环境保护等方面提供指导意义。
了解化学反应速度常数的定义、计算方法和影响因素,对于深入理解化学反应的速率过程具有重要意义。
第五章 煤粉燃烧理
dC
a b k AC A C B
k k0e
E RT
b wB k 0 C B e
E RT
3、活化能的影响:在一定温度下,活化能越大,活化分子 数越少,则化学速度越慢;反之,若活化能越小,化学反应 速度就越快。在相同条件下,不同燃料的焦碳的燃烧反应, 其活化能是不同的,高挥发分煤的活化能较小,低挥发分煤 的活化能较大。各类煤的焦炭按方程反应的活化能的值 (MJ/kmol) 分别为: 褐煤:92~105;烟煤:117~134;无烟煤:140~147 4、压力对化学反应速度的影响 在反应容积不变的情况下,反应系统压力的增高,就意 味着反应物浓度增加,从而使反应速度加快。化学反应速度 与反应系统压力的次方成正比:
r kC0
当温度很高时(>1400℃),化学反应速度常数随温度的升 高而急剧增大,炭粒表面的化学反应速度很快,以致耗氧速 度远远超过氧的供应速度,炭粒表面的氧浓度实际为零。这
时»,则 ks≈ , k
r kC0
3、过渡燃烧区 介于上述两种燃烧区的中间温度区,化学反应 速度常数与氧的扩散速度系数处于同一数量级,因 而氧的扩散速度与炭粒表面的化学反应速度相差不 多,这时化学反应速度和氧的扩散速度都对燃烧速 度有影响。这个燃烧反映温度区称为过渡燃烧区。 在过渡燃烧区内,提高反应系统温度,改善氧的扩 散混合条件,强化扩散,才能使燃烧速度加快。 在煤粉锅炉中,只有那些粗煤粉在炉膛的高温 区才有可能接近扩散燃烧。在炉膛燃烧中心以外, 大部分煤粉是处于过渡区甚至动力区的。煤粉锅炉 着火区是动力区。 因此煤粉锅炉提高炉膛温度和氧的扩散速度都可 பைடு நூலகம்强化煤粉的燃烧过程。
B ks r
化学反应的化学反应速度
化学反应的化学反应速度化学反应速度是指单位时间内反应物消失或生成物生成的量,通常用摩尔数表示。
了解和掌握化学反应速度对于理解化学反应的动力学过程以及控制和优化化学过程具有重要意义。
本文将介绍化学反应速度的定义、影响因素以及相关实验方法。
一、化学反应速度的定义化学反应速度是指单位时间内反应物消失或生成物生成的量。
化学反应速度通常用反应物浓度变化率表示,即单位时间内反应物浓度的变化量与该时间段的时间间隔之比。
具体而言,化学反应速度可以用以下公式表示:v = ΔC/Δt其中,v表示化学反应速度,ΔC表示单位时间内反应物浓度的变化量,Δt表示时间间隔。
化学反应速度的单位常用摩尔/升·秒(mol/L·s)表示,也可以根据具体情况使用其他适当的单位。
二、影响化学反应速度的因素化学反应速度受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 反应物浓度:反应物浓度越高,反应发生的可能性越大,反应速度也就越快。
反之,反应物浓度越低,反应速度就越慢。
2. 温度:温度对化学反应速度有显著影响。
通常情况下,温度升高会导致反应速度加快,因为温度升高会增加反应物分子的平均能量,从而增加发生有效碰撞的可能性。
3. 催化剂:催化剂可以提高反应的速率,但本身在反应过程中不参与化学反应。
催化剂通过降低反应的活化能,有效促进反应物的反应。
4. 反应物的物理状态:反应物的物理状态也会对反应速度产生影响。
比如,溶液中的反应速度通常比固体中的反应速度更快,因为溶液中的反应物更易于扩散。
5. 反应物之间的作用:有时候,反应物之间的相互作用会影响化学反应速度。
有些反应需要先进行吸附、解离或解聚等步骤,这些步骤可能会大大影响反应速度。
三、测定化学反应速度的实验方法1. 扩散法:通过观察化学反应物在溶液中扩散的速度,可以初步了解反应速度。
比如,可以利用溶液的颜色变化或电导率变化等指标来间接测定反应速度。
2. 温度变化法:通过在不同温度下进行同一反应的实验,测定在不同温度下的反应速度,可以通过对温度和反应速度的关系进行数学处理,得到温度与反应速度的关系式。
人教版化学选修-化学反应速率PPT课件
练习3:反应A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)在
故选C。
