核心素养提升23化学反应速率常数
化学反应速率常数公式
化学反应速率常数公式概念和背景：在化学反应中，反应速率是指反应物消耗或产物生成的速度。
反应速率常数是描述反应速率的物理量，它反映了单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
反应速率常数的值会受到温度、浓度、催化剂等因素的影响。
化学反应速率是由反应物浓度的变化导致的。
根据速率定律，反应速率与反应物浓度之间存在一定的关系。
对于简单的化学反应，反应速率常数可以通过实验测量得到。
化学反应速率常数公式：对于以物质A和B为反应物，C为产物的一级反应，其速率常数可以表示为：v = k[A]v表示反应速率，k表示反应速率常数，[A]表示反应物A的浓度。
一级反应速率常数公式的特点是反应速率与反应物浓度之间呈线性关系。
对于以物质A和B为反应物，C为产物的二级反应，其速率常数可以表示为：v = k[A][B]v表示反应速率，k表示反应速率常数，[A]和[B]分别表示反应物A 和B的浓度。
二级反应速率常数公式的特点是反应速率与反应物浓度的乘积之间呈线性关系。
对于高级反应，速率常数公式更加复杂，通常涉及到更多的反应物浓度。
影响化学反应速率常数的因素：1. 温度：温度是影响反应速率的主要因素之一。
一般来说，随着温度的升高，化学反应速率常数会增大。
这是因为温度升高会增加反应物的热运动，增加反应物之间的碰撞频率，进而导致更多的有效碰撞。
2. 浓度：反应物浓度是影响反应速率常数的关键因素。
反应物浓度的增加会增大反应物之间碰撞的频率，从而增加有效碰撞的机会，提高反应速率。
3. 催化剂：催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率。
催化剂通过提供一个不同的反应通道，降低了反应物之间碰撞的能量要求，加快了反应进程。
4. 反应物的物理状态：反应物的物理状态也会影响反应速率。
在液相反应中，分子之间的距离相对较近，碰撞的频率较高，导致反应速率较快。
而在气体相反应中，分子之间距离较远，碰撞的频率较低，反应速率相对较慢。
使用化学反应速率常数公式：通过测量反应速率和反应物浓度的变化，可以得到反应速率常数。
化学反应的速率常数计算公式
化学反应的速率常数计算公式化学反应速率常数是描述化学反应速度快慢的物理量，通常用k表示。
它是在一定温度下，反应物浓度单位时间内消失或生成的物质的摩尔数与反应物浓度的乘积的比值。
化学反应速率可用动力学方程进行描述，其中的速率常数是一个关键参数。
本文将介绍化学反应速率常数的计算公式及其含义。
一、速率常数的基本定义速率常数（k）定义为在一定温度下，反应物浓度单位时间内消失或生成的物质的摩尔数与反应物的浓度的乘积的比值。
速率常数反映了反应的快慢程度。
二、速率常数的计算公式速率常数的计算公式取决于反应的级数。
根据反应级数的不同，可以分为一级反应、二级反应和零级反应。
1. 一级反应一级反应的速率常数计算公式为k = k0 * e^(-Ea/RT)，其中k0为指前因子，Ea为活化能，R为气体常数，T为温度（单位为开尔文）。
该公式描述了一级反应速率常数和温度之间的关系。
2. 二级反应二级反应的速率常数计算公式为k=A*e^(-Ea/RT)，其中A为碰撞频率因子。
二级反应的速率常数也与温度有关。
3. 零级反应零级反应（亦称为无级反应）的速率常数计算公式为k = k0，其中k0为指前因子。
与温度无关，速率常数固定。
三、速率常数的物理意义速率常数描述了反应的快慢程度，它越大代表反应速率越快，反之越慢。
速率常数与反应物浓度和温度相关。
在一定温度下，反应物浓度越高，速率常数越大；反应温度越高，速率常数也越大。
速率常数的单位通常为mol/(L*s)，取决于反应级数。
四、实例分析以一级反应为例，假设某一化学反应的速率常数为0.1 L/mol/s，活化能为50 kJ/mol，温度为298 K。
根据速率常数计算公式k = k0 * e^(-Ea/RT)，代入相关数值计算得到k = k0 * e^(-50000/(8.314*298))。
通过计算可得到速率常数的具体数值。
五、结论化学反应速率常数是描述反应快慢的物理量，根据反应级数的不同，计算公式也不同。
化学反应的反应速率常数
化学反应的反应速率常数反应速率常数是描述化学反应速率的一个重要参数。
它表示单位时间内反应物消耗或生成物产生的量与各反应物浓度的关系。
本文将介绍反应速率常数的定义、影响因素以及常见计算方法。
一、定义反应速率常数（k）定义为在特定温度下，反应物浓度为单位浓度时，反应速率的比例常数。
在一个简化的化学方程式中，如A → B，反应速率常数k可以表示为：r = k[A]其中，r为反应速率，[A]为反应物A的浓度。
二、影响因素1. 温度：温度是影响反应速率常数的主要因素。
一般来说，随着温度的升高，反应速率常数也会增加，符合阿累尼乌斯方程。
2. 浓度：反应物浓度的增加会导致反应速率常数的增加。
但是当反应物浓度较高时，浓度对反应速率常数的影响逐渐减弱。
3. 反应物的性质：反应物的性质也会影响反应速率常数。
如分子的大小、电荷、化学键的稳定性等，都会对反应速率常数产生影响。
三、计算方法1. 实验测定法：通过实验测定反应物浓度与反应速率的关系，可以得到反应速率常数。
2. 反应级数法：对于复杂反应，可以通过确定反应级数来计算反应速率常数。
反应级数是指反应速率与浓度之间的幂指数关系，如一级反应、二级反应等。
3. 阿累尼乌斯方程：对于温度对反应速率常数的影响，可以使用阿累尼乌斯方程进行计算。
该方程为k = A * exp(-Ea/RT)，其中A为指前因子，Ea为活化能，R为理想气体常数，T为温度。
四、应用和意义反应速率常数是描述化学反应速率的重要参数，具有广泛的应用价值。
它可以用于确定化学反应的速率规律、推导反应机理、预测反应的进程和效果。
在工业生产和科学研究中，了解反应速率常数对于优化反应条件、控制反应过程以及设计高效催化剂等都具有重要意义。
总而言之，反应速率常数是描述化学反应速率的一个重要参数。
它受到温度、浓度和反应物性质等因素的影响，可以通过实验测定、反应级数法和阿累尼乌斯方程来计算。
对于理解和应用化学反应速率规律具有重要价值，对于工业生产和科学研究都有着广泛的意义。
化学反应速率常数
化学反应速率常数化学反应速率常数是描述化学反应速率的一个重要参数，它反映了化学反应在单位时间内物质转化的程度。
本文将介绍化学反应速率常数的概念、计算方法，以及影响反应速率常数的因素。
一、化学反应速率常数的概念化学反应速率常数（k）定义为在一定条件下，反应物浓度为单位时间内减少的速率与反应物浓度之积的比值。
速率常数可以用以下示意公式表示：A → 产物速率 = -d[A]/dt = k[A]其中，A代表反应物，产物为反应中生成的物质，d[A]表示反应物A的浓度减少量，dt表示时间的微小变化量。
二、化学反应速率常数的计算方法化学反应速率常数的计算方法多样，根据具体反应类型和实验条件的不同而有所差异。
常见的计算方法包括：初始速率法、积分法、半衰期法等。
1. 初始速率法初始速率法是通过在反应初期（通常为反应开始的0至10%左右）测量反应物消耗和产物生成的速率来确定速率常数，表达式为：速率 = k[A]ⁿ[B]ᵐ其中，[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度，n和m分别表示反应物A和B的反应次数。
2. 积分法积分法适用于分为多步的反应，通过积分反应物和产物物质浓度的变化关系，结合速率方程求解速率常数。
3. 半衰期法半衰期法适用于自由基反应等有机反应，通过测量反应物浓度下降至一半所需的时间来确定速率常数。
三、影响化学反应速率常数的因素化学反应速率常数受多种因素影响，主要包括温度、浓度、催化剂和压力等。
1. 温度温度是影响化学反应速率常数的主要因素之一。
根据阿伦尼乌斯方程，反应速率常数与温度呈指数关系，一般情况下，温度升高10摄氏度，反应速率常数会增加1到2倍。
2. 浓度反应物浓度对反应速率常数有显著影响。
根据速率方程中浓度的指数，浓度增加反应速率常数也相应增加。
3. 催化剂催化剂能够改变反应机制，提高反应速率常数。
催化剂通常与反应物发生反应生成中间物质，然后再与中间物质发生反应生成产物，从而提高反应速率。
4. 压力压力对气相反应的速率常数影响较大。
2020人教版化学高考复习：核心素养提升23 化学速率常数及其应用(13张)
浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。 2.速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bB===gG＋hH
则 v＝kca(A)·cb(B)(其中 k 为速率常数)。
如：①SO2Cl2
SO2＋Cl2 v＝k1c(SO2Cl2)
②2NO2
平衡时，v 正＝v 逆，即 k 正 x2(HI)＝k 逆 x(H2)x(I2)，k 逆＝k 正·x（xH2（2）HxI（）I2）＝k 正/K，在 t＝ 40 min 时，x(HI)＝0.85，v 正＝k 正 x2(HI)＝0.002 7 min－1×(0.85)2＝1.95×10－3 min－1。 (3)原平衡时，x(HI)为 0.784，x(H2)为 0.108，二者图中纵坐标均约为 1.6(因为平衡时 v 正＝ v 逆)，升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在 1.6 上面， 升高温度，平衡向正反 应方向移动，x(HI)减小(A 点符合)，x(H2)增大(E 点符合)。
