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考点2 化学反应速率与化学计量数的关系
对于化学反应,在同一时间段内,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
例如,反应mA+nB=bY+aZ,用不同物质(各物质均为气体或溶质)表示的化学反应速率分别为:
v(A)=,v(B)=,v(C)=,v(D)=,
v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q(比例式)
1.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA + nB === pC
t0 s/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s/(mol·L-1) a-x b-
则v(A)= mol·L-1·s-1,
v(B)= mol·L-1·s-1,
v(C)= mol·L-1·s-1。
2. 依据反应速率确定化学方程式和比较反应速率大小的方法
1.由反应速率确定反应的化学方程式的方法
先依据物质的量是减少还是增加.判断谁是反应物、谁是生成物.再选取相问时间内各物质的反应速率之比确定各物质的化学计量数之比,最后写出化学方程式。
2.比较化学反应速率的方法
方法一:归一法
将下同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率.且转化为相同单位,再比较速率改值的大小。
方法二:比值法
计算不同物质的速率与各自的化学计量数之比,比值大者.反应更快。
如>,v(A)反应速率更快。
(3)应用举例
已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢:________________(由大到小的顺序)。
1.对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中正确的是( )。
A.v(W)=3v(Z) B. 2v (X) =3v (Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
2. (2022·辽宁盖州一中月考),向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1mol C和一定量的B 三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图所示[t。~t 阶段的c(B)变化未画出],t 时刻达到平衡、反应过程中混合气体的平均相对分子质量始不变(t0=0s).请回答下列问题:
(1) 写出该反应的化学方程式:
(2)荇t =15s,则用B的浓度变化表示t0~t1阶段的平均反应速率为:
(3)反应起始时B的体积分数为:
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考点2 化学反应速率与化学计量数的关系
对于化学反应,在同一时间段内,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
例如,反应mA+nB=bY+aZ,用不同物质(各物质均为气体或溶质)表示的化学反应速率分别为:
v(A)=,v(B)=,v(C)=,v(D)=,
v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q(比例式)
1.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如:反应 mA + nB === pC
t0 s/(mol·L-1) a b 0
转化/(mol·L-1) x
t1 s/(mol·L-1) a-x b-
则v(A)= mol·L-1·s-1,
v(B)= mol·L-1·s-1,
v(C)= mol·L-1·s-1。
2. 依据反应速率确定化学方程式和比较反应速率大小的方法
1.由反应速率确定反应的化学方程式的方法
先依据物质的量是减少还是增加.判断谁是反应物、谁是生成物.再选取相问时间内各物质的反应速率之比确定各物质的化学计量数之比,最后写出化学方程式。
2.比较化学反应速率的方法
方法一:归一法
将下同物质表示的速率换算为用同一物质表示的速率.且转化为相同单位,再比较速率改值的大小。
方法二:比值法
计算不同物质的速率与各自的化学计量数之比,比值大者.反应更快。
如>,v(A)反应速率更快。
(3)应用举例
已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下:
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢:________________(由大到小的顺序)。
答案 ③>①>②>⑤>④
解析 ②v(CO)=2v(NO2)=1.4 mol·L-1·min-1;③v(CO)=4v(N2)=1.6 mol·L-1·min-1;④v(CO)=v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1;⑤v(CO)=2v(NO2)=0.02 mol·L-1·s-1=1.2 mol·L-1·min-1,故反应的快慢为③>①>②>⑤>④。
1.对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中正确的是( )。
A.v(W)=3v(Z) B. 2v (X) =3v (Z)
C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
答案:D
解析:由化学反应速率的意义可知,同一反应在同一时间段内,用不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,因此v(W)=v(Z),3v(X)=2v(Z),4v(X)=2v(Y),2v(W)=3v (X) 。
2. (2022·辽宁盖州一中月考),向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1mol C和一定量的B 三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图所示[t。~t 阶段的c(B)变化未画出],t 时刻达到平衡、反应过程中混合气体的平均相对分子质量始不变(t0=0s).请回答下列问题:
(1) 写出该反应的化学方程式:
(2)荇t =15s,则用B的浓度变化表示t0~t1阶段的平均反应速率为:
(3)反应起始时B的体积分数为:
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