景中竞赛反应速率.

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1、第一部分 化学反应速率 化学竞赛第八讲 化学平衡 制作人制作人: :贾大成贾大成 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 研究化学反应的快慢研究化学反应的快慢-化学反应速率化学反应速率 研究化学反应进行的程度研究化学反应进行的程度-化学平衡化学平衡 一、化学反应速率的概念: 二、化学反应速率的表示方法： 通过观察反应物的消失和 生成物的生成速率来判断 化学反应速率是指在一定条件下化学 反应进行的快慢程度的物理量。 定性判断： 一：化学反应速率 1 1、表示方法：、表示方法： 化学反应速率(v)= 反应物(或生成物)浓度的变化量(mol/L) 反应时间(min或 s) C 数学表达式：v

2、= t 单位：mol/(L min ) 、 mol/(L s) 、 mol/(L h) 通常用通常用单位时间单位时间内内反应物浓度反应物浓度的的减少减少 或或生成物浓度生成物浓度的的增加增加来表示。来表示。 VN2 = 0.1mol/(Lmin) VH2 = 0.3mol/(Lmin) VNH3 = 0.2mol/(Lmin) VN2 : VH2 :VNH3 =1:3:2 例例1 1: :在一密闭容器里装有在一密闭容器里装有N N 2 2 和和HH 2 2 ，在一定条，在一定条 件下发生反应件下发生反应 : N: N 2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH 2NH 3 3 , ,开始时开始时

3、NN 2 2 =2mol/L =2mol/L ，HH 2 2 =5mol/L=5mol/L，反应开始，反应开始2min2min 时时, ,测得容器中测得容器中NN 2 2 =1.8mol/L =1.8mol/L 。求求（1 1）这这 2min2min内内N N2 2、 、 H H2 2、 、NH NH 3 3 的平均反应速率各为多少的平均反应速率各为多少 ？（2 2）V VN2 N2 、 、V VH2 H2 、 V V NH3NH3之比为多少？ 之比为多少？ （3 3） NN 2 2 : : HH 2 2 : : NHNH 3 3 为多少？为多少？ 表达式:V=c /t 不能用固体物质或纯液态

4、物质表示速率 小结：化学反应速率化学反应速率 V=c /tV=c /t 速率单位: mol/(Ls)或molLs 或mol /( Lmin )或mol /( Lh ) 只表示平均速率，不表示瞬时速率. 化学反应速率不取负值 V= V= 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 式中化学计量数之比。 C起始-C某时刻末 C某时刻末-C起始 2、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 1、求速率的大小：V=c /t 反应:mA(气)+nB (气) pC (气) +qD (气) VAVBVC VD = m

5、npq 变型：三种浓度间的关系 反应经历的时间 变型：求方程式的系数 二、有关化学反应速率计算：V=c /t c反应物= c生成物= C起始-C某时刻 C某时刻-C起始 c A:c B:c C : c D = mnpq 转化率= c反应物 C反应物起始 例2. 反应4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 在 5L容器中进行，半分钟后NO的物质的量增 加了0.3mol,则此反应的平均速率为（ ） A）VO2 = 0.01mol/(Ls) B）VNO = 0.08mol/(Ls) C）VH2O = 0.003mol/(Ls) D）VNH3 = 0.002mol/(Ls) C 例3、对于反应A2

6、+3B2 2AB3以下表 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=系数之比 即：在反应 mA + nB pC + qD 中， VAVBVC VD = mnpq 思考下列比例式间的大小关系? VA/m VB/n VC/p VD/q = = = 在2A + 3B x C + D的可逆反应中，A 、B、C、D均为气体，已知起始浓度A为 5mol/L，B为3mol/L，C的反应速度为0.5 mol/(Lmin)，

7、反应开始至达到平衡时需2分 钟，平衡时D的浓度为0.5 mol/L，下列说法 正确的是（ ） A、A和B的变化浓度之比为23 B、A和B的平衡浓度之比为23 C、x=1 D、A的转化率为20% AD 例4： 某温度时，在2L密闭容器中x、y、z物 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： 反应开始至2分钟，Z的平均速率为： 练习1 1.0 0.9 0.2 0.7 1 2 3 4 5 时间分 物 质 的 量 摩 尔 3X + Y 2Z 0.05mol/(Lmin) Y X Z 练习2： 在10升密闭容器中,1molA和3molB在一定 条件下反应：A(g)+

8、XB(g) 2C(g)，2分钟后 反应达到平衡时,测得混合气体共3.4mol,生成 0.4molC,则下列计算结果不正确的是（ ） A、平衡时物质的量之比： ABC = 2114 B、X的值等于4 C、A的转化率为20% D、B的平均反应速度为0.04mol/(L.min) A 把3molA和2.5molB混合于2升密闭 容器中,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 新平衡,容器内压强变小,已知D的平均反应速度 为0.1mol/(Lmin),下列结论错误的是（ ） A、A的平均反应速度为0.15 mol/(L.min) B、平衡时,C的浓度

