2-1化学反应速率表示方法

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无机及分析化学二章节化学反应速率

无机及分析化学二章节化学反应速率
eg:C(s)+O2(g)=CO2(s) v=k·C(O2) 稀溶液中溶剂参加的反应,其速率方程中不必 列出溶剂的浓度. v=k 例如: 2Na(s)+2H2O(l)=2Na+(aq)+2OH-(aq) +H2(g)
对气体而言,C可以以p表示,如上例
v=k ·C(O2) 或v=k’·p(O2) k大小由实验测得
v2 = kc2(NO2)
3、应用反应速率方程时应注意的问题
速率方程通式: 对于反应 aA+bB=dD+eE
v=k·CAm·CBn 对于基元反应:v=k·CAa·CBb 对于非基元反应:v=k·CAm·CBn 基元反应的a.b 是方程式中的系数, 非基元反应的m.n是由实验所测数据得出 m.n可能与a.b相同,也可能不同.m=a,n=b不代 表此反应一定是基元反应
对于 H2 :1级
对于:Cl2 0.5级
对于整个反应:1.5级
反应级数与实验条件有关;如蔗糖水解 反应是二级反应,但当水为大量时,可 视为水的浓度不变,即反应对水是零级、 总反应变为一级反应。
复杂反应的反应级数求法:由实验测:
例: 298K, 3I-(aq) + S2O82-(aq)= 2SO42- + I3求k、m、n、m+n
代入 第一组(或其他组)数:
k= 0.65mol-1·min-1·L
浓度如何影响反应速率 ——影响单位体积内活化分子的总数
C(反应物)增大,单位体积内分子数增大、有 效碰撞次数增大、v增大;
活化分子总数增大但活化分子百分数f不变
单位体积内分子数 活化分子数 f
100个
8个
f=8%
浓度增大 1000个

第一课无机化学 第2章化学反应速率和化学平衡

第一课无机化学 第2章化学反应速率和化学平衡
上式即为质量作用定律表示式。
2019年12月9日 8时56分
2、反应级数和方程式系数 V k[ A]x [B]y
(1)上式中 x+y 为反应级数。通常可有一级、 二级、三级反应,但没有四级及其以上的反应。 (2)质量作用定律只适用于基元反应。 (3)在基元反应中 x+y = 反应级数 = 系数; 在非基元反应中一般 x+y 反应级数 系数。 (4)反应级数可有整数、有0、也可有分数、负 数。
2019年12月9日 8时56分
三、 质量作用定律的应用
例2:有一化学反应aA+bB=C在298K时,将AB
溶液按不同浓度混合。得到下列数据。
A的初始浓度 B的初始浓度
1.0
1.0
2.0
1.0
1.0
1.0
1.0
2.0
求其速率方程?
解: 由 v=k[A]m·[B]n
初始速度(mol·L-1·s-1) 1.2×10-2 2.3×10-2 1.2×10-2 4.8×10-2
2-1 化学反应速率的表示 化学反应速率是用单位时间内反应物浓度的减少
或所生谓成化物学浓反度应的速增率加(来V表)示指的在:单一位定用条m件o下l·L,-1某·s-1、
m化ol·学L-反1·m应in的-1、反m应o物l·L质-1转·h变-1。为生成物的速率。
反应速 即度:VB 变浓化度所的B需变的化时间Ct BBt
v=k[CO]·[Cl2]3/2
m+n=2.5
即 对CO为一级
对Cl2为1.5级 对总反应为2.5级
v1=0.1×0.13/2k ∴k=3.8(L/mol)3/2·s-1
2019年12月9日 8时56分

