化学反应速率及其影响因素绝对精品

1、1主讲讲师主讲讲师 宋虎宋虎1.1.定义：定义：2.2.表示方法：表示方法：3.3.数学表达式：数学表达式：cv v = t4. 4. 单位：单位：衡量化学反应进行的快慢程度的物理量衡量化学反应进行的快慢程度的物理量通常用通常用单位时间单位时间内内反应物浓度的减少反应物浓度的减少或或生成物浓度的增加生成物浓度的增加来表示。来表示。mol/(L s) 或或 mol/(L min) 或或 molL-1 h-1化学反应速率化学反应速率 1.反应速率是指某一时间间隔内的反应速率是指某一时间间隔内的平均反应速率平均反应速率，而不是，而不是 某一时刻的某一时刻的瞬时速率瞬时速率；且均取正值。；且均取正值。

2、 2.同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示，可能有同一化学反应的反应速率用不同的物质来表示，可能有不同的速率值，但表示的物理意义完全相同。不同的速率值，但表示的物理意义完全相同。 3.用不同的物质来表示的同一化学反应的反应速率之比，用不同的物质来表示的同一化学反应的反应速率之比，等于化学方程式的计量系数之比。等于化学方程式的计量系数之比。对于反应：对于反应：aA + bB = cC + dD比例关系：比例关系： v v (A) ：v v (B) ：v v (C) ：v v (D) = a ：b ：c ：d等式关系：等式关系：1a1b1c1dV V (A)V V (B)V V (C)V V

3、(D)= 4.比较同一反应在不同条件下的反应速率时，应：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；统一基准物质； 统一单位。统一单位。【例例1】反应反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同情况下的在四种不同情况下的反应速率分别为反应速率分别为: v(A) = 0.15mol/(Ls); v(B) = 0.6mol/(Ls) v(C) = 24mol/(Lmin) ; v(D) = 0.45mol/(Ls) 则该反应进行的快慢顺序则该反应进行的快慢顺序为为 。 = 【例例2】在在2L容器中，发生容器中，发生3A + B = 2C 的反应，若的反应，若最初加入的最初加入的

4、A和和B均为均为4mol，A的平均反应速率为的平均反应速率为0.12mol/(Ls)，则，则10s后容器内的后容器内的B物质是物质是 ( ) A. 2.8mol B. 1.6mol C. 3.2mol D.3.6molC C典型例题解析典型例题解析典型例题解析典型例题解析【例例3】某温度时，在某温度时，在2L容器中容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间三种物质的物质的量随时间的变化曲线如右图所示，由图中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数据分析，该反应的化学方程式为：为： 。反。反应开始至应开始至2min，Z的平均反应速的平均反应速率为率为 。 n/molt/min 1

5、 2 30.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2 3X + Y 2Z0. 05mol/(Lmin)YXZ由图象求化学方程式一般应解决三个问题：由图象求化学方程式一般应解决三个问题：1.确定确定反应物和生成物（根据曲线的斜率）；反应物和生成物（根据曲线的斜率）； 2.反应物和生成物前的反应物和生成物前的系数系数 （根据同一时间内浓度的变化量）；（根据同一时间内浓度的变化量）； 3.反应反应可逆与否可逆与否 （观察最后浓度是否随时间的变化而变化，即是否具有与（观察最后浓度是否随时间的变化而变化，即是否具有与x轴平行的直线存在）。轴平行的直线存在）。 【典例【典例4

6、4】(2012(2012沈阳模拟沈阳模拟) )一定温度下，向容积为一定温度下，向容积为2 L2 L的密的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是( )( )A.A.该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为3B3B4D 6A4D 6A2C2CB.B.反应进行到反应进行到1 s1 s时，时，v(A)v(A)v(D)v(D)C.C.反应进行到反应进行到6 s6 s时，时，B B的的平均反应速率为平均反应速率为0.05 0.05 mol/(Ls)mol/(L

7、s)D.D.反应进行到反应进行到6 s6 s时，各时，各物质的反应速率相等物质的反应速率相等C C决定因素：决定因素：参加化学反应的物质的性质（即反应物的本参加化学反应的物质的性质（即反应物的本性）性） 如相同条件下如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为与稀盐酸反应的速率大小关系为_ 影响因素：影响因素：当其他条件不变时当其他条件不变时 1.浓度的影响：浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应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。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：压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应仅适用于

