其次章化學反響速率和化學平衡

第一節(jié)化學反響速率

【學習目標】1.知道化學反響速率的定量表示方法，知道V=器的含義。2.知道一個反響中

化學反響速率可以用不同物質表示。3.理解反響mA+nBupY+qZ中，

v(A):V(B):V(Y)：v(Z)=m：n：p：q的含義并能運用此關系進行簡潔的計算。4.知道化學

反響速率試驗測定的根本原理和方法。

【重、難點】化學反響速率的表示方法及簡潔計算

【根底落實］：一、化學反響速率

1.化學反響速率的含義

化學反響速率用單位時間內反響物或生成物濃度的變化來表示。在容積不變的反響器中，

通常是用單位時間內反響物濃度的削減或生成物濃度的增加來表示。其數學表達式為

Ac

At1°

(1)式中。表示反響速率;C表示各反響物或生成物濃度,Ac表示其濃度的變化(取其肯定

值)；f表示時間，Af表示時間變化。

(2)單位：mol?L-l?s~lmol?Lr?mini或mol?L~l?h-l?。

2.化學反響速率與化學計量數之間的關系

對任意一個反響，用符號來代替詳細的化學物質，反響方程式表示為"?A+〃B=pY+qZ

用不同物質表示的反響速率其關系是V(A)：υ(B):O(Y):v(Z)—m'.n'.p'.cι<,

二、化學反響速率的測定

1.測定原理：利用與化學反響中任何一種化學物質的濃度(或質量)相關的性質進行測定。

2.測定方法

(1)依據顏色變化：在溶液中，當反響物或產物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺

和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反響的過程和測量反響速率。

(2)依據釋放出氣體的體積：2g鋅粒分別與40mL1mol?L1的H2SO4和40mL4molL

1的H2SO4反響，當收集到同樣多的H2時，后者所用的時間較短，說明4mol?L1的H2SO4

與鋅反響比1mol?L^1的H2SO4與鋅反響的速率快。

【對點訓練】：學問點一化學反響速率的概念

1.以下關于化學反響速率的說法正確的選項是

(C)

A.化學反響速率是指在一段時間內任何一種反響物物質的量的削減或任何一種生成物物質

的量的增加

B.化學反響速率為0.8mol?L,∣?sr,是指在IS時某物質的濃度是0.8mol?I√∣

C.化學反響速率可以衡量化學反響進行的快慢

D.對于任何化學反響來說，反響速率越快，反響現(xiàn)象越明顯

2.某條件下，合成氨反響的數據如下：

N37HK≡)...2M

起始濃度/(mol?L^^1)?,o3.0

ZS末濃度/Cmol?L>0.61.8

4s末濃度∕<mol?L_1)Q41.2

當用氨氣濃度的增加來表示該反響的速率時，以下說法中錯誤的選項是

(A)

A.2$末氨氣的反響速率為0.401011一飛-1B.前2s時間內氨氣的平均反響速

率為0.4mol?L^^l?s^'

C.前4s時間內氨氣的平均反響速率為0.3mol?L'?s'?D.2?4s時間內氨氣的平均反響速

率為0.2mol?Ll?s1

學問點二化學反響速率與化學計量數的關系

3.反響4A(s)+3B(g)^=2C(g)+D(g),經2min,B的濃度削減0.6mol?L∕∣0對此反響速率

的表示正確的選項是(C)

A.用A表示的反響速率是0.4mol?L∣?minIB.在2min末的反響速率，用B表

示是0.3mol?Ll?min1

C.分別用B、C、D表示的反響速率之比是3：2：1D.在2min內的反響速率，用C表

示是0.3mol?Ll?min1

解析固體A不具有濃度概念，該物質的反響不能用mol?L-∣?mirΓ∣的單位來表示。

4.2molA與2molB混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反響：2A(g)+3B(g)=2C(g)+zD(g)

假設2s后，A的轉化率為50%,測得O(D)=O.25mol?L^1?sl,以下推斷正確的選項是

(C)

A.υ(C)=υ(D)=0,2mol?Ll?s^'B.z—3

C.B的轉化率為75%D.反響前與2S后容器的壓強比

為4：3

解析A的起始量為2mol,轉化50%即轉化Imo1,依據反響關系知B轉化1.5mol,C生成ImoI,又由

于。(D)=O.25m<>l?L,?s可計算出2s時D的生成量為0.25mol-L〕s.

l×2L×2s=lmol,故知∑=2,B錯；。(C)=U(D)=。(A)=O.25mol?L^ls^l,故A錯；B的轉化率為與X100%

=75%,C正確；反響達2s時，容器內總物質的量為"A+"B+"C+"D=1mol+0.5mol+Imol+1mol

=3.5mol.故反響前后的容器中氣體總物質的量之比為4：3.5,壓強比為4：3.5,D錯。

學問點三化學反響速率的測量

5.在通過試驗測量化學反響速率時，不行以利用的相關性質為

(D)

A.氣體的體積和體系的壓強B.顏色的深淺C.物質的濃度(或質量)D.元

素的化合價

【過關檢測】1.在N2+3H2U2NH-3的反響中，經過一段時間后,NH3的濃度增加了0.6mol-L

^'o在此段時間內用H2表示的平均反響速率為0.45mol-L^?s^1,那么反響所經過的時間是

(D)

4sB.1sC.1.33sD.2s

解析NH3的濃度增加了0.6mol?Lr,Hz的濃度削減了0.9molL，,依據U=第O(H2)=加="心?

