化学反应速率
一、化学反应速率 1、化学反应速率表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示。 2、计算式 v=△c/△t,表达式中△c表示 ,单位 。
对于△c(反应物)=c(初)-c(末),对于△c(生成物)=c(末)-c(初)。 △t表示 ,单位 。
3、化学反应速率单位 一般为 或 或 。 4、化学反应速率定义 对于反应aA + bB = dD + eE,其化学反应速率为: 1△c(A)1△c(B)1△c(D)1△c(E) υ=? = ? = ? = ?
-a△t-b△td△te△t5、特点
①同一化学反应用不同物质浓度的改变量表示速率时,数值可能不同,但表示的意义相同。因此,在表示化学反应速率时,必须注明是以哪种物质做标准的。也可直接说一个反应的反应速率。
②同一化学反应中以不同物质表示的化学反应速率之比= 物质的量浓度变化之比= 物质的量变化之比= 相应物质的系数之比。
例如,对于反应:2SO2+O2 2SO3,v(SO2):v(O2):v(SO3)= 。 6、化学反应速率大小的比较方法
由于同一反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
(1)看单位是否统一,不统一的要换算成相同的单位。特别是时间是h/min/s。 (2)换算成同一物质表示的速率或均除以各自系数,再比较数值的大小。 7、影响化学反应速率的因素
参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素即内因,外界条件对化学反应速率也有影响即外因。 1.浓度:浓度越大,分子之间距离越短,分子之间碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快;因此,化学反应速率与浓度有密切的关系,浓度越大,化学反应速率越快。增大反应物的浓度,正反应速率加快。浓度对化学反应速率的影响只适用于气体反应或溶液中的反应。
2. 压强:PV=nRT, P=CRT。压强增大,浓度增大(反应物和生成物的浓度都增大,正逆反应速率都增大,相反,亦然)。压强对化学反应速率的影响只适用于有气体参加的反应,压强越大化学反应速率越快; 3. 温度:实验测得,其他条件不变时,温度每升高10℃,化学反应速率通常增加原来的2-4倍。 4. 催化剂:催化剂能使原来难以进行的化学反应分步进行(本身参与了反应,但反应前后化学性质和质量不变),从而降低活化能改变了化学反应速率。对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率。 5. 此外,光、电磁波、超声波、 、 等也会对化学反应速率产生影响。
达标练习
1
1、在下列过程中,需要加快化学反应速率的是( )
A.钢铁腐蚀 B.食物腐烂 C.工业炼钢
D.塑料老化
2、通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下图所示的措施中,能加快化学反应速率的是( )
3、(双选)下列说法正确的是( )
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D.催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数,从而成千成万倍地增大反应速率
4、在气体反应中,改变条件:①增大反应物的浓度,②升高温度,③增大压强,④移走生成物,⑤加入催化剂。其中能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
A.①⑤ B.①③ C.②⑤ D.③⑤ 5、决定化学反应速率的主要因素是( )
A.反应温度 B.使用催化剂 C.外界压强 D.反应物的性质 6、下列关于压强对化学反应速率的影响的说法中不正确的是( )
A.对任何化学反应,增大压强都可以加快它们的反应速率
B.对于气体反应,增大压强相当于增大反应物浓度,所以反应速率加快 C.增大压强可以加快合成氨的反应速率
D.对于液态或固态反应物,由于压强对它们的体积改变很小,可以认为压强与它们的反应速率无关 7、一定能使化学反应速率加快的因素是( )
①扩大容器的容积 ②使用催化剂 ③增加反应物的物质的量 ④升高温度 ⑤缩小容积 ⑥增大压强
A ②③ B ②③④⑥ C ②③④⑤ D ②④ 8、对于反应2SO2(g)+O2(g)
A.通入大量O2 C.移去部分SO3
9、酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的化学方程式为:2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+
2
2SO3(g),能增大正反应速率的措施是( )
B.增大容器容积 D.降低体系温度
8H2O不能使反应速率加大的措施是( )
A.增大酸性高锰酸钾溶液的浓度 C.增大压强
-1
B.增大草酸溶液的浓度 D.升高温度
10、一定温度下,100 mL 6 mol·L H2SO4与过量锌粉反应,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总质量,可向反应物中加入适量的( )
A.碳酸钠固体 B.水 C.硫酸氢钾溶液 D.盐酸 11、一定温度下,对于反应N2+O2
A.增大容器体积 C.恒容,充入He气
-9
2NO在密闭容器中进行,下列措施能加快反应速率的是( ) B.恒容,充入N2 D.恒压,充入He气
