第十四讲化学反应速率以及影响因素

第十四讲化学反应速率及其影响因素（一课时）【要点精讲】1．化学反应速率(v)的含义、基本计算公式、单位、同一化学反应中各物质化学反应速率之间的关系。2．化学反应速率通常指在某一时间内的，而不是某时刻的。在具体反应中各时刻的反应速率是不相等的。一般不用或来表示化学反应速率。而且无论以反应物浓度的减少还是生成物浓度的增加来表示化学反应速率，都不取负值。3．影响化学反应速率的因素以及微观解释影响因素规律注意点内因反应物的结构、性质、反应的历程是决定化学反应速率的主要因素外因浓度固体物质的浓度恒定，故改变固体物质的用量对反应速率无影响。固体物质对速率的影响只与其表面积的大小和生成物在表面的扩散速率有关。压强温度在其他条件不变时，升高温度，反应物分子能量增加，从而增大了，有效碰撞次数增多，反应速率加快。反之，反应速率减慢。一般来说，温度每升高10ºC，反应速率增大到原来2—4倍；对于有催化剂参加的反应，要注意催化剂的活性温度。催化剂在其他条件不变时，使用正催化剂能降低，增大百分数，反应速率显著增大。若使用负催化剂，反应速率明显减慢，一般无特殊说明指正催化剂；催化剂具有选择性，反应前后质量与组成保持不变。其他光、超声波、紫外线、固体颗粒大小、溶剂等对化学反应速率也有影响。附：外因对化学反应速率影响的微观解释影响因素分子总数活化分子百分数活化分子数单位体积活化分子数增大浓度增大压强升高温度正催化剂注意：化学反应速率的大小是由单位体积内活化分子数（相当于活化分子浓度）决定的，而不是由活化分子数的多少决定的。3．改变外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)对于可逆反应v(正)、v(逆)的影响(利用速率曲线图说明。特别注意，压强的影响结果与可逆反应有无气体参加或反应前后气体体积是否变化有关)。外界条件对于可逆反应v(正)、v(逆)的影响（1）浓度：增大反应物浓度，v(正)，v(逆)；增大生成物浓度，v(逆)，v(逆)。（2）压强：对于有气体参加的反应，增大压强，v(正)、v(逆)均，气体体积之和（系数和）大的反应速率增加得；降低压强，v(正)、v(逆)均，气体体积之和（系数和）大的反应速率减少得。（3）温度：升高温度，v(正)、v(逆)一般均，吸热反应增加的倍数放热反应增加的倍数；降温，v(正)、v(逆)一般均减小，吸热反应减小的倍数放热反应减小的倍数。（4）催化剂：能程度的改变v(正)、v(逆)，改变反应到达平衡的。4．“惰性”气体对密闭体系中进行的化学反应速率的影响⑴恒温、恒容容器：充入稀有气体或其他不参加反应的气体，虽改变了容器内气体的压强，但却没有改变反应体系的分压，即并没有改变反应物的，不影响化学反应速率。⑵恒温、恒压容器：充入稀有气体或其他不参加反应的气体，使容器的容积扩大，虽未减小容器气体的压强，但却减少了反应体系的分压，即降低了，故能使反应速率降低。【典型例题】【例1】反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为A．v(NH3)＝0.010mol·L－1·s－1