《有机化学》第二章 化学反应速率

《有机化学》第二章 化学反应速率
由第一、三次实验数据可得:
1.2×10-2 = k ×(1.0)x ×(1.0)y 4.8 × 10-2 = k ×(1.0)x ×(2.0)y
以上两式相除得: y=2
该反应的速率方程为: kcA cB2
②将任何一组实验数据代入速率方程
1.2102 mol L1 S 1
k cA cB2 (1.0mol L1)(1.0mol L1)2
催化剂通过改变反 应历程,降低反应的 活化能,从而间接增 加活化分子百分数, 加快反应速率。
注:一般反应中,反应级数x、y由实验确定,x、y可以 是整数,分数 或 零。
例: 在 298.15 K 时,发生下列反应:
aA + bB
C
将不同浓度的 A,B 两种溶液混合,得到下列实验数据:
A的初始浓 度/mol·L-1
1.0
2.0 1.0
B的初始浓 度/mol·L-1
1.0
1.0 2.0
初始速率υ/ mol·L-1 ·s-1
[B] t
:物质B的浓度随时间的变化率。
二、瞬时速率
1 lim [B] B t0 t
第二节 影响反应速率的因素
一、 浓度对反应速率的影响 1.速率方程式:
一般反应: mA+nB
pC+qD
kcAx cBy
⑴速率常数k: 只与温度、催化剂有关,与浓度无关。
⑵反应级数
①定义:速率方程式中,反应物浓度的指数x、y分别称为 反应物A和B的反应级数。总反应级数 = x + y
3.质量作用定律:— 只适用于基元反应
质量作用定律:恒温下,基元反应的化学反应 速率与各反应物浓度方次的乘积成正比,反应 物浓度的方次数就等于化学反应式中各相应物 质的计量系数。

2-1化学反应速率

2-1化学反应速率

3X2 + Y2 3X2 + Y2
=== 2Z === 2X3Y
习题:已知反应N2 +3H2
2NH3 ,根据下图判断
H2 物质的量浓度 1、A是______ 变化情况
NH3 物质的量浓度 2、C是______ 变化情况
3、2分钟内N2的平均速率是多 少? 0.5mol/(L· min )
3、把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L容 器中,使它们发生如下反应:3X+Y= nZ+2W。 2min末已生成0.2molW,若测知 V(z)=0.1mol/(L· min),则 ⑴上述反应中Z气体的计量数n的值是( D) A.1 B.2 C.3 D.4 ⑵上述反应在2min末时,已消耗的Y占原来的 百分比是( B ) A.20% B.25% C.33% D.50% 转化率= 反应物的消耗量 ×100%
一、化学反应速率的表示
化学反应速率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。
浓度常用单位:mol/L 时间常用单位:s 、 min、h
化学反应速率常用单位:mol/(L· s) 或
表达式:v = △c/△t
mol/(L· min)
v = △n/(V· △t)
PS: 1、通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的
6、将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度 下,发生下列反应: NH4Br(s) NH3(g)+HBr(g), 2HBr(g) Br2(g)+H2(g) 2min后,测知H2的浓度为0.5mol/L,HBr的 浓度为4mol/L,若上述反应速率用V(NH3)表 示,求V(NH3)
7、某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体 物质的物质的量随时间变化的曲线图,由图中 数据分析,该反应的化学方程式为?反应开始 至2 min,Z的平均反应速率? 由图知,2 min内X、Y、 Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol 比值为3∶1∶2,可知 3 X + Y = 2 Z,

化学反应速率的表示方法

化学反应速率的表示方法

化学反应速率的表示方法化学反应速率是指化学反应中物质浓度变化的快慢程度。

为了准确描述反应速率的大小,科学家们提出了不同的表示方法。

本文将介绍常用的化学反应速率表示方法。

一、平均反应速率平均反应速率是指在一段时间内,反应物浓度发生变化的平均速率。

它可以通过以下公式计算:平均反应速率 = (反应物浓度变化量)/(反应时间)其中,反应物浓度变化量指的是反应物在反应过程中的浓度变化,反应时间是指反应发生的时间间隔。

