湖北黄冈市红安高中化学第二章化学反应速率和化学平衡22反应速率和限度知识点总结及测4!.doc
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1、优质文本化学反响速率学习目标:1.理解化学反响速率的概念,掌握化学反响速率的定量表示方法,会进行化学反响速率的简单计算。2.尝试用定量试验进行探究,学会化学反响速率的测量方法。3.了解活化能的含义及其对化学反响速率的影响,了解有效碰撞理论。重点难点:1.活化能的含义及其对化学反响速率的影响。2.了解有效碰撞理论。3.温度、浓度、压强和催化剂对化学反响速率的影响的一般规律,并掌握原因和结论。知识梳理一、反响速率 1.定义:化学反响速率是用来衡量化学反响进行快慢程度的物理量,通常用单位时间内反响物浓度的减少或增加来表示。2.定义式: 3.单位:molL-1s-1、molL-1min-1、molL-
2、1h-1 或 mol/Ls、mol/Lmin、mol/Lh【注意】 化学反响速率是指一段时间内的平均速率,且反响速率均取正值,即。 在一定温度下,固体和纯液体物质,单位体积的物质的量保持不变,及物质的量浓度为常数,因此它们的化学反响速率也被视为常数。此时可以用单位时间内物质的量的变化量来表示反响速率。 表示化学反响速率时要指明具体物质,同一个反响选用不同物质表示的速率,数值可能会不同,但意义相同,其速率数值之比等于相应反响物计量数之比。 比拟同一个反响在不同条件下速率大小,要折算为同一物质表示的速率进行比拟。【例题1】在2L的密闭容器中,参加1mol和3mol的H2和N2,发生 N2 + 3H
3、2 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求用N2、H2、NH3分别表示反响的化学反响速率。【例题2】对于反响A + 3B = 2C + 2D,以下数据表示不同条件的反响速率,其中反响进行得最快的是(A ),反响进行快慢程度相等的是( BD )A.v (A) =0.7mol/(LS) B. v (B) =1.8mol/(L S)C. v (C) =1mol/(L S) D. v (D) =1.2mol/(L min)【例题3】 某温度时,容积为 2L 的密闭容器时,X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化情况如图:(1)写该反响的化学方程式 3X + Y 2Z(2)在
4、 3min 内 X 的平均反响速率为 0.05 molL-1min-12.有效碰撞理论1有效碰撞与化学反响:能够发生化学反响的分子碰撞叫做有效碰撞,能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有比普通分子非活化分子更高的能量。活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂,从而导致化学反响的发生。但是,活化分子也并不是没次碰撞都能引起化学反响的发生。2活化分子的碰撞取向与化学反响:分子间的自由碰撞必然会有不同的碰撞取向。研究发现,有效的分子碰撞,分子除了要有足够的能量以外,还要有适宜的碰撞取向,假设分子碰撞取向适宜,就发生化学反响;假设分子碰撞取向不适宜,那么化学反响不能发生。也就是说,只有活化
5、分子以适宜的取向发生碰撞以后,才能使分子内的化学键断裂,从而引发化学反响。一句话,活化分子按照适宜的取向所发生的有效碰撞才能发生化学反响。3活化能:为了把“有效碰撞概念具体化,人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子,同时把活化分子多出的那局部能量称作活化能,即活化能是活化分子平均能量与普通反响物分子平均能量的差值。【注意】活化能相当于化学反响的“门槛,对于同一化学反响,其活化能越低,反响速率越快。催化剂就是通过参与反响改变反映历程降低反响的活化能来提高反响速率的。【例4】某反响的反响过程中能量变化如下图,以下表达正确的选项是 C 0反响过程能量无催化剂有催化剂H反响物生成物E2E1 A 该反
6、响为放热反响B 催化剂能改变该反响的焓变C 催化剂能降低该反响的活化能D 逆反响的活化能大于正反响的活化能【例5】反响A(g)+B(g) C(g) +D(g)过程中的能量变化如下图,答复以下问题。(1)该反响是_反响(填“吸热“放热); (2)当反响到达平衡时,升高温度,A的转化率_(填“增大“减小“不变),原因是_;(3)反响体系中参加催化剂对反响热是否有影响?_,原因是_:(4)在反响体系中参加催化剂,反响速率增大,E1和E2的变化是:E1_,E2_(填“增大“减小、“不变)。(1)放热(2)减小;该反响正反响为放热反响,升高温度使平衡向逆反响方向移动;(3)不影响;催化剂不改变平衡的移动
7、。(4)减小、减小【例6】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反响过程的能量变化如下图。1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的H=99kJmol1.请答复以下问题:1图中A、C分别表示 、 ,E的大小对该反响的反响热有无影响? 。该反响通常用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H= KJmol1;3V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被复原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式 ;4如果反响速率vSO2为0.05 molL1min1,那么vO2= molL1min1、v(SO3)= mol
8、L1min1;1反响物能量 生成物能量 无影响 降低 因为催化剂改变了反响的历程使活化能E降低 2198 3SO2 +V2O5=SO3+2VO2 4VO2+ O2=2V2O5 40.025 0.05 5S(s)+O2(g) =2SO2(g)H1=296 KJmol1 , SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g) H2=99 KJmol1 3S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) H=3(H1+H2)=1185 KJmol13.化学反响速率图像的分析方法 化学反响速率图像是化学反响速率变化状况在直角坐标系中以图的形式表达的结果,是化学反响速率变化规律的反映。认识和应用化学反响速率图像时,
9、要立足于化学反响方程式,应用化学反响速率变化的规律,分析直角坐标系及其图像的含义。(1) 灵活应用“反响速率之比=化学计量数之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比这一公式求解化学反响速率、确定物质的化学计量数、书写化学方程式。(2) 依据外界条件对化学反响速率的影响,分析反响过程中速率的变化,从而判断物质浓度、气体体积、气体的密度、摩尔质量等量的变化。常见的图像类型有: 速率时间图。此类图像定性揭示了正、逆反响速率随时间变化的规律,表达了平衡的“动、等、定、变的根本特征,以及平衡移动的方向等。 浓度时间图。此类图像能说明各平衡体系在反响过程中的变化情况。此类图像要注意各物质曲线的折点时刻相同
10、,各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的计量数关系。【例7】一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反响的影响如以下图所示。以下判断正确的选项是 A A 在0-50min之间,pH=2和pH=7的讲解百分率相等B 溶液酸性越强,R的降解速率越小C R的起始浓度越小,降解速率越大D 在20-25min之间,pH=10时R的平均降解速率为0.04mol/(L。min)T1碘化氢的量时 间T2【例8】在密闭容器中进行如下反响:H2(g) I2(g) 2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反响时间的关系如以下图所示符合图示 的正确判断是DAT1T2,H0 BT1T2,H0C
11、T1T2,H0 DT1T2,H0 【例9】一定温度下,向1 L密闭容器中参加1 mol HI(g)发生反响2HI H2 I2,H2物质的量随时间的变化如图所示。02 min内的平均反响速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。 相同温度下,假设开始参加HI(g)的物质的量是原来的2倍,那么 是原来的2倍。 a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.到达平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数 0.1 molL1min1; 64; b随堂练习11 在某一化学反响中,反响物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L,那么在这5s内B的化学反响速率是多少
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