高职无机化学教案上(一至七章)35-第3页
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高职无机化学教案上(一至七章)35-3
νi（NO2）=+1，；νi（N2O5）=-2；如上例：设体积为1升，则反应了100秒后：；ξ=-1.5×10/-2=3.0×10/4=0.；∴用不同的物质的变化计算的反应进度都是一样的，但；如上例，若写成：；N2O5=2NO2+0.5O2，；则：ξ=-1.5×10/-1=3.0×10/2=；例2-2：；50mlC（H2SO4）=0.20mol/L恰能；解：
νi（NO2）= +1，νi（N2O5）= -2如上例：设体积为1升，则反应了100秒后：ξ= - 1.5× 10/-2 = 3.0×10/4 = 0.75×10 mol∴用不同的物质的变化计算的反应进度都是一样的，但ξ的数值与反应方程式写法有关。如上例，若写成：N2O5 = 2NO2 + 0.5O2 ，则：ξ
= -1.5× 10/-1 = 3.0×10/2 = 0.75× 10/0.5 = 1.5×10mol -3-3-3-3 -3-3-3例2-2：50ml C（ H2SO4） =0.20mol/L恰能与 40mlNaOH溶液完全中和，求 NaOH的浓度？解：反应方程式为： H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2Oξ= - 0.20× 50/-1 = - C（ NaOH）×40/-2∴ C（ NaOH） = ?? = 0.50 mol/L第二节
化学反应速率理论一、 反应速率的有效碰撞理论1918年，路易斯（W.C.M.Lewis）提出反应速率的碰撞理论，认为参加化学反应的物质的分子、原子或离子要发生反应的必要条件是这些分子、原子或离子要相互碰撞。反应物分子碰撞的频率越高，反应速率越快。例： 2HI（g）= H2（g）+I2（g）773K，[HI]=10-3mol?L-1理论计算，HI分子间碰撞次数：3.5×10次?L?S如每次碰撞都发生反应， V = 5.8×10mol?L?S但实验测出: V = 1.2×10mol?L?S∴大多数分子间的碰撞都是无效的，不能引起化学反应，只有少数碰撞是有效的。
-8-1-14-1-18-1-11、 有效碰撞和活化分子的概念① 什么叫有效碰撞？能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。② 什么样的分子有资格参加有效碰撞？一部分能量较高，具有适当取向的分子例：2AB（g）= A2（g）+B2（g）A
不能发生化学反应 B
能发生化学反应 B
∴一定取向 AB和AB之间相互靠近，到一定距离时，相互之间又有排斥力，∴须分子的运动速率足够大，有足够的动能才能相互碰撞；而且分子还须有足够的能量，碰撞时原子的外电子层才能相互穿透，电子重新排列，旧键破裂形成新键。∴反应分子必须有足够的能量。2、 分子的能量分布P35 图2-5E平均为该温度下?分子的平均能量。具有E临界以上能量的分子称为活化分子，能量高于E临界的分子碰撞才能发生反应。活化分子进行一定取向的碰撞，叫有效碰撞。E临界-E平均之差为活化能。活化能：1mol具有平均能量的分子变成活分子需吸收的最低能量。不同的反应有不同的活化能。活化能越低，反应速度越快。可以通过加入催化剂等手段降低活化能。Ea（KJ?mol-1）无催化剂 有催化剂3H2 + N2 -→ 2NH3 ～330 （W）1632N2O -→ 2N2 + O2 245 （Pt）136 反 应 同一化学反应，由于催化剂的使用，活化能相差很大，这些现象引起人们对反应实际进行途径的研究。 二、过渡状态理论简介 （活化配合物理论）1935年，艾林（H. Eyrimg）在碰撞理论的基础上提出的。例：CO + NO2 =CO2 + NOA + BC =AB + C
P37图2-6A?B?C： （过渡态）旧键部分破坏，新键部分生成动能 -→ 势能 -→ 动能反应分子与生成物分子之间存在着一个能峰Eac，反应物分子所具有的能量必须越过这个能峰才能进行反应。Eac越小，反应速率越快，反之则然。活化能：过渡态所具有的最低能量与反应能量之差。Ea1催化反应：降低了反应的活化能。三、反应机理（反应历程）指反应实际进行的途径，根据反应机理，将化学反应分为：① 基元反应由反应物的活化分子之间的碰撞，一步就可以完成的反应称为基元反应。例：2NO2（g）-→ 2NO（g）+O2（g）SO2Cl2（g）-→ SO2（g）+ Cl2（g）NO2（g）+ CO（g）--→ NO（g）+ CO2（g）一般讨论基元反应。② 非基元反应2H2（g）+2NO（g）--→ N2（g）+ 2H2O（g）由两个基元反应组成:第一步：2NO + H2 = N2 + H2O2第二步：H2 + H2O2 = 2H2O第三节
