化学反应速率和影响因素

化学反应速率和影响因素,一、化学反应速率,1、概念：,化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。,单位：mol/Lm、mol/Ls等,3、数学表达式：,衡量化学反应进行快慢程度的物理量。,2、表示方法：,化学反应速率均为正值,没有负值；表示的是一段时间内的平均速率；不用纯液体或纯固体表示。一定条件下，用不同的物质来表示某反应的速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。且它们的数值之比等于反应方程式中系数比。如反应N2+3H2=2NH3v(N2)：v(H2)：v(NH3）=1：3：2,4、注意点,对于可逆反应N2+3H22NH3下列各项所表示的反应速率最快的是（）AV(N2)=0.01mol/(LS)BV(H2)=0.2mol/(LS)CV(H2)=0.6mol/(Lmin)D.V(NH3)=1.2mol/(Lmin),练习,B,单位要同一、标准要同一,将4molA气体和2molB气体在2L的密闭容器中混合，在一定条件下发生如下反应：2A+B=2C。若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L,现有以下几种说法:(1)用物质A的浓度变化表示的反应速率为0.3mol/Ls,（2）用物质B的浓度变化表示的反应速率为0.6mol/Ls，（3）2s时物质A的转化率为70%，（4）2s时物质B的浓度为0.7mol/L。其中正确的是（）A.(1)(3).(1)(4).(2)(3).(3)(4),练习,B,回忆：化学反应的碰撞理论：,、化学反应的实质是：,旧的化学键断裂，新的化学键形成,、化学反应发生的先决条件：,反应物分子相互接触和碰撞,注意：反应物分子之间的碰撞次数很大，但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。,在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞；有效碰撞次数越多，反应速率越快。,力量不够,取向不好,有效碰撞,反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？,、有足够的能量使旧键断裂即发生碰撞的分子具有较高的能量,、碰撞时要有合理的取向即分子在一定的方向上发生碰撞,、在化学上，把能量较高，能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。,特点：、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子,、在温度不变时，对某一个反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。,活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）100%,（4）、活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能,Ec：活化分子所具有的最低能量Ee：所有分子的平均能量Ea：活化能,分子运动,相互碰撞,分子具有足够的能量,活化分子,有合适的取向,有效碰撞,发生化学反应,化学反应发生的条件,化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。,思考：浓度、压强、温度、催化剂的变化对有效碰撞的频率有何影响？,浓度对反应速率的影响,反应物浓度增大：即单位体积内反应物分子总数数增大,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快,1、浓度对化学反应速率的影响。,原因：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应的增多，反应速率也必然增大。,规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。,二、影响化学反应速率的因素,注意：a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。,b、气体或溶液浓度的改变与反应速率的关系并不是一概如此，若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同了。如：硫酸与铁的反应,压强对反应速率的影响,结论：增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快。,2、压强对反应速率的影响。,原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。,规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。,注意：a、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，当然并不一定全部是气体。,b、压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。,讨论如果反应物是固体、液体或溶液时，改变压强对它们又有什么影响？,适用范围：,仅适用于反应体系中有气体物质的反应。,小结：惰性气体（包括与反应无关的气体）对反应速率的影响（1）如果保持恒温恒容，加入惰性气体后，反应物的浓度，因此对反应速率。（2）如果恒温恒压，加入惰性气体后，反应体系体积，反应物的浓度，因此反应速率会。,不变,不变,变大,减小,减小,如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问：,如起始在a、c两容器中通入同量的N2，则此时三容器起始压强为Pa_Pb_Pc；,起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va_Vc；,反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va_Vc；,=,=,=,起始反应速率关系为Va_Vb_Vc,练习,温度对反应速率的影响,升高温度,活化分子的百分比增大(分子运动速率加快，碰撞频率增加),有效碰撞次数增多,反应速率加快,3、温度对化学反应速率的影响。,原因：(1)浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。(2)温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。,规律：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。,注意：a、温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。,Ec：活化分子所具有的最低能量Ee：所有分子的平均能量Ea：活化能,催化剂对化学反应速率的影响,使用催化剂,降低活化能,见书本p36页图,催化剂对化学反应速率的影响,使用催化剂,降低活化能,活化分子的百分比增大,活化分子的数目增多,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,4、催化剂对化学反应速率的影响。,原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。,规律：催化剂可以改变化学反应的速率。,小结：影响化学反应速率的外因,增加,增加,不变,增加,加快,增加,增加,不变,增加,加快,不变,增加,增加,增加,加快,不变,增加,增加,增加,加快,化学反应速率,课堂小结,概念,影响因素,内因,外因,概念,表示方法,单位,注意点,浓度,温度,压强,催化剂,其它,1、甲、乙两容器都在进行AB的反应，甲容器每分钟减少了4molA，乙容器内每分钟减少了2molA，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要（）A快B慢C相等D无法判断,D,能力提升题,2、反应C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）A增加C的量B将容器的体积缩小一半C保持体积不变，充入N2使体系压强增大D保持压强不变，充入N2使容器体积增大,AC,3、煅烧硫铁矿产生SO2，为了提高SO2的生成速率，下列措施可行的是（）A把硫铁矿石碾成粉末B增大O2的压强，向炉内喷吹氧气C使用Fe2O3作催化剂D降低温度,AB,4.在一定温度下,A、B能在溶液中发生反应生成C和D：A+B=C+D。a.将0.2molL-1A溶液和0.2molL-1B溶液各20ml混合b.将0.5molL-1A溶液和0.5molL-1B溶液各50ml混合C.将1molL-1A溶液和1molL-1B溶液各10ml混合,同时倒入30mL蒸馏水d.将1molL-1A溶液20mL和1.2molL-1B溶液60ml混合反应开始时,反应速率由大到小的顺序是_.,dbca,5.在碘化钾和硫酸的混合液中加入过氧化氢水溶液,迅速发生反应放出大量气体,反应过程可表示如下:H2O2+2KI+H2SO4=I2+K2SO4+2H2OH2O2+I2=2HIOH2O2+2HIO=I2+O2+2H2O(1)有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂,你认为(填“对”或“不对”),理由是。（2）上述反应说明H2O2、I2、HIO氧化性从强到弱的顺序是。,6,0.1mol/L硫代硫酸钠溶液和0.1mol/L硫酸溶液各10mL和5mL水混合，反应速率为1mol/（Ls）；0.2mol/L硫代硫酸钠溶液和0.2mol/L硫酸溶液各5mL与20mL水混合，反应速率为2mol/（Ls）；则1和2的关系是（）A大于B小于C等于D不能肯定,A,7.近行如下实验，在A锥形瓶中放入10g块状CaCO3，在B锥形瓶中放入5g粉末状CaCO3，分别加入50mL2mol/L盐酸。右图中能正确表示实验结果的是（）,C,8.某溶液中发生反应：A=2B+C，VAt的关系如图。已知溶液的体积为2L，起始时体系中只有A，请回答下列问题：(1)图中阴影部分的面积表示2min内的减小值，应小于；(2)2min时，B的物质的量浓度的取值范围是。,0.75mol/L,9.亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应的化学方程式是：Na2SO3+KIO3+H2SO4=Na