同一化学反应中,不同物质消耗或生成的速率不一定相同,因此必须指明化学反应速率(v)是用哪一种物质来表示的。
1.能否用固体或纯液体物质来表示化学反应速率?
提示:不能;原因是纯液体或固体物质的浓度一般视为常数,单纯改变它们的用量,浓度视为不变。
2.一定温度下,向2 L的密闭容器中加入2 mol N2,6 mol H2,反应2 min后,测得容器中NH3的物质的量为0.8 mol。
(1)分别求出2 min内用N2、H2和NH3表示的化学反应速率是多少?
(2)用N2、H2和NH3表示的化学反应速率的数值是否相等?其数值大小有何关系?
提示: N2 +3H22NH3
起始浓度(mol·L-1): 1 3 0
变化浓度(mol·L-1): 0.2 0.6 0.4
2 min时浓度
(mol·L-1): 0.8 2.4 0.4
(1)v(N2)==0.1 mol·L-1·min-1
v(H2)==0.3 mol·L-1·min-1
v(NH3)==0.2 mol·L-1·min-1。
(2)不相等;v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=0.1∶0.3∶0.2=1∶3∶2,即速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
应用"三段式"进行化学反应速率的计算
(1)计算步骤
①确定反应物或生成物的起始加入量。
②确定反应过程中各物质的变化量。
③确定反应进行至某时刻时各物质的量。
④依据题干中的条件建立等式关系进行解答。
⑤应用化学反应速率之比=浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
(2)计算模式
设a mol·L-1、b mol·L-1分别为A、B两物质的起始浓度,mx mol·L-1为反应物A的转化浓度,nx mol·L-1为反应物B的转化浓度,则:
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)