影响化学反应速率的主要因素首先是反应物的本性和反应历程，其次是浓度、温度、催化剂等外界条件。一、 浓度对反应速率的影响1、 质量作用定律大量实验事实表明：在一定温度下，增加反应物浓度可使反应速度加快。对基元反应来说： aA + bB -→ 产物溶液：V ∝ [A][B]
V = k[A][B]气体：V ∝ PAPB
V = kPAPBk：反应速率常数在浓度或分压相同的情况下，k值越大，反应速率越快。对于指定反应，k与温度、催化剂有关，而与浓度无关。 abababab2、 反应级数为了叙述反应物浓度对反应速率的影响，将速率方程式中反应物浓度的指数之和称为反应级数。
基元反应：aA + bB -→ 产物V = k[A]a[B]b a + b = 反应级数如：CO（g）+ NO2（g）? CO2（g） + NO（g）V = k[CO][ NO2]∴总反应级数：二级反应，对CO或NO2来说为一级反应。注意：反应级数及速率方程必须由实验确定。例：2H2 + 2NO = N2 + 2H2O 测得V = k[H2][NO]∴总反应级数：三级，对H2来说一级，对NO来说二级。测得速率方程就可推算反应级数，而不能根据化学计量式来讨论反应级数。例：25℃ （NH4）2S2O8 + 2KI = K2SO4 + I2 +（NH4）2SO4S2O8 + 2I = 2SO4 + I2实验编号 起始[S2O8]mol/L 起始[I]mol/L I2生成速度mol?L?min-4-2-61 1.0×10 1.0×10 0.65×10-4-2-62 2.0×10 1.0×10 1.30×103 2.0×10 -42---1-122--2-0.5×10 -20.65×10 -6 ① 写出上述反应的速率方程,反应级数？
②计算k解: V ∝ [S2O8][I]
∴V = k[S2O8][I]a = 1 b = 1
∴反应级数 = 1+1 =2k1 = V/([S2O8][I]) = ?? = 0.65 L?mol?mink2 = ?? = 0.65 L?mol?min = k3即：k = 0.65 L?mol?min当T一定，不加催化剂时，k一定，与浓度无关。
-1-1-1-12---1-12--2--3、 有效碰撞理论对浓度影响的解释增加浓度，单位体积内的活化分子总数增加，有效碰撞次数增加，反应速度加快。二、 温度对反应速率的影响（特别显著）如：米 + 水 -→ 饭 用高压锅快，∵高压锅内沸腾的温度比常压下高10℃左右。对大多数化学反应来说，温度↑，反应速率加快。1、 反应速率的温度系数 r反应物浓度恒定时，根据实验结果，对大部分化学反应，温度每升高10℃，反应速率大约增加2～4倍。r = kt+10℃/kt =2～42、 有效碰撞理论对温度影响的解释升高温度，活化分子总数和百分数都增加。 三、催化剂对反应速率的影响1、催化剂（触媒）能改变反应历程，降低反应的活化能，从而提高反应速率，但本身的组成、质量、化学性质在反应前后不发生变化。用过渡状态理论来解释： 降低反应活化能，使活化分子总数和百分数都增大。 2、催化剂具有选择性① 一种催化剂往往只对某一特定的反应有催化作用；② 同一反应物如采用不同的催化剂，会得到不同产物。注意：①催化剂不能长期使用下去；如固体催化剂，长期受热导致晶格变化，晶体分散度变化；反应物结焦使催化剂表面被覆盖等，使催化剂失效②催化剂中毒，（杂质）四、影响多相体系反应速率的因素除上述几点外，还与反应物接触面大小和接触机会有关。用使固体粉碎（ｓ-ｓ或ｓ-ｌ），搅拌（ｌ-ｌ或ｓ-ｌ），鼓风（ｓ-ｇ）等方法。包含各类专业文献、高等教育、中学教育、各类资格考试、应用写作文书、文学作品欣赏、外语学习资料、专业论文、高职无机化学教案上(一至七章)35等内容。　
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N2O5的分解反应是2N2O5→4NO2+O2，有实验测得67℃是N2O5的浓度随时间的变化如下：
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6&#472N2O5==4NO2+O2
2NO2==2NO+O22Y
Y4X－2Y＝0．4X＋Y＝1．3X＝0．5;2=0，N2O5为1mol1，Y＝0．8带入原式
(⊙o⊙)…，我忘记弄题目上去了。 N2O5的分解反应是2N2O5→4NO2+O2，有实验测得67℃是N2O5的浓度随时间的变化如下： T(min)012345N2O5(mol/L)1.000.710.50.350.250.17试计算：1、
在0~2分钟内的平均反应速率。2、
在第二分钟的瞬时速率。3、
N2O5浓度为1.00 mol/L时的初速率。 求详解~
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出门在外也不愁无机化学教案上1-8章41-第3页
