化学反应的速率

第六章

化学反应与能量第二节

化学反应的速率与限度第一课时

化学反应的速率

在化学实验和日常生活中，我们经常观察到有些反应进行得快，有些反应进行得慢。思考：如何定量地判断一个化学反应速率的快慢？物质在化学反应中的某些量的改变单位时间内Δm

、Δn

、Δc、对于气体还有ΔV、ΔP等

一、化学反应速率1.含义：表示化学反应过程进行快慢的物理量2.表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)表示。3.计算公式：

化学反应速率都为正数4.单位：mol·L-1·s-1或mol/(L·s)

mol·L-1·min-1或mol/(L·min)课堂练习在某一化学反应里，反应物A的浓度在20s内从8.0mol/L变成3.0mol/L。试求在这20s内该反应的化学反应速率为多少？问：第20s的反应速率为多少？无法确定化学反应速率指的是一段时间内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率。课堂练习

已知：

2SO2

+

O2

=

2SO3

t=0时

3mol/L

1mol/L

t=2min

2.5mol/L求：2min内，分别用SO2、O2、SO3浓度变化量表示的反应速率。变化量与系数成比例方法：三段式法V(SO2)

∶V(O2)

∶V(SO3)=2∶1∶2

注意1、在同一化学反应里，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质v(A)2、固体或纯液体的浓度为常数，Δc=0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率二、化学反应速率大小的比较同一化学反应速率用不同物质表示时，数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的换算。①比值法：比较化学反应速率与相应物质的化学计量数的比值，比值越大化学反应速率越大。②若化学反应速率的单位不一致，需转化为同一单位。【例4】反应：3A(g)＋B(g)=2C(g)＋2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1则此反应在不同条件下进行最快的是(

D

)

A.②③

B.①③

C.②④

D.②调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。思考:化学反应速率与哪些因素有关？这些因素对化学反应会产生怎样的影响？用H2O2制备氧气加MnO2

催化剂加快速率煤制成蜂窝状

接触面积越大，速率越快食品在冰箱储存

温度越低，速率越慢食品包装袋中加入除氧剂

浓度越大，速率越快三、影响化学反应速率的因素1.温度对化学反应速率影响的探究现象：浸在热水中试管产生气泡速率明显比浸在冷水中试管产生气泡速率更快实验结论：当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小2.浓度对化学反应速率影响的探究CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O＋CO2↑现象：加入1mol/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快实验结论：当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小。【注意】对于纯液体或固体其浓度是常数，改变它们的量不会改变化学反应速率。3.催化剂对化学反应速率影响的探究现象：①有少量气泡冒出，较慢②③能产生大量气泡结论：催化剂能加快化学反应速率4.固体的表面积对化学反应速率影响的探究现象：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结论：固体的表面积越大，反应速率越大5.压强对化学反应速率影响的探究对有气体参加的反应，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。思考1.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？不变。容器体积不变，通入氦气，反应物的浓度不变，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？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。思考：形状和质量相同的锌块、铁块、铜块，分别与同温、同体积、同浓度的稀盐酸发生反应，速率有什么不同？说明什么？化学反应速率的快慢还与物质本身的性质有关，这是影响反应速率的本质内因。课堂练习在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸。______(2)黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒。__________(3)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2则很快产生气体。_______(4)同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁粒，产生气体有快有慢

___________

(5)同样大小的石灰石分别与0.1mol·L－1盐酸和1mol·L－1盐酸反应，速率不同。__________(6)夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现象。光反应物的接触面积

催化剂

反应物本身的性质

反应物的浓度

反应温度课堂练习1.下列有关化学反应速率的说法正确的是(D)A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，可改用98%的浓硫酸增大生成氢气的速率B．100mL2mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减小2.下图表示锌和稀盐酸反应时产生氢气的速率与反应时间的关系，回答下列问题：(1)从0到a时间段内反应速率加快的原因是：该反应是放热反应,在0到a时间段内浓度变化不大，但温度升高，所以反应速率增大。（2）从a到b时间段内反应速率减慢的原因是:

随着反应的进行，到a

后盐酸的浓度不断降低，反应速率将不断减小。3.

反应C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g)在一可变体积的容器中进行，则下列条件的改变能使其反应速率减小的是(D)

A．减少C的量B．将容器的体积缩小一半

C．保持温度和容器体积不变，充入水蒸气

D．保持温度和压强不变，充入氦气

课堂达标1、在某一化学反应中，反应物A的浓度在10s内从0.8mol·L-1变为0.2mol·L-1,则在这10s内A的化学反应速率为（

C

）A.0.02mol.L-1B.0.02mol.L-1.s-1C.0.06mol.L-1.s-1D.0.06mol.L-1.min-12、对于可逆反应N2+3H2=2NH3下列各项所表示的反应速率最快的是(

B

)A．V(N2)=0.01mol/(L·S)

B．V(H2)=0.2mol/(L·S)C．V(H2)=0.6mol/(L·min)

D．V(NH3)=1.2mol/(L·min)3、化学反应速率受条件的影响很大，下列肯定可以加快化学反应速率的措施是(C)A．增大反应物的量

B．增大压强C．升高温度

D．使用催化剂4、实验室用锌粒与2mol/L硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是

(D

)A.用锌粉代替锌粒

B.改用3mol/L硫酸溶液C.改用热的2mol/L硫酸溶液D.向该硫酸溶液中加入等体积的水5、把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL