化学反应速率 (3)讲稿

1、关于化学反应速率 (3)第一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1、 概念：是用来描述化学反应快慢的物理量一、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。2、表达式为：v(A) =c(A)t3、单位：molL-1s-1 mol/(L s ) 或 molL-1min-1 mol/(Lmin) =n V t第二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月4、化学反应速率的注意事项 化学反应速率是某一段时间内的平均速率， 取正值. 表示化学反应速率时必须指明具体的物质。 同一反应，v既可以用反应物表示，也可用生成物来表示,其数值可能不同,但表示的意义是一

2、样的。 因为固体和纯液体的浓度为常数，因此一般不用固体或纯液体表示反应速率。第三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月用不同物质表示化学反应速率时，化学反应速率之比等于方程式中的各物质化学计量数之比。对于反应 aA + bB = cC + dDv(A):v (B): v (C):v (D) = a:b:c:d=c（A）:c(B):c(C): c(D)= n （A）: n （B）: n (C): n (D)第四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月5、化学反应速率的计算（1）基本公式定义式 ：v(A) =c(A)t=n V t 比例式 v(A):v (B): v (C):v (D) =

3、a:b:c:d=c（A）:c(B):c(C): c(D)= n （A）: n （B）: n (C): n (D)第五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月（2）解题模式：三步法 mA(g) nB(g) pC(g) qD(g) n始（mol） a b 0 0n转（mol） mx nx px qxn平（mol） amx bnx px qx对于反应物：n平n始n转, 对于生成物：n平n始+n转。 第六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月（3）反应物转化率的计算A的转化率 100%(计算式中A的量可以指 物质的量、质量、浓度、体积等)（4）某组分( 气体)体积分数的计算A的体积分数 100%

4、 第七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月1.反应4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，经2min后B的浓度减少0.6 mol/L。下列反应速率的表示正确的是( )A用A表示的反应速率是0.4 mol/(Lmin) B用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3:2:1C2min末用B表示的反应速率是0.3 mol/ (Lmin) D在这2min内用B 表示的反应速率是逐渐减小 的，用C表示的反应速率是逐渐增加的。 B第八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2.可逆反应aA + bB = cC+ dD：，开始时在VL容器内A物质的量为amol、B物质的量为bmol。1分钟后，测得

5、容器内A的浓度为x mol/L，这时B的浓度为_，C的浓度为_。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为_ 。第九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月3.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g) = 2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 molL1，下列几种说法中正确的是 ( )用物质A表示的反应速率为0.3 molL1s1用物质B表示的反应速率为0.6 molL1s12 s时物质B的浓度为0.7 molL12 s末，物质A的转化率为70% A B C DB第十张，PPT共六十一页，创作于2022年

6、6月4.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生反应3A（g）B（g）= xC（g）2D（g），经5min后达到平衡时，测知D的浓度为0.5mol/L，C(A)： C(B)=3：5，C的平均反应速率为0.1mol/(Lmin)。试求:（1）A的平衡浓度是多少？（2）B的平均反应速率？（3）x？0.75mol/L0.05mol/(Lmin)x=2 第十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月5. 在一定条件下发生反应：3A（g）+ 2B（g） xC（g）+2D（g），在 2L 的密闭容器中，把 4molA 和 2molB 混合，2min后达到平衡时生成 1.6molC,又测得反应速率

7、 v(D)= 0.2mol(Lmin)-1，下列说法正确的是( )A. B 的转化率是20% B. x= 4C. A 的平衡浓度是 1.4molL-1 D. 平衡时气体压强是原来的 0.94倍B C第十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 6: 对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是 ()Av(W)3v(Z) B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)C第十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月7.在密闭容器中，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知2 v(B) =3 v(A)

8、、3 v(C)=2 v(B)，则此反应可表示为（ ）A2A+3B=2C BA+3B=2C C3A+B = 2C DA+B=C A第十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月8.某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率2、该反应的化学方程式为：_。X+3Y=2Z第十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月则该反应速率的快慢顺序为:9.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为：(1) v(A)=0.3mol/(Ls )(2) v(B)=0.6mol/(Ls)(3)

9、v(C)=0.4mol/(Ls)(4) v(D)=0.45mol/(Ls)(1)(4)(2)=(3)反思:比较反应的快慢,应取同一参照物,且单位一致。第十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月10.对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是A、v(A2)=0.4molL-1min-1B、v(B2)=0.8molL-1min-1C、v(AB3)=0.6molL-1min-1D、v(A2)=0.01molL-1S-1 第十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月11.在一定条件下，在2L的密闭容器中充入2molSO2和一定量的O2，发生反应2SO2(g)+O2(g)

10、=2SO3(g)，进行到4min时，测得n(SO2)=0.4mol，若反应进行到2min时，容器中n(SO2)为（ ）。A1.6mol B1.2mol C大于1.6mol D小于1.2molD 第十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月12.将气体A2和B2各1mol注入容积为1L的密闭容器中反应生成C，平衡时测得c（A2）=0.58mol/L，则c（B2）=0.16mol/L，c（C）=0.84mol/L，则C的分子式为（）AAB2 BA2B4 CAB DA2B第十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月二、化学反应速率的测定 1.基本思路 利用化学反应中与化学物质的浓度（质量）相

