化学反应速率

第四章

化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率一次性饭盒的降解过程化学反应有快有慢：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O千分之一秒即完成H2＋Cl2＝2HCl百分之一秒即完成救心丹几分钟见效钢铁腐蚀若干年煤、石油等化石燃料的形成几千万年以上[教学目标]1．知识目标了解化学反速率的概念和表示方法。2．能力和方法目标（1）通过有关化学反应速率概念的计算，掌握计算化学反应速率的方法，提高有关化学概念的计算能力。（2）提高根据化学方程式判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。化学反速率的概念计算

方法一、化学反应速率1.定义：用来表示一个化学反应快慢的物理量,常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。数学表达式：

1

mol/（L•s）=60

mol/（L•min）=3600mol(L.h)

C------为物质的量浓度；单位：mol/L

△C表示浓度的变化值(取其绝对值)其中：t-------为时间；单位：min(分钟)；s(秒)△t表示时间的变化值(取其绝对值)V------为反应速率；单位：mol/L.min或mol/L.s

或mol/（L•h）例题:在2L的密闭容器中，加入3mol和1mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3

在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。

解：N2+3H22NH3

起始量/mol

1302s末量/mol

1-0.23-0.60.4

变化量/mol

0.20.60.4

则:V(N2)=0.2/(2×2)=0.05mol/（L·s）V(H2)=0.6/(2×2)=0.15mol/（L·s）V(NH3)=0.4/(2×2)=0.1mol/（L·s）

变化量0.5

练习：已知：2SO2+O2===2SO3

t=0时3mol/L1mol/L0t=2min2.5mol/L求：用SO2、O2、SO3浓度变化量表示的反应速率。即：V(SO2)、V(O2)、V(SO3)0.750.50.25

0.5V(SO2)=0.25mol/L.mV(O2)=0.125mol/L.mV(SO3)=0.25mol/L.m

二.应注意的几个问题：

1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。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.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

V(SO2)∶V(O2)∶V(SO3)=2∶1∶24、同一反应的反应速率可以用不同的物质来表示,其数值可能不同,但所表示的物理意义相同。即：所表示的反应快、慢是相同的反思:比较反应的快慢,应取同一参照物练习则该反应速率的快慢顺序为:反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(2)=(3)※[随堂练习]1．把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL浓度为2mol·L-1的盐酸的烧杯中，并都加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（）。（A）10mL、2mol·L-1

（B）20mL、2mol·L-1（C）10mL、4mol·L-1

（D）20mL、3mol·L-1D[随堂练习]2．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）（A）υ(H2)=0.1mol·L-1·min-1

（B）υ(N2)=0.2mol·L-1·min-1（C）υ(NH3)=0.15mol·L-1·min-1

（D）υ(H2)=0.3mol·L-1·min-1B[随堂练习]3．反应4NH3+5O2=4NO+6H2O，在5L的密闭容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率υ（x）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（）。（A）υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1

（B）υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1（C）υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1

（D）υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1CD[随堂练习]4．反应4A（气）+5B（气）=4C(气)+6D（气）在5L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol。下列论述正确的是（）。（A）A的平均反应速率是0.010mol·L-1·s-1（B）容器中含D的物质的量至少为0.45mol（C）容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6（D）容器中A的物质的量一定增加了0.3molB[随堂练习]5．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υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol·L-1·s-1）表示，且υ(A)、υ(B)、υ(C)之间有如下所示的关系：υ(B)=3υ(A)；3υ(C)=2υ(B)。则此反应可表示为（）（A）2A+3B＝2C（B）A＋3B＝2C（C）3A+B＝2C（D）A＋B＝ＣB[随堂练习]6．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3X（气）+Y（气）=2Z（气）若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12mol·L-1·s-1。若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为（）（A）5s（B）10s（C）15s（D）20sA在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L盐酸反应时,速率最快的是A镁B铝C钠D铁三、影响化学反应速率的因素§化学反应速率是由反应物的性质决定的;内因是主要因素外部因素呢1、浓度对反应速率的影响实质：活化分子百分数增多，有效碰撞的几率增多规律：当其它条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减慢。实验：4-1想一想：P91外因因素:例1.下列不同条件下的化学反应:A+B═C+D,反应速率由大到小的顺序正确的一组是()①常温下20mL含A和B各0.001mol②常温下100mL含A和B各0.01mol③常温下0.05mol/LA､B溶液各10mL,再加入蒸馏水20mL④常温下100mL含A0.01mol和20mL含B0.01mol的溶液混合A.①②③④B.④③②①C.②④①③D.②①④③答案:C2、压强对反应速率的影响增大压强，反应速率加快，减小压强，反应速率减慢。

（2）只适宜有气体参加或生成的反应，如果只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应物浓度影响可以忽略不计。注意（1）改变压强实际上是通过改变物质的浓度改变反应速率。即若压强变化，但反应中物质的浓度没变，则化学反应速率不变。实验4-2现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，带火星火柴复燃升高温度，反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度，反应速率减小2H2O2=2H2O

+O2实验:规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。3、温度对化学反应速率的影响原因:其他条件不变时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快。因此，升高温度可以增大反应速率。实验4-3现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢MnO2能加快反应速率FeCl3能加快反应速率无催化剂反应较慢规律：催化剂能改变化学反应的速率。有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。（2）催化剂对化学反应速率的影响三.影响化学反应速率的因素：1.决定因素：内因

（物质的自身性质)2.影响因素：（1）温度：其它条件不变时，升温反应速率加快，降温反应速率减慢；（2）浓度：其它条件不变时，增大浓度反应速率加快，反之，减慢；（3）催化剂：一般是加快化学反应速率。【课堂小结】（5）其他：固体表面积、光、射线和原电池等(4)

压强：其它条件不变时，对于有气体参加反应来说，增大压强若增加了反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小压强若减小了浓度，化学反应速率减小。练习：

1、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反应速率为0.12mol/(L·s)，则10s时，容器中B的物质的量为

。3.2mol

练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况