安徽省怀远县包集中学高中化学 化学反应速率课件课件 鲁科版必修2.ppt

第一节 化学反应速率 化学反应速率 指化学反应进行的快慢程度例如 化学反应速率快慢 定性描述 爆炸反应和燃烧反应反应速率极快酸碱溶液的中和反应反应速率快多数有机反应反应速率慢石油的形成反应速率极慢 第一节 化学反应速率 化学反应速率概念 化学反应速率是用表示化学反应快慢的物理量 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示 反应速率的表达式 反应速率单位 摩尔 升 秒摩尔 升 分等 英文mol l s或mol l s mol l min或mol l 1 min 1 一 化学反应速率 请区别 物质的量 物质的量浓度 物质的量浓度变化 物质的量浓度变化的快慢 在体积为2l的密闭容器中充入2mol的氮气与8mol氢气 一定条件下发生反应 5min后 测得容器内生成的氨气的浓度为1mol l 求 分别用h2n2nh3的浓度变化表示的反应速率 以上三者数值是否相等 是否矛盾 数值大小有何关系 有何规律 计算所得速率数值是平均速率还是即时速率 5 练习 讨论 一 化学反应速率 例题1 向一个容积为1l的密闭容器中放入2molso2 1molo2 在一定条件下 2秒钟末 测得容器内有0 8molso2 求2秒内so2 o2 so3的平均反应速率和速率比 结论 规律 化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的计量系数之比 例题2 已知某条件下 合成氨反应的数据如下 n2 气 3h2 气 2nh3 气 起始浓度mol l 11 03 00 22s末浓度mol l 10 61 81 04s末浓度mol l 10 41 21 4当用氨气的浓度增加来表示该反应的速率时 下列说法中错误的是 a 2s末氨气的反应速率 0 4mol l s b 前2s时间内氨气的平均反应速率 0 4mol l s c 前4s时间内氨气的平均反应速率 0 3mol l s d 2s 4s时间内氨气的平均反应速率 0 2mol l s a 例题3 将5 6g铁粉投入足量的100ml2mol v稀硫酸中 2分钟时铁刚好完全溶解 下列有关这个反应的速率表示正确的是 a 铁的反应速率 0 5mol l min b 硫酸的反应速率 0 5mol l min c 硫酸亚铁的反应速率 0 5mol l min d 氢气的反应速率 0 5mol l min b c 应注意的问题 1 速率的数值没有负数 均为正数 2 同一反应中 用不同物质的浓度的变化值来表示反应速率时 其数值不一定相同 方程式系数相同时 反应速率相同 系数不同则反应速率不同 但其速率之比等于化学方程式中各物质的计量系数之比 3 通常所指的反应速率是一段时间内的平均速率 而不是某一时刻的瞬时速率 二者应加以区别 应注意的问题 4 对于可逆反应通常所指的反应速率也是某一物质的正反应速率 而该物质的逆反应速率等于单位时间内该反应物浓度的增加或该生成物浓度的减少 5 在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的 反应速率与其表面积大小有关 而与其物质的量多少无关 通常是通过增加该反应物的表面积 如粉碎成小颗粒 充分搅拌 振荡等 来加快反应速率 练习 合成氨反应中各物质的反应速率关系正确的是 a b c d 反应a 3b 2c 2d在四种不同情况下的反应速率分别为 v a 0 15mol l s v b 0 6mol l s v c 0 4mol l s v d 0 45mol l s 该反应进行的快慢顺序为 填序号 d 某温度时 在2l容器中x y z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示 由图1 1 1中的数据分析 1 该反应的化学方程式为 