8、有气体参加的反应）增加）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率强，可以减慢化学反应速率 3.温度的影响：温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速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。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：催化剂的影响：使用正催化剂可以加快化学反应速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。率；使用负催化剂，可以减慢化学反应速率。MgAlMgAl其他因素的影响：其他因素的影响：固体颗粒大小（固体颗粒大小（物质

9、间接触面大小）物质间接触面大小）溶剂（接触机会的多少，互溶性）溶剂（接触机会的多少，互溶性）原电池的形成原电池的形成各种能量因素（光、电磁波、核辐射、各种能量因素（光、电磁波、核辐射、声波等）声波等） 特别提醒特别提醒（1）若增加一种物质的）若增加一种物质的（无论是反（无论是反应物或是生成物），反应速率总是加快，应物或是生成物），反应速率总是加快，反之则减慢。反之则减慢。（2）固体（或纯液体）的浓度视为）固体（或纯液体）的浓度视为常数常数，增加或减少固体（或纯液体）的量，化学增加或减少固体（或纯液体）的量，化学反应速率和化学平衡均不改变；故不能用反应速率和化学平衡均不改变；故不能用它表示反应速

10、率。它表示反应速率。但但 固体的颗粒越小，反应速率越快。固体的颗粒越小，反应速率越快。特别提醒特别提醒 压强的改变必须是对压强的改变必须是对产生影响产生影响而不是外表上的升高或不变。而不是外表上的升高或不变。（1）对于有气体参加或生成的化学反应对于有气体参加或生成的化学反应，增大压强，增大压强，体积缩小，气体物质的浓度增大，无论是正反应速率体积缩小，气体物质的浓度增大，无论是正反应速率或是逆反应速率均增大；没有气体压强变大不会影响或是逆反应速率均增大；没有气体压强变大不会影响速率。（可逆反应）速率。（可逆反应）若不是可逆反应，只有当反应物有气体时才受压强影若不是可逆反应，只有当反应物有气体时才

11、受压强影响，生成物有气体则不受影响响，生成物有气体则不受影响（2）压强对可逆反应体系中气体的系数大的方向影）压强对可逆反应体系中气体的系数大的方向影响的幅度大，如合成氨反应；若不是可逆的，压强只响的幅度大，如合成氨反应；若不是可逆的，压强只影响反应物，如碳不完全燃烧。影响反应物，如碳不完全燃烧。（3）体系体积缩小一半，即相当于体系体积缩小一半，即相当于“加压加压”了。了。，充入反应无关气体（惰气），容器总，充入反应无关气体（惰气），容器总压尽管增大了，但与反应有关的气体各自的分压不压尽管增大了，但与反应有关的气体各自的分压不变，各自的浓度也不变，故反应速度不变，变，各自的浓度也不变，故反应速度

12、不变，善于辩认善于辩认“真真”“”“假假”压强压强改变，即没有气态改变，即没有气态物质浓度改变的压强变化是物质浓度改变的压强变化是“假假”的；的；非反应气体对反应速率的影响非反应气体对反应速率的影响N2、H2 、NH3HeC减小，减小，速率速率 减小减小N2、H2 、NH3HeC不变，速率不影响不变，速率不影响（1）升高温度，无论是放热反应或是吸热反应）升高温度，无论是放热反应或是吸热反应（正、逆反应），速率都加快，（正、逆反应），速率都加快， （2）温度每升高）温度每升高10，反应速率就提高到原来，反应速率就提高到原来的的24倍。倍。特别提醒特别提醒特别提醒特别提醒（1）催化剂在化学反应前后

13、催化剂在化学反应前后不变，不变，不变，不变，可能发生改变。可能发生改变。（2）催化剂能同等程度的催化剂能同等程度的正、逆反应的反正、逆反应的反应速率，因而对化学平衡无影响，不能应速率，因而对化学平衡无影响，不能反反应物的转化率和生成物的总产量。应物的转化率和生成物的总产量。例例5、在密闭容器里，通入在密闭容器里，通入xmol氢气氢气 和和ymol碘蒸碘蒸 气，气，改变下列条件，反应速率如何改变？（填改变下列条件，反应速率如何改变？（填“增大增大”或或“减小减小”或或“不变不变”）（1）升高温度）升高温度 ( ) （2）加入催化剂）加入催化剂 ( ) （3）保持容器的容积不变，充入更多的氢气）保

14、持容器的容积不变，充入更多的氢气 ( ) （4）扩大容器的体积）扩大容器的体积 ( ) （5）保持容器的容积不变，通入氖气）保持容器的容积不变，通入氖气( )（6）保持压强不变充入）保持压强不变充入Ne ( ) 增大增大增大增大增大增大减小减小不变不变减小减小（7 7）. .增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。( )( )【分析】【分析】压强仅对有气体参加的反应的反应速率有影响。压强仅对有气体参加的反应的反应速率有影响。（8）.碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加碳酸钙与盐酸反应过程中，再增加CaCO3固体不可以固体不可以增大反应速率。增大反应速率。( )

15、（9 9）. .在恒容容器中进行的反应在恒容容器中进行的反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3，向容器中，向容器中通入通入N N2 2，容器内压强增大，反应速率增大。，容器内压强增大，反应速率增大。( )( )【分析】【分析】通入通入N N2 2，容器内压强增大，但是，容器内压强增大，但是SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3各物质各物质的浓度都没有改变，反应速率不变。的浓度都没有改变，反应速率不变。 催化剂催化剂（1）有效碰撞：）有效碰撞： 反应物分子间必须相互碰撞才有可能发反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，但不是每次碰撞都能发生反应，生反应，但不是每次碰撞都

16、能发生反应，能发生反应的碰撞称为能发生反应的碰撞称为有效碰撞。有效碰撞。有效碰撞必须满足两个条件：有效碰撞必须满足两个条件：一是发生碰撞的分子具有一是发生碰撞的分子具有较高的能量较高的能量 ；二是分子在二是分子在一定的方向上一定的方向上发生碰撞。发生碰撞。（2）活化分子：）活化分子：（3）活化分子百分数：）活化分子百分数：在化学反应中，能量较高，有可能发在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞的分子称为生有效碰撞的分子称为活化分子活化分子。指活化分子在反应物分子中指活化分子在反应物分子中所占的百分数。所占的百分数。三、有效碰撞理论三、有效碰撞理论（4）有效碰撞的碰撞角度：）有效碰撞的碰撞角度

17、：（5）活化能：）活化能： 是指活化分子的平是指活化分子的平均能量与普通反应均能量与普通反应物分子的平均能量物分子的平均能量的差值。的差值。足够的能量和恰当的碰撞角度足够的能量和恰当的碰撞角度注意：注意：a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞；活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞；b.活化分子数越多，有效碰撞次数就越活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快。多，反应速率就越快。E反应物反应物E生成物生成物E活化分子活化分子分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有足分子具有足够的能量够的能量活化活化分子分子有有 合合 适适 的的 取取 向向有效碰撞有效碰撞发生化学反应发生化学反应化学反应发生

18、的条件化学反应发生的条件总之 活化分子越多，有效碰撞产生的概率越大，反应速率也就越快 化学反应速率与单位时间内分子间的有效化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。碰撞次数（有效碰撞频率）有关。浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响反应物浓度增大：反应物浓度增大：即即单位体积内反应物分单位体积内反应物分子总数数增大子总数数增大单位体积内活化分单位体积内活化分子数增加子数增加有效碰撞次有效碰撞次数增多数增多反应速率加快反应速率加快压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响结论：增大压强，相当于结论：增大压强，相当于增大增大反应物浓度，反应物浓度，反应速率加快。反应速率加快

19、。温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响升高温度升高温度活化分子的百分数增活化分子的百分数增大大(分子运动速率加快，分子运动速率加快，碰撞频率增加碰撞频率增加)有效碰撞次数有效碰撞次数增多增多反应速率加快反应速率加快催化剂参加化学反应，改变了反应进行的途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，大大增径，因而大大降低了反应的活化能，大大增大了活化分子百分数。大了活化分子百分数。外界条件改外界条件改变变单位体单位体积内分积内分子总数子总数反应的活反应的活化能化能活化分活化分子百分子百分数数单位体单位体积内活积内活化分子化分子总数总数有效碰有效碰撞次数撞次数化学反化学

20、反应速率应速率增大反应物增大反应物 浓度浓度增大气体反增大气体反应应 压強压強升高温度升高温度使用催化剂使用催化剂增大增大不变不变增多增多加快加快增大增大不变不变增多增多加快加快不变不变增大增大增多增多加快加快不变不变增多增多增多增多增多增多增多增多增大增大不变不变不变不变不变不变降低降低增多增多加快加快1.决定化学反应速率的主要因素是（决定化学反应速率的主要因素是（ ）A反应物的浓度反应物的浓度 B反应温度反应温度 C使用催化剂使用催化剂 D反应物的性质反应物的性质巩固练习巩固练习D2一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成慢反应速