答下列问题：
Bodensteins 研究了下列反应：
2HI(g)
H2(g)＋I2(g)
在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表：
t/min
0 20
40
60
80
120
x(HI)
1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲 线编号)，平衡常数值K2＝________；温度t1________t2(填“小于”“等于”或“大 于”)，判断理由是_______________________________________________________。
化学反应速率常数
化学反应速率常数化学反应速率常数是描述化学反应速度快慢的一个重要参数，它代表了在给定条件下单位时间内化学反应物被转化的程度。
本文将探讨化学反应速率常数的定义、影响因素以及测定方法等内容。
一、化学反应速率常数的定义化学反应速率常数（k）是指在一定温度、压力和浓度下，单位时间内反应物消失或生成的摩尔数与反应物浓度之积的比值。
可以表示为以下公式：反应速率（r）= k[A]ⁿ其中，[A]代表反应物A的浓度，ⁿ为反应物A在反应中的反应级数。
反应级数表示了反应物对反应速率的影响程度。
二、影响化学反应速率常数的因素1. 温度：温度是重要的影响因素之一。
根据阿伦尼乌斯方程，当温度升高时，反应速率常数呈指数增加。
这是因为温度的升高会增加反应物分子的能量，使反应物分子更易发生碰撞，并具有更大的碰撞能量，从而促进反应的进行。
2. 浓度：反应物浓度对反应速率常数也有显著影响。
根据反应速率公式，反应速率常数与反应物浓度成正比，即反应物浓度越高，反应速率常数越大。
3. 催化剂：催化剂是能够改变反应速率的物质。
它通过提供新的反应途径，降低了反应过程中的活化能，从而加速了反应速率常数。
催化剂自身在反应中并不被消耗。
4. 其他因素：压力、表面积、溶剂等也会对化学反应速率常数产生一定的影响。
三、测定化学反应速率常数的方法1. 初始斜率法：通过在不同时间内测量反应物浓度的变化，得到反应物浓度随时间的变化曲线，并通过斜率的大小确定反应速率常数。
2. 单位时间内消失量测定法：固定时间内测量反应物消失的摩尔数，求得单位时间内的消失量，并通过与反应物浓度的比值得到反应速率常数。
3. 比色法：利用反应物或生成物的颜色变化来测定反应速率。
可以使用分光光度计等仪器来测定吸光度的变化，进而计算出反应速率常数。
4. 流速法：在流动状态下，通过测量某一反应物或产物在流过的一定时间内的浓度变化，来计算反应速率常数。
五、总结化学反应速率常数是描述化学反应速度的重要指标，它与反应物浓度、温度、催化剂等因素密切相关。
化学反应的反应速率常数
化学反应的反应速率常数化学反应的反应速率常数是指在一定温度下，反应物浓度为单位时间内消失或生成物浓度的变化率与各反应物浓度之积的比值。
反应速率常数是衡量反应快慢的重要指标，它描述了反应物转化为生成物的速度。
反应速率常数的决定因素有很多，包括反应物浓度、温度、催化剂等。
反应物浓度的增加可以提高反应速率，因为反应物浓度的增加会增加反应分子之间的碰撞频率，增加反应发生的机会。
温度的增加也能提高反应速率，因为增加温度会增加反应物分子的平均动能，使得分子碰撞时更容易克服反应的激发能，促使反应发生。
催化剂能够降低反应的活化能，提高反应速率。
反应速率常数可以通过实验测定获得。
在实验中，反应速率常数可以通过测量反应物的浓度随时间的变化来得到。
例如，对于一阶反应A → 产物，反应物 A 的浓度随时间的变化可以由 Arrhenius 方程来描述：ln([A]₀/[A]t) = kt其中 [A]₀是初始浓度，[A]t 是时间 t 时刻的浓度，k 是反应速率常数。
通过实验测定不同时间点的浓度，可以根据数据拟合出 k 的值。
对于一些反应来说，反应机理和反应速率常数之间的关系并不简单明确。
有时候，反应速率常数可能与反应物浓度的某种函数形式有关。
例如，对于二阶反应A + B → 产物，反应速率常数 k 可以通过以下方程得到：k = k₀[A][B]其中 k₀是反应速率常数的比例因子。
反应速率常数的值通常是温度相关的，在不同温度下反应速率常数可能有很大差异。
Arrhenius 方程描述了反应速率常数与温度之间的关系：k = Ae^(-Ea/RT)其中 A 是指前因子，Ea 是活化能（反应所需的最小能量），R 是气体常数，T 是温度。
