湖北黄冈市红安高中化学第二章化学反应速率和化学平衡22反应速率和限度知识点总结及测4.docx

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1、化学反响速率学习目的:1.理解化学反响速率的概念,驾驭化学反响速率的定量表示方法,会进展化学反响速率的简洁计算。2.尝试用定量试验进展探究,学会化学反响速率的测量方法。3.理解活化能的含义及其对化学反响速率的影响,理解有效碰撞理论。重点难点:1.活化能的含义及其对化学反响速率的影响。2.理解有效碰撞理论。3.温度、浓度、压强与催化剂对化学反响速率的影响的一般规律,并驾驭缘由与结论。学问梳理一、反响速率 1.定义:化学反响速率是用来衡量化学反响进展快慢程度的物理量,通常用单位时间内反响物浓度的削减或增加来表示。2.定义式: 3.单位:molL-1s-1、molL-1min-1、molL-1h-1

2、 或 mol/(Ls)、mol/(Lmin)、mol/(Lh)【留意】 化学反响速率是指一段时间内的平均速率,且反响速率均取正值,即。 在肯定温度下,固体与纯液体物质,单位体积的物质的量保持不变,及物质的量浓度为常数,因此它们的化学反响速率也被视为常数。此时可以用单位时间内物质的量的变更量来表示反响速率。 表示化学反响速率时要指明详细物质,同一个反响选用不同物质表示的速率,数值可能会不同,但意义一样,其速率数值之比等于相应反响物计量数之比。 比拟同一个反响在不同条件下速率大小,要折算为同一物质表示的速率进展比拟。【例题1】在2L的密闭容器中,参加1mol与3mol的H2与N2,发生 N2 +

3、3H2 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求用N2、H2、NH3分别表示反响的化学反响速率。【例题2】对于反响A + 3B = 2C + 2D,下列数据表示不同条件的反响速率,其中反响进展得最快的是(A ),反响进展快慢程度相等的是( BD )A.v (A) =0.7mol/(LS) B. v (B) =1.8mol/(L S)C. v (C) =1mol/(L S) D. v (D) =1.2mol/(L min)【例题3】 某温度时,容积为 2L 的密闭容器时,X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变更状况如图:(1)写该反响的化学方程式 3X + Y 2Z(2

4、)在 3min 内 X 的平均反响速率为 0.05 molL-1min-12.有效碰撞理论(1)有效碰撞与化学反响:可以发生化学反响的分子碰撞叫做有效碰撞,可以发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有比一般分子(非活化分子)更高的能量。活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂,从而导致化学反响的发生。但是,活化分子也并不是没次碰撞都能引起化学反响的发生。(2)活化分子的碰撞取向与化学反响:分子间的自由碰撞必定会有不同的碰撞取向。探讨发觉,有效的分子碰撞,分子除了要有足够的能量以外,还要有适宜的碰撞取向,若分子碰撞取向适宜,就发生化学反响;若分子碰撞取向不适宜,则化学反响不能发生。也就是说

5、,只有活化分子以适宜的取向发生碰撞以后,才能使分子内的化学键断裂,从而引发化学反响。一句话,活化分子根据适宜的取向所发生的有效碰撞才能发生化学反响。(3)活化能:为了把“有效碰撞”概念详细化,人们把可以发生有效碰撞的分子叫做活化分子,同时把活化分子多出的那局部能量称作活化能,即活化能是活化分子平均能量与一般反响物分子平均能量的差值。【留意】活化能相当于化学反响的“门槛”,对于同一化学反响,其活化能越低,反响速率越快。催化剂就是通过参加反响变更反映历程降低反响的活化能来进步反响速率的。【例4】某反响的反响过程中能量变更如图所示,下列叙述正确的是( C )0反响过程能量无催化剂有催化剂H反响物生成

6、物E2E1 A 该反响为放热反响B 催化剂能变更该反响的焓变C 催化剂能降低该反响的活化能D 逆反响的活化能大于正反响的活化能【例5】反响A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变更如图所示,答复下列问题。(1)该反响是_反响(填“吸热”“放热”); (2)当反响到达平衡时,上升温度,A的转化率_(填“增大”“减小”“不变”),缘由是_;(3)反响体系中参加催化剂对反响热是否有影响_,缘由是_:(4)在反响体系中参加催化剂,反响速率增大,E1与E2的变更是:E1_,E2_(填“增大”“减小、”“不变”)。(1)放热(2)减小;该反响正反响为放热反响,上升温度使平衡向逆反响方向挪动;

