景中竞赛反应速率

1、第一部分第一部分 化学反应速率化学反应速率化学竞赛第八讲 化学平衡一、化学反应速率一、化学反应速率的概念的概念: 二、化学反应速率的表示方法：二、化学反应速率的表示方法： 通过观察反应物的消失和通过观察反应物的消失和生成物的生成物的生成速率来判断生成速率来判断化学反应速率是指在一定条件下化学化学反应速率是指在一定条件下化学反应进行的反应进行的快慢程度快慢程度的物理量的物理量。定性判断：定性判断：一：化学反应速率一：化学反应速率化学反应速率化学反应速率(v)= 反应物反应物(或生成物或生成物)浓度的变化量浓度的变化量(mol/L)反应时间反应时间(min或或 s) C数学表达式：数学表达式：v

2、= t单位：单位：mol/(L min ) 、 mol/(L s) 、 mol/(L h) VN2 = 0.1mol/(Lmin) VH2 = 0.3mol/(Lmin) VNH3 = 0.2mol/(Lmin) VN2 : VH2 :VNH3 =1:3:2表达式表达式:V=c /t 不能用固体物质或纯液态物质表示速率不能用固体物质或纯液态物质表示速率小结小结 速率单位速率单位: mol/(Ls)或或molLs 或或mol /( Lmin )或或mol /( Lh ) 只表示平均速率，不表示瞬时速率只表示平均速率，不表示瞬时速率. 化学反应速率不取负值化学反应速率不取负值V=V= 同一化学反应

3、，用不同物质表示反应速率时，数同一化学反应，用不同物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。其速率之比等于方程值可能不同，但意义相同。其速率之比等于方程式中化学计量数之比。式中化学计量数之比。C起始起始-C某时刻末某时刻末C某时刻末某时刻末-C起始起始 2、比较化学反应快慢的方法：转化为同一物质的反比较化学反应快慢的方法：转化为同一物质的反应速率来比较或用反应速率和系数比值大小来比较应速率来比较或用反应速率和系数比值大小来比较1、求速率的大小：、求速率的大小：V=c /t反应反应:mA(气气)+nB (气气) pC (气气) +qD (气气) VAVBVC VD = mnpq变型：三种浓度

4、间的关系变型：三种浓度间的关系 反应经历的时间反应经历的时间变型：求方程式的系数变型：求方程式的系数 二、有关化学反应速率计算：二、有关化学反应速率计算：V=c /tc反应物反应物=c生成物生成物=C起始起始-C某时刻某时刻C某时刻某时刻-C起始起始c A:c B:c C : c D =mnpq转化率转化率= c反应物反应物 C反应物起始反应物起始例例2. 反应反应4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 在在5L容器中进行，半分钟后容器中进行，半分钟后NO的物质的量增的物质的量增加了加了0.3mol,则此反应的平均速率为（则此反应的平均速率为（ ） A）VO2 = 0.01mol/(Ls)

5、 B）VNO = 0.08mol/(Ls) C）VH2O = 0.003mol/(Ls) D）VNH3 = 0.002mol/(Ls) C 例例3、对于反应、对于反应A2+3B2 2AB3以下表以下表 示的反应速率中，速率最大的是示的反应速率中，速率最大的是 A、VA2 = 0.4molL-1min-1 B、VB2 = 0.8molL-1min-1 C、VAB3 = 0.6molL-1min-1 D、VA2 = 0.01molL-1S-1 化学反应速率之比化学反应速率之比=系数之比系数之比 即：在反应即：在反应 mA + nB pC + qD 中，中，VAVBVC VD = mnpq思考思考下

6、列比例式间的大小关系下列比例式间的大小关系? VA/m VB/n VC/p VD/q= = = 在在2A + 3B x C + D的可逆反应中，的可逆反应中，A、B、C、D均为气体，已知起始浓度均为气体，已知起始浓度A为为5mol/L，B为为3mol/L，C的反应速度为的反应速度为0.5 mol/(Lmin)，反应开始至达到平衡时需，反应开始至达到平衡时需2分分钟，平衡时钟，平衡时D的浓度为的浓度为0.5 mol/L，下列说法，下列说法正确的是（正确的是（ ） A、A和和B的变化浓度之比为的变化浓度之比为23 B、A和和B的平衡浓度之比为的平衡浓度之比为23 C、x=1 D、A的转化率为的转化

7、率为20%AD例例4： 某温度时，在某温度时，在2L密闭容器中密闭容器中x、y、z物物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为：由图中数据分析，该反应的化学方程式为：反应开始至反应开始至2分钟，分钟，Z的平均速率为：的平均速率为： 练习练习11.00.90.2 0.71 2 3 4 5时间分时间分物物质质的的量量摩摩尔尔3X + Y 2Z0.05mol/(Lmin) YXZ练习练习2： 在在10升密闭容器中升密闭容器中,1molA和和3molB在一定在一定条件下反应：条件下反应：A(g)+XB(g) 2C(g)，2分钟分钟