根据 Arrhenius 方程，可以通过实验数据来计算Ea 和 A 的值。
需要注意的是，反应速率常数并不与化学方程式的系数成正比。
反应速率常数是描述反应速率的量，它与反应物浓度的关系以及温度等因素有关。
化学化学反应速率常数
化学化学反应速率常数化学反应速率常数化学反应速率常数是描述化学反应速率快慢的重要指标之一。
它是指在给定反应条件下，单位时间内反应物消耗量的变化率。
本文将介绍化学反应速率常数的概念、计算方法以及影响因素。
一、化学反应速率常数的概念化学反应速率常数（k）是化学反应速率与反应物浓度的关系所确定的系数。
对于一级反应，反应速率和反应物浓度之间的关系可表达为：r = k[A]，其中r为反应速率，[A]为反应物A的浓度。
k的数值表示单位时间内反应物消耗量的变化率。
二、常见的化学反应速率常数计算方法1. 零级反应：在零级反应中，反应速率与反应物浓度无关，因此速率常数k的值为常数。
计算k的方法是测定在不同时间点上反应物浓度的变化量，并绘制反应物浓度与时间的曲线。
根据实验数据可得出速率常数k。
2. 一级反应：对于一级反应，反应速率与反应物浓度成正比。
一般可通过测量反应物浓度随时间的变化来计算k值。
通过绘制反应物浓度与时间的曲线，并应用一级反应速率公式r = k[A]，可以得到k的数值。
3. 二级反应：对于二级反应，反应速率与反应物浓度的平方成正比。
与一级反应类似，可以通过测量反应物浓度随时间的变化来计算k值。
通过绘制反应物浓度与时间的曲线，并应用二级反应速率公式r = k[A]^2，可以得到k的数值。
三、影响化学反应速率常数的因素1. 反应物浓度：反应物浓度的增加会导致反应速率常数k的增加，因为反应物浓度的增加会增加有效碰撞的概率，从而提高反应速率。
2. 温度：温度的升高会导致反应速率常数k的增加。
根据化学动力学理论，温度的升高会提高粒子的动能，使得分子运动更快，碰撞更频繁，从而增加反应速率。
3. 催化剂：催化剂的加入可以显著提高反应速率常数k。
催化剂通过降低反应的活化能，加速反应过程中的中间步骤，从而增加反应速率。
4. 反应物的物理性质：反应物的物理性质，如颗粒大小、形状和溶解度等，都会影响反应速率常数k。
较小颗粒的反应物具有更大的表面积，提供了更多的有效碰撞机会，从而增加反应速率。
- 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)。
素养说明：运用题给陌生的原理和规律进行解题是近几年高考的一大热点，主要考查考生的迁移运用能力，但得分率极低；今以化学反应速率常数为例进行讲解拓展，旨在让考生学会灵活变通，做到举一反三，稳取高分。
1.速率常数含义
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。
在相同的浓度条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
2.速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：a A＋b B===g G＋h H
则v＝kc a(A)·c b(B)(其中k为速率常数)。
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2v＝k1c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2v＝k2c2(NO2)
③2H2＋2NO N2＋2H2O v＝k3c2(H2)·c2(NO)
3.速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数，同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
[题型专练]
1.(2015·全国卷Ⅰ·28节选)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题：
Bodensteins研究了下列反应：
2HI(g)H2(g)＋I2(g)
在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为
_____________________________________________________________________。
(2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2(HI)，逆反应速率为v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k
