化学反应速率(提高)

1、化学反应速率（提高）考纲要求1了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法，会进行简单计算。2重点理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响规律。知识点一、化学反应速率1定义：化学反应速率通常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）来表示。要点诠释：（ 1）表达式为： = ?c/?t。式中： v 化学反应速率，单位mol/(L?min) 、 mol/(L?s) 、 mol/(L?h)c浓度变化，单位mol/Lt 时间，单位s、 min 、 h（ 2）意义：衡量化学反应进行的快慢。（ 3）不用纯固体、纯液体表示反应速率。（ 4）化学反应速率为某时间段内的平

2、均速率，不指某时刻的瞬时速率。（ 5）化学反应速率须标明物质：同一反应，同样快慢。不同物质浓度变化可能不同，速率数值也就不同，但表示的意义相同。2化学反应速率与方程式中各物质化学计量数的关系：同一反应中，用不同物质（气体或溶液）表示的化学反应速率比如：化学反应mA(g)+ nB(g) = pC(g) + qD(g)v (A) v(B) v(C) v(D) = m n pq。=化学计量数之比。3化学反应速率的计算格式：依据化学方程式计算化学反应速率时可按以下格式（“三段式 ”）求解：（ 1）写出有关反应的化学方程式；（ 2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；（ 3）根据已知条件列方程式计算。

3、例如：反应mA起始浓度（ molL1）a+bnBcpC转化浓度（ molL1）x某时刻浓度（mol / L ）ax4比较反应的快慢的方法：同一化学反应的反应速率用不同物质的浓度变化表示时，数值可能不同， 比较化学反应速率的大小不能只看数值大小，而要进行一定的转化。（ 1）换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。（ 2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。如 aA+bBcC，即比较与知识点二、影响化学反应速率的因素（一）内因：反应物自身的结构和性质，内因对反应速率大小起决定性作用。如金属与水反应的速率： Na Mg Al 。（二）外因：化学反应速率还受外界条件的影响。对于同一化学反应，改变

4、外界条件可以改变化学反应速率1、哪些外界条件影响化学反应速率？（ 1）、主要因素：有浓度、压强、温度和催化剂等（ 2）、其它因素：固体表面积、光照、超声波、放射线、溶剂、电弧、强磁场、研磨等2、上述主要条件如何影响化学反应速率？只考虑单一因素对化学反应速率的影响（其它因素保持不变） ，化学反应速率变化的趋势如下表所示：影响因素反应物浓度c压强p温度T使用（正）催化剂化学反应速率vvvvv适用范围气体或溶液气体均使用有选择性注： “”代表增大或加快，要点诠释： 外界条件对化学反应速率影响，具体解释如下：（ 1）、在其它条件不变的情况下，浓度对化学反应速率的影响说明：改变浓度只适用于当反应物为气体

5、或溶液时的反应（不适用于固体或纯液体）。在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。若反应物为固体或纯液体，只能改变其接触面积；其浓度无法改变可视为常数，因此，改变固体或纯液体反应物的量不会改变化学反应速率。（ 2）、在其它条件不变的情况下，压强对化学反应速率的影响说明：改变压强只适用于反应物有气体参加的反应（不适用于固体、纯液体及溶液）。当温度一定时，若增大压强，气体体积缩小，气体的浓度增大，因而使反应速率加快。如果参加反应的物质是固体、纯液体或溶液， 由于改变压强对它们的体积改变极小，因而对它们浓度改变可以忽略不计，可认为压强对它们的反应速率无影响。强调：压强对反应速率的影

6、响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题，由此判断出对反应速率有何影响。对于气体反应体系，有以下几种情况：恒温时：缩小体积增大压强浓度增大反应速率加快恒温恒容时：a充入气体反应物浓度增大速率加快b定容充入 “惰性气体 ” 总压强增大，但各气体的分压不变，即各物质的浓度不变，反应速率也就不变。 （把与化学反应体系中各反应成分均不起反应的气体统称为气体 ”）“惰性恒温恒压时：充入“惰性气体 ”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢（ 3）、在其它条件不变的情况下，温度对化学反应速率的影响说明： 升高温度，可以增大化学反应速率。温

7、度对反应速率的影响适用于任何反应，即无论物质状态及反应是放热或吸热，升高温度， 反应速率都增大。 温度对反应速率的影响比较显著，超过浓度、 压强对反应速率的影响。温度每升高 10oC，反应速率通常增大到原来的2 4倍。（ 4）、在其它条件不变的情况下，催化剂对化学反应速率的影响催化剂分为正、 负催化剂， 正催化剂能加快反应速率，负催化剂能减慢反应速率。如不特殊声明， 催化剂均指正催化剂。对于可逆反应，催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率。注意：催化剂参加了化学反应，改变了反应历程， 而催化剂本身在反应前后的质量和化学性质均不变。3、课本中实验验证外界条件对反应速率的影响：课本实验 1：利用

8、2KMnO 42 2 42424+ 2MnSO4+ 10CO22设+ 5H C O + 3HSO = K SO+ 8HO计实验， 探究浓度对化学反应速率的影响。在反应中发现开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。答案：这是因为生成的Mn 2 起催化作用，使反应速率加快。课本实验 2：利用 Na 2S2O3 + H 2SO4 = Na 2SO4+ SO2 +S + H2O 探究温度对化学反应速率的影响。如何比较该反应进行的快慢？答案：测定溶液出现混浊的时间，进行比较。课本实验 3：已知 4H + 4I-+ O2= 2I2+ 2H2O，现有 1mol/L KI