△/Δ/V(Hz)

_________________

=0.4Smol?L_1?5~l=2s。

2.某溫度時，在一體積不變的容器中充入A、B各1mol,反響進行到10s時，測得容器

中含有A：0.8mol；B：0.4mol；C：0.4molo據此答復該反響的化學方程式為：

(C)

A.A+3B=CB.2A+B=CC.A+3B=2CD.A+3B=3C

3.反響4NH3(g)+5θ2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在5L密閉容器中進行，半分鐘后NO的物質

的量增加了0.3mol,那么此反響的平均速率。為

(C)

A.O(O2)=0.0ImoI?L'?s1B.v(NO)=0.08mol?Ll?s''

1ll1

C.U(H2O)=0.003mol?L^?s^D.V(NH3)=O.OOlmol?L^?s^

4.把0.6molX氣體和0.6molY氣體混合于2L的容器中，使它們發(fā)生如下反響：3X(g)+

Y(g)="I(g)+2W(g),5min末生成0.2molW,假設測得以I的濃度變化表示的平均反響

速率為0.01mol?L-∣?min-,那么化學反響方程式中的〃值為

(D)

A.4B.3C.2D.1

解析v(I)=0.01mol?L-,?min~l,?r=5min,V=2L<>那么π(I)=0.01mol?L^,?min-l×2L×5min=0.1mol,

"(W)=0.2mol,故zι(I):∕ι(W)=n：2,n=Io

【方法技巧】反響速率的比擬方法

5.在不同條件下分別測得反響2Sθ2(g)+θ2(g)3≡^2Sθ3(g)的化學反響速率，其中表示

△

該

反

響

進

行

的

最

快

D

A.υ(SO2)=4mol?L1?min1B.υ(O2)=3mol?L?-min1

C.υ(SO2)=O.lmol?Ll?s1D.0(O2)=O?lmol?L-*?s^1

解析比擬：必需統(tǒng)一標準。換算成同一物質進行比擬是關鍵，此題首先需要統(tǒng)一單位。

差量分析法6,肯定溫度下，向一個容積為2L的真空密閉容器中(事先裝入催化劑)通入1mol

，高溫、高壓一

N23molH2,發(fā)生以下反響：N2+3H2'^-2NH?3min后測得密閉容器內的壓強

是起始時的0.9倍，在此時間內0(比)是(C)

A.0.2mol?L1?min,B.0.6mol?L1?min1C.0.1mol?L1?min1D.0.3

mol?L'?min1

解析3min后壓強是起始時的0.9倍，那么氣體總物質的量是起始時的0.9倍，那么反響后的混合物的物

質的量為(1mol÷3mol)×0.9=3.6mol,麗=0.4mol,依據反響式知生成NH30.4mol,推算出消耗H20.6

C>.6??XO]

l1

molf故0(H2)=2匚><3lIiiii=OJmol?L?minO

【圖象分析法】7.肯定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間

變化的曲線如下圖。以下表達正確的選項是

(C)

A.反響開頭到IOS末時,用Z表示的反響速率為0.158mol?LFs-ι

B.反響開頭到IOS末時，X的物質的量濃度削減了0.79mol?L-∣

C.反響開頭到10s時，Y的轉化率為79.0%

D.反響的化學方程式為X(g)+Y(g)=Z(g)

解析分析圖象，關鍵是看變化量和走勢，從走勢分析X、Y是反響物，Z是生成物，初步分析它們的變

化量分別為A〃(X)=1.2OmOl-0.41mol=0.79mol,Δw(Y)=l.()mol-().2?mol=0.79mol,Δn(Z)=L58mol,

1.58FrXOI

首先確定該反響的化學方程式為X(g)+Y(g)=2Z(g)0據選項要求分別計算出P(Z)=2J-Xios=0.079

O.79mol()79mol

ll,

moI?L?s;Δc(X)=方工—=0.395mol?L;α(Y)=∕nnw1×100%=79%,只有C選項正確。

1ΛΛ7moI

【拓展提升】8.某溫度時，在以密閉容器中，A、B、C三種物質的物質的量隨時間變化

的曲線如下圖，由圖中數據分析：

(1)反響的化學方程式為4A+2B=3C。

(2)從開頭到t?min末時，用物質C表示的反響速率為C)=言mol?Lr?miιΓl。

解析觀看圖象中曲線的走勢確定反響物、生成物，依據量變確定各物質的計量數之比，再依據時

間變?；腿?/p>