平均反应速率能够给出反应的大致速率,但不能提供反应速率随时间变化的详细信息。

二、瞬时反应速率瞬时反应速率是指在某一特定时刻,反应物浓度发生变化的速率。

由于反应速率可能在反应过程中发生变化,所以瞬时反应速率只能在特定时刻进行测量。

瞬时反应速率可以通过以下方法来确定:1. 利用反应物浓度与时间的函数关系式,求取瞬时反应速率。

例如,对于一种一级反应(A → 产物),可以使用微分法来计算瞬时反应速率,即:瞬时反应速率 = -d[A]/dt其中,[A]表示反应物的浓度,t表示时间。

2. 利用反应进度的变化率来确定瞬时反应速率。

反应进度是指反应物转变为产物所占的比例,可以通过反应物消失量或产物生成量进行计量。

瞬时反应速率可由反应进度的变化率关于时间的导数求得。

三、速率定律方程速率定律方程是用于描述化学反应速率与反应物浓度之间的关系的数学表达式。

它可以通过实验测定反应速率与反应物浓度的关系来确定。

以一般的化学反应(aA + bB → 产物)为例,速率定律方程可以写为:速率 = k[A]^m[B]^n在这个方程中,k为速率常数,m和n为反应级数,[A]和[B]分别为反应物A和B的浓度。

通过实验数据分析,可以确定速率常数k与反应级数m、n的值,从而得到准确的速率定律方程。

四、影响反应速率的因素除了表示方法,了解影响反应速率的因素也是非常重要的。

一般来说,反应速率受以下几个因素的影响:1. 浓度:反应物浓度越高,反应速率越快。

化学反应速率和限度

化学反应速率和限度

其平均速率可表示为:
νi= ±△ci /△t -△ c(A) - △c(B) △c(Y) △c(Z) ——— = ——— = ——— = ——— A△ t B△t Y△ t z△t 通常用容易测定的一种物质的浓度变化来表示。 单位:浓度单位 时间单位 mol/l s min
h
d
2、瞬时速率: 化学反应在某一瞬间进行的速率。
二、温度对化学反应速率的影响 结论:温度升高,化学反应速率加快。
原因: ① 温度升高导致活化分子百分数增高,
从而使活化分子总数增多。
②温度升高使分子间碰撞频率加大。
1、范特霍夫规则 :
• 对一般反应,在反应物浓度(或分压)相同的情况下, 温度每升高10K,反应速率(或反应速率常数)增加到 原来的2~4倍。
Kp= pm (A)· p n(B)
气体反应K c与K p的关系: K p=K c(RT)Δn Δn=(p+q)-(m+n)
2、标准平衡常数K0 对于气体反应: (p (C)/p0)p· (p (D)/p0)q K0= (p (A)/p0)m · (p (B)/p0)n p0=100kPa
对于溶液中的反应 mA(aq)+nB(aq) pC(aq)+qD(aq)
实验证明:在一定条件下,密闭容器中进行的可逆反应,无论反应从正反 应开始,还是从逆反应开始,反应进行到一定程度时,反应体系中各组分 浓度不再改变,反应好象不再进行,此时可逆反应达到化学平衡状态。
化学平衡特征: • 可逆反应体系统,正、逆反应速率相等。只要外界条 件不变,反应体系中各物质的量将不随时间而变。 • 化学平衡是动态平衡。 • 化学子首先形成一个中间 产物 — 活化配合物(又称过渡状态) 。 如反应: CO(g)+NO2(g) === CO2(g) +NO(g) 反应过程为: CO(g)+NO2(g) (反应物)

2023学年江苏高二上学期化学同步讲义2-1-1 化学反应速率的表示方法(教师版)

专题2 化学反应速率与化学平衡第一单元 化学反应速率第1课时 化学反应速率的表示方法课程标准课标解读1.了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。

2.掌握化学反应速率的简单计算,提高速率概念的理解能力。

3.学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。

1.认识化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。

能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。

(变化观念与平衡思想) 2.能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行有关N 2O 5分解速率的实验探究。

(科学探究与创新意识)知识点01 化学反应速率1.化学反应速率的表示方法化学反应速率是衡量化学反应快慢的物理量,可以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。

