化学反应速率及其影响因素

1、第1页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二2了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响，认识其一般规律。了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的作用。复习目标第2页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二3复习化学反应速率，应从概念内涵入手，把握概念的应用条件，对概念的内容进行分类梳理，仔细分析外在条件对化学反应速率的影响情况，为化学平衡内容的复习打好基础。从内容框架的构建上看，可建立如下复习思路：建立概念表示方法内在因素外在因素注意

2、事项。总结有关化学反应速率的计算类型，在计算中要注意把握好时间、体积、物质的量、物质的量浓度等几个因素的运用以及单位换算。复习建议第3页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二一、化学反应速率1.表示：用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的改变量来表示。2.公式：V= ct = (c(大)-c(小)t = n(vt) 3.单位： mol/(Ls) 、 mol/(Lmin) 、 mol/(Lh) 。4.意义：衡量化学反应进行的快慢程度。5.特点：同一化学反应用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示意义 相同 。因此，在表示化学反应速率时，必须注明 表达对象 。同一

3、化学反应中，若用不同的物质表示的反应速率之比一定等于它们的化学计量数之比。如对任一化学反应 aA+bB = cC+dD，则有v(A)v(B)v(C)v(D) = abcd = n(A)n(B)n(C)n(D)一般来说，化学反应速率随反应的进行而不断改变。因此，某一段时间内的反应速率，实际是一段时间内的 平均速率 ，而不是指 即时速率。不能用 固体或纯液 体来表示化学反应速率。 4第4页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二训练与体验练习 15 将4molA和2molB在体积为2L的密闭恒容容器中进行反应：2A(s)+B(g)=2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6 mol

4、/L，现有下列说法中正确的是（ D ） A.用物质C表示反应的平均速率为0.15 mol/(Ls) B.用物质A表示反应的平均速率为0.30 mol/(Ls) C.2s时物质A的转化率为70% D.2s时物质B的浓度为0.7 mol/L 若物质A的转化率为30%，那么，物质B的转化率为多少？你能迅速得出答案吗？从中你发现了什么规律？如何证明你所得结论的正确性？第5页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二思考与感悟6证明：对任一化学反应 aA+bB = cC+dD，假设有xmolA和ymolB参与反应，在反应的某一时段，设A若消耗了n mol，B若消耗了m mol，则有： aA

5、 + bB = cC+dD a b n m m=nb/a (mol) 那么A的转化率 = n/x；B的转化率 = m/y= nb/ay当x/y=a/b时，即y=xb/a；那么B的转化率 = nb/ay = n/x = A的转化率结论：同一反应中不同反应物的转化率关系当反应物的物质的量与方程式计量系数成比例时，在相同反应时段，它们的转化率是相同的。当反应物的物质的量与方程式计量系数不成比例时，在相同反应时段，它们的转化率是不相同的。其中，含量少的反应物，它的转化率较大。第6页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二训练与体验练习 27在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？集

6、气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸。 光 ；黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒。 反应接触面积 ；KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2 沉淀。 反应接触面积 ;熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体。 催化剂 ；同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的铁片和镁条，镁条产生气体的速率明显比铁片快。 反应物本身的性质 ；同样大小的石灰石分别在0.1 mol/L的盐酸和1 mol/L的盐酸中反应速率却并不相同。 反应物浓度 ；夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象。 反应的温度 。 第7页，共33页，2022年，5月20日，

7、16点42分，星期二二、化学反应速率的影响因素1.化学反应速率理论有效碰撞：反应物分子之间能 发生反应 的碰撞。 发生条件：分子具有 较高的能量 ；分子在 一定方向上 发生碰撞。活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生 有效碰撞 的分子。活化能：活化分子的 平均能量 与所有分子的 平均能量 之差。2.化学反应速率的影响因素内因： 反应物本身性质 是决定化学反应速率的重要因素。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。浓度：增大反应物浓度，反应速率 加快 ；减小反应物浓度，反应速率 减慢 。压强：对于 有气体参与 的反应，增大反应体系的压强会 加快 化学反应速率，减小反应体

