专题2 化学反应速率与化学平衡 第一单元 化学反应速率

1、第一节 化学反应速率的表示方法,义乌市私立群星学校 褚开朗,专题2 化学反应速率与化学平衡 第一单元 化学反应速率,爆炸,自然界的各种速率,一、化学反应速率的定义及表示方法： 1、定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 2、表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。 3、表达式：。 4、单位：molL-1s-1、molL-1min-1。 【注意事项】 化学反应速率是指一段时间内的平均速率而不是某一时刻的瞬时速率； 化学反应速率总取正值，即总取c0，故v0； 固体或纯液体的物质的量浓度可以看做如同其密度一样的一个常数，它不会随反应而发生变化，因此不

2、用固体或纯液体的浓度变化来表示化学反应速率。故该表达式只适用于气体和溶液。,【例题1】某一反应物的浓度是2.0 molL-1，经过4min后，它的浓度变成1.68 molL-1，则在这4min内它的平均反应速率为（ ） A.0.2 molL-1min-1B.0.1 molL-1min-1 C.0.04 molL-1min-1D.0.08 molL-1min-1,D,二、化学反应速率与化学计量数的关系： 对于某一化学反应，用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，各物质的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，但各个不同数据所表示的意义是相同的。 即对于化学反应：aA + bB =

3、cC + dD，存在关系式： v(A)： v(B) ： v(C) ： v(D) = a：b：c：d。,【例题2】在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反应中，下面表示的反应速率最快的是（ ） Av(A)=0.5 molL-1s-1Bv(B)=0.005 molL-1s-1 Cv(C)=0.9 molL-1s-1Dv(D)=1.0 molL-1s-1,C,【例题3】已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，若反应的速率分别用v(NH3)、 v(O2) 、v(NO)、v(H2O)（molL-1s-1）来表示，则正确的关系是（ ） AB CD,D,三、化学反应速率的测定：

4、 测量在一定温度和压强下，反应释放出气体的体积，进一步转化； 依靠科学仪器测量反应体系颜色的深浅、光的吸收、导电性等的变化，进一步转化； 在溶液中，当反应物或生成物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色显现或褪去所需要的时间来测量反应速率。,课堂习题 【习题1】化学反应速率指瞬时速率还是平均速率？ 【习题2】反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 molL1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 molL1s1，则这段时间为_。 【习题3】对于可逆反应A(g)3B(s)2C(g)2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是

5、 () Av(A)0.5 molL1min1 Bv(B)1.2 molL1s1 Cv(D)0.4 molL1min1 Dv(C)0.1 molL1s1,化学反应速率指的是平均速率。,5s,D,【习题4】某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白： (1)该反应的化学方程式为 _。 (2)反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率为。,3X+Y2Z,0.05 molL-1min-1,第二节 影响化学反应速率的因素,义乌市私立群星学校 褚开朗,专题2 化学反应速率与化学平衡 第一单元 化学反应速率,各种催化剂,【碰撞

6、理论】 碰撞理论认为，反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，反应速率的大小与单位时间内反应物分子间的碰撞次数成正比。但不是每次碰撞都能发生反应，能发生反应的碰撞称为有效碰撞。有效碰撞必须满足两个条件：一是发生碰撞的分子具有足够高的能量，二是分子在一定的方向上发生碰撞。 【想一想】以下哪副图是HI分子之间的有效碰撞？ 在化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。,一、影响化学反应速率的因素： 1、浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大，减小反应物的浓度，反应速率减小。,【解释】当增加反应物的浓度时，单位体积

7、内反应物的活化分子数目增多(但是百分比不变) ，反应物发生有效碰撞的次数增多，所以反应速率增大。,【注意】 有些反应并不是反应物浓度越高反应越快，譬如Fe与稀H2SO4反应，能够剧烈进行，如果换做浓H2SO4 ，则反应会因钝化而停止。 增加固体或纯液体的量，其浓度不会发生变化，故反应速率不会改变。,【例题1】决定化学反应速率的根本因素是（ ） A.温度和压强 B.反应物的浓度 C.参加反应的各物质的性质 D.催化剂的加入,C,2、压强：对于有气体参加的反应来说，通过减小容器容积来增大压强，反应速率增大；通过增大容器容积来减小压强，反应速率减小。 【解释】对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温

8、度不变时，增大压强，气体体积必然减小，相当于增大反应物的浓度，反应速率将增大；反之则反。 【注意】 压强对反应速率的影响可以归纳为浓度改变对反应速率的影响； 若反应物为固体、液体、或反应在溶液中进行时，由于改变压强对它们体积的影响很小，因此可以忽略改变压强对反应速率的影响。,【例题2】(1)现有固定容积的容器，发生化学反应： N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，如果往容器中充入N2，反应速率将如何改变？ 如果是He呢？ (2)现有容积可变的容器，发生化学反应： N2(g)3H2(g) 2NH3(g)，如果往容器中充入He，反应速率将如何改变？,3、温度：在其他条件不变时，升高温度，化学反应

9、速率增大；降低温度，反应速率减小。 【解释】随着温度升高，反应物的活化分子增多(百分比增加)，分子运动加快，活化分子碰撞的次数增多，反应速率增大。 【注意】据测定，许多反应的温度每升高10，反应速率增大24倍。,【例题3】升高温度时,化学反应速率加快,主要是由于（ ） A.分子运动速率加快,使反应物分子间的碰撞机会增多 B.反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快 C.该化学反应的过程是放热的 D.该化学反应的过程是吸热的,B,4、催化剂：在其他条件相同时，使用适当的催化剂，可较大程度地增大化学反应速率。 【注意】催化剂有正、负之分。,对于双氧水的分解，Fe

10、3+的催化效果比MnO2要好。,形形色色的催化剂,【例题4】下列关于催化剂的说法，正确的是（ ） A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变 C.MnO2在任何反应中都做催化剂 D.加入催化剂一定能使反应加快,B,【过渡态理论】 过渡态理论认为，反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能(符号E)。 【解释】催化剂是通过降低反应所需要的活化能来增大反应速率。,5、其他因素对反应速率的影响： 增大反应物间的接触面积，反应速率增大(减小反应物颗粒大小也属于此)； 光、电磁波、超声波因素。,还原铁粉,光因素,课堂习题 【习题1】下图是HI分解反应中HI分子之间的几种碰撞示意图，其中属于有效碰撞的是 （ ） A B C D,C,【习题2】对于一定条件下进行的化学反应，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)改变下列条件