不同情况下测得反应速率,其中反应速 12、317年,司马睿以建康(南京)为都城,建立东晋。
2.明确自觉遵守规则的要求。
(2)事情的发生、发展和结局如何;
率最快的是( B) 后来,随着社会生产的发展,科学的进步,特别是指南针的发现,使人们的活动范围越来越大了。不少人根据自己的发现,对上面那
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 程度的。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成 浓度的增加来表示。 2、用某物质表示某化学反应速率的计算式:
v(B) = ⊿—c—(B-) (v只为正值,且为平均速率) ⊿t
单位: 常用mol / (L·min)或mol / (L·s)
=物质的量的变化量之比 =化学计量数之比。
练习1:反应2R(g)+5Q(g) 4X(g)+2Y(g)
在2l的密闭容器中进行,20S后,R减少了
0.04mol,则平均每分钟浓度变化正确的是
(C D
)
A R:0.08mol·l-1 B Q:0.05mol·l-1
C X:0.12mol·l-1 D Y:0.06mol·l-1
推而广之:对于反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),
V(A) ︰V(B) ︰V(C) ︰V(D)
=a︰b︰c︰d
=△c(A)︰△c(B)︰△c(C)︰△c(D)
=△n(A)︰△n(B)︰△n(C)︰△n(D)
2)比较同一化学反应的速率的大小先必须统一 单位,且以一种物质为标准物质,均转化成标 准物质。(或除以各自的化学计量数,数值越 大,反应速率越大)
高中化学必修二化学反应速率三段式
高中化学必修二化学反应速率三段式引言化学反应速率是描述化学反应进行快慢的重要指标,它有助于我们了解反应过程以及如何控制反应速率。
化学反应速率与反应物浓度、温度、催化剂等因素密切相关。
本文将以高中化学必修二课程中涉及到的化学反应速率三段式为主题,详细介绍这一重要概念的定义、影响因素及实际应用。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指单位时间内反应物的消耗量或生成物的生成量。
一般来说,化学反应速率可以通过以下公式计算:速率 = △物质的变化量 / △时间其中,速率可以用物质的消耗量或生成量表示,△物质的变化量表示反应开始和结束时物质的变化量,△时间表示反应进行的时间。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受多种因素的影响,下面将介绍三个主要的因素。
1. 温度温度是影响化学反应速率最重要的因素之一。
一般情况下,随着温度的升高,反应速率也会增加。
这是因为温度升高会导致分子的平均能量增加,分子间的碰撞频率和能量也会提高,从而促进反应发生。
2. 反应物浓度反应物浓度是另一个影响化学反应速率的重要因素。
当反应物浓度增加时,反应物分子间的碰撞频率增加,有利于反应发生。
反之,反应物浓度降低会降低反应速率。
3. 催化剂催化剂是一种可以改变化学反应速率的物质。
催化剂可以通过降低反应的活化能,使反应更容易发生。
催化剂本身在反应中不发生化学变化,因此能够反复使用。
三、化学反应速率的实际应用化学反应速率的考察和应用在许多领域都有重要的应用价值。
1. 化学工业在化学工业生产中,了解和控制化学反应速率是非常重要的。
通过控制反应速率,可以提高生产效率、减少能源消耗,同时降低不必要的副反应和废物产生。
2. 环境保护化学反应速率的研究也与环境保护息息相关。
例如,在大气化学中,了解大气中反应速率有助于预测大气中污染物的浓度分布,从而采取相应的环境保护措施。
3. 生物学化学反应速率的研究对生物学也有重要意义。
生物体内的许多代谢过程都是化学反应,了解和控制这些反应速率有助于研究生物体的生理功能以及疾病的发生机理。
化学反应速率和化学平衡
第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率定义及表示方法不同的反应进行的快慢不一样。
如:快的反应:中和反应等;中等速率反应:氧化还原反应等;慢的反应:自然氧化等。