11、关的性质进行测定。 2.可用于化学反应速率测定的基本性质 （1）能够直接可观察的性质：气体的体积 和体系的压强。 （2）必须依靠科学仪器才能测量的性质： 颜色的深浅，光的吸收，光的发射， 导电能力。 第二十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 3.测定化学反应速率的方法（1）对于有气体生成的反应：可测定相同时间内 收集气体的体积或收集等量气体所用的时间 （2）对于有固体参与的反应，可测定一段 时间内消耗固体质量的多少。（3）对于有酸碱参与的反应，可测定一段时间内 溶液中氢离子或氢氧根离子浓度的变化。（4）对于有颜色变化的反应，可测定溶液变色所 需的时间。（5）对于有沉淀生成的反应，可测定

12、溶液变 浑浊所需的时间。第二十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月实验21（P18）实验探究实验目的：测定锌与硫酸反应的速率实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直 角导气管、50mL注射器、铁架台 、秒表、锌粒、1mol/L的硫酸、 4mol/L的硫酸实验装置：第二十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月实验步骤： 按图2-1安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2g锌粒（颗粒大小基本相同），然后通过分液漏斗分别加 入40mL 1mol/L和40ml 4mol/L的硫酸。测量并比较两者收集10mL氢气所用的时间。实验结果：实验结论：4mol/L硫酸与Zn反应的速率快 加入试剂反应时间反应

13、速率1mol/L硫酸 长 小4mol/L硫酸 短 大第二十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月实验的注意事项（1）锌粒的颗粒大小基本相同（2）40毫升硫酸溶液要迅速加入（3）装置的气密性要好（4）计时要迅速准确。（5） 测定锌与硫 酸反应的常用方法？测量一段时间内氢离子 浓度的变化测量一段时间内锌粒质量的变化测定相同时间内收集氢气的体积大小第二十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 检查装置的气密性的方法关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉动一段距离，松开手后注射器活塞若能回到原来的位置说明气密性良好。第二十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月第二节 影响化学反应速率

14、的因素第二十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 简化后的有效碰撞模型 气体分子之间通常存在着比气体分子本身的体积要大得多的空间，忽略了分子与分子之间的相互作用力，分子之间不存在牵制关系，因此，在常温常压下，可以认为气体分子的运动是自由的，因而，它们之间的碰撞可以视为是随机的。气体分子因自由运动而不断相互碰撞(互相接触)这是发生化学反应的必要条件。1、基本设想第二十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月在一个洁净的容器中，使H2和O2按体积比2：1的比例混合，气体分子因自由运动而不断相互碰撞(互相接触)这是发生化学反应的必要条件。2、模型的基本构架假设与事实：研究结果表明，从分子

15、的热运动看，分子发生碰撞的机会很多。如在常温常压下每个H2、O2自身或它们之间的碰撞频率为2.3551010次/s。假如每次碰撞都能发生化学反应，则化学变化瞬间即可完成，但事实并非如此。立论：并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应，只有其中部分的气体分子碰撞是有效的，即有效碰撞这是发生化学反应的充分条件。第二十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月有效碰撞什么是有效碰撞？能够引起分子间发生化学反应的碰撞 1、分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件； 2、而有效碰撞是发生化学反应的充分条件。推论：某一化学反应速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有关具有较高能量的分子(活化分子)间的碰撞第二十九

16、张，PPT共六十一页，创作于2022年6月活化分子 什么是活化分子？ 1、发生有效碰撞的分子一定是活化分子； 2、但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子推论：有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关第三十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月活化能 什么是活化能？1.活化分子比普通反应物分子高出的那部分能量问题1：活化能的作用是什么？ 使反应物活化，决定化学反应的难易活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，活化分子百分数越大 ，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞越多，反应速率越快，反应越容易。第三十一张，PPT共六十一页，创作于20

17、22年6月活化能越大，活化分子的百分数低，反应越难 。问题2： 活化能的大小与什么因素有关？活化能大小是由反应物分子的性质决定的。问题3: 活化能的大小与反应热的关系？活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。问题4：提供“活化能”的途径是什么？向系统提供活化能的方法：加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场、摩擦第三十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 1.催化剂是能改变化学反应的速率，但反应前后本身性质和质量都不改变的物质， 2.催化剂作用:降低化学反应所需的活化能, 提高了活化分子的百分数,从而提高反应速率 催化剂反应热E

18、1能量反应过程生成物反应物E2活化分子加了催化剂没加催化剂第三十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月分子运动相互碰撞活化分子分子具有足够高能量碰撞时有合适的取向有效碰撞发生化学反应 有效碰撞模型第三十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月归 纳 总 结一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量第三十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 回顾影响反应速率的因素内部因素（主要因素）参加反应的物质的本身性质外界因素浓度：压强：温度：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。第三十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月一、浓度对化