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无机化学教案上1-8章41-3
νi（NO2）=+1，；νi（N2O5）=-2；如上例：设体积为1升，则反应了100秒后：；ξ=-1.5×10/-2=3.0×10/4=0.；∴用不同的物质的变化计算的反应进度都是一样的，但；如上例，若写成：；N2O5=2NO2+0.5O2，；则：ξ=-1.5×10/-1=3.0×10/2=；例2-2：；50mlC（H2SO4）=0.20mol/L恰能；解：
νi（NO2）= +1，νi（N2O5）= -2如上例：设体积为1升，则反应了100秒后：ξ= - 1.5× 10/-2 = 3.0×10/4 = 0.75×10 mol∴用不同的物质的变化计算的反应进度都是一样的，但ξ的数值与反应方程式写法有关。如上例，若写成：N2O5 = 2NO2 + 0.5O2 ，则：ξ
= -1.5× 10/-1 = 3.0×10/2 = 0.75× 10/0.5 = 1.5×10mol -3-3-3-3 -3-3-3例2-2：50ml C（ H2SO4） =0.20mol/L恰能与 40mlNaOH溶液完全中和，求 NaOH的浓度？解：反应方程式为： H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2Oξ= - 0.20× 50/-1 = - C（ NaOH）×40/-2∴ C（ NaOH） = ?? = 0.50 mol/L第二节
化学反应速率理论一、 反应速率的有效碰撞理论1918年，路易斯（W.C.M.Lewis）提出反应速率的碰撞理论，认为参加化学反应的物质的分子、原子或离子要发生反应的必要条件是这些分子、原子或离子要相互碰撞。反应物分子碰撞的频率越高，反应速率越快。例： 2HI（g）= H2（g）+I2（g）773K，[HI]=10-3mol?L-1理论计算，HI分子间碰撞次数：3.5×10次?L?S如每次碰撞都发生反应， V = 5.8×10mol?L?S但实验测出: V = 1.2×10mol?L?S∴大多数分子间的碰撞都是无效的，不能引起化学反应，只有少数碰撞是有效的。
-8-1-14-1-18-1-11、 有效碰撞和活化分子的概念① 什么叫有效碰撞？能发生化学反应的碰撞称为有效碰撞。② 什么样的分子有资格参加有效碰撞？一部分能量较高，具有适当取向的分子例：2AB（g）= A2（g）+B2（g）A
不能发生化学反应 B
能发生化学反应 B
∴一定取向 AB和AB之间相互靠近，到一定距离时，相互之间又有排斥力，∴须分子的运动速率足够大，有足够的动能才能相互碰撞；而且分子还须有足够的能量，碰撞时原子的外电子层才能相互穿透，电子重新排列，旧键破裂形成新键。∴反应分子必须有足够的能量。2、 分子的能量分布P35 图2-5E平均为该温度下?分子的平均能量。具有E临界以上能量的分子称为活化分子，能量高于E临界的分子碰撞才能发生反应。活化分子进行一定取向的碰撞，叫有效碰撞。E临界-E平均之差为活化能。活化能：1mol具有平均能量的分子变成活分子需吸收的最低能量。不同的反应有不同的活化能。活化能越低，反应速度越快。可以通过加入催化剂等手段降低活化能。Ea（KJ?mol-1）无催化剂 有催化剂3H2 + N2 -→ 2NH3 ～330 （W）1632N2O -→ 2N2 + O2 245 （Pt）136 反 应 同一化学反应，由于催化剂的使用，活化能相差很大，这些现象引起人们对反应实际进行途径的研究。 二、过渡状态理论简介 （活化配合物理论）1935年，艾林（H. Eyrimg）在碰撞理论的基础上提出的。例：CO + NO2 =CO2 + NOA + BC =AB + C
P37图2-6A?B?C： （过渡态）旧键部分破坏，新键部分生成动能 -→ 势能 -→ 动能反应分子与生成物分子之间存在着一个能峰Eac，反应物分子所具有的能量必须越过这个能峰才能进行反应。Eac越小，反应速率越快，反之则然。活化能：过渡态所具有的最低能量与反应能量之差。Ea1催化反应：降低了反应的活化能。三、反应机理（反应历程）指反应实际进行的途径，根据反应机理，将化学反应分为：① 基元反应由反应物的活化分子之间的碰撞，一步就可以完成的反应称为基元反应。例：2NO2（g）-→ 2NO（g）+O2（g）SO2Cl2（g）-→ SO2（g）+ Cl2（g）NO2（g）+ CO（g）--→ NO（g）+ CO2（g）一般讨论基元反应。② 非基元反应2H2（g）+2NO（g）--→ N2（g）+ 2H2O（g）由两个基元反应组成:第一步：2NO + H2 = N2 + H2O2第二步：H2 + H2O2 = 2H2O第三节
影响化学反应速率的主要因素首先是反应物的本性和反应历程，其次是浓度、温度、催化剂等外界条件。一、 浓度对反应速率的影响1、 质量作用定律大量实验事实表明：在一定温度下，增加反应物浓度可使反应速度加快。对基元反应来说： aA + bB -→ 产物溶液：V ∝ [A][B]