9、溶液、 0.1mol/L H24SO 溶液和淀粉溶液，设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。答案：取等量的反应物在不同温度下进行反应，测定溶液出现蓝色的时间。4、实例分析：采取如下措施，化学反应速率的变化情况（ 1）对于不可逆反应的分析，如对反应：Zn+ 2HCl=ZnCl 2 + H2 采取单一措施（其它条件不变）反应速率解释原因加入大小相同的 Zn 粒不变固体浓度无法改变预先把 Zn 粒加工为 Zn 粉增大反应物总表面积增大加压不变反应物无气体，反应不可逆升温增大升温速率加快增加 HCl 浓度增大增大反应物浓度速率加快增加 ZnCl 2浓度（加入 ZnCl 2固体）不变反应不可逆及时

10、排除 H 2不变反应不可逆（ 2）、对于可逆反应N2 3H 22NH 3 H0 已一定条件下达到平衡,进行如下分析:V 正V 逆二者关系移动方向N2 转化率缩小容积（即加压）V 正 V 逆升温V 正 V 逆定 V 充入 N 2（ N2浓度增大）V 正 V 逆定 V 充入惰性气体（浓度均不变）V 正 =V 逆定压充入惰性气体（相当于扩大容积V 正 V 逆减压）分离出 NH 3（ NH 3（浓度降低）V 正 V 逆注： “”表示增大， “”表示降低， “”表示不变5外界条件对化学反应速率影响规律的理论解释：化学反应速率表示单位体积内活化分子之间发生有效碰撞的频率。（ 1）、有效碰撞：反应物分子不停

11、地接触、碰撞，具有较高能量及一定的相对取向的分子之间的碰撞，称为有效碰撞，可认为是发生化学反应的充要条件。（ 2）、活化分子：在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量， 称为活化分子。 能够发生有效碰撞的一定是活化分子， 但是活化分子不一定发生有效碰撞。（ 3）、活化能：活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量之差。（ 4）、增大反应物浓度可以增大单位体积内活化分子数目，从而增大化学反应速率。对于有气体参加的反应，增大压强也就是增大反应物浓度。（ 5）、升高温度使分子的平均能量升高， 可以提高活化分子的百分数， 也增大了单位体积内活化分子数目，从而增大化学反应速率

12、。（ 6）、使用催化剂都降低了活化能， 使一部分原先的非活化分子变为活化分子，提高了活化分子的百分数，增大了单位体积内活化分子数目。注：活化分子的百分数=活化分子数与分子总数之比。（ 7）、小结：各种外因影响化学反应速率的微观机理可利用简化的有效碰撞模型进行解释，如下表所示（只考虑单一因素的影响） ：影响因素单 位 体 积 分 活 化 分 子 百 单位体积活化分单位体积有效化 学 反 应 速子数目分数子数目碰撞次数率反应物浓度 c压强 p温度 T使用催化剂注： “”代表增大， “ ”代表不变。下图中的虚线表示出使用催化剂后对化学反应活化能的影响：催化剂能降低化学反应的活化能，但不改变反应的H(

13、 H=E 2-E1)。一、选择题：（每题有 1-2 个选项符合题意）1反应C (s)+H 2O (g)CO (g)+H 2 (g) 在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）A增加 H2O (g) 的量B将容器的体积缩小一半C保持容积不变，充入N2 使体系压强增大D保持压强不变，充入N2 使容器的体积增大2在一定温度下，向一个2 L 的真空密闭容器中（装有催化剂），通入2 mol N 2 和 2mol H 2，发生反应N2+3H22NH3，经过一段时间后，测得容器内压强为起始时的0.9 倍。已知在此段时间内以H2 表示的平均反应速率为0.1 mol / (Lmi

14、n) ，则所经过的时间为（）A 1 minB 2 minC 3 minD 6 min3对于反应2SO(g)+O 2(g)2SO3(g)H 1mol/L 。C3的值如果是1.0mol/L ，则第三种情况平衡时浓度也应该为0.5mol/L ，但是现在是0.6mol/L ，所以一定是起始的浓度大了，才有可能在平衡时达到0.6mol/L 。因此 C3的值一定大于 1.0mol/L2【答案】（ 1）（ 2）将镁片改为镁粉；增大盐酸浓度；加热；滴加几滴CuSO4溶液（ 3）加水加少量固体 CH3COONa降温（任答2种即可）【解析】（ 1）CH 3COOH 是弱酸，存在电离平衡，部分电离，氢离子浓度较小，

15、速率较慢，但电离出氢离子的总物质的量与盐酸相等。（ 2）滴加几滴 CuSO4溶液生成了铜，形成了原电池，反应速率加快。（ 3）降低反应物浓度或降温均使反应速率加快。3【答案】（ 1）降低了活化能（ 2）H 2O2H+HO 2（ 3）探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）（ 4）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率4【答案】（ 1） Zn+CuSO 4 =ZnSO 4+CuZn+H 2SO4=ZnSO 4+H 2（ 2）CuSO4与 Zn 反应产生的 Cu 与 Zn 形成 Cu / Zn 微电池，加快了氢气产生的速率（ 3）Ag 2SO4（ 4）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等（ 5） 301017.5灰黑暗红当加入一定量的CuSO4后，生成的单质 Cu 会沉积在Zn 的表面，降低了Zn 与溶液的接触面积【解析】（ 4）根据影响化学反应速率的外界因素，则加快反应速率的方法还有：增大反应物浓度，升高温度，使用催化剂，增大锌粒的比表面积等。注意H2SO4浓度不能过大，浓硫酸