9、为0.25 mol/L C、平衡时,B的转化率为20% D、平衡时,容器的压强为原来的0.8倍 D 练习3： 将25gA、5gB和10gC一并充入容积 为1升的密闭容器中,加热发生反应。2分钟后分 析混合物含10gA、21gC，还有若干克D,无B。 若A、B、C、D的相对分子质量为30、20、44 、18，且A、B、C、D均为气体。 用A、B、C、D表示分子式，写出该反应的 化学方程式。 求该反应在2分钟内的平均速率VA、VB、VC。 练习4： 2A(g)+ B(g)= C(g)+2D(g) VA = 0.25molL-1min-1 VB =VC =1/2VA = 0.125molL-1min

10、-1 (1) 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0.01mol/(Lmin)，氧气的 密度z约为1.28g/L，欲制取500mL的氧气，需 要时间为() A、2min B、4min C、6min D、8min (2) 向2L的密闭容器(内有催化剂)充入2mol的 SO2和1molO2，经2S，测得容器内有1mol的 SO3，则该反应的速率可怎样表示。 思考题： B B V SO3 = 0.25molL-1min-1 V O2 = 0.125molL-1min-1 V SO2 = 0.25molL-1min-1 3 3、根据反应、根据反应4FeS4FeS 2 2 (s)(s

11、) +11O+11O 2 2 (g)(g) =2Fe=2Fe 2 2 OO 3 3 (s)(s) +8SO+8SO 2 2 (g)(g)回答：回答： (1)(1)常用哪些物质的浓度变化来表示该反应的反常用哪些物质的浓度变化来表示该反应的反 应速率？应速率？ (2) (2) 当生成当生成SOSO 2 2 的速率为的速率为0.4mol/(L0.4mol/(L s) s)时，则时，则OO 2 2 减减 少的速率是多少？少的速率是多少？ (3) (3) 测得测得4s4s后后OO 2 2 的浓度为的浓度为2.8mol/L2.8mol/L，则开始时则开始时OO 2 2 的浓度是多少？的浓度是多少？ OO

12、2 2 的浓度减小或的浓度减小或SOSO 2 2 的浓度增加的浓度增加 v v(O(O 2 2 )=0.411/8 mol/(L)=0.411/8 mol/(L s) = 0.55 mol/(Ls) = 0.55 mol/(L s) s) c(Oc(O 2 2 )= 0.55 mol/(L)= 0.55 mol/(L s) 4s + 2.8mol/L= 5.0mol/Ls) 4s + 2.8mol/L= 5.0mol/L 4 4、在、在2L 2L 密闭容器中，发生密闭容器中，发生 3A(g) + B(g)= 3A(g) + B(g)= 2C(g)2C(g)的反应，若最初加入的反应，若最初加入A

13、 A和和B B都是都是4mol4mol，A A 的平均反应速率为的平均反应速率为0.12mol/0.12mol/（LsLs），），则则1010秒秒 后容器中后容器中B B是是 （ ） A. 1.6molA. 1.6molB. 2.8mol B. 2.8mol C. 3.2molC. 3.2molD. 3.6mol D. 3.6mol 根据根据A A的反应速率为的反应速率为0.12mol/(Ls)0.12mol/(Ls)，则，则B B的反应的反应 速率为速率为0.04mol/(Ls)0.04mol/(Ls)， 10 10 秒钟内秒钟内B B的的浓度变化浓度变化 量为量为0.4mol/L0.4mo

14、l/L，得出得出1010秒后秒后2L2L容器内容器内B B为：为： 4mol-(20.4)mol=3.2mol4mol-(20.4)mol=3.2mol。 C C 5 5：反应：反应：3A(g)3A(g)B(g)B(g)2C(g)2C(g)2D(g)2D(g)，在不同在不同 条件下的反应速率分别为：条件下的反应速率分别为： v v A A =0.6mol /(L min) =0.6mol /(L min) v v B B =0.45mol/(L min) =0.45mol/(L min) v v C C =0.4mol /(L min) =0.4mol /(L min) v v D D =0.45mol/(L min) =0.45mol/(L min) 则此反应在不同条件下，进行得最快的是则此反应在不同条件下，进行得最快的是( )( ) （A A） （B B）和和 （C C）和和 （D D） 都以都以B B物质为标准：物质为标准： v v A A =0.6mol /(L min) , =0.6mol /(L min) , v v B B =0.2mol/(L min) =0.2mol/(L min) v v B B =0.45mol/(L min) =0.45mol/(L min) v v C C