V = k[A][B]气体：V ∝ PAPB
V = kPAPBk：反应速率常数在浓度或分压相同的情况下，k值越大，反应速率越快。对于指定反应，k与温度、催化剂有关，而与浓度无关。 abababab2、 反应级数为了叙述反应物浓度对反应速率的影响，将速率方程式中反应物浓度的指数之和称为反应级数。
基元反应：aA + bB -→ 产物V = k[A]a[B]b a + b = 反应级数如：CO（g）+ NO2（g）? CO2（g） + NO（g）V = k[CO][ NO2]∴总反应级数：二级反应，对CO或NO2来说为一级反应。注意：反应级数及速率方程必须由实验确定。例：2H2 + 2NO = N2 + 2H2O 测得V = k[H2][NO]∴总反应级数：三级，对H2来说一级，对NO来说二级。测得速率方程就可推算反应级数，而不能根据化学计量式来讨论反应级数。例：25℃ （NH4）2S2O8 + 2KI = K2SO4 + I2 +（NH4）2SO4S2O8 + 2I = 2SO4 + I2实验编号 起始[S2O8]mol/L 起始[I]mol/L I2生成速度mol?L?min-4-2-61 1.0×10 1.0×10 0.65×10-4-2-62 2.0×10 1.0×10 1.30×103 2.0×10 -42---1-122--2-0.5×10 -20.65×10 -6 ① 写出上述反应的速率方程,反应级数？
②计算k解: V ∝ [S2O8][I]
∴V = k[S2O8][I]a = 1 b = 1
∴反应级数 = 1+1 =2k1 = V/([S2O8][I]) = ?? = 0.65 L?mol?mink2 = ?? = 0.65 L?mol?min = k3即：k = 0.65 L?mol?min当T一定，不加催化剂时，k一定，与浓度无关。
-1-1-1-12---1-12--2--3、 有效碰撞理论对浓度影响的解释增加浓度，单位体积内的活化分子总数增加，有效碰撞次数增加，反应速度加快。二、 温度对反应速率的影响（特别显著）如：米 + 水 -→ 饭 用高压锅快，∵高压锅内沸腾的温度比常压下高10℃左右。对大多数化学反应来说，温度↑，反应速率加快。1、 反应速率的温度系数 r反应物浓度恒定时，根据实验结果，对大部分化学反应，温度每升高10℃，反应速率大约增加2～4倍。r = kt+10℃/kt =2～42、 有效碰撞理论对温度影响的解释升高温度，活化分子总数和百分数都增加。 三、催化剂对反应速率的影响1、催化剂（触媒）能改变反应历程，降低反应的活化能，从而提高反应速率，但本身的组成、质量、化学性质在反应前后不发生变化。用过渡状态理论来解释： 降低反应活化能，使活化分子总数和百分数都增大。 2、催化剂具有选择性① 一种催化剂往往只对某一特定的反应有催化作用；② 同一反应物如采用不同的催化剂，会得到不同产物。注意：①催化剂不能长期使用下去；如固体催化剂，长期受热导致晶格变化，晶体分散度变化；反应物结焦使催化剂表面被覆盖等，使催化剂失效②催化剂中毒，（杂质）四、影响多相体系反应速率的因素除上述几点外，还与反应物接触面大小和接触机会有关。用使固体粉碎（ｓ-ｓ或ｓ-ｌ），搅拌（ｌ-ｌ或ｓ-ｌ），鼓风（ｓ-ｇ）等方法。包含各类专业文献、文学作品欣赏、高等教育、外语学习资料、应用写作文书、生活休闲娱乐、行业资料、各类资格考试、中学教育、无机化学教案上1-8章41等内容。　
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c（N2O3）/mol?L-1
2.48②现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池，采用电解法制备N2O3，装置如图1所示，其中Y为CO2．写出石墨I电极上发生反应的电极反应式H2+CO32-═CO2+H2O+2e-
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N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是_______________。（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：&&&& 2N2O5 (g) &4NO2&(g) + O2 (g) + Q (Q & 0 )①反应达到平衡后，若再通入一定量N2，则N2O5的转化率将________（填“增大”、“减小”或“不变”）②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
C(N2O5)/mol·L-1