数学表达式:v =Δc Δt。

Δc 表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值),常用单位mol·L -1。

Δt 表示一定的时间间隔,常用单位s 、min 或h 。

常用单位:mol·L -1·min -1或mol·L -1·s -1。

用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。

2.平均速率与瞬时速率根据ΔcΔt求得的反应速率是在时间间隔Δt 内化学反应的的平均速率。

若Δt 非常小,则平均速率接近某一时刻的瞬时速率,瞬时速率也可以在物质的浓度随时间的变化曲线上通过数学方法求得。

3.化学反应速率与化学计量数的关系对于化学反应:a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g)v (A)=Δc (A)Δt ,v (B)=Δc (B)Δt ,v (C)=Δc (C)Δt ,v (D)=Δc (D)Δt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,但表示的意义目标导航知识精讲相同。

化学反应速率的表达式反应物浓度时间

化学反应速率的表达式反应物浓度时间化学反应速率的表达式:反应物浓度随时间的变化化学反应速率是指单位时间内反应物消失或生成物产生的量,它是衡量化学反应快慢的重要指标。

在反应过程中,反应物浓度随时间的推移发生变化,可以通过一定的数学表达式来描述这种变化关系,从而求得反应速率。

本文将介绍几种常见的化学反应速率的表达式,探讨反应物浓度随时间的变化规律。

一、零级反应速率零级反应速率是指反应速率与反应物浓度的零次方成正比,即速率恒定不随反应物浓度的变化而变化。

表示为R = k,其中R为反应速率,k为速率常数。

在零级反应中,反应物浓度随时间的变化关系可以用如下公式表示:\[ [A] = [A_0] - kt \]式中[A]为反应物A的浓度随时间t的变化,[A_0]为反应物A的初始浓度,k为速率常数,t为反应时间。

二、一级反应速率一级反应速率是指反应速率与反应物浓度的一次方成正比。

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A的浓度。

在一级反应中,反应物浓度随时间的变化关系可以用如下公式表示:\[ \ln \left( \frac{[A]}{[A_0]} \right) = -kt \]式中[A]为反应物A的浓度随时间t的变化,[A_0]为反应物A的初始浓度,k为速率常数,t为反应时间。

三、二级反应速率二级反应速率是指反应速率与反应物浓度的二次方成正比。

表示为R = k[A]^2,其中R为反应速率,k为速率常数,[A]为反应物A的浓度。

在二级反应中,反应物浓度随时间的变化关系可以用如下公式表示:\[ \frac{1}{[A]} = kt + \frac{1}{[A_0]} \]式中[A]为反应物A的浓度随时间t的变化,[A_0]为反应物A的初始浓度,k为速率常数,t为反应时间。

四、复合反应速率复合反应速率是指反应速率与多个反应物浓度之间的关系。

表示为R = k[A]^m[B]^n,其中R为反应速率,k为速率常数,[A]为反应物A 的浓度,[B]为反应物B的浓度,m、n为反应物的反应次数。

化学反应原理2.1化学反应速率

2.1化学反应速率Chemical reaction rate一、化学反应速率chemical reaction rate1.concept :化学反应速率是用来衡量反应进行快慢程度的物理量.①通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示化学反应速率;②如果反应在容积不变的反应器中进行,可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;③广义上,可以使用单位时间内质量、压强、物质的量等的变化量来表示反应速率; t Δm Δv B B =、t Δp Δv B B =、tΔn Δv B B = 2.表达式:tΔc Δv B B = Δc---B 物质浓度的变化,常用单位mol/L ;Δt---时间变化,常用单位s 、min 、h ;①根据Δc 、Δt 的单位,很容易看出v 的单位为mol/(L·s )或mol/(L·min )或mol/(L·h );②v 没有负值,即无论表示反应物还是生成物,v 都不可能出现负数,并且反应速率表示某一时间段内的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率;3.化学反应速率的表示方法①m A+n B=p Y+q Z ,用不同物质表示的化学反应速率分别为:t Δc Δv A A =,t Δc Δv B B =,t Δc Δv Y Y =,tΔc Δv Z Z =; ②对于一个确定的化学反应,涉及反应物和生成物等各种物质.※在中学化学中,通常说化学反应速率的大小时,往往是对整体化学反应而言,如中和反 应进行得很快,酯化反应进行得较慢;※在表示化学反应速率时,一般是用具体物质定量地表示,如反应N 2+3H 22NH 3, v (A)=0.5mol/(L·s );③对于同一个化学反应,在同一段时间内,用不同的物质表示化学反应速率时,数值不一定 相同,但表达的意义却相同;④由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反 应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率.其化学反应速率与其表面积大小有关, 而与其物质的量的多少无关.通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅 拌、振荡等)来加快反应速率.4.反应速率大小比较对于同一个反应,用不同物质表示时,换算成同一种物质且同一单位进行大小的比较.【例】在一定条件下,反应4NH 3+5O 24NO+6H 2O 在体积为V 的固定容器中进行t min 后, 在反应中存在下列关系:4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2O变化的物质的量Δn Δn 1 Δn 2 Δn 3 Δn 4变化的物质的量浓度Δc Δc 1 Δc 2 Δc 3 Δc 4反应速率v v 1 v 2 v 3 v 4则有Δn 1:Δn 2:Δn 3:Δn 4=4:5:4:6; (各物质的物质的量变化之比与化学计量数之比一致) Δc 1:Δc 2:Δc 3:Δc 4=4:5:4:6; (各物质物质的量浓度变化之比与化学计量数之比一致) v 1:v 2:v 3:v 4=4:5:4:6; (各物质反应速率之比与化学计量数之比一致)二、活化能activation energy1.有效碰撞(effective collision ):在化学反应中,反应物分子不断发生碰撞,在千百万次碰撞中,大多数碰撞不发生反应,只有少数分子的碰撞才能发生化学反应,能发生有效碰撞的分子 是活化分子;而活化分子的碰撞也不一定都能发生有效碰撞.发生有效碰撞的分子有能量的 因素,还有空间因素,只有同时满足这两者的要求才能发生有效碰撞.※发生有效碰撞的条件:①反应物的分子必须相互碰撞;②活化分子碰撞时,取向合适;③必须是活化分子.2.活化分子(activated molecule ):能够发生有效碰撞的分子.①%100⨯=反应物分子数活化分子数活化分子百分数 ②如果每次碰撞都能反应,任何反应都可瞬间完成,而实际并非如此,只有具备一定能量 的分子(或离子)相互接触(即有效碰撞)才能发生反应.③活化分子与反应速率⎩⎨⎧→→→→→→→加快有效碰撞增加增加活化分子数及百分数均升温加快有效碰撞增加增加活化分子数及百分数均活化能降低正催化剂等效v v ⎩⎨⎧→→→→→→→加快有效碰撞增加不变活化分子数及百分数均增大浓度加快有效碰撞增加增大浓度体积缩小增大压强等效v v 3.活化能(activation energy ):E a①活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差称为活化能.②发生有效碰撞时分子所需的最低能量称为活化能;③反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以也可以将活化能理解为化学键断裂 时所需的最低能量(键能);④活化能的大小体现一个反应的难易程度;E a 小,反应易且快;E a 大,反应难且慢; ⑤提供“活化能”的方法:加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场、摩擦;⑥能垒Energy barrier能垒是活化络合物与反应物的能量之差,是不同于活化能的;最大能垒就是活化能;4.