(1)定义式法:利用公式v=计算化学反应速率,亦可利用该公式计算浓度变化量或时间。
(2)关系式法:化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
【例题1】 将4 mol A和2 mol B在2 L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(s)+B(g)2C(g),反应2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A.用物质A表示2 s内的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)
B.用物质B表示2 s内的平均反应速率为0.6 mol/(L·s)
C.2 s时v(C)=0.3 mol/(L·s)
D.2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
解析:不能用固体物质的浓度表示化学反应速率,A错误;化学反应速率是平均值不是瞬时值,C错误;据题目条件知v(C)=0.6 mol·L-1÷2 s=0.3 mol/(L·s),则v(B)=0.3 mol/(L·s)÷2=0.15 mol/(L·s),则2 s时物质B的浓度为2 mol÷2 L-0.15 mol/(L·s)×2 s÷2=0.7 mol·L-1,B错误,D正确。
答案:D
方法技巧 同一个化学反应的反应速率若用不同物质来表示,数值会因化学反应方程式中的化学计量数不同而不同。用不同的物质表示同一化学反应的反应速率时,化学反应速率的数值之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
变式训练1 反应:3A(g)+B(g)===2C(g)+2D(g),在不同条件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:
①v(A)=0.6 mol/(L·min)
②v(B)=0.45 mol/(L·min)
③v(C)=0.015 mol/(L·min)
④v(D)=0.45 mol/(L·min)
则此反应在不同条件下进行最快的是( )
A.②③ B.①③ C.②④ D.②
解析:化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,则用A表示的化学反应速率分别为:①v(A)=0.6 mol/(L·min);②中v(A)=3v(B)=0.45 mol/(L·min)×3=1.35 mol/(L·min);③中v(A)=v(C)=×0.015 mol/(L·min)=0.022 5 mol/(L·min);④中v(A)=v(D)=×0.45 mol/(L·min)=0.675 mol/(L·min),所以在不同条件下,进行最快的是②,D项正确。
答案:D
探究二 影响化学反应速率的因素
·问题导引·