4.NH3和纯净的O2在一定条件下发生如下反应: 4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g)
现向一容积不变的2 L密闭容器中充入4 mol NH3和3 mol O2,4 min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%。请回答:
(1)用O2、H2O表示的反应速率分别为__________、__________。 (2)NH3的转化率为________。 (3)4 min后N2的浓度为________。 [解析] 设4 min时,生成6x mol H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) n(总)
起始量
(mol)
4 3 0 0 7 变化量
(mol)
4x 3x 2x 6x 4 min量
(mol)
4-4x 3-3x 2x 6x 7+x 据题意,则有:6x7+x=0.4 解得:x=0.5。
(1)则4 min内H2O的变化浓度为 Δc(H=3 mol-1
2O)2 L
=1.5 mol·L,
1.5 mol·L-1
v(H-1-1
2O)=4 min
=0.375 mol·L·min,
v(O12)=2
v(H2O)=0.187 5 mol·L-1·min-1。
(2)α(NH4×0.5
3)=4
×100%=50%。
(3)c(N0.5)×1-1-1
2)=(2×2 mol·L=0.5 mol·L。
[答案] (1)0.187 5 mol·L-1
·min-1
0.375 mol·L-1·min
-1
mol·L-1
(3)0.5
(2)50%
“三段式”求算v(X)、α模板
根据已知条件列方程式计算。 例如,反应 mA(g)+nB(g)
-1
pC(g)
①t0 s浓度/(mol·L) a b 0 ②转化浓度/(mol·L) x ③t1 s浓度/(mol·L) a-x b-
-1-1
nxmpxmnxmpxmv(A)=
xΔt,v(B)=
nxm·Δt,v(C)=pxm·Δt,
xα(A)=×100%。
a
化学反应速率的影响因素
1.化学反应速率的影响因素 (1)内因(主要因素)
反应物本身的性质,如Na、Mg、Al与水反应的速率由大到小的顺序为Na>Mg>Al。 (2)外因(其他条件不变,只改变一个条件)
(3)注意的问题
①固体和纯液体对化学反应速率无影响,但要注意水(液态)对溶液的稀释作用。 ②浓度的改变必须是真正参加反应离子的浓度,如酸碱中和反应影响速率的是H、OH浓度。
③催化剂在化学反应过程中参与了反应,降低了正、逆反应的活化能,同等程度改变正、逆反应速率,但不会改变反应的限度和反应热。
④升高温度正反应速率和逆反应速率都加快,但加快的程度不同;降低温度正反应速率和逆反应速率都减慢,但减慢的程度不同。
2.理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子:能够发生有效碰撞的分子。活化分子的能量较高。 (2)有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
有效碰撞的两个条件:一是具有较高能量的活化分子,二是碰撞有合理取向。 (3)活化能:如图
+
-
①图中:E1为正反应活化能,使用催化剂时的活化能为E3,E2为逆反应活化能,反应热为E1-E2。
②使用催化剂可以降低正、逆反应的活化能,但不影响反应的反应热。 ③活化能越低,反应速率越快。
(4)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
3.利用vt图理解外因对v正、v逆的影响
2021版新高考化学一轮复习 第6章 化学反应的速率、限度与方向 第1节 化学反应速率教学案 鲁科版
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