19、学反应速率的影响实验2-20.01mol/L的KMnO4 溶液0.1mol/LH2C2O4溶液0.2mol/LH2C2O4溶液快慢2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2 +8H2O 结 论其它条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率加快；反之，减小反应物的浓度，反应速率减慢。第三十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月其他条件不变反应物浓度增大单位体积内反应物分子数增加【本质原因】 活化分子百分数不变单位时间有效碰撞几率增加单位体积活化分子数增加第三十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 小结：浓度影响的注意事项 a、此规律只适用于气体或溶

20、液的反应， 改变固体或纯液体的量不会改变化学反应速率。b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大。c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小。第三十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月二、压强对化学反应速率的影响规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强（体积缩小），反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。第四十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月其他条件不变气体的压强增大气体浓度增大反应速率加快气体所占的体积减小【原因】 活化分子百分数不变单位体积活化分子数增加有效碰撞几率增加第四十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月压强只对有气体参加的反应的速率有影

21、响。对于可逆反应，压强增大， V（正）和V（逆）都增大；反之都减小；但是， V（正）和V（逆）变化 的倍数不一定相等。 压强对反应速率的影响实质上是引起浓度的改变。 讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因，压强的变化只有引起浓度的变化，反应速率才相应的变化。 小结：压强影响的注意事项第四十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月改变压强的几种情况1、恒温时： 增大压强体积减少C增大反应速率增大2、恒温恒容时： A、充入气体反应物反应物浓度增大总压增大 反应速率增大；B、充入“无关气体”（如He、N2等）引起总压增大，但各物质的浓度不变反应速率不变3、恒温恒压时：充入“惰性气体

22、”（如He等）引起体积增大 各反应物浓度减少反应速率减慢。第四十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月三、温度对化学反应速率的影响实验2-3Na2S2O3+H2SO4 = Na2SO4 + SO2 +S+ H2O 结 论其它条件相同时，升高温度，反应速率加快；反之，降低温度，反应速率减慢。第四十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月温度升高反应物分子 能量升高 有效碰撞几率增加化学反应速率加快分子运动速率加速主因活化分子 数增加 活化分子百分数增加次因【原因】 第四十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月【总结】 1、温度对反应速率的影响适用于一切反应，不受物质状态的限制。2

23、、一般地，温度每升高10，化学反应速率变成原来的24倍。3、对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。，但V（正）和V（逆）变化的倍数不相等，一般吸热反应方向的速率变化大。第四十六张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 四、催化剂对化学反应速率的影响 实验2-4 实验装置如图所示，锥形瓶内盛有10ml左右10%左右的过氧化氢，双孔胶塞上插有短导管和漏斗，段导管里插有带余烬的木条，开始时余烬没有变化，经漏斗向锥形瓶内加入少量二氧化锰后，试管中迅速产生大量气泡，余烬复燃。第四十七张，PPT共六十一页，创作于2022年6月结论：当其它条件不变时，使用合适的催化

24、剂，化学反应速率加快。原因：使用催化剂，能够改变反应的历程 降低反应 的活化能 提高活化分子的 百分数活化分子数目增多有效碰撞 的几率增大反应速率加快。第四十八张，PPT共六十一页，创作于2022年6月能量反应过程E1E2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第四十九张，PPT共六十一页，创作于2022年6月使用催化剂同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，不影响反应热，不影响化学平衡， 但可以缩短到达平衡所需时间。催化剂有正催化剂和负催化剂，没特别指明一 般指正催化剂催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用催化剂具有一定的选择性 。小结：催

25、化剂的影响第五十张，PPT共六十一页，创作于2022年6月五、影响化学反应速率的其它外界条件 其他如光照、放射线辐射、超声波、电磁波、反应物固体的颗粒大小、溶剂的性质、形成原电池等，也会对化学反应的速率产生影响。第五十一张，PPT共六十一页，创作于2022年6月【课堂小结】 1、规律： 其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率增大，减小反应物浓度，化学反应速率 减小；增大压强，化学反应速率 增大，减小压强，化学反应速率减小；升高温度，化学反应速率 增大，降低温度，化学反应速率 减小；使用催化剂，正逆反应速率同等程度地加快 。 第五十二张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2、实质：单位

26、体积活化分子数=单位体积分子总数活化分子百分数相互关系降低使用催化剂升高温度增多增多不变增多不变增大压强（V）加快增多增多不变增多增大反应物的浓度反应速 率有效碰撞次数单位体积活化分子总数活化分子百分数单位体积分子总数活化能 变化结果条件变化不变加快不变不变增大增多增多加快不变增大增多增多加快 只有升温和使用催化剂才能提高活化分子百分数第五十三张，PPT共六十一页，创作于2022年6月 1、100 mL 6mol/L硫酸跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速度,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的 ( ) A.碳酸钠固体 B.水 C.CH3COONa固体 D.HCl气体BC 第五十四张，PPT共六十一页，创作于2022年6月2、反应C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)在一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响的是（ ） A增加C的量 B将容器的体积缩小一半 C保持体积不变，充入N2使体系压强增大 D保持压强不变，充入N2使容器体积变大AC第五十五张，PPT共六十一页，创作于2022年6月3反应3Fe（s）+4H2O=Fe3O4（s）+4H2（g），在一可变