化学反应速率

1、 化学反应速率课前预习云龙壁石北京故宫的“云龙陛石”，世界上的古建筑在20世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重，有的已经面目全非了造成这场灾难的元凶是什么呢？CaCO3在风吹日晒、雨淋时会和CO2、H2O反应生成可溶性的Ca（HCO3）2而使石雕、建筑受损但历史几千年这种腐蚀都是很缓慢的，为何上世纪损失就这么快呢？这就要从化学反应速率问题说起高考要求【2011年高考考试说明原文】1.了解化学反应速率的概念及表示方法 2.结合具体实例，理解外界条件对化学反应速率的影响【命题热点解读】化学反应速率出现的题目类型有选择题和填空题，在卷中化学反应速率的知识多与化学平衡一起考查，近

2、几年考查较少但化工生产中选择适宜温度、压强、酸碱性、物质的量的配比仍将是高考重点考查内容知识框架知识点一化学反应速率1. 化学反应速率的概念化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的变化量来表示化学反应速率是用来表示化学反应快慢的物理量公式为：v=，单位为mol·L1·s1 或mol·L1min1化学反应速率通常指某一段时间间隔内的反应速率，一般不指某一时刻的瞬时速率每一时刻的瞬时速率实际上都是在不停变化的2. 化学反应速率的应用在同一化学反应中，用不同的物质表示反应速率的数值之比等于化学计量数之比同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率，可能相同，也可能不同用同一

3、物质表示的正逆反应速率数值相等3. 理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：（1）我们所用的化学反应速率是一段时间的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率（2）无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值（3）对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值可能不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢（4）在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比即： V（N2）：V（H2）： V（NH3）=1：3：2 （5）对于在一个固定容器（即体积一定）中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说有：VA ：VB ：VC ：VD = CA ：

4、CB ：CC ：CD = nA ：nB ：nC ：nD= a：b：c ：d（6）用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较知识点二化学反应速率的影响因素1. 有效碰撞理论（1）有效碰撞能够发生化学反应的碰撞碰撞的频率越高，则化学反应的速率就越快只有具有足够的能量且具有合适的碰撞取向的分子碰撞才是有效碰撞有效碰撞是发生化学反应的充分条件（2）活化分子能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子活化分子之所以能够发生有效碰撞，是由于他们的能量较高，发生碰撞的时候，能够克服碰撞分子之间的排斥力，破坏分子内部的结合力，从而导致反应物分子的破坏，进一步重新结合成

5、分子，发生化学反应活化分子百分比越大，单位体积内活化分子数目越多，单位时间内的有效碰撞次数越多，化学反应速率就越快（3）活化能活化分子所多出的那部分能量（或者说普通分子转化为活化分子所需的最低能量）活化能的大小意味着一般分子转变为活化分子的难易，活化能越小，普通分子就越容易转化为活化分子但是活化能的大小对化学反应前后的能量变化并没有影响（4）活化能与反应速率活化能越低普通分子越容易变为活化分子活化分子百分数越大有效碰撞次数越多反应速率越快由有效碰撞理论可以解释外界条件的改变对化学反应速率的影响2. 内因不同的化学反应具有不同的反应速率，内因是决定化学反应速率的主要因素内因是由物质本身的性质决定

6、的3. 外因对于同一化学反应，改变外界条件可以改变化学反应速率（1）浓度其他条件不变时，增大反应物的浓度可以加快化学反应速率（单位体积内分子数增加，有效碰撞几率增加）【拓展】浓度是指参加反应的物质的浓度，固体与纯液体不能用浓度表示，即固体和纯液体的浓度是一个常数，固体、液体量的变化不是浓度变化，故一般不考虑固体和纯液体量的增减对化学反应速率的影响（2）温度升温可以加快化学反应速率实验测得温度每升高10，化学反应速率通常增大到原来的24倍【拓展】温度升高，无论是吸热反应还是放热反应，正逆反应速率同时加快（3）压强对于有气体参加的化学反应，温度不变时，增大压强，气体的浓度增大，化学反应速率加快【拓