一、化学反应速率的定义:指在一定条件下,化学反应中反应物转变为生成物的速率。
二、化学反应速率的表示方法:单位时间内反应物或生成物浓度变化的正值(绝对值)例2-1:在CCl4中: 2N2O5 = 4NO2 + O2在一定的时间间隔:△t = t2-t1,△[N2O5] = [N2O5] 2-[N2O5] 1平均反应速率:经过的时间s 时间的变化Δt(s)[N2O5]mol·L-1Δ[N2O5]mol· L-1v(N2O5)mol· L-1·s-10 0 2.10 ————100 100 1.95 -0.15 1.5×10-3 300 200 1.70 -0.25 1.3×10-3 700 400 1.31 -0.39 9.9×10-4 1000 300 1.08 -0.23 7.7×10-4 1700 700 0.76 -0.32 4.5×10-4 2100 400 0.56 -0.20 3.5×10-4 2800 700 0.37 -0.19 2.7×10-4从表中可以看出:反应进行了100秒时:V N2O5 = |( 1.95-2.10) /(100-1)|= 1.5× 10-3mol· L-1· s -1V NO2 = |2× 0.15/100|= 3.0× 10-3mol· L-1· s -1V O2 = |0.15÷ 2/100|= 0.75× 10-3mol· L-1· s -1三种表示速率间关系:这种比例关系与反应的计量数有关。
化学教案认识化学反应的速度
化学教案认识化学反应的速度一、教学目标1.了解化学反应速度的概念,并能够进行简单的实验观察2.掌握影响化学反应速度的因素,包括物质浓度、温度、表面积和催化剂等3.培养学生的观察、实验和思考能力,培养学生的科学实验精神二、教学重点1.化学反应速度的概念和实验观察2.影响化学反应速度的因素及其实验验证三、教学内容1.化学反应速度的概念化学反应速度指的是单位时间内反应物消耗量或产物生成量的大小。
化学反应速度可以通过实验进行观察和测量。
例如在一定时间内测量其中一反应物的减少量或产物的增加量,即可得到反应速度。
2.影响化学反应速度的因素2.1物质浓度物质浓度越高,反应物分子之间的碰撞机会越多,反应速率越快。
通过实验验证,可以选取其中一化学反应,改变反应物浓度,并用比色法、电子天平等方法测量反应速率的变化。
2.2温度温度的升高会增加反应物分子的动能,分子间碰撞的频率也会增加,从而使反应速率增加。
通过温度变化实验,观察和测量反应速率的变化。
2.3表面积反应物的表面积越大,反应物与其他物质之间的接触面积越大,反应速率越快。
通过实验,对比切碎和不切碎的钙石灰和盐酸反应的速率差异。
2.4催化剂催化剂能够影响化学反应的速率,但不参与反应本身。
催化剂能够降低反应的活化能,从而使反应速率增加。
通过比较有无催化剂条件下的反应速率差异,观察和验证催化剂对反应速率的影响。
四、教学方法1.教师讲解与学生讨论相结合的方式进行知识点的讲解,引导学生思考和发现问题2.实验实施,鼓励学生观察和记录实验现象,并进行实验结果的分析和讨论3.提供实验材料和设备,供学生进行简单的实验操作4.小组合作学习,鼓励学生在小组中分工合作,互相交流和讨论五、教学步骤1.导入介绍化学反应速度的概念,并通过一个简单的实验观察引入,如将酵母和葡萄糖溶液倒入两个试管中,加热一个试管观察结果,并引出影响化学反应速度的因素。
2.知识点讲解与实验操作2.1讲解物质浓度和温度对化学反应速度的影响,并进行相应实验操作,观察和比较反应速率的变化。
燃烧理论第5章-新
第五章预混合气体火焰5.1 概述讨论预混合气体火焰问题就是要研究着火前燃料与氧化剂已经均匀混合成可燃混合气中的火焰传播机理。
在预混合火焰的传播过程中化学反应速度、传热、流动、扩散等都起着各自的重要的作用。
例如,汽油机中的燃烧是预混合火焰,火焰能在极短时间内传遍整个燃烧室,很重要的因素就是发动机在高速运动时气缸内有足够的气流及湍流强度,使燃烧能力大大增强。
在低温时化学反应速度慢,与扩散及传热相比,它在燃烧过程中所需的时间长。
因此,化学反应动力学(即反应速度)对火焰的传播起控制作用(即对燃烧过程起主要作用)。
在高温时则化学反应速度极快,而扩散与传热却相对是速度慢的环节。
因而,扩散与传热对火焰的传播起着控制作用。