7、(3)不影响;催化剂不变更平衡的挪动。(4)减小、减小【例6】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反响过程的能量变更如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的H=99kJmol1.请答复下列问题:(1)图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反响的反响热有无影响? 。该反响通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点上升还是降低? ,理由是 ;(2)图中H= KJmol1;(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被复原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ;(4)假如反响速率v(SO2)为0.05 molL1mi

8、n1,则v(O2)= molL1min1、v(SO3)= molL1min1;(1)反响物能量 生成物能量 无影响 降低 因为催化剂变更了反响的历程使活化能E降低 (2)198 (3)SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 (4)0.025 0.05 (5)S(s)+O2(g) =2SO2(g)H1=296 KJmol1 , SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) H2=99 KJmol1 3S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) H=3(H1+H2)=1185 KJmol13.化学反响速率图像的分析方法 化学反响速率图像是化学反响速率变更状况在直角坐标系

9、中以图的形式表达的结果,是化学反响速率变更规律的反映。相识与应用化学反响速率图像时,要立足于化学反响方程式,应用化学反响速率变更的规律,分析直角坐标系及其图像的含义。(1) 敏捷应用“反响速率之比=化学计量数之比=浓度变更量之比=物质的量变更量之比”这一公式求解化学反响速率、确定物质的化学计量数、书写化学方程式。(2) 根据外界条件对化学反响速率的影响,分析反响过程中速率的变更,从而推断物质浓度、气体体积、气体的密度、摩尔质量等量的变更。常见的图像类型有: 速率时间图。此类图像定性提醒了正、逆反响速率随时间变更的规律,表达了平衡的“动、等、定、变”的根本特征,以及平衡挪动的方向等。 浓度时间图

10、。此类图像能说明各平衡体系在反响过程中的变更状况。此类图像要留意各物质曲线的折点时刻一样,各物质浓度变更的内在联络及其比例符合化学方程式中的计量数关系。【例7】肯定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反响的影响如下图所示。下列推断正确的是( A )A 在0-50min之间,pH=2与pH=7的讲解百分率相等B 溶液酸性越强,R的降解速率越小C R的起始浓度越小,降解速率越大D 在20-25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04mol/(L。min)T1碘化氢的量时 间T2【例8】在密闭容器中进展如下反响:H2(g) I2(g) 2HI(g),在温度T1与T2时,产物的量与

11、反响时间的关系如下图所示符合图示 的正确推断是(D)AT1T2,H0 BT1T2,H0CT1T2,H0 DT1T2,H0 【例9】肯定温度下,向1 L密闭容器中参加1 mol HI(g)发生反响2HI H2 I2,H2物质的量随时间的变更如图所示。02 min内的平均反响速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。 一样温度下,若开场参加HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。 a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.到达平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数 0.1 molL1min1; 64; b随堂练习1(1) 在某一化学反响中,反响物B的浓

12、度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L,则在这5s内B的化学反响速率是多少 ?(2)一个5L的容器里,盛入8.0mol某气态反响物,5min后,测得这种气态反响物剩余6.8mol,则这种反响物的化学反响速率是多少?2.在铝与稀硫酸的反响中,已知10s末硫酸的浓度削减了0.6 mol/L,若不考虑反响过程中溶液体积的变更,则10s内生成硫酸铝的平均反响速率是( )A、0.02 mol/(Lmin) B、1.8mol/(Lmin) C、1.2 mol/(Lmin) D、0.18 mol/(Lmin)3在m A + n B p C的反响中,m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a

13、mol/L,B每分钟削减1.5a mol/L,A每分钟削减0.5a mol/L,则m:n:p为( )A、2:3:2B、2:3:3C、1:3:2D、3:1:24在N2+3H2 2NH3的反响中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了0.6mol/L,在些段时间内用H2表示的平均反响速率为0.45mol/(Ls),则此段时间是( )A.1s B.2s C.4 4s D. 1 .33s5对反响A(g)+3B(g) 2C(g)来说,下列反响速率中最快的是( ) A.(A)=0.3mol/(Lmin) B.(B)=0.6mol/(Lmin) C.(C)=0.5mol/(Lmin) D.(A)=0.01mol