2 求反应开始至2min 5min各物质的平均反应速率 3 求5min后各物质的平均反应速率 物质的量mol1 0 1 00 9z0 80 7 0 70 6 0 6x0 5 0 50 40 30 2 0 20 1y012345时间 min 图1 1 1 例7 某温度时 在2l容器中x y z三种物质随时间的变化关系曲线如下图所示 1 由图中的数据分析 该反应的化学方程式为 2 反应开始至2min 5minz的平均反应速率为 3 5min后z的生成速率比5min末z的生成速率 大 小 相等 物质的量 mol 1 00 9 0 9y0 8 0 80 7 0 70 6x0 5 0 50 4 0 40 3 0 30 20 10图1 1 212345时间 min 二 影响反应速率的条件 例 比较下列物质与氢气反应的速率 物质f2cl2o2n2内因 分子活泼性最活泼很活泼活泼不活泼外因 通常条件下极快缓慢不反应不反应反应需要条件任何条件光照或点燃点燃高温高压催化剂相同条件下反应速率v f2 v cl2 v o2 v n2 例 实验室制取氧气时改变反应速率的几种方法比较 从反应物的选择 内因 速率快慢从反应条件选择 外因 通常方法 kclo3分解慢mno2催化剂 加热kmno4分解较快加热替代方法 h2o2分解慢催化剂na2o2与h2o反应快 二 影响反应速率的条件 内因 反应物的结构和性质是决定化学反应速率的主要因素 外因 对于同一化学反应 如果浓度气体压强温度催化剂等外界条件不同时 反应速率也不相同 浓度对化学反应速率的影响 结论 当其它条件不变时 增大反应物的浓度可以增大反应速率 反之 减小反应物浓度或稀释可以减慢反应速率注意 化学反应速率与浓度有关 而与物质的总量无关 对不溶的固态物质或纯液体 其浓度是不变的 反应速率与接触表面积有关 在考虑浓度对反应速率的影响时 它们的量的多少对速率的影响可忽略 压强对化学反应速率的影响 根据气态方程pv nrt 对气态反应来说 当温度一定时 一定量气体的体积与其所受压强成反比 增大压强 则单位体积内分子数增多 气态物质的浓度增大 故反应速率增大 反之 减小压强 体积增大 浓度减小 反应速率减小结论 对于气态反应或有气体物质参加的反应 增大压强可以增大反应速率 反之 减压则可以减小反应速率 压强对化学反应速率的影响 注意 对于气态物质来说 压强对反应速率的影响就是浓度对反应速率的影响 通常所指改变压强即是指改变气体的体积 如果恒容充入与反应无关的气体 虽压强增大 但反应物浓度没有增大 不能增大反应速率 反应物都是固体 液体或溶液时 由于改变压强对它们的体积改变很小 因而对它们的浓度改变很小 可以认为压强与它们的反应速率无关 温度对化学反应速率的影响 结论 温度升高 化学反应速率一般要加快 反之 降温则反应速率减慢 实验证明 温度每升高10 反应速率通常增大到原来的2 4倍 对于任意化学反应 升高温度是否一定能加快该反应的速率 不一定 只能说升高温度一般能使反应速率增大 因为有的化学反应是在一定的温度下发生的 升高温度 有时可能发生其它副反应 加快了副反应速率 而减慢了主反应的速率 所以有时温度只能在一定范围内升高才会加快该化学反应的速率 催化剂对化学反应速率的影响 注意 改变 含义是增大或减小 加快化学反应速率的催化剂称为正催化剂 减慢化学反应速率的催化剂称为负催化剂或称阻化剂 由于负催化剂很少 在中学化学里并不涉及 所以一般催化剂都是指正催化剂 对于可逆反应 催化剂能同等程度地增大正 逆反应速率 而不能改变反应进行程度的大小 防止催化剂中毒 某些杂质会急剧降低甚至破坏催化剂的催化能力 必须对原料进行一系列的净化处理 总结 对于一个反应 若常温下已能较快地自发进行 则不需要改变外加反应条件 若通常情况下难以进行 则首先考虑增大浓度 其次考虑升高温度 再其次考虑加入催化剂或增大气体压强 若还不能进行 则考虑同时施加两种或三种条件 各条件对