预混合气体的火焰锋面将燃料混合气体与燃烧产物分开。
火焰锋面及其前后成分、温度、密度、速度、压力等的分布情况如图5-5(b)所示。
由于燃烧过程是复杂的化学反应过程,通常它是由许多个中间反应过程所组成。
因而,在火焰锋面处有许多复杂的、不稳定的、极为活泼的中间产物。
所有上述变量随火焰锋面厚度方向的变化情况称之为火焰的结构。
5.2 燃烧分类 (爆燃与缓燃)在燃烧现象中,火焰的传播速度与气流的流动状态及速度有关。
当火焰的传播速度大到有激波出现并同时伴随着燃烧时,在火焰锋面两侧有很大的压力突变,称之为爆燃(爆震波、爆轰,取决于所在学科,见下表),此时火焰锋面随同爆震波一起前进,燃烧速度(即火焰传播速度)极快。
当载气流的流速较低时燃烧速度较慢。
火焰锋面前后的压差较小,称之为缓燃,一般的工业及生活中的燃烧均属此类。
表5-4所示为一些预混合气的爆震速度。
下面讨论上述两种燃烧现象与载气流速度及燃烧前后压力变化的关系。
图5-2所示为一水平安置的内部充满可燃混合物的等截面圆管,火焰面从管的左端向管内传播。
图5-2 在可燃混和气的水平管内的反应锋面的传播设燃烧波以稳定的速度沿管向右传播。
如取运动着的波面为坐标,取该处为x=0,则可将该波面看作静止的,可燃混合气以恒速(即燃烧速度)流向反应波处,并认为波前方的反应物及波后面的产物各自为均匀的、无粘性并不导热的,下标s 及f 分别代表反应物及产物,由一维的质量守恒、动量守恒及能量守恒方程对介质从s 状态到f 状态的流动有:s s f f u u ρρ= (连续方程) (5.1)22s s s f f fu p u p ρρ+=+ (Bernolli 动量方程) (5.2) 2222f s s f u u h h +=+ (能量方程)(5.3)在这里,焓的定义中还包括化学生成焓在内。
(完整word版)无机化学选择题及答案
第一章 化学基本概念和定律习题一。
选择题1. 实际气体接近理想气体的条件是( A )A 。
低压高温 B. 高压低温 C. 低温低温 D. 高温高压2. 下列关于分子论的论点,正确的是( C )A 。
一切物质都是由分子组成的B 。
分子是保持原物质性质的最小微粒C 。
分子是保持原物质化学性质的微粒 D. 以上论述都不正确3. 标况下某气体1.12升,质量为1.25克,则H 2的扩散速度是同条件下该气体扩散速度的( C )倍A. 12.50B. 0.08C. 3.54 D 。
0。
354. 关于摩尔的概念,下列说法正确的是( A )A. 摩尔是计量一系统物质中所含基本单元数量多少的数量单位B 。
摩尔是”物质的量”的单位,它是一系统的物质的量,该系统中所含的基本单元数与0。
012kg C —12的原子数目相等第二章 化学平衡习题一.选择题1. 合成氨反应: N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)的平衡常数3N NH p 2H23p p p K =:当体系总压力增大一倍时,同温下重新建立平衡,此时: 3H N 2NH p 223'p 'p 'p 'K =, K p 与K p ’的关系为( D )A 。
K p =1/4K p ’B 。
K p =4K p 'C 。
K p =K p ’ D. K p 与K p ’没有如上关系2. 在276K 时反应: CO (g)+H 2O(g )CO 2(g)+H 2(g )的Kc=2。
6,当CO(g)与H 2O(g )的浓度(mol·L -1)以何种比例(与下列各组数据接近的)混合时,可得到90%的CO 的转化率( D )A 。
1:1 B. 1:2 C. 1:4 D 。
1:53. 下列反应处于平衡状态, 2SO 2(g)+O 2(g )2SO 3(g ) △H=-200kJ·mol —1,欲提高平衡常数Kc 的值,应采取的措施是( A ) A. 降低温度 B. 增大压力 C 。
第5章 化学热力学和化学动力学基础
该式代表在标准态时,1molH2(g)和1molI2(g)完全反应生成 2 molHI(g),反应放热25.9kJ。
标准态时化学反应的摩尔焓变称为标准摩尔焓,用符号 r H m 表示。
2. 书写和应用热化学方程式时注意事项:
(1)明确写出反应的计量方程式,计量系数可以是整数,也 可以是分数。
2013-8-7 20
对 r Gm的影响;
4、掌握化学平衡的概念、化学平衡移动的规律及标
准平衡常数的相关计算。
2
生产中的两个问题:
化学反应的方向、程度和能量变化问题 化学反应进行的速率问题 解决方法
化学热力学 化学动力学
2013-8-7
3
5.1 基本概念
5.1.1化学计量系数和化学反应进度 对于一般的化学反应:
2013-8-7 24
掌握
3. 标准摩尔生成焓 f H m
在一定温度、标准压力下,由元素的稳定单质生成 1mol某物质时的反应热称为该物质的标准摩尔生成焓,用 符号 f H m (T)表示。
298.15K时温度T 可以省略。单位:kJ· -1 mol 由标准摩尔生成焓的定义可知,任何一种稳定单质的 标准摩尔生成焓都等于零。 H m (H2,g)= 0, f f H m(O2,g)=0。但对于有不同晶态的固体单质来说,只有 稳定态单质的标准摩尔生成焓才等于零。 f H m (石墨)=0, 而 f H m (金刚石)=1.9 kJ· -1。同时规定 f H m(H+,aq)=0, mol 其它离子可按此计算。
2013-8-7 11
5.2.3 热力学第一定律
定义:自然界的一切物质都具有能量;能量有各种不同的形
式,能够从一种形式转化为另一种形式;在转化过程中, “能量不生不灭,总值不变”。能量守恒与转化定律应用于 热力学系统,就称为热力学第一定律。
化学反应速率
23
NO2(g) + CO(g) = NO(g) + CO2(g)
v = k[c(NO2)]2
H2(g) + I2(g) = 2HI(g)
二级反应
v = kc(H2)c(I2)
S2O82-(aq) + 3I-(aq) = 2SO42-(aq) + I3-(aq) v = kc(S2O82-)c(I-)
瞬时速率精确表示化学反应在某一指定 时刻的速度,更重要。
5
dc B dt
为导数,它
的几何意义是 c-t 曲线
c
反应物
上某点的斜率。
t
6
▼ 用反应中的任何物质表示反应速率数值上都是 一样的。
1 dcA 1 dcD ν = - —. —— = - —. —— a dt d dt 1 dcG 1 dcH = — . —— = — . —— g dt h dt
16
反应级数与反应分子数是两个不同的概 念。反应级数是指速率方程中浓度项的幂指 数之和,可利用实验测定,它体现了反应物 浓度对反应速率的影响,其数值可能是整数、 分数或零,也可能是负数。反应分子数是对 基元反应而言的,它是由反应机理所决定的, 其数值只可能是 1、2、3 。在基元反应中, 反应级数和反应分子数是一致的。
斜率=
Ea R
lnk
截距 = lnA
1 T 31
已知:T1—k1, T2—k2,则有:
Ea ln k1 ln A RT1
Ea ln k 2 ln A RT2
②—①
①
②
k 2 Ea (T2 T1 ) ln k1 R T1T2
32
例2 反应 C2H4(g)+ H2(g)= C2H6(g) 在 700 K时速率常数 k1 = 1.3×10-8 L/mol·s,求 730 K时的速率常数k2。已 知该反应的活化能Ea = 180 kJ/mol。
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6.氨在金属钨表面分解,当氨的浓度增大一倍,其反应速度没有变化,则该反应属( )级反应,
A. 0 B. 1 C. 2 D.无法判断
7.已知:2NO+2H2=N2+2H2O,当反应容器体积增大一倍,其反应速度为原来的1/8,则该反应为( )级反应.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 0
32.某温度下,一个可逆反应的平衡常数为Kc,同温下,经测定,计算得,Qc<Kc,则此反应( )
A.处于平衡状态B.正向进行
C.逆向进行D.没有具体数据,无法判断
33.一定温度下,可逆反应2CO(g)+O2(g)→2CO2(g)达平衡,Kp与Kc的关系为( )
A. Kp=Kc B. Kp=Kc/RT C.Kp=Kc(RT) D. Kp=1/KC
10.正反应的活化能大于逆反应的活化能,则正反应的热效应为( )
