化学反应速率 [新知探究]
探究1 在2 L的密闭容器中,加入3 mol H2和1 mol N2,发生反应:N2+3H2高温、高压催化剂2NH3,在2 s末,测得容器中含有0.4 mol NH3,请用N2、H2和NH3表示该反应的反应速率。
提示:N2 + 3H2高温、高压催化剂2NH3
起始量(mol): 1 3 0
变化量: 0.2 0.6 0.4
2 s末量: 1-0.2 3-0.6 0.4
vN2==0.05 mol·L-1·s-1
vH2==0.15 mol·L-1·s-1
vNH3==0.10 mol·L-1·s-1
探究2 对于同一化学反应来说,用不同的物质表示的反应速率是否相同?它们之间有什么关系(用问题1的数据说明)?
提示:不一定相同;对于同一反应,用各物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。如问题1中vN2∶vH2∶vNH3=1∶3∶2。
探究3 对于反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,能否用CaCO3来表示化学反应的反应速率?
提示:不能;因为反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的。
[必记结论]
1.表达式
vA= (Δc(A)表示物质A浓度的变化量,Δt表示时间变化量)
2.单位
mol/(L·s)或mol·L-1·s-1,mol/(L·min)或mol·L-1·min-1
3.关系
对于任意一个反应:mA+nB===pC+qD 其反应速率之间的关系为vA∶vB∶vC∶vD=m∶n∶p∶q
4.注意事项
(1)化学反应速率是指某一时间段内的平均反应速率,而不是某一时刻的瞬时速率。