第一二节速率和影响因素.ppt

一、化学反应速率,1.概念：,用来衡量化学反应进行快慢的物理量。,2.表示方法：,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。,mol/(Ls),mol/(Lmin),表达式：,单位：,（1）化学反应速率为平均速率，取正值。,（2）适于溶液中的溶质或容积不变的容器中的气体。,（3）同一反应，用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但意义相同，数值之比等于方程式计量数之比。,3、常见题型,（1）同一反应不同条件下反应速率的比较,例1在四个同样的密闭容器中发生反应：A(g)3B(g)2C(g)，在同一时间内测得容器内的反应速率甲：v(A)3mol/(Lmin)；乙：v(B)4.5mol/(Lmin)；丙：v(C)4mol/(Lmin)；丁：v(A)0.075mol/(Ls)。若其他条件相同，只有温度不同，则四个容器内温度最高的是A甲B乙C丙D丁,（2）三段式计算格式,D,（3）化学反应速率图像与计算,例3一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：,下列叙述正确的是（）A反应开始到10s末，用Z表示的反应速率为0.158mol/(Ls)B反应开始到10s末，X的物质的量浓度减小了0.79mol/LC反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%D反应的化学方程式为X(g)Y(g)Z(g),C,【例1】已知Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,你有哪些方法可测定该反应的化学反应速率？,二、化学反应速率的测定,利用化学反应中，与任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质来测定。,提示：测定收集一定体积的H2时所用的时间。测定一段时间内溶液中H+浓度的变化。测定一段时间内锌粒质量的变化。,【例2】（1）KMnO4与H2C2O4的反应方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O，此反应中，可通过测定_来测定该反应的速率；（2）Na2S2O3和H2SO4的反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O，该反应的速率可通过_来测定。,溶液褪色所需要的时间,溶液出现浑浊所需要的时间,第二节影响化学反应速率的因素,（1）碰撞过轻（2）碰撞取向不好（3）活化分子的有效碰撞,HI分子的几种可能的碰撞模式,2HI=H2+I2,一、碰撞理论,普通分子,+活化能,活化分子,合理取向,有效碰撞,发生反应,一、碰撞理论,1、有效碰撞,能引发化学反应的碰撞，称为有效碰撞。,发生有效碰撞的条件,足够高的能量（活化分子）,合适的碰撞取向,2、活化分子,活化分子：具有较高能量能够发生有效碰撞的分子。,活化能：活化分子多出普通分子的能量。,活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子总数）100%,1、浓度,浓度增大,单位体积内活化分子数增大（活化分子百分数不变）,有效碰撞几率增加,反应速率增大,结论：浓度大的H2C2O4溶液先褪色,2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O,规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。,二、影响反应速率的因素,【实验2-2】,此规律只适用于气体或溶液中的反应，对于纯固体或纯液体反应物，其浓度是常数，改变它们的用量不会改变反应速率，但改变固体表面积（块状、粉末状）能改变反应速率。,随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，反应速率也逐渐减小。,注意：,1、一定条件下，在CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：A、增加HCl的浓度B、加NaCl溶液C、增加同浓度盐酸的量D、改加CaCO3粉末,练习：,E、加醋酸钠固体,3、可逆反应：,达到平衡后，,作如下改变时，v正、v逆怎样变化？,其他条件不变，加入一定量的N2,其他条件不变，分离出部分NH3,2、反应：3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入KCl晶体，对反应速率有何影响？,请根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况。,2、压强,规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。,压强增大,气体体积减小,反应速率增大,C增大,【例1】对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大B、体积不变充入N2使压强增大C、体积不变充入O2使压强增大D、使体积增大到原来的2倍E、体积不变充入氦气使压强增大,DE,【例2】在一可变的密闭容器中进行如下反应：3Fe（s）+4H2O（g）=FeO（s）+4H2（g），下列条件的改变对其反应速率如何变化？增加Fe的量反应速率不变保持容积不变，充入N2使体系压强增大反应速率不变将容器的容积缩小一半反应速率增大保持压强不变，充入He气反应速率减小,三、温度,【实验2-3】,Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,结论：其他条件不变，温度升高，反应速率加快。,温度升高，,一方面：反应物分子能量升高,活化分子百分数增大（主要）。,2、一般，温度每升高10，速率增加2-4倍。,1、温度升高，吸热反应和放热反应的速率都增大。如可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大。,另一方面：,反应物分子能量升高，分子间碰撞频率增大。,这两方面都使分子间有效碰撞的几率增大，反应速率增大。,注意：,温度对反应速率的影响,四、催化剂,实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率.,能量,反应过程,E1,E2,反应物,生成物,活化分子,活化能,活化分子变成生成物分子放出的能量,反应热,没加催化剂,加了催化剂,2、催化剂参加反应，反应前后化学性质和质量不发生变化。3、催化剂能同等程度的增大正逆反应速率。4、催化剂具有选择性、高效性。5、催化剂中毒：催化剂因接触少量的杂质活性明显下降甚至遭到破坏。,注意：,1、催化剂改变反应途径，能够降低反应的活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子的百分数，从而使反应速率加快。,五、其他条件：如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质，原电池等，也会对反应的速率产生影响。,小结：影响化学反应速率的外因,【练习1】在下列事例中，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颗粒：_。（3）熔化的KClO3放出气泡很慢，加入少量MnO2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条，产生气体有快有慢：_。,（5）同样大小的石灰石分别在0.1molL-1的盐酸和1molL-1的盐酸中反应速率不同：_。（6）夏天的食品易霉变，而冬天不易发生该现象：_。,【练习2】下列说法正确的是（）A.增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大B.升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大C.活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞D.加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大E.催化剂能使不能发生的反应发生,F.催化剂不参加反应，但能改变反应过程，改变反应的活化能,【练习3】对于反应M+NP，如果温度每升高10，反应速率增加为原来的3倍。在10时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40完成反应的10%需要的时间为()A.2minB.3minC.6minD.9min,【练习4】在密闭容器里，通入xmolH2和ymol2()，改变下列条件，反应速率将如何改变?(1)升高温度；(2)加入催化剂；(3)充入更多的H2；(4)扩大容器的体积；(5)容器容积不变，通入氖气。,【练习5】如图是相同条件下做H2O2分解的对比实验时，放出O2的体积随时间的变化关系示意图，a为使用催化剂，b为不使用催化剂，其中正确的图像是（）,【练习6】向四个体积相同的密闭容器中分别充入一