12、纳米是长度单位,1 nm等于1×10 m,物质的颗粒达到纳米级时,具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是( )
A.常温下“纳米铜”比铜片的金属性强,反应时反应速率快 B.常温下“纳米铜”比铜片更易失电子,反应时反应速率快 C.常温下“纳米铜”与铜片的还原性不相同
D.“纳米铜”颗粒更细小,发生化学反应时接触面大,所以反应速率快
13、对反应A+B===AB来说,常温时按以下情况进行反应:①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol;②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol;③0.1 mol·L的A、B溶液各10 mL混合;④0.5 mol·L的A、B溶液各50 mL混合。四者反应速率的大小关系是( )
A.②>①>④>③ B.④>③>②>① C.①>②>④>③ D.①>②>③>④ 14、一定条件下,向2L密闭器中加入2 mol N2和10 mol H2,发生反应N2+3H2余N2为1 mol,此时表示的化学反应速率正确的是( )
A.v(N2)=0.50 mol·L·minC.v(NH3)=1 mol·L·min15、反应4NH3(气)+5O2(气)
-1
-1
-1
-1
-1
2NH3 ,2 min时测得剩
B.v(H2)=0.75 mol·L·min D.v(NH3)=0.25 mol·L·min
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-1
-1-1
-1
4NO(气)+6H2O(气)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量
增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )
A.v(NH3)=0.0100mol·L·s B.v(O2)=0.0010mol·L·s C.v(NO)=0.0010mol·L·s D.v(H2O)=0.045mol·L·s
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
-1
16、在一定条件下,2L密闭容器中装入2 molN2和足量的氢气反应,2 min末时,测得N2为1 mol,该反应的速率表示中,不正确的是( )
A. υ(N2)==0.25mol/L·min B. υ(H2)==0.75mol/L·min
C. υ(NH3)==0.5mol/L·min D. υ(N2)==0.5mol/L·min
17、将1.0 mol PCl5充入容积为2 L的密闭容器中,一段时间后测得PCl5的浓度为0.3 mol·L,已知反应为PCl5PCl3+Cl2,在这段时间内的平均反应速率vPCl5=0.4 mol·L·min,则这段时间为( )
-1
-1
-1
A.30 s B.50 s C.5 s D.1 s
18、在2 L密闭容器中,发生3A(g)+B(g)
2C(g)的反应,若最初加入的A和B都是4 mol,A的平均
3
速率为0.12 mol·L·s,则10 s后容器中的B是( )
A.2.8 mol B.1.6 mol C.3.2 mol D.3.6 mol 19、在2A + B
3C + 4D反应中,表示该反应速率最快的是:( )
-1
-1
-1-1
A VA = 0.5 mol·L·S
-1
B VB = 0.3 mol ·L·S
D VD= 1 mol L·S
-1
-1
-1-1
C VC = 0.8 mol·L·S
-1
20、在恒温、恒容的密闭容器进行反应A(g)B(g)+C(g);ΔΗ> 0。若反应物的浓度由2mol/L降到
0.8mol/L需要20s,那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需要反应时间为:( ) A、10 s B、大于10s C、小于10s D、无法判断 21、在容积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和一定量O2。发生反应2SO2+O2
2SO3,当反应进行到
4 min时,测得n(SO2)=0.4 mol。若反应进行到2 min时,容器中SO2的物质的量是( )
A.等于1.6 mol C.大于1.6 mol 22、已知4NH3+5O2B.等于1.2 mol D.小于1.2 mol
-1
-1
4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(mol·L·min)表示,
则正确的关系式是( )
4544
A.v(NH3)=v(O2) B.v(O2)=v(H2O) C.v(NH3)=v(H2O) D.v(O2)=v(NO) 565523、某反应2A(g)( )
A.v(A)=0.1 mol·L·min
-1-1
-1
3B(g)其浓度随时间的变化如图所示,则前2 min内平均反应速率表示正确的是
B.v(B)=0.2 mol·L·min C.v(A)=v(B)=0.5 mol·L·min
-1-1
-1
-1
D.v(A)=v(B)=0.3 mol·L·min
24、固体NH4Br置于2 L的密闭容器中,在恒温的条件下发生如下反应:NH4Br
NH3+HBr,2HBr=H2
-1
+Br2 。2 min后,测得H2的浓度为1 mol/L,HBr的浓度为8 mol/L,则上述反应中生成NH3的速率为( )
A.0.5 mol/(L·min) C.2.5 mol/(L·min)