21、率，而不影响生成H2的总量，可向其的总量，可向其中加入适量的中加入适量的( ) A、Na2CO3晶体晶体 B、少量铁粉、少量铁粉 C、水、水 D、少量、少量CuSO4晶体晶体C3.用用3克块状大理石与克块状大理石与30毫升毫升3mol/L盐酸反应盐酸反应制取制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取气体，若要增大反应速率，可采取的措施是的措施是再加入再加入30毫升毫升3mol/L盐酸盐酸 改用改用30毫升毫升6mol/L盐酸盐酸 改用改用3克粉末状大理石克粉末状大理石 适当升高温度（适当升高温度（ ） A B C D B 4.等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下等质量的铁粉与过量的盐酸在不

22、同的实验条件下进行反应，测定在不同时间进行反应，测定在不同时间t产生气体体积产生气体体积V的数据，的数据，根据数据绘制得到图根据数据绘制得到图1，则曲线，则曲线a、b、c、d所对应所对应的实验组别可能（的实验组别可能（ ）组别组别c(HCl)mol/L温度温度()12.03022.55032.02042.530A.3-1-2-4 B.4-2-3-1C.2-4-1-3 D.2-4-3-1C4应应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一在一可变容积的密闭容器中进行，下列可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影条件的改变对其反应速率几乎无影响的是响的是( )A.增加增加

23、C的量的量B.将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入保持体积不变，充入N2使体系压强使体系压强增大增大D.保持压强不变，充入保持压强不变，充入N2使容器体积使容器体积变大变大AC5.下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是( )A.增大反应物浓度增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子可增大单位体积内活化分子的百分数的百分数,从而使有效碰撞次数增大从而使有效碰撞次数增大B.有气体参加的化学反应有气体参加的化学反应,若增大压强若增大压强(即缩小即缩小反应容器的体积反应容器的体积),可增加活化分子的百分数可增加活化分子的百分数,从而使化学反应速率增大从而使化学反应速率增大C

24、.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数是增加了反应物分子中活化分子的百分数C1、把食物放在冰箱里就能延长保鲜期而不容、把食物放在冰箱里就能延长保鲜期而不容易变质。易变质。2、加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉要强、加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉要强得多。得多。3、实验室进行化学反应时，通常把一些固体、实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。物质溶于水配成溶液再进行反应。 4、向炉膛鼓风，炉子中的火就会越烧越旺。、向炉膛鼓风，炉子中的火就会越烧越旺。5、木材用来燃烧，劈开来燃烧得比较旺。木材用来

25、燃烧，劈开来燃烧得比较旺。讨论：讨论：温度温度催化剂催化剂反应物状态反应物状态浓度浓度接触面积接触面积冒气泡的快慢冒气泡的快慢颜色变化的快慢颜色变化的快慢固体溶解的快慢固体溶解的快慢浑浊程度浑浊程度温度变化的快慢等温度变化的快慢等1.1.定性观察化学反应速率的方法定性观察化学反应速率的方法四、化学反应速率的测定方法四、化学反应速率的测定方法 化学反应速率图像及其应用化学反应速率图像及其应用1.1.物质的量物质的量( (或浓度或浓度) )时间图像及应用时间图像及应用例如：某温度时，在定容例如：某温度时，在定容(V L)(V L)容器中，容器中，X X、Y Y、Z Z三种物质的三种物质的物质的量随

26、时间的变化曲线如图所示。物质的量随时间的变化曲线如图所示。Ot1n3n/molmolXYn2n1t2t3t4Zt/sOt1n3n/molmolXYn2n1t2t3t4Zt/s根据图像可进行如下计算：根据图像可进行如下计算：(1) v(X)= mol/(Ls)(1) v(X)= mol/(Ls)， Y Y的转化率的转化率= = 100%100%。(2) X(2) X、Y Y、Z Z三种物质的化学计量数之比为：三种物质的化学计量数之比为：(n(n1 1-n-n3 3)(n)(n2 2-n-n3 3)n)n2 2。133nnV t232nnn例题 某温度时，在2 L容器中，X、Y、Z三种物质的物质的

27、 量随时间变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的 化学方程式为：_。 反应开始至2 min，Z的平均反应速率为_。【实验探究【实验探究6 6】“定多变一法定多变一法”突破变量突破变量探究型实验题探究型实验题（宁夏理综，（宁夏理综，10）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：学方程式为：Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊下列各组实验中最先出现浑浊的是的是 （ ）实验实验反应温反应温度度/Na2S2O3溶液溶液稀稀H2SO4H2OV V/mLc c/(molL-1)V V/mLc c/(molL-1)V

28、V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210D 1.1.铁粉与足量铁粉与足量1 mol/L1 mol/L盐酸反应，为了加快反应速率且不影响盐酸反应，为了加快反应速率且不影响产生氢气的量可以加入产生氢气的量可以加入( )( )2 mol/L2 mol/L的硝酸溶液的硝酸溶液少量少量CuSOCuSO4 4(s)(s)少量铜粉少量铜粉少量少量CHCH3 3COONa(s)COONa(s)对溶液加热对溶液加热向反应液中通入向反应液中通入HClHCl气体气体加入过量铁粉加入过量铁粉将铁粉改为铁片将铁粉改为铁片A.A. B. B.C.C.

29、 D. D.B 2.2.将将4 mol A4 mol A气体和气体和2 mol B2 mol B气体在气体在2 L2 L的容器中混合并在一定的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：条件下发生如下反应：2A(g)+B(g) 2C(g)2A(g)+B(g) 2C(g)。若经。若经2 s 2 s 后测后测得得C C的浓度为的浓度为0.6 molL0.6 molL-1-1，现有下列几种说法：，现有下列几种说法：用物质用物质A A表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-1用物质用物质B B表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.6 molL0

30、.6 molL-1-1ss-1-12 s2 s时物质时物质A A的转化率为的转化率为70%70%2 s2 s时物质时物质B B的浓度为的浓度为0.7 molL0.7 molL-1-1其中正确的是其中正确的是( )( )A.A. B. B. C. C. D. D.B C【4】已知某反应温度每升高已知某反应温度每升高10，反应速率增大为原来的，反应速率增大为原来的3倍，在倍，在10时完成该反应的时完成该反应的10%需要需要81min,将温度提高到将温度提高到50 ，完成该反应的，完成该反应的10%需要时间需要时间 s。60典型例题解析典型例题解析【3】pH相同相同,体积也相同的盐酸与醋酸溶液体积也

31、相同的盐酸与醋酸溶液,分别同时与过量分别同时与过量的锌粒的锌粒(大小相同大小相同)反应反应,正确的描述为（正确的描述为（ ） A.开始时产生氢气的速率：开始时产生氢气的速率：v(HCl)v(CH3COOH) B.开始时产生氢气的速率：开始时产生氢气的速率： v(HCl)v(CH3COOH) C.经过经过7秒钟产生氢气的速率：秒钟产生氢气的速率： v(CH3COOH)v(HCl) D.最终产生氢气的量：最终产生氢气的量：n(HCl) = n(CH3COOH)【5】如如Zn与足量盐酸与足量盐酸的反应，反应速率随的反应，反应速率随时间的变化出现如下时间的变化出现如下情况，请解释原因。情况，请解释原因

32、。 【6】已知氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应时，已知氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应时，生成生成 1价的氯和价的氯和6价的硫的化合物，反应速率价的硫的化合物，反应速率v和和反应时间反应时间t 的关系如右图所示已知这个反应速率随的关系如右图所示已知这个反应速率随溶液中氢离子浓度增大而加快。试解释：溶液中氢离子浓度增大而加快。试解释： （1）为什么开始时反应）为什么开始时反应速率加快？速率加快？（2）为什么反应进行到）为什么反应进行到一定程度后又减慢？一定程度后又减慢？反应开始时，产生反应开始时，产生H，使，使c(H)增加，增加，ClO3氧化性增氧化性增强，故开始时反应速率增加强，故开始时反应速率增加 随着反应的不断进行，随着反应的不断进行，c（ClO3）不断减小，故反应速率减小。不断减小，故反应速率减小。 11等质量的铁与过量的盐酸在不等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测定同的试验条件下进行反应，测定在不同时间在不同时间t产生氢气体积产生氢气体积v的数的数据，根据数据绘制得到图据，根据数据绘制得到图