第一节 化学反应速率
例1 在 、 转化为 的反应中, 的起始浓度为 , 的起始浓度为 ,3min后 的浓度为 。计算该反应的反应速率是多少?3min 时的 和 的浓度各是多少?
分析:计算化学反应速率的关键在于依据给出条件,正确求出各物质转化浓度,用转化浓度除以反应时间,就可以得到反应速率,转化浓度求法简单,对于反应物来说:
转化浓度 = 起始浓度 - 终了浓度
对于生成物来说:
转化浓度 = 终了浓度 - 起始浓度
本题给出生成物 的终了浓度为 ,起始浓度为零, 的转化浓度为:
依据化学方程式中各物质的系数比,可以由 的转化浓度求出 和 的转化浓度
再用各物质的转化浓度除以反应时间(3分),便可得出 、 和 从 、 的起始浓度和转化浓度,可以方便地算出3分钟时 和 的浓度
例2 将除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中,产生 的速率变化情况如下图所示。图中 速率变化的主要原因是 , 速率变化的主要原因是 。
分析:根据图象看出 反应速率加快,应想到该反应为放热反应,反应进行中温度逐渐升高,因此反应速率加快。可是为什么 反应速率又逐渐减慢了呢?应该想到反应进行中盐酸的浓度是逐渐减小的。当反应进行到一定程度,反应物浓度减小变为影响反应速率的主要因素,因此反应速率减小。
解答: ,反应放热,温度升高是影响反应速率的主要因素;反应速率增大。 ,盐酸浓度不断减小,该因素变为影响反应速率的主要因素,反应速率减小。
点拨:多种因素同时改变,分析它们对反应速率影响时,要抓住何种因素起主要作用,抓住主要矛盾。
例3 某温度时,在2L容器中 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均速率分别为( )
(A)3X+Y=2Z;0.05 mol/L·min
(B)2X+Y=2Z;0.1 mol/L·min
(C)X+2Y=Z;0.1 mol/L·min
(D)X+3Y=2Z;0.05 mol/L·min
分析:从图象中找出2min末X、Y、Z物质的量与反应开始时的差值,就是它们的转化量,转化量之比即为方程式中系数比。
解答:2 min 末
化学方程式:3X+Y=2Z
答案:A
点拨:由化学方程式中系数比可求出反应中转化量之比,同理从化学反应中转化量的比值可确定化学方程式中系数。可见转化量是关键。学习中注重逆向思维的训练。