6.2.1影响化学反应速率的因素 课件 2023-2024学年高一下学期化学

影响化学反应速率的因素第二节化学反应的速率与限度6.2.1化学反应的限度1.方法引导——变量控制方法探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤：知识梳理2.实验探究——外界条件对化学反应速率的影响(1)温度对化学反应速率影响的探究实验操作

实验现象①产生气泡速率最慢②产生气泡速率较快③产生气泡速率最快实验结论对于反应2H2O22H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率_____加快思考2：实验室常用约30％左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变少（锌粒有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来。原因是什么？反应进行一段时间后，气泡变少的原因是c(H+)减小，反应速率减小；如果添加适当浓度的硫酸溶液，由于溶液中c(H+)增大，所以反应速率增大，气泡重新增多起来。反应物浓度越大，化学反应速率越大。(2)浓度对化学反应速率影响的探究实验操作

实验现象装有12%H2O2溶液的试管中先产生气泡实验结论增大反应物浓度能使H2O2分解速率_____加快思考3：实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？固体研细后其表面积极大地增加，大大增加了反应物之间的接触机会，可以提高反应速率，有利于反应的进行。固体表面积越大，化学反应速率越大。(3)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响实验操作

实验现象加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢实验结论其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率_____越大(4)催化剂对化学反应速率影响的探究实验操作

实验现象①有少量气泡出现②能产生大量气泡③能产生大量气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率_____加快2．外因：在其他条件相同时，改变某一条件：影响因素影响结果浓度增大反应物的浓度，速率加快；减小反应物的浓度，速率减慢温度升高温度，速率加快；降低温度，速率减慢压强增大气态反应物的压强，速率加快；减小气态反应物的压强，速率减慢影响因素影响结果催化剂使用催化剂能极大地加快反应速率固体反应物的表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢其他形成原电池、使用合适的溶剂等也影响化学反应速率(1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小(

)(2)增大反应物的用量一定能加快化学反应速率(

)(3)对于放热反应，升高温度化学反应速率减小(

)(4)改变压强，化学反应速率必然改变(

)(5)用铁和稀硫酸反应制取氢气时，硫酸浓度大，产生氢气的速率越快(

)判断正误√××××【易错提醒】（1）由于增大反应物浓度造成的反应速率减慢，此时要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如，铁和稀硫酸生成氢气的反应，若将稀硫酸换成浓硫酸，发生钝化，反应不进行。（2）中学阶段一般只讨论其他条件相同时，改变一个条件对化学反应速率的影响。5、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。【知识拓展】压强对反应速率的影响有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。（1）压缩体积或充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。（2）体积不变，充入不参与反应的气体。虽然总的压强增大，但反应物浓度不发生变化，故化学反应速率不变。（2）在恒压条件下，发生反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？提示：减小。总压强不变，通入氦气体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。（3）在恒容条件下，发生反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g），向容器中通入氦气，化学反应速率如何变化？提示：不变。容器体积不变，通入氦气，反应物的浓度不变，反应速率不变。

一定要注意“真”变和“假”变。若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。如：密闭容器中进行的反应：2SO2+O22SO3B.恒温、恒压时充入He：A.恒温、恒容时充入He：由于反应物和生成物浓度不变，反应速率不变。

由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大，浓度降低相当于“减压”，反应速率降低；体系压强增大假变真变三、结论与小结【小结】

请结合上述任务，总结影响化学反应速率的因素以及影响方式。

请结合本节课所学，总结科学研究的一般步骤。

工业生产和日常生活中，调控化学反应速率的意义是什么？以实例说明。探究结论提出问题合理假设科学探究控制变量得出结论内因外因影响方式反应物浓度反应温度催化剂接触面积浓度越大速率越快温度越高速率越快通常加快速率接触面积越大速率越快气体压强压强越大(压缩体积)速率越快物质本身的性质【思维建模】分析影响化学反应速率因素的一般步骤【迁移·应用】1．（2019·邯郸高一检测）下列条件一定能使化学反应速率增大的是（

）①增加反应物的物质的量 ②升高温度③缩小反应容器的体积 ④加入生成物A．只有② B．②③C．①②

D．全部A【方法规律】

分析判断反应速率大小时应遵循的思路四、课堂练习2、下列措施中，不能增大化学反应速率的是（）A.Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水B.Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片C.CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度D.KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2A1、日常生活或化工生产中的下列做法，与调控反应速率无关的是（）A.在铁制品表面刷油漆B.向门窗合页里注油C.食品包装上注明储存在阴凉处D.合成氨工业中采用高温高压条件B3、在锌与足量稀硫酸反应制氢气的实验中，能够加快反应速率，但不影响

产生氢气总体积的方法是（）A.向溶液中加入适量硫酸铜溶液B.向反应装置中通入氮气增大压强C.向溶液中加入几滴浓硫酸D.向溶液中加入少量生石灰D5、

对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，如下表所示，保持其他条件不变，

只改变一个反应条件时，生成SO3的反应速率会如何变化？改变条件升高温度降低温度增大氧气浓度使用催化剂减少容器容积恒容下充入Ne速率变化增大减小增大增大增大不变4、

下列实验操作能达到实验目的的是（）实验目的实验操作A探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响向2mL10%H2O2溶液中分别滴入5滴1mol/LFeCl3溶液、CuSO4溶液B探究反应物浓度对反应速率的影响向两支盛有同体积、同浓度Na2SO3溶液的试管中分别滴入等量、不同浓度的H2O2溶液C探究反应物浓度对反应速率的影响向两支试管中均加入等量等浓度Na2S2O3溶液和等量不同浓度H2SO4溶液，观察沉淀出现的时间D探究温度对反应速率的影响向两支试管中均加入等量等浓度HCl溶液和等量CaCO3，再将其分别放入冷、热水浴中C1、可逆反应：

在同一条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。同一条件下表示方法：书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。一、化学反应限度N2+3H22NH3催化剂高温高压2SO2+O22SO3催化剂高温Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2放电充电2H2OH2↑+O2↑电解点燃√×√×14CO2、14C、14CO2、14CO2+CCO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。1、以下几个反应是否是可逆反应？为什么？1.反应刚开始时，v正、v逆为何值？2.随着反应的进行，反应物和生成物的浓度如何改变？速率如何变化？3.v正递减、v逆递增将导致二者之间出现什么的结果？4.在v正=

v逆后，v正会继续减小吗？5.v逆会继续增大吗？反应物和生成物的浓度呢？

在一固定容积的密闭容器里，加2molSO2和1molO2

(合适催化剂)，能发生什么反应？是否能生成2molSO3？2SO2+O22SO3催化剂△2.化学平衡状态的建立一、化学反应限度(1)开始反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0c(SO2)、c(O2)最大，

c(SO3)＝02SO2+O2

2SO3

v(正)最大，v(逆)=0反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0v(正)v(逆)反应速率t1时间（t）0(3)平衡(2)变化v(正)减小，v(逆)增大v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)

v(正)=v(逆)

≠0c(SO2)、c(O2

)减小,c(SO3)增大2SO2+O2

2SO3

c(SO2)、c(O2

)不变,c(SO3)不变2SO2+O22SO3催化剂△反应物浓度最大，生成物浓度为0反应物浓度不变，生成物浓度不变反应物浓度减小，生成物浓度增大正反应速率逆反应速率v正=v正(化学平衡状态）时间反应速率3.化学平衡状态(1)化学平衡状态的概念

在一定条件下，一个可逆反应进行到一定程度时，正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物浓度和生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态。t1(1)

0-t1：v(正)____v(逆)(2)

t1以后：v(正)____v(逆)＞=一、化学反应限度动：动态平衡等：v(正)=v(逆)

≠0定：平衡时，各组分的浓度保持不变。变：条件改变，原平衡破坏，建立新平衡。逆：研究对象是可逆反应(2)化学平衡状态的特征(研究对象)

(外部特征)

(本质原因)3.化学平衡状态判断可逆反应是否达到平衡的直接标志。一、化学反应限度1、对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止C2、在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是（）

AA.C的生成速率和C的分解速率相等.B.单位时间内生成1molA同时生成了3molB.C.A、B、C浓度一样D.A、B、C的分子个数之比为1：3：2(1)等速标志：v(正)=v(逆)≠0（化学平衡的本质）方法1：一正一逆，符合比例以N2+3H22NH3为例v正(H2)

v正(NH3)32=v正(N2)

1=任意时刻成立v逆(H2)

v逆(NH3)32=v逆(N2)

1=任意时刻成立===平衡时刻成立同种物质：v正=v逆消耗速率=生成速率不同物质：一正一逆，速率之比=计量数之比4、化学平衡状态的判断一、化学反应限度(2)浓度不变标志：①反应体系中各物质的浓度不随时间的改变而改变。②各组成成分的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、气体的体积及体积分数、物质的量浓度、分子数、反应物的转化率、产物的产率保持不变时为平衡状态。（注意不是相等，也不是成一定的比例）③反应体系中的总物质的量、总体积、总压强、平均摩尔质量、混合气体的密度、颜色等保持不变时，要根据具体情况判断是否为平衡状态。温度：绝热的恒容反应体系中温度保持不变，说明已达平衡颜色：针对有颜色变化的反应，若颜色保持不变，可认为已达平衡方法2：变量不变，平衡出现4、化学平衡状态的判断一、化学反应限度直接标志速率v(正）=v(逆）浓度不再改变4、化学平衡状态的判断方法1：一正一逆，符合比例方法2：变量不变，平衡出现一、化学反应限度1、以3H2+N22NH3为列分析,判断下列情形是否达到平衡状态?(1)若有1molN2消耗，则有1molN2生成。(2)若有1molN2消耗，则有3molH2生成。(3)若有1molN2消耗，则有2molNH3生成。

(4)若有1molN≡N键断裂，则有6molN﹣H键断裂。

(5)若有1molN≡N键断裂，则有6molN﹣H键生成。(6)若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变。(7)反应体系中平均相对分子质量一定。(8)若体系的体积一定，气体的密度一定。(9)若体系的体积一定，气体的压强一定。是否是是是是否是否在一恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇋

2SO3(g)，下列说法能够证明上述反应已达平衡状态的是：

①各物质的物质的量浓度不再改变②SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2③SO2的转化率不再改变

④SO3的体积分数不再改变⑤混合物的总质量不再改变⑥混合气体的密度不再改变⑦混合物的颜色不再改变⑧混合物的平均摩尔质量不再改变⑨绝热容器中反应体系的温度不再改变⑩恒温容器中混合气体的压强一定①③④⑧⑨⑩公式：公式：其他特别的反应类型：A(g)+B(s)

C(g)其他有颜色变化的反应：I2(g)+H2(g)⇋2HI(g)(紫色)公式：公式：PV=nRT间接标志压强不变若m+n≠p+q平衡若m+n=p+q不一定平均相对分子质量不变若m+n≠p+q若m+n=p+q平衡不一定密度不变若m+n≠p+q若m+n=p+q不一定不一定颜色不变平衡4、化学平衡状态的判断以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例一、化学反应限度归纳总结化学平衡状态的判断依据1.化学平衡状态：是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。2.对化学反应限度的理解:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起：

变：

平：1300.80.20.62.40.40.4一、化学反应的限度①同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。②化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。科学史话1．控制反应条件的目的：促进有利的化学反应（提高反应速率，提高反应物的转化率即原料的利用率）抑制有害的化学反应（降低反应速率，控制副反应的发生，减少甚至消除有害物质的产生）阅读课本P47-48，了解化学反应条件的控制的目的和方法2．方法：3．工业合成氨条件的控制：在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。通过改变条件改变反应的速率和可逆反应进行的程度二、化学反应条件的控制

在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。催化剂高温、高压N2+3H22NH3合成氨的生产压强越大，氨的产率越高；在温度较低时，氨的产率较高，但温度低，反应速率小，需要很长时间才能达到化学平衡，生产成本高。工业上通常选择在400~500℃下进行，而压强越大，对动力和生产设备的要求也越高，合成氨厂随着生产规模和设备条件的不同，采用的压强通常为10~30MPa。压强：10~30MPa温度：400~500℃催化剂：铁触媒催化剂也在400~500℃时催化效率高二、化学反应条件的控制思考与讨论：为提高燃料的燃烧效率，应如何调控燃烧反应的条件？①燃料与空气接触；②温度达到燃料的着火点。(2)燃料充分燃烧的条件①要有足够的空气或氧气(助燃剂)；②燃料与空气或氧气要有足够大的接触面积。(3)燃料充分燃烧的意义①使有限的能量发挥最大的作用，节约能源；②降低污染程度。二、化学反应条件的控制二、化学反应条件的控制1.以下关于合成氨工业中条件控制的叙述正确的是()A.选择在400~500℃下进行生产的目的是为了减小反应速率

B.高压下反应速率太慢，所以未选择很高的压强C.关于生产条件的控制，只需要考虑反应的限度D.加入催化剂的目的是为了加快反应速率2.化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果改变条件提高化学反应的限度，下列说法错误的是()A.能够节约原料和能源 B.能够提高产品的产量C.能够提高经济效益 D.能够提高化学反应速率DD课堂小结可逆反应化学平衡化学平衡的特征化学平衡的标志反应限度调控反应的意义和方法一定条件下的密闭容器中，发生可逆反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。下列哪些情况能说明正反应速率和逆反应速率相等，反应达到了平衡状态。①生成2molNH3的同时消耗1molN2②v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2③2v正(H2)＝3v正(NH3)④1个N≡N断裂的同时，有6个