则500s内N2O5的分解速率为_____________。③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L，则T2______T1（填“&”、“&”或“=”）（3）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的_______区生成，其电极反应式为_______________________。&
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N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是_______________。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：
&&&& 2N2O5 (g) &4NO2&
(g) + O2 (g) + Q (Q & 0 )
①反应达到平衡后，若再通入一定量N2，则N2O5的转化率将________（填“增大”、“减小”或“不变”）
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
C(N2O5)/mol·L-1
则500s内N2O5的分解速率为_____________。
③在T2温度下，反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L，则T2______T1（填“&”、“&”或“=”）
（3）如图所示装置可用于制备N2O5，
则N2O5在电解池的_______区生成，
其电极反应式为_______________________。
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N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。
（1）N2O5与苯发生硝化反应生成的硝基苯的结构简式是&&&&&&&&&&&&&&& 。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中N2 O5可发生下列反应：
2N2O5（g）&&&& 4NO2（g）+O2(g);ΔH＞0
①反应达平衡后，若再通入一定量氮气，则N2O5的转化率将&&&&&&&&&&&&&&&&& 。（填“增大”或“减小”、“不变”）
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
c(N2O5)/mol·L-1
则500s内N2O5的分解速率为&&&&&&&&&&&& 。
③在T3温度下，反应1 000 s时测得NO2的浓度为4.98 mol·L-1，则T2&&&&&&&&& T1。
（3）如上图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 区生成，其电极反应式为&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&.
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氮有多种氧化物，其中N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备收到人们的关注。
（1）一定温度下，在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应：2N2O5(g)
4NO2(g)＋O2(g) ；⊿H＞0
①反应达到平衡后，若再通入一定量氩气，则N2O5的转化率将___（填“增大”、“减小”、“不变”）。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据：
c(N2O5)/mol·L—1
则500s内N2O5的分解速率为______________。
③一定温度下，在2L恒容密闭容器中加入2mol
N2O5，达到平衡时，气体的压强为原来的，(不考虑NO2聚合成N2O4)，则N2O5的转化率a1＝&&&&& ，该温度下反应的平衡常数K＝_______。
（2）如图所示装置可用于制备N2O5，则N2O5在电解池的__________区生成，其电极反应式为_________________________________。
（3）如图：V(NO):V(O2)＝3:1。当抽去NO和O2之间的隔板后，NO和O2反应后成NO2，部分NO2聚合成N2O4（N2O4此时为气态）。当体系达到平衡后，U形毛细管两端汞面高度差由反应前10cm变为7.1cm。假设温度不变，且隔板及U形毛细管的体积都忽略不计，此时混合气体的平均相对分子质量为__________。
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