A. 0 B.大于0 C.小于0 D.
11.关于活化能的叙述正确的为( )
A.活化能是活化配合物具有的能量。
B.一个反应的活化能越高,反应速度越快。
C.活化能是活化分子平均能量与反应物分子平均能量之差。
D.正逆反应的活化能数值相等,符号相似。
A.使反应体系的活化分子百分数增高。
B.使反应体系的活化分子总数增多。
C.使反应体系的活化分子百分数降低。
D.使反应体系的活化能降低。
18.下列关于催化剂具有的特性的叙述错误的是( )
A.能改变所有反应的反应速度。
B.能改变由热力学确定的可行反应的反应速度。
C.催化剂有选择性,一种催化剂仅对某些反应有催化作用。
A.速度方程可由化学方程式导出B.反应级数只能是正整数
C.反应速度决定于最慢的基元反应D.一般由三个基元反应构成
29.对一个化学反应,下列说法中正确的是( )
A. △H越负,反应速度越快B.活化能越小,反应速度越快
C.活化能越大,反应速度越快D. △S越负,反应速度越快
30.在298K,101.325kPa时,反应O3+NO=O2+NO2的活化能为10.7kJ·mol-1△H为-193.8kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为( )kJ·mol-1
34.如果反应A+2B=2C的速度方程可表示为:V=kCC和V=kCC,则( )
A. k>kB. k<kC. k=k
D.不能确定.
35.对于反应mA+nB=pC+qD,当分别用A,B,C,D的浓度变化表示速度时,其k值存在的关系是( )
A.k =k =k =kD
B. k =k =k =k
C. mk =nk =pk =qk
A. -204.5 B. 204.5 C. 183.1 D. -183.1
31.对于反应速度常数k,下列说法正确的是( )
A.速度常数值随反应物浓度增大而增大; B.每个反应只有一个速度常数;
C.速度常数的大小与浓度有关; D.速度常数随温度而变化;
E.在完全相同的条件下,快反应的速度常数大于慢反应的速度常数.
A. 2.5×10mol·L-1·S-1B. 1.25×10mol·L-1·S-1
C. 1.25×10mol·L-1·S-1D.2.5×10 mol·L-1·S-1
24.反应mA+nB=pC+qD的反应速度间的关系为V :V :V :V =1:3:2:1,则m:n:p:q=( )
A. 1:1/3:1/2:1 B. 1:3:2:1
C. 3:1:2:3 D. 6:2:3:6
25.基元反应2A+B=2C当温度为T时反应速度为V,当温度为T2时,反应速度为V2,若T >T2,则下列关系正确的是( )
A. V >V2,k >k2; B. V =V2,k >k2;
C. V <V2,k =k2; D. V <V2,k <k2.
26.下述关于k=Ae的说法错误的是( )
10.对基元反应而言,反应分子数与反应级数____________________,对非基元反应,讨论反应分子数_______________________________.
11.已知基元反应A + B = C + D当C =0.2mol·L-1,C =0.1mol·L-1时,V =0.01mol·L-1·S-1,则k=_____________.当C =0.50mol·L-1CB=0.20 mol·L-1时,则V =___________
2.根据热力学计算自由能变为负值的反应,在该条件下,却观察不到明显的反应,为什么.(用有效碰撞理论说明).
3.试用有效碰撞理论说明影响反应速度的因素有哪些,如何影响.
4.已知某反应,在700K时能够进行,当浓度为1mol·dm时,其碰撞次数可高达3.4×1034次/秒,而实际反应速度却为1.6×10 mol·dm s-1,为什么?
14.已知: A+B=C为简单反应,则此反应速度常数的单位是______________.反应速度的单位是________________.