基元反应elementary reaction大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现,如2HI==H2+I2,实际上是经过下列两步反应完成的:2HI→H2+2I·,2I·→I2.每一步反应都称为基元反应elementary reaction,这两个先后进行的基元反应反映了2HI==H2+I2的反应历程,反应历程mechanism又称反应机理.【各基元反应相加等于总反应】【练习】化学动力学上将一步完成的反应称为基元反应,对于基元反应:a A+b B→c C+d D,其速率方程式v=k·c a(A)·c b(B)[k为只与温度有关的速率常数],复杂反应(由几个基元反应构成)的速率取决于慢的基元反应.已知反应NO2+CO NO+CO2,在温度低于250℃时是由两个基元反应构成的复杂反应,该反应的速率方程式为v=k·c2(NO2),则其两个基元反应分别为:I._________=NO3+________;II._____________________________;这两个反应中活化能较小的是______.三、影响化学反应速率的因素1.浓度(concentration)对反应速率的影响①浓度影响反应速率的微观解释对一定条件下一定浓度的某一反应物来说,反应物中活化分子的百分数是一定的,即单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物的总数成正比,也就是与反应物的浓度成正比,当反应物浓度增大时,单位体积内分子总数增多,活化分子数也相应增加(但活化分子百分数不变),有效碰撞次数增加,故反应速率增大.v .②其他条件不变时,c【固体物质的浓度可视为常数,故其反应速率只与其表面积的大小及生成物扩散的速率有关,而与其用量多少无关.】2.压强(pressure)对反应速率的影响①压强影响化学反应速率的原因对于气体来说,当温度一定时,一定量气体的体积与其所受的压强成反比,也就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的一半,单位体积内的分子数就增大到原来的2倍,所以,增大压强,就是增加单位体积内反应物的物质的量,即增大了反应物的浓度.相反,减小压强,气体的体积增大,浓度减小.对于有气体参加的反应,当温度一定时,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,但增大压强(缩小体积)时,单位体积内的反应物分子数增多,活化分子数随之增多,活化分子相互碰撞几率增大,所以化学反应速率增大.②若参加反应的物质为固体或液体(溶液),由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响,因此可以认为反应速率不变;③对于有气体参加的化学反应,若其他条件变,Pv∝.④在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,对于气体反应体系,有以下几种情况:※恒温时:增大压强→体积减小→浓度增加→反应速率增大;※恒容时:充入气体反应物→总压增大→浓度增加→反应速率增大;充入“惰性气体”→总压增大→反应物分压不变→浓度不变→反应速率不变;※恒压时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度下降→反应速率减小.3.温度(temperature)对反应速率的影响①温度影响化学反应速率的原因在浓度一定时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子吸收能量变成活化分子,从而增大了反应物分子中活化分子的百分数,使有效碰撞的次数增多,因而使反应速率增大.此外,温度升高,会使分子的运动速率加快,这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加,反应速率也会相应加快.但前者是反应速率加快的主要原因.②当其他条件不变时,Tv∝.③实验表明:温度每升高10℃,反应速率通常增大到原来的2~4倍;4.催化剂(catalyst)对反应速率的影响①催化剂影响化学反应速率的原因在其他条件不变时,使用催化剂能够改变反应的途径,使发生反应所需的活化能降低,使反应体系中含有的活化分子百分数提高,从而使有效碰撞的几率提高,反应速率增大.②催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂可以改变反应速率,这里的改变包括加快和减慢,加快反应的为正催化剂,减慢反应的为负催化剂,在实际中如果不特别指明,凡是说催化剂都是指正催化剂.5.影响化学反应速率的其他因素除浓度、压强、温度、催化剂外,还有很多因素可以影响化学反应速率,如光照、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、反应物颗粒大小、构成原电池、加入溶剂等. 总之,向反应体系输入能量,都有可能改变化学反应速率.各条件对化学反应速率的影响大小:催化剂>温度>浓度=压强;各种影响都有其局限性,而影响反应速率的最根本的因素是物质的本性.。