14、/(Ls)6. 已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反响速率分别用 (NH3)、(o2) (NO)、(H2O) 表示 ,则正确的关系是()A. (4/5)(NH3)(O2) B. (5/6)(O2)(H2O) C. (2/3)(NH3)(H2O) D. (4/5)(O2)(NO)7. 将4mol A气体与2mol B气体在2 L的容器中混合并在肯定条件下发生如下反响 2A(g)+B(g);2C(g) 若经2 s(秒)后测得C的浓度为O6molL-1,现有下列几种说法:用物质A表示的反响的平均速率为0.3mol(LS) 用物质B表示的反响的平均速率为0.6mol(LS) 2s时物质A的转化率

15、为70 2s时物质B的浓度为0.7molL-1 其中正确的是( ) A B C D8已知2 SO2+ O2 2 SO3,若反响速率分别用v(SO2) 、 v(O2) 、 v(SO3)表示,则下列式子正确的是( )A、2v(SO3)=v(O2) B、v(SO2)=v(O2)=v(SO3)C、1/2v(SO2)=v(O2) D、v(O2)=2v(SO2)9. 已知NO2与N2O4可以互相转化:2NO2(g)N2O4(g) H 0。在恒温条件下将肯定量NO2与N2O4的混合气体通入 一容积为2 L的密闭容器中,反响物浓度随时间变更关系如右图。下列说法不正确的是A图中的两条曲线,X是表示NO2浓度随时

16、间的变更曲线B前10 min内用v(N2O4)表示的化学反响速率为0.2 mol/(Lmin)C25 min时,NO2转变为N2O4的反响速率增大,其缘由是将密闭容器的体积缩小为1LD前10 min内用v(NO2)表示的化学反响速率为0.04 mol/(Lmin)10将化合物A的蒸气2mol充入0.5 L容器中加热,发生分解反响2A(g)=B(g)+nC(g),反响到3min时,容器中A的浓度为1.6mol/L,并测得这段时间内用C的浓度变更表示的平均反响速率为(C)=1.2mol/(Lmin)求化学方程式中的计量数n的值以B的浓度变更表示该反响的平均速率课后作业一.选择题(每题有一或二个选项

17、符合题意)1消费生活中不同的化学反响进展的快慢不同,下列反响中,能在瞬间完成的是 A塑料老化 B.爆竹爆炸 C.钢铁生锈 D.食物腐败 ( )2在测量化学反响速率时,可以利用的相关性质为( ) A气体的体积与体系的压强 B.颜色的深浅 C固体的物质的量多少 D.反响的猛烈程度3下列说法正确的是( ) A化学反响速率通常用单位时间内反响物或生成物的质量变更来表示 B用不同物质的浓度变更表示同一时间内、同一反响的速率时,其数值之比等于反响方程式中对应物质的化学计量数之比。 C化学反响速率的单位由时间单位与浓度单位确定。 D在反响过程中,反响物的浓度渐渐变小,所以用反响物表示的化学反响速率为负值4在

18、的反响中,经过一段时间内,的浓度增加了,在此段时间内用表示的平均反响速率为,则所经过的时间是( ) A. B. C. D. 5在密闭容器中充入N2与H2,合成NH3,到2秒末测得,(H2) =0.45 mol / (Ls),则2秒末NH3的浓度为( ) A. 0.5 mol / L B. 0.45 mol / L C. 0.6 mol / L D. 0.55 mol / L6已知反响A+3B=2C+D在某段时间内以A的浓度变更表示的化学反响速率为1mol/(Lmin),则此段时间内以C的浓度变更表示的化学反响速率为( )A.0.5mol/(Lmin) B.1 mol/(Lmin) C.2 mo