15.在复杂反应中,反应速度主要决定于________________________,这一步骤叫做_______
三.问答题
1.水在常压下100℃沸腾,但在常温下也能不断挥发,用分子能量分布说明.
A. 12k B. 18k C. 20k D. 6k
3.有基元反应,A+B=C,下列叙述正确的是( )
A.此反应为一级反应
B.两种反应物中,无论哪一种的浓度增加一倍,都将使反应速度增加一倍
C.两种反应物的浓度同时减半,则反应速度也将减半
D.两种反应物的浓度同时增大一倍,则反应速度增大两倍,
4.298K时,反应aW+bY=dZ的实验数据如下:初始浓度(mol·L-1)初速度(mol·L-1·S-1)
A. 0.5 B. 0.1 C. 0.2 D. 0.025 E. 0.0125
二.填充题
1.已知A+B=2C为简单反应,则k的单位是__________,该反应为_____级反应。
2.按反应物分子数,基元反应可分为______________类,绝大多数基元反应属于________________.
8.已知反应: mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),当体系总压力增大一倍时,反应速度为原来的8倍,而A的分压为原来的一半时,反应速度为原来的1/4,则该反应的速度方程为________________________,总反应级数为__________
9.利用阿累尼乌斯公式将K对1/T作图,可得一条直线,直线的斜率为_________________,在纵坐标上的截距为_________________.
第五章化学反应速度习题
一.选择题
1.下列说法错误的是( )
A.一步完成的反应是基元反应。
B.由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。
C.由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。
D.基元反应都是零级反应。
2.若有一基元反应,X+2Y=Z,其速度常数为k,各物质在某瞬间的浓度:
C =2mol·L-1C =3mol·L-1C =2mol·L-1,则v为( )
C C
1.0 1.0 2.4×10
2.0 1.0 2.4×10
1.0 2பைடு நூலகம்0 4.8×10
1.0 4.0 9.6×10
此反应对W,Y的反应级数分别为( )
A. a B. b C. 0 D. 1 E. 2
5.已知2A+2B=C,当A的浓度增大一倍,其反应速度为原来的2倍,当B的浓度增大一倍,其反应速度为原来的4倍,总反应为( )级反应.
5.一般情况下,升高温度反应速度加快了,为什么?试用阿累尼乌斯公式说明.
6.温度不变时,给反应加入正催化剂,为什么反应速度加快了,试用阿累尼乌斯公式说明.
7.IO3+8I-+6H+→ 3I3+ 3H2O的反应机理如下:
(1) IO32-+2H+→ H2IO3(快速平衡)
A. A称指前因子,单位与k相同,一般不随温度而变
B. E是化活能,对给定反应可视为定值
C. -E /RT指数,本身无量纲;
D. k与T成反比
27.对于所有零级反应来说,下列叙述正确的是( )
A.活化能很低的反应B.反应速度与反应物的浓度无关
C.反应速度常数为零D.反应速度与时间有关
28.对于非基元反应,( )
8.下列叙述正确的是( )
A.反应的活化能越小,单位时间内有效碰撞越多。
B.反应的活化能越大,单位时间内有效碰撞越多。
C.反应的活化能越小,单位时间内有效碰撞越少。
D.反应的活化能太小,单位时间内几乎无有效碰撞。
9.某一反应的活化能为65KJ·mol-1,则其逆反应的活化能为( )
A. 65kJ·mol-1B. -65kJ·mol-1C.0 D.无法确定
A. Cu+B. Cu2+C. Fe2+D. Fe3+
14.催化剂通过改变反应历程来加快反应速度,这是由于( )
A.增大碰撞频率B.增大平衡常数值
C.减小速度常数值D.降低反应活化能
15.一反应物在某条件下的最大转化率为35%,若在相同条件下,加入正催化剂,则它的转化率将( )
A.大于35% B.等于35% C.小于35% D.无法判知
5.在一个基元反应中,如果加入一种正催化剂,反应速度V正增大了某一倍数则速度常数K正___________同一倍数,V逆和k逆_________倍数
6.催化剂之所以能改变化学反应速度是因为_________,_________
7._______,__________________的反应速度与各反应物浓度系数次方的乘积成正比.