化学反应速率的表达式与计算

化学反应速率的表达式与计算化学反应是指一种物质转化成另一种物质过程,它是化学学科中非常重要的内容。

化学反应能够控制分子中原子的转化,从而改变物质的性质和用途。

化学反应通常是指化学反应速率,也就是反应物与时间之间的关系。

化学反应速率的表达式和计算非常重要,因为它们可以帮助我们确定各种化学反应的特征,如反应的速度、反应的规律和反应的机理,从而为化学分析和应用提供了理论基础。

化学反应速率表达式化学反应速率通常用反应物浓度与反应时间之间的关系来表示,可以用公式表示为:$v = \frac{1}{n} \frac{d[\text{产物}]}{dt} = - \frac{1}{n}\frac{d[\text{反应物}]}{dt}$其中$v$代表反应速率,$n$代表反应物或产物的摩尔数,$t$代表反应时间,$[\text{产物}]$和$[\text{反应物}]$分别代表产物和反应物的浓度。

根据化学反应速率表达式,可以确定在相同的实验条件下,反应速率与反应物浓度成正比例关系。

当反应物浓度增加时,反应速率也会相应增加。

此外,可以通过计算反应物消耗量和产物生成量的比值,来确定反应物和产物的化学计量比。

化学反应速率计算方法对于化学反应速率的计算,实验方法是较为通用的方式。

计算时通常需要进行精确的重量测量、溶解、混合和反应过程的追踪记录,然后利用实验数据进行统计分析来确定化学反应速率。

常见的计算方法包括:(1) 初始斜率法这种方法适用于反应速率较快的反应。

实验中可以在反应开始时进行瞬间数值记录,然后绘制曲线,分别计算反应初速度。

这样可以得出不同时间的反应速率,进而确定化学反应速率。

(2) 以反应物浓度为时间的函数法可以通过采用简单的反应条件,如在恒定温度和压力下,使用不同浓度的反应物来确定化学反应速率。

反应物的浓度与时间相关联,反应速率也是反应物浓度的函数。

通常使用一个由反应物浓度除以时间的比值来表示反应速率,此方法适用于反应速率较慢的反应。

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专题二第一单元化学反应速率
第1课时化学反应速率的表示方法
班级姓名
【学习目标】:1、掌握化学反应速率的概念及表示方法
2、学会设计实验测定一简单化学反应的速率
【知识回忆】
1、化学反应速率:表示化学反应的物理量
2、化学反应速率通常用单位时间内的减少或的增加来表示。

3、表达式
4、单位、或
【知识运用】看课本第32页H2O2分解的浓度变化表格,
(1)求0~20分钟内过氧化氢分解的平均速率
(2)请计算20~40分钟内该反应的平均速率
(3)请同学们把表中的数据在课本上的直角坐标系中表示出来
(4)请同学们根据图像分别计算第10~20、第60~70分钟内的平均速率
(5)讨论这些数据能给你什么启迪?
【知识延伸】一个化学反应既有反应物又有生成物,表示化学反应速率时,即可用某反应物的浓度变化来表示,还可以用其它反应物或生成物的浓度变化来表示。

例如:请同学们看课本第33页的化学反应,该反应的速率即可以用单位时间内N2O5的浓度减少来计算,还可以用单位时间内NO2或O2的浓度增加来表示。

请同学们分别用三种物质来表示第3~4分钟内该反应的平均速率。

讨论这些数据能给你什么启迪?
【知识运用】
1、反应A2(g)+3B2(g)2AB3(s)的反应速率可以用下列各种不同物质的浓度变化来
表示,其中反应速率最快的是()(A)v(A2) = 0.4 mol/L•min (B) v(B2)= 0.6mol/L•min
(C) v(AB3) = 2mol/L•min (D) v(B2)= 1.0mol/L•min
2、某化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中加热分解:2A(g)=B(g)+nC(g),反应到3min 时,容器内A的浓度变为0.8mol/L,测得这段时间内,平均速率v(c)=0.6mol/ (L.min),则化学反应方程式中n值为_____,v(B)=_______mol/(L.min)
3、根据下图填空:
(1)反应物是________;生成物是_________
(2)在2分钟内A、B、C三者的反应速率值各是多少?
该反应的化学方程式是:__________________.
【总结】:理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:
【能力提升】阅读课本34页第二节,设计实验测定1mol/L的盐酸与大理石反应的速率,请写出所需仪器、
药品、
实验步骤
需要测定的物理量
可能出现的问题:
【练习巩固】1、在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生
N2 + 3H2 2NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求分别用H2、N2、NH3表示的化学反应速率。

2、对于可逆反应N2+3H22NH3下列各项所表示的反应速率最快的是()
A.V(N2)=0.01mol/(L·S) B.V(H2)=0.2mol/(L·S)
C.V(H2)=0.6mol/(L·min) D.V(NH3)=1.2mol/(L·min)
3、把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:3X+Y= nZ+2W。