8、系的压强会 减慢 化学反应速率。温度： 升高温度 ，化学反应速率加快， 降低温度 ，化学反应速率减慢。催化剂：使用催化剂能 改变 化学反应速率。其他因素：光、电磁波、超声波、 反应接触面积 、溶剂的性质等。8第8页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二思考与感悟9外界条件对活化分子数与活化分子百分数的影响： 单位体积内有效碰撞次数化学反应的速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大增大不变增大加快增大压强增大增大不变增大加快升高温度不变增大增大增大加快使用正催化剂不变增大增大增大加快第9页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二3.化学反应速率影响

9、因素的原因分析4.化学反应速率影响因素的注意问题由于 纯液体或固 体的浓度是不变的，所以改变 纯液体或固体 的用量，不会影响反应速率；改变体系的压强，若不能改变 反应物的浓度 ，则不能改变反应速率。10二、化学反应速率的影响因素第10页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二训练与体验练习 311如图所示，在2个体积相同的密闭容器中，一定的温度下进行反应，并已达到平衡状态：2NO2(g) N2O4(g)。请根据下列要求回答问题：用V(NO2)表示平衡后2s内该反应速率，V(NO2)= 0 mol/(Ls)此时V(正NO2) = V(逆NO2) 0 mol/(Ls)若在恒容容器中

10、注入一定量的氦气，则容器的压强将 增大 ；V(NO2)将 保持不变 ；化学反应平衡将 不发生移动 。若在恒容容器中注入一定量的NO2气体，此时容器的压强将 增大 ；V(正NO2)将 增大 ；V(逆NO2)将 不变 ；化学反应平衡将 向正方向移动 。若在恒压容器中注入一定量的氦气，此时容器的压强将 保持不变 ；化学反应平衡 向逆反应方向移动 ；V(正NO2)将 减小 ，V(逆NO2)将 减小 ，且 V(正NO2) V(逆NO2)。第11页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二思考与感悟12注意：正逆反应速率的相对大小决定平衡的移动方向； 利用平衡移动原理可以反推外界条件对正逆反

11、应速率的影响。四大因素对可逆反应中正逆反应速率的影响规律：增大(或减小)反应物浓度，则会 增大(或减小) 正反应速率； 增大(或减小)生成物浓度，则会 增大(或减小) 逆反应速率；升高(或降低)反应温度，则会 加快(或减慢) 反应速率，且温度对吸热反应速率的影响比放热反应速率的影响大。增大(或减小)体系压强，则会 加快(或减慢) 反应速率，且压强对缩体反应速率的影响比对扩体反应速率的影响大。若是体积恒等的可逆反应，改变压强对正逆反应速率的影响 一样大 。使用催化剂对正逆反应速率的影响 一样大 。第12页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二训练与体验练习 413在密闭容器中进

12、行着如下可逆反应，并达到平衡状态： A(s)+B(g) 2C(g)；Hc，正反应为放热反应 B.a+bc，正反应为吸热反应 D.a+bV(HCl) 第21页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二分类分析22例题 2在298 K时，实验测得溶液中的反应：H2O2+2HI 2H2O+I2，在不同浓度时的化学反应速率见下表，由此可推知当c(HI)= 0.500 mol/L, c(H2O2)=0.400 mol/L 时反应速率为 0.152mol/(Ls) 。实验编号12345c(HI)mol/L0.1000.2000.3000.1000.100c(H2O2)mol/L0.1000.

