第 1 课 时 反应速率的表示方法和影响因素(使用稿).ppt

反应速率和化学平衡 第1课时反应速率的表示方法和影响因素 高三总复习 化学反应 反应进行的快慢 化学反应速率 反应进行的程度 化学平衡 化学反应速率 通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 2 常用单位 mol L s 或mol L min 或mol L h 概念学习 注 V为某物质在一定 t时间内的平均速率 反应4NH3 5O24NO 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NH3 O2 NO H2O表示的反应速率是多少 思考 以上数值不相等 表示的含义是否矛盾 思考 求各物质表示的速率之比 以确定相互之间的关系 例题分析 同一反应中 选用不同物质表示的速率 其数值可能不同 但表示的的意义相同 故表示反应速率时 必须标明是哪种物质的速率 各物质表示的速率比等于该反应方程式的化学计量数之比 典例1 基本题型的分析 例 将等物质的量的A和B置于VL容器中 发生如下反应 3A g B g nC g 2D g 经过5min时测得D的浓度为0 5mol L c A c B 3 5 C的反应速率是0 1mol L min A在5min末的浓度是 B平均反应速率是 n的值是 0 75mol L 0 05mol L min 2 典例2 根据速率计算确定化学方程式 例 某温度下 浓度都是1mol L的两种气体X2和Y2 在密闭容器中反应生成气体Z 经过tmin后 测得物质的量浓度分别为 c X2 0 4mol L c Y2 0 8mol L c Z 0 4mol L 则该反应的反应方程式可表示为 3X2 Y2 2Z或3X2 Y2 2X3Y 例 将固体NH4I置于密闭容器中 在某温度下发生下列反应 NH4I s NH3 g HI g 2HI g H2 g I2 g 2min后 化学反应达到平衡 测知C H2 0 5mol L C HI 4 0mol L 则上述反应中 NH3的速率为多少 典例3 串连反应 速率计算 典例4 反应速率大小的比较 解析 速率大小比较抓好两点 统一单位 转化为同一物质的速率 某温度下 在2L容器中X Y Z3种物质的物质的量随时间的变化曲线如右图所示 由图中数据分析 该反应的化学方程式为 反应开始至2分钟末 Z的平均反应速率为 3X Y2Z 0 05mol L min 典例5 图像中 的速率计算 1 化学反应速率是一平均速率 取正值 2 同一反应中 选用不同的物质表示的速率 数值可能不同 但表示的物理含义却相同 3 各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比 知识小结 应用化学反应速率的注意事项 对于反应 mA nB pC qD 比例关系 v A v B v C v D m n p q 4 比较同一反应在不同条件下的反应速率时 应 统一基准物质 统一单位 5 计算时 注意单位并严格按照定义进行规范计算 化学反应的实质 从物质组成角度 从化学键变化角度 分子的分解与原子的化合 旧键的破坏和新键的生成 先决条件 反应物的分子 离子 发生碰撞 反应物的分子 离子 发生碰撞 有效碰撞 无效碰撞 活化分子 普通分子 取向合适 取向不合适 吸收能量 活化能 反应速率的本质 有效碰撞理论 能发生化学反应的碰撞 反应速率 活化分子取向合适的有效碰撞 化学反应速率 单位体积活化分子总数 反应物浓度 体积 温度 催化剂 活化能 增大 不变 增多 加快 增大 不变 增多 加快 不变 增大 增多 加快 不变 增多 增多 增多 增多 增大 不变 不变 不变 降低 增多 加快 决定因素 参加化学反应的物质的性质 即反应物的本性 影响因素 当其他条件不变时1 浓度的影响 增加反应物的浓度可以加快化学反应速率 降低反应物的浓度 可以减慢化学反应速率 2 压强的影响 增加反应体系的压强 可以加快化学反应速率 降低反应体系的压强 可以减慢化学反应速率 3 温度的影响 升高体系的温度可以加快化学反应速率 降低体系的温度 可以减慢化学反应速率 4 催化剂的影响 使用正催化剂可以加快化学反应速率 使用负催化剂 可以减慢化学反应速率 5 其他因素的影响 如 光 固体颗粒大小 溶剂等 影响化学反应速率的因素 特别要注意的问题 1 浓度问题 一般来说 化学反应速率跟反应物浓度有关 1 固体 或纯液体 的浓度视为常数 增加或减少固体 或纯液体 的量 化学反应速率不改变 故不用它表示反应速率 但固体的颗粒越小 反应速率越快 2 对于可逆反应 增加反应物浓度 加快正反应速率 减小反应物浓度 减弱正反应速率 增加生成物浓度 加快逆反应速率 减小生成物浓度 减弱逆反应速率 2 压强问题 2 压强的变化 引起容器体积的变化 最终导致浓度的变化 如 气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍 即体系体积缩小一半 即相当于 加压 了 1 压强对于有气体参与的反应才有意义 3 对于可逆反应 增大压强 正逆反应速率均增大 但反应中气体体积减小方向的速率增加更为明显 减小压强 正逆反应速率均减小 但反应中气体体积减小方向的速率减小更为明显 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应 增大或减小压強 正逆反应速率变化程度相等 压强对气体体积减小方向的速率影响的幅度更大 例 在一密闭容器中 加入SO2和O2发生 2SO2 O22SO3 试分析下列情况对正 逆反应速率的影响 1 容器体积变为原来的2 3时刻 压强增大 V正和V逆增大 但V正增幅更大 2 容器体积不变 加入SO2 O2 时刻 气体反应物浓度增大 V正增更大 V逆不变 3 恒温 恒容时 充入惰性气体 体积不变 浓度不变 V正和V逆都不变 4 恒温 恒压时 充入惰性气体 要保持压强不变 体积增大 压强减小 V正和V逆减小 但V正减幅更大 三 温度问题 升高温度 加快反应速率 降低温度 减弱反应速率 1 对于可逆反应 必有吸热反应和放热反应 升温后 吸热反应和放热反应速率都增加 但吸热反应速率增加幅度更大 降温后 吸热反应和放热反应速率都减小 但吸热反应速率减小幅度更大 温度对吸热反应影响的幅度更大 2 经验规律 温度每升高10 反应速率就提高到原来的2 4倍 升温后 V新 V原 na 其中a为现温度与原温度的差与10之比值 n为速率提高的倍数 四 催化剂问题 2 催化剂能同等程度的改变正 逆反应的速率 1 催化剂参加化学反应 改变了反应进行的途径 因而大大降低了反应的活化能 增大了活化分子百分数 3 催化剂在一定温度下 活化温度 具有更好的催化性能 但常因为接触少量杂质而使其催化性能明显下降甚至遭到破坏 催化剂中毒 CD 例 上海市高考题 在一定条件下 可逆反应 N2 3H22NH3 A 加催化剂 V正和V逆都发生变化且变化的倍数相等 B 加压 V正和V逆都增大 且V正增大倍数大于V逆增大倍数 C 降温 V正和V逆都减小 且V正减小倍数大于V逆减小倍数 正反应为放热反应 D 加入氩气 V正和V逆都增大 且V正增大倍数大于V逆增大倍数 CD 达到平衡后 单独改变下列条件后 有关叙述错误的是 t1 t2 Mg与HCl的反应是一个放热反应 放出的热量使体系温度升高 导致反应速率增大 t2 t3 随反应进行 CH 浓度显著减小 导致反应速率明显减小 例 某溶液中进行的反应 A 2B3C 温度每升高10 其反应速率增大到原来的3倍 已知在