19、l/(Lmin) D.3 mol/(Lmin)7反响刚开场时,的浓度为,的浓度,后测得浓度为,则此时间内,下列反响速率表示正确的是( ) A. B. C. D. 8. 甲、乙两个容器内都进展AB的反响,甲容器内每分钟削减了4molA,乙容器内每分钟削减2molA,则甲容器内的反响速率比乙容器内的反响速率( )A快B慢C相等D无法推断9. 在2A+B3C+4D反响中,表示该反响速率最快的是( )Av(A)=0.5mol/L sBv(B)=0.3mol/L sCv(C)=0.8mol/L sDv(D)=1mol/L s10. 可逆反响:在4种不同的状况下的反响速率分别为 该反响进展速率相等的是(

20、) A. B. 与C. D. 与11. 已知某反响的各物质浓度数据如下: 起始浓度() 2s末浓度() 据此可推算出上述方程式中各物质的计量数之比是( ) A. 9:3:4B. 3:1:2C. 2:1:3D. 3:2:112. 将与放入10L真空容器内,某温度下发生反响:,在最初的0.2s内,消耗A的平均速率为,则在0.2s末,容器中C的物质的量是( ) A. B. C. D. 13. 合成氨的反响为:3H2 + N2 2NH3,其反响的速率可分别表示为v(H2)、v(N2)、v(NH3)(单位为mol/(Ls),则下列关系正确的是 A、v(H2)v(N2)= v(NH3) B、v(H2)3

21、v(N2) C、v(N2)2 v(NH3) D、v(NH3) v(H2)二.填空题14. 在2 L密闭容器中发生3A(g)+ B(g)2C(g)的反响。若最初参加的A与B的物质的量都是4 mol ,A的平均反响速率是0.12 mol / (L。s),则10 s后,容器中B的物质的量是_mol。15. 可逆反响:,在VL容器内若A的浓度为amol/L、B的浓度为bmol/L。1分钟后,测得容器内A的浓度为,这时B的浓度为_,C的浓度为_。这段时间内反响的平均速率若以物质A的浓度变更来表示,应为_。16.某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变更曲线如图所示。由图中数据分析,该反响

22、的化学方程式为_ _。反响开场至2 min,Z的平均反响速率为 。三.计算题:17.在一密闭的2 L容器中装有4 mol SO2与2 mol O2,在肯定条件下开场反响。2 min末测得容器中有1.6 mol SO2,请计算:(1)2 min末SO3的浓度; (2)2 min内SO2的平均反响速率。随堂练习答案1、0.3 mol/(Ls) 0.048 mol/(Lmin)2、A 3、D 4、B 5、D 6、D 7、B 8、C 9.解析:该反响正反响是吸热反响,又是分解反响,随着温度的上升,气体的平均相对分子质量有变小趋势,是平衡向正反响方向挪动的结果。若B、C都是固体或液体,则气体的平均相对分

23、子质量不变;若C为固体或液体, B为气体,符合题意;若B与c都是气体,也符合题意。答案是CD。作业答案1B 2AB 3BC 4B 5C 6C 7AD 8D 9B 10B 11B 12B 13B14解:由A的平均反响速率知,在10s内A的物质的量削减:0.12 mol / (L。s) 10s 2 L = 2.4 mol 3A(g)+ B(g)2C(g)起始物质的量(mol) 4 4 0转化物质的量(mol) 2.4 0.8 1.610 s后物质的量(mol) 1.6 3.2 1.615解: 起始浓度(mol/L) a b 0 0 转化浓度(mol/L) a-x b(1-x/a) c(1-x/a)

24、 d(1-x/a) 1分后浓度(mol/L) x bx/a c(1-x/a) d(1-x/a) vA = (a-x) mol/L/ 1min = (a-x) mol/(L.min)16.解:由图知X 、Y的物质的量削减为反响物,Z的物质的量增加为产物。 反响方程式为 : 3X + Y 2Z vZ = nZ /(t v)= 0.2 mol/(2L2min) = 0.05 mol/(L.min)17.解: 2 SO2 + O2 2 SO3 起始物质的量(mol) 4 2 0转化物质的量(mol) 2.4 1.2 2.42min末物质的量(mol) 1.6 0.8 2.4(1) C( SO3)= 2.4 mol/2 L = 1.2 mol/L(2) V(SO2) = 2.4 mol/(2 L2 min) = 0.6 mol/(L.min)

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