7、展】通过增大压强而使各物质浓度增大的才能加快化学反应速率若增大压强而各物质的浓度不变，化学反应速率不变例如：体积不可变的密闭容器中充入气体N2、H2当又充入稀有气体时，体系压强增大但化学反应速率不变（4）催化剂对于某些化学反应，使用催化剂可以加快化学反应速率【拓展】催化剂能够增大化学反应速率的原因，是它能够降低反应所需的能量，这样就会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子的活化分子所占的百分数，从而增大化学反应速率（5）其他因素除了上述因素，反应无颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场等也会对化学反应速率产生影响4. 有效碰撞理论的解释活化能单位体积分子总数活化分子百分

8、数单位体积活化分子数有效碰撞次数反应速率增加反应物的浓度不变增多不变增多增多加快增大压强不变增多不变增多增多加快升高温度不变不变增大增多增多加快使用催化剂降低不变增大增多增多加快相互关系单位体积活化分子数=单位体积分子总数X 活化分子百分数知识点二化学反应速率的图像1. 化学反应速率的图像类型（1）溶液中的反应的速率相关图像 反应速率浓度图像 反应速率时间图像 反应速率温度图像（2）气体反应的速率相关图像 反应速率压强图像 反应速率体积图像 反应速率时间图像 反应速率压强体积图像2. 外界因素对正逆反应速率的影响图像以2SO2+O22SO3（正反应为放热反应）为例有以下图像：v逆v正tvv正=

9、v逆化学反应速率时间图像v逆v正v逆v正tvt1v逆v正v正tvt1v逆外界条件对化学反应速率的影响 在t1时刻加入反应物 在t1时刻升高温度 v正v逆v逆v正tvv逆tvv正v正=v逆 在t1时刻增大压强 在t1时刻加入催化剂注意在t1时刻化学反应速率是否发生变化，以及是否与原图像相连结；化学反应速率发生变化时正反应速率与逆反应速率的大小关系，即V正与V逆在图像中的位置关系 在t1时刻加入反应物，使反应物的浓度瞬时增加速率也加快，但在该时刻生成物的浓度没有发生变化，故该时刻逆反应速率不变，与原图像相连由于增加了反应物的浓度使得正反应速率比逆反应速率大，故V正在V逆的上方 升高温度时化学反应速

10、率都加快，与原图像不相连正反应放热因此升高温度逆反应加快的比正反应程度大故逆反应图像在正反应图像上方 图中所指的增大压强是指通过增大压强而使浓度增大的那种改变当压强增大时各物质浓度增大化学反应速率加快，与原图像不相连由于增大压强对系数大的一边影响更大，因此正反应图像在逆反应图像上方 加入催化剂正逆反应速率同时加快，同等程度加快请同学画出减少反应物、降低温度、减小压强的化学反应速率时间图像例题精讲【例1】 （2010年福建卷）化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物尝试随反应时间变化如右图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min 反应物的浓度，结果

11、应是( )A2.5和2.0B2.5和2.5C3.0和3.0D3.0和3.0【例2】 （）在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用（A）、（B）、（C）（mol·L-1·s-1）表示，且（A）、（B）、（C）之间有如下所示的关系：（B）=3（A）； 3（C）=2（B）则此反应可表示为( )A2A+3B2CBA3B2CC3A+B2CDABC【例3】 （）一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 ( ) A该反应的化学方程式为3B+4D6A2C B反应进行到1 s时，v（A）v（

12、D）C反应进行到6 s时，B的平均反应速率为0.05 mol/（L·s） D反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等【例4】 （）将6 mol H2和3 molCO充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：2H2（g）+CO（g）CH3OH（g），6秒末时容器内压强为开始时的0.6倍试计算：（1）H2的反应速率是多少？（2）CO的转化率为多少？【例5】 （）向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A，0.6 mol C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应2A（g）+B（g）3C（g），各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示，其中t0t1阶段c（B）未画出图2为反应体系中反应