正
、k
逆
为速率常数，则k
逆
为________(以K和k
正
表示)。
若k
正
＝
0.002 7 min－1，在t＝40 min时，v正＝________min－1。
(3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。
当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为______________(填字母)。
解析(1)2HI(g)H2 (g)＋I2 (g)是反应前后气体物质的量不变的反应。
反应后x(HI)＝0.784，则x(H2)＝x(I2)＝0.108，K＝
c（H2）·c（I2）
c2（HI）
＝
0.108
V×
0.108
V
（0.784
V
）2
＝
0.108×0.108
0.7842。
(2)到达平衡时，v正＝v逆，即k正x2(HI)＝k逆x(H2)x(I2)，k逆＝
k正·
x2（HI）
x（H2）x（I2）
＝k正/K，在t＝40 min时，x(HI)＝0.85，v正＝k正x2(HI)＝0.002 7 min－1×(0.85)2＝1.95×10－3min－1。
(3)原平衡时，x(HI)为0.784，x(H2)为0.108，二者图中纵坐标均约为1.6(因为平衡时v正＝v逆)，升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面，升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H2)增大(E点符合)。
答案 (1)K ＝0.108×0.1080.7842 (2)k 正/K 1.95×10－
3 (3)A 、E
2.(2016·海南高考，16)顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷可发生如下转化：
该反应的速率方程可表示为：v (正)＝k (正)c (顺)和v (逆)＝k (逆)c (反)，k (正)和k (逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。
回答下列问题： (1)已知：t 1温度下，k (正)＝0.006 s －1，k (逆)＝0.002 s －1，该温度下反应的平衡常数值K 1＝________；该反应的活化能E a (正)小于E a (逆)，则ΔH ________0(填“小于”“等于”或“大于”)。
(2)t 2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲线编号)，平衡常数值K 2＝________；温度t 1________t 2(填“小于
”“
等
于
”
或
“
大
于
”)
，
判
断
理
由
是
_____________________________________________。
解析 (1)根据v (正)＝k (正)c (顺)＝0.006 s －1×c (顺)和v (逆)＝k (逆)c (反)＝ 0.002 s －1×c (反)，反应达到平衡时v (正)＝v (逆)，即0.006 s －1×c (顺)＝ 0.002 s －1×c (反)，则该温度下反应的平衡常数值
K 1＝c （反）c （顺）
＝0.006
0.002＝3；该反
应的活化能E a (正)小于E a (逆)，则ΔH ＝E 1(正反应活化能)－E 2(逆反应活化能)＝E a (正)－E a (逆)<0。
(2)随反应的进行，顺-1，2-二甲基环丙烷的质量分数不断减少，且变化速率减慢，则顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是B ；根据顺-1，2-二甲基环丙烷和反-1，2-二甲基环丙烷反应可知，t 2温度下，平衡时顺-1，2-二甲基环丙烷的质
量分数是30%，则反-1，2-二甲基环丙烷的质量分数是70%，因二者的摩尔质量相同，即反应平衡时顺-1，2-二甲基环丙烷的物质的量分数是30%，则反-1，2-二甲基环丙烷的物质的量分数是70%，代入平衡常数的表达式K 2＝c （反）c （顺）＝
0.7
0.3＝7
3；因K 1大于K 2，此反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，得t 2大于t 1。
答案 (1)3 小于 (2)B 7
3 小于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移
动。