8、后反应达到平衡时后反应达到平衡时,测得混合气体共测得混合气体共3.4mol,生成生成0.4molC,则下列计算结果不正确的是（则下列计算结果不正确的是（ ） A、平衡时物质的量之比：、平衡时物质的量之比： ABC = 2114 B、X的值等于的值等于4 C、A的转化率为的转化率为20% D、B的平均反应速度为的平均反应速度为0.04mol/(L.min)A 把把3molA和和2.5molB混合于混合于2升密闭升密闭容器中容器中,发生反应的化学方程式为：发生反应的化学方程式为：3A(g)+ B(g) x C(g)+2D(g)， 5分钟后达到分钟后达到新平衡新平衡,容器内压强变小容器内压强变小,已

9、知已知D的平均反应速度的平均反应速度为为0.1mol/(Lmin),下列结论错误的是（下列结论错误的是（ ） A、A的平均反应速度为的平均反应速度为0.15 mol/(L.min) B、平衡时、平衡时,C的浓度为的浓度为0.25 mol/L C、平衡时、平衡时,B的转化率为的转化率为20% D、平衡时、平衡时,容器的压强为原来的容器的压强为原来的0.8倍倍 D练习练习3： 将将25gA、5gB和和10gC一并充入容积一并充入容积为为1升的密闭容器中升的密闭容器中,加热发生反应。加热发生反应。2分钟后分分钟后分析混合物含析混合物含10gA、21gC，还有若干克，还有若干克D,无无B。若若A、B、

10、C、D的相对分子质量为的相对分子质量为30、20、44、18，且，且A、B、C、D均为气体。均为气体。用用A、B、C、D表示分子式，写出该反应的表示分子式，写出该反应的化学方程式。化学方程式。求该反应在求该反应在2分钟内的平均速率分钟内的平均速率VA、VB、VC。练习练习4：2A(g)+ B(g)= C(g)+2D(g)VA = 0.25molL-1min-1VB =VC =1/2VA = 0.125molL-1min-1(1) 实验室利用氯酸钾制氧气。某学生测得生实验室利用氯酸钾制氧气。某学生测得生成氧气的平均速率为成氧气的平均速率为0.01mol/(Lmin)，氧气的，氧气的密度密度z约为

11、约为1.28g/L，欲制取，欲制取500mL的氧气，需的氧气，需要时间为要时间为() A、2min B、4min C、6min D、8min(2) 向向2L的密闭容器的密闭容器(内有催化剂内有催化剂)充入充入2mol的的SO2和和1molO2，经，经2S，测得容器内有，测得容器内有1mol的的SO3，则该反应的速率可怎样表示。，则该反应的速率可怎样表示。思考题：思考题：V SO3 = 0.25molL-1min-1V O2 = 0.125molL-1min-1V SO2 = 0.25molL-1min-1由图中数据分析该反由图中数据分析该反应的化学方程式：应的化学方程式：反应开始至反应开始至2

12、min，Z的平均反应速率：的平均反应速率：ZXY0.20.70.9时间（时间（min)物质的量（物质的量（mol） 3X+Y 2Z1.010.800.40.60.223Vz= 0.22 =0.05(mol/L.min)2有有 效效 碰碰 撞撞1、什么是什么是有效碰撞？有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞引起分子间的化学反应的碰撞结论：结论：分子间的分子间的碰撞碰撞是发生化学反应的是发生化学反应的必要条件必要条件而而有效碰撞有效碰撞是发生化学反应的是发生化学反应的充分条件充分条件推论：推论：某一化学反应的速率大小与某一化学反应的速率大小与单位时间内单位时间内有效碰撞的次数有效碰撞的次数有关有关为

13、什么有的碰撞可以发生反应，为什么有的碰撞可以发生反应，而有的不能发生反应而有的不能发生反应?与哪些因与哪些因素有关系？素有关系？问题：问题：活活 化化 分分 子子2、什么是什么是活化分子？活化分子？具有具有较高能量较高能量，能够，能够发生有效碰撞发生有效碰撞的分子的分子结论：结论：发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子，活化分子，但活化分子的碰撞但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞。有效碰撞。推论：推论：有效碰撞次数的有效碰撞次数的多少多少与与单位体积内反应物中单位体积内反应物中活化分子活化分子的多少的多少有关。有关。能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量该反应是该反应是吸热反吸热反应应还是还是放热放热反应反应?活化能与反活化能与反应热有关吗应热有关吗?反应热反应热思考：思考：为什么微粒间的碰撞有的是有效碰为什么微粒间的碰撞有的是有效碰撞，有的是无效碰撞？撞，有的是无效碰撞？%100反应物分子数活化分子数活化分子百分数归归 纳纳 总总 结结一个反应要发生一般要经历哪些过程？一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效