5min末已生成0.2mol W,若V(z)=0.01mol/(L·min),则
⑴上述反应中Z气体的计量数n的值是。

⑵上述反应在5min末时,则已消耗的Y占原来的百分比为。

【课后作业】
1、下列过程中,需要加快化学反应速率的是()
A.钢铁的腐蚀B.食物腐烂C.工业炼钢D.塑料老化
2、关于化学反应速率的叙述正确的是()A.化学反应速率可用某时刻生成物的浓度表示
B.在同一反应中,用反应物或生成物物质的量浓度在单位时间内的变化表示的化学反应速率的大小相等
C.化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示
D.在任何反应中,反应现象在较短时间内出现,则反应速率大;反应现象在很长时间内才出现,则反应速率小
3、反应N2+3H2==2NH3,在2L的密闭器内进行到半分钟时,有0.6molNH3生成。

则下列各反应速率不正确的是()A.vNH3=0.6mol/(L·min )B.vN2=0.005mol/(L·S)
C.vH2=0.9mol/(L·min )D.vNH3=0.02mol/(L·S)
4、甲、乙两个容器内都进行A→B的反应,甲容器内每分钟减少了4molA,乙容器
内每分钟减少2molA,则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率()A.快 B.慢 C.相等 D.无法判断
5、在N2+3H2 2NH3的反应中,经过t秒钟后,NH3的浓度增加了0.6mol/L,在此期间,正反应速率V(H2)=0.45mol/(L·S),则t值为:()
A. 1秒
B. 1.5秒
C. 2秒
D. 2.5秒
6、在2L密闭容器中,发生3A(g)+B(g)2C(g)的反应,若最初加入A和B都是4mol,A的平均反应速率为0.12 mol·Lˉ1·sˉ1,则10秒钟后容器中B的物质的量为()A.2.8mol B.1.6mol C.3.2mol D.3.6mol
7、可逆反应A+3B2C+2D,在4种不同情况下的反应速率分别为单位mol·Lˉ1·sˉ1:
①V A=0.15;②V B=0.6 ;③V C=0.4;④V D=0.45;该反应速率最快的是()A.②B.④C.①和④D.②和③
8、已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速度分别用V(O2)、V(NH3)、V(NO)、V(H2O) (mol·Lˉ1·minˉ1)。

则正确的关系是()A.4/5V(NH3)=V(O2) B.5/6V(O2)=V(H2O)
C.3/2V(NH3)=V(H2O) D.4/5V(O2)=V(NO)
9、把0.6molX气体和0.4molY气体混合2L于容器中使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)
nZ(g)+2W(g),5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01 mol·Lˉ1·minˉ1,则上述反应中Z气体的化学化学计量数n是()
A.1B.2C.3D.4
10、A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1 mol·Lˉ1。

反应进行2min后A的浓度为0.8 mol·Lˉ1,B的浓度为0.6 mol·Lˉ1,C的浓度为0.6 mol·Lˉ1。

(1)、2min内反应的平均速率为:
V A=_________________,V B=_________________,V C=____________________。

(2)、三者数值之间的关系是:V A=_______ V B=_______ V C 。

(3)、该反应的化学反应方程式为_________________________________________。

11、一定温度下,在密闭容器中发生反应:2NO2 2NO+O2,经过一段时间后,测得混合气体中NO2浓度为0.06 mol·Lˉ1,O2的浓度为0.12 mol·Lˉ1,且各物质的浓度不再发生变化,求:(1) NO2的起始浓度?(2) 此时NO2的分解率?
12、在25℃时,向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里,放入5.6g铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化),反应开始到2min末收集到H2 1.12L(标准状况),在此后,又经过4min,铁粉完全溶解。

则:
(1)在前2min内用FeCl2 表示的平均反应速率是多少?
(2)在后4min内用HCl表示的平均反应速率是多少?
(3)通过计算说明前2min与后4min相比,反应速率哪个较快?
13、将等物质的量的A和B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5min后测得c(D)=0.5mol/L,
c(A):c(B)=3:5,C的反应速率是0.1mol/L/min。

试填空:
(1)此时A的浓度及反应开始前放入容器中的A、B的物质的量:?
(2)v(B)=?
(3)x=?。

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