13、1000.1000.2000.300vmol/(Ls)0.007600.01530.02270.01510.0228第22页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二分类分析23例题 3某温度时，在体积为5L的定容容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图象可进行如下计算：在30s时用X表示的平均反应速率是 2.4 mol/(Lmin)在30s时Y的转化率是 50% 。反应前与30s时，容器中压强之比是 54 。用X、Y、Z表示该反应的方程式。 2X + Y 2Z 。第23页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二思考与感悟24二、化学反

14、应速率的图像及其应用：“物质的量（或物质的量浓度）时间”图像：哪些是反应物，哪些是生成物；该反应是可逆反应还是不可逆反应；反应什么时候达到平衡（或反应结束）计算某物质在特定时间段的反应速率计算该反应的计量系数比计算某反应物的转化率若是气体，还可以计算反应前后各气体 的体积分数、密度、压强变化等等说一说：你能从图中看出什么？第24页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二在一定温度下的定容容器中，合成某种常见的固态有机氮肥，其物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。根据图象回答下列问题：30min内CO2的平均反应速率是 1.6 mol/(Lh)在30s时NH3的转化率是(留2位有

15、效数字) 57% 。写出该反应的化学方程式 CO2(g) + 2NH3(g) CO(NH2)2 (s)+ H2O(g) 。不能用来表示该反应达到平衡状态的标志是（填写序号） 。 体系的气压不再发生改变； 容器内气体的密度不再发生改变； 气体平均摩尔质量不再发生改变；容器中固体质量不再发生改变； NH3物质的量浓度不再发生改变；容器中气体总物质的量不再发生改变。牛刀小试25练习 6第25页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二已知A、B、C都是气态物质。在一定温度下的密闭容器中进行反应，其物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。以下说法中正确的是（ C ）A.该反应方程式可表示为

16、：3A + B = 2CB.15min时，升高了反应体系的温度C.15min时，使用了正催化剂D.15min时，增大了反应体系的压强牛刀小试26练习 7第26页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二思考与感悟27“反 应 速 率 | 时 间” 图 像 ：试一试：根据图像填写下列表格平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任何一个平衡体系增大反应物浓度v正增大，v逆不变则v正v逆正向移动减小反应物浓度v正减小，v逆不变则v逆v正逆向移动增大生成物浓度v逆增大，v正不变则v逆v正逆向移动减小生成物浓度v逆减小，v正不变则v正v逆正向移动第27页，共33页，2022年，5月20

17、日，16点42分，星期二思考与感悟28“反 应 速 率 | 时 间” 图 像 ：试一试：根据图像填写下列表格逆向为缩体反应增大压强v逆增加快则v逆v正逆向移动逆向为吸热反应升高温度逆向为缩体反应减小压强v逆减小快则v正v逆正向移动逆向为吸热反应降低温度正向为缩体反应增大压强v正增加快则v正v逆正向移动正向为吸热反应升高温度正向为缩体反应减小压强v正减小快则v逆v正逆向移动正向是吸热反应降低温度第28页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二挑战与提高练习 829在密闭容器中进行着以下四个反应中的某个反应，并达到平衡状态：2A(g) B(g)；H02A(g) B(g)+C(g)；

18、H0 A(s)+B(g) 2C(g)；H0下列“反应速率时间”图像是改变影响反应速率的一个条件(如：浓度、温度、压强或使用催化剂）所形成的结果。该密闭容器中进行的反应是（填写序号） ；改变的条件分别是：在t1时刻是 增大压强 ；在t2时刻是 降低温度 ；在t3时刻是 增大反应物浓度 ；在t4时刻是 使用正催化剂 。第29页，共33页，2022年，5月20日，16点42分，星期二挑战与提高练习 930从广口瓶中取一小块铝片，放入试管，再向试管里加入4mL 5.0mol/L盐酸溶液。其化学反应速率与时间的关系如右图所示。从广口瓶中取铝片应该用 镊子 取，放入试管的具体操作是 先将试管平放，放入铝片后再将试管缓慢竖立，让铝片沿着试管壁滑入试管底部 。刚开始反应速率较慢的原因是 铝片表面有致密氧化膜，阻碍了铝与盐酸反应 。盐酸浓度下降最快的时间点是（ B ） A.t2； B.t3； C.t4； D.t5。在t3后反应速率开始减慢的原因是： 盐酸浓度减小对