B.2 mol/(L·min) D.5 mol/(L·min)
25、一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是( )
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L·s
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L C.反应开始到10s时,Y的转化率为79.0% D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)
26、一定温度下,向一个容积为2L的事先装有催化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3molH2,3 min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍。在此时间内,用氢气的量的变化来表示该反应的平均速率υ(H2)是
4
-1-1
-1
Z(g)
( )
A. 0.2mol/L·min B. 0.6mol/L·min C. 0.1mol/L·min D. 0.3mol/L·min
27、进行如下实验:在锥形瓶A中放入10 g绿豆粒大的碳酸钙,在锥形瓶B中放入5 g粉末状的碳酸钙,分别加入50 mL 1 mol·L的盐酸。下图(图中x表示时间,y表示锥形瓶中碳酸钙减少的质量)能正确表示实验结果的是( )
-1
28、反应物浓度的关系是用实验方法测定的,化学反应H2+Cl2=== 2HCl的反应速率v可表示为v=
K[c(H2)]m[c(Cl2)]n,式中K为常数,m、n值可用下表中数据确定。
c(H2)(mol/L) 1.0 2.0 2.0 由此可推得,m、n值正确的是( ) 1111
A.m=1,n=1 B.m=,n= C.m=,n=1 D.m=1,n=
2222
29、100 mL 6 mol/L的H2SO4溶液与32.5g锌粉反应,在一定温度下加入下列物质,试将对v(H2)和n(H2)的影响填入下表:
加入物质 NaNO3固体 K2SO4溶液 Na2CO3固体 几滴硫酸铜溶液 通入一定量HCl气体
30、某研究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用NHO3浓度为
1.00 mol·L、2.00 mol·L,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
5
-1
-1
c(Cl2)(mol/L) 1.0 1.0 4.0 v[mol/(L·s)] 1.0K 2.0K 4.0K 对v(H2)影响 对n(H2)影响 请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验 编号 ① ② ③ ④ T/K 298 大理石 规格 粗颗粒 HNO3浓度 /mol·L 2.00 -1实验目的 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和________探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和________探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 31、2SO2(g)+O2(g)的ΔH=-99 kJ·mol。
-1
2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)
请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示________、________,E的大小对该反应的反应热有无影响?________。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?________,理由是________________________________;
(2)图中ΔH=________kJ·mol;
(3)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L·min,则v(O2)=____________mol·L·min、v(SO3)=______________mol·L·min;
(4)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol,计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=________ 。 32、(2008年全国)在可逆反应xX(g)+y(Y)?zZ(g)中,x,y,z为相应气态物质的系数,现测得:Z的浓度每分钟增加4amol/L、X的浓度每分钟减少2amol/L、Y的浓度每分钟减少6amol/L、,由此可以推断上述反应中x:y:z为( )
A、2:3:2 B、2:1:3 C、1:3:2 D、2:3:1
33、(2005年全国)已知某温度时,2SO2(g)?O2(g)?2SO3(g)(正反应为放热反应)的反应速率为v1,而2HI(g)?H2(g)?I2(g)(正反应为吸热反应)的反应速率为v2。当升高温度时,v1和v2的变化情况是( )
A、v1减小,v2增大 B、v2减小、v1增大 C、两者同时减小 D、两者同时增大
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