13、速率随时间变化的情况，且t2，t3，t4各改变一种不同的条件（1）若t115 min，则t0t1阶段以C的浓度变化表示的反应速率v（C）_（2）t3时改变的条件为_，B的起始物质的量为_（3）t4t5阶段，若A的物质的量减少了0.01 mol，而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ，写出此条件下该反应的热化学方程式：_【例6】 （2010山东模拟）图中a曲线表示一定条件下可逆反应：X（g）+Y（g） 2Z（g）+W（s）（正反应为放热）的反应过程若使a曲线变为b曲线，可采用的措施是( )A加入催化剂B增大Y的浓度 C降低温度D增大体积【例7】 （）反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速

14、率分别为：v（A）=0.15mol/（L·s） v（B）=0.6mol/（L·s） v（C）=0.4mol/（L·s） v（D）=0.45mol/（L·s） 该反应进行的快慢顺序为( )A>=>B>>>C>=>D>>>【例8】 （）把0.6molX气体和0.4molY气体混合于容积为2L的容器中，发生如下反应：3X（g）+Y（g） nZ（g）+2W（g） 在5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01mol/（L·min），则上述反应中Z气体的反应方

15、程式系数n的值是( )A1 B2C3D4 上述反应在5分钟末时，已消耗的Y值占原来的百分数是( )A50%B33%C25%D20% 【例9】 （）对于可逆反应：A2（g）3B2（g）2AB3（g）；H<0，下列图象中正确的是【例10】 （）某化学反应中，反应混合物A、B、C的物质的量浓度（c ）与时间（t）关系如下所表示：t/ c初始2min4min6min8minc（A）（mol/L）1.451.281.001.001.20c（B）（mol/L）0.380.721.281.280.88c（C）（mol/L）0.0950.180.320.320.42下列说法正确的是( )A该反应的化学方

16、程式为A 2B+C B2 min末A的转化率为11.7%C4-6min时，反应停止了 D6-8min之间的变化是由于增加了A的浓度引起的【例11】 （）氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl（-1价）和S（6价）的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中c（H+）增大而加快（1）反应的离子方程式为_（2）t1t2时刻内反应速率增大的原因为_（3）t2t3时刻内反应速率又减小的主要原因为_【例12】 （2010全国卷1）在溶液中，反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为、及反应物A的浓度随时间的变化如下图所示请回答下列问题：（1）与比较，和分别仅改变一种反应条件所改变的

17、条件和判断的理由是：_；_；（2）实验平衡时B的转化率为_；实验平衡时C的浓度为_；（3）该反应的_0，判断其理由是_；（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：实验：=_；实验：=_课堂检测【小测1】 （2009广东）用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是A加热 B不用稀硫酸，改用98浓硫酸C滴加少量CuSO4溶液 D不用铁片，改用铁粉【小测2】 （）在一定条件下，在2L的密闭容器中充入2molSO2 和一定量的O2 ，发生反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），进行到4min时，测得n（SO2）=0.4mol，若反应进行到2min时，容器中n（SO2

18、）为( )A1.6molB1.2molC大于1.6molD小于1.2mol【小测3】 （）如图，表示800时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1是到达平衡态的时间试回答 （1） 该反应的反应物是_；（2） 反应物的转化率是_；（3） 该反应的化学方程式为_【小测4】 （）加入0.1 mol MnO2粉末于50 mL过氧化氢（H2O2，=1.1 g/mL）中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示（1）实验时放出气体的总体积是_（2）放出一半气体所需时间为_（3）反应放出气体所需时间为_（4）A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为_（5）解释反应速率变化的原因_（6）计算H2O2的初始物质的量的浓度（7）求反应到2 min时，H2O2的质量分数【小测5】 （）影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题   图1 图2（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面