B．v(O2)＝0.0010mol·L－1·s－1

C．v(NO)＝0.0010mol·L－1·s－1D．v(H2O)＝0.045mol·L－1·s－1【例2】可逆反应aX(g)+bY(g)cZ(g)在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后，t0时改变某一外界条件，化学反应速率(v)一时间(t)图象如右图。则下列说法中正确的是A．若a＋b＝c，则t0时只能是增大了容器的压强B．若a＋b＝c，则t0时只能是加入了催化剂C．若a＋b≠c，则t0时只能是增大了容器的压强D．若a＋b≠c，则t0时只能是加入了催化剂【例3】某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度（mol/L）随反应时间（min）的变化情况如下表：⑴在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为mol/(L·min)；⑵在实验2，A的初始浓度c2＝mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是；⑶设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3v1（填＞、＜、＝），且c31.0mol/L（填＞、＜、＝）；⑷比较实验4和实验1，可推测该反应是反应（选填吸热、放热）。理由是。【当堂反馈】1．在一定条件下，可逆反应：N2+3H22NH3；ΔH＜0达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是A．加催化剂，v(正)、v(逆)都发生变化且变化的倍数相等B．加压，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数C．降温，v(正)、v(逆)都减小，且v(正)减小的倍数大于v(逆)减小的倍数D．加入氩气，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)增大的倍数大于v(逆)增大的倍数2．在2L密闭容器中进行如下反应：mX(g)+nY(g)pZ(g)+qQ(g)，2s时间内X表示的平均反应速率为0.3mpmol/(L·s)，则2s时间内，Q物质增加的物质的量为A．1.2qpmolB．1.2mpmolC．1.6pqmolD．0.6qpmol3．升高温度能加快反应速率的主要原因是A．活化分子能量明显增加B．降低活化分子的能量C．增大了活化分子百分数D．降低反应所需的能量4．在容积为2L的密闭容器中充入3mol气体A和2.5mol气体B，发生反应：3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。5min以后，测得生成1molD，C的平均反应速率v(C)＝0.1mol/(L·min)。则A的反应速率v(A)＝；此时B的转化率＝；x＝。【课后作业】1．在一个容积为2L的密闭容器中，发生3A+B2C的反应，若最初加入的A和B都是4mol，A的平均反应速率是0.12mol/（L•S），则10S后容器中的B是A．2.8molB．1.6molC．3.2molD．3.6mol2．NO和CO都是汽车尾气里有害物质，它们缓慢的起反应生成N2和CO2，对此反应，下列叙述正确的是A．使用催化剂加快反应速率B．改变压强对反应速率无影响C．降低压强能增大反应速率D．升高温度能加大反应速率3．恒容下的反应2SO2+O22SO3，ΔH＜0。达到平衡后，下列措施可以加快反应速率的是A．将SO3分离出一部分B．充入少量N2，增大压强C．升温D．充入少量SO3气体4．下列说法正确的是A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子百分数，从而使有效碰撞次数增大B．C．D．催化剂能增大单位体积内活化分子百分数，从而成千成万倍地增大化学反应速率5．在一定温度下，向一个2L的真空密闭容器中（预先装入催化剂）通入1molN2和3molH2，经过一段时间后，测得容器内压强是起始时的0.9倍。在此时间内H2的平均反应速率为0.1mol/（L·min），则经过时间为A．2minB．3minC．4min.D.5min6．用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示（CO2的体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是A．OE段表示的平均速率最快B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol/（L·min）C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7D．G点表示收集到的CO2的量最多7．反应速度v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2→2HCl的反应速度v可表示为v＝k[c(H2)]m·[c(Cl2)]n。式中k为常数，m、n值可用下表中数据确定之。c(H2)(mol/L)c(Cl2)(mol/L)v(mol/L·s)1.01.01.0k2.01.02.0k2.04.04.0k由此可推得，m、n的值分别为A．11B．C．1D．18．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述中正确的是A．反应的化学方程式为：2MNB．t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C．t3时，正反应速率大于逆反应速率D．t1时，N的浓度是M浓度的2倍9．100mL6mol/L硫酸溶液与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不能影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的A．碳酸钠B．水C．硫酸钾溶液D．硝酸钾溶液10．容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)，以B的物质的量浓度改变表示的反应速度v(正)，v(逆)与时间的关系图如所示。已知反应速率v的单位为mol·L－1·s－1，则图中阴影部分的面积可表示A．A的物质的量浓度的减少B．B的物质的量浓度的减少C．C的物质的量增加D．B的物质的量减少11．对于4FeS2＋1O2==2Fe2O3＋8SO2，试回答有关的问题①常选用哪些物质浓度的变化来表示该反应的速率；②当生成SO2的速率为4mol/(L·S)，则O2减少的速率是；③测得4S后，O2的浓度为2.8mol/L，则开始时O2的浓度为；④为了提高生成SO2的速率，可以采取的措施是A．增加FeS2的量 B．增大O2的浓度 C．升高温度 D．减小压强12．氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(－1)和S(＋6)的反应速率如图4所示，已知这个反应速率随着溶液中c(H+)增大而加快。反应开始时反应速率加快的原因是__________________；反应后期反应速率下降的原因是。13．取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混匀，分为四堆。往各堆上分别加0.5g水，1g明矾，1⑴铝和碘反应的方程式为；铝和碘反应还可以看到；⑵四堆混合物发生反应的先后顺序说明。14．将物质的量相等的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，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)，求：⑴此时A的浓度及反应开始前放入容器中A、B的物质的量；⑵B的平均反应速率；⑶x的值是多少？15．下表数据是在某高温下，金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验记录(表中a和b均为与温度有关的数据)：反应时间t/h1491625MgO层厚y/nm0.05a0.20ao.45a0.80a1.25aNiO层厚y1/nmb2b3b4b5b⑴金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示，其理由是：；⑵金属氧化膜的膜厚y和时间t所呈现的关系：MgO氧化膜厚y属型，NiO氧化膜y1属型（填“直线”，“抛物线”，“对数”或“双曲线”等类型）。⑶Mg和Ni比较，那一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性：，其理由是：。参考答案第十四讲(一课时)典型例题1．C2．D3．⑴0.013⑵1.0催化剂⑶＞＞⑷吸热温度升高，平衡向右移动当堂反馈：1．CD2．A3．C4．⑴0.15mol/(L·min)⑵20%⑶2课后练习：1．C2．AD3．CD4．CD5．B6．BD7．D8．D9．BC10．B11．⑴O2、SO2⑵5.5mol/(L·S)⑶24.8mol/L⑷BC12．⑴2KClO3＋6NaHSO3＝3Na2SO4＋2