化学反应速率课件高二上学期化学人教版选择性必修1

化学反应速率与化学平衡化学反应的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向(速率)(动态平衡、产率)(推动力)化学反应的调控(既要反应快又要产率高)人教版(2019)·选择性必修1第一课时

化学反应速率及因素第二章

化学反应速率与化学平衡将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)，经5min后，测得D的物质的量浓度0.5mol·L-1，c(A):c(B)=3:5，C的平均反应速率为0.1mol·L-1·min-1。求:(1)此时A的物质的量浓度c(A)=

mol·L-1，反应开始前容器中A、B的物质的量n(A)=n(B)=

mol。(2)B的平均反应速率:v(B)=

mol·L-1·min-1。(3)x的值为

。0.7530.052【知识回顾】化学反应速率1.定义：2.单位：mol/(L·min)或mol.L-1·min-1mol/(L·s)或mol.L-1·s-1v表示的是单位时间内的平均反应速率，不是瞬时速率，且为正值。②固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体的浓度的变化量表示化学反应速率。3.注意：③各物质的反应速率之比等于其化学方程式中的化学计量数之比。。【知识回顾】化学反应速率【例】在Zn与H2SO4反应体系中，化学反应速率是如何测定?实际上任何一种与物质浓度有关的可观测量都可以加以利用。【知识回顾】化学反应速率的测定

【重点】化学反应速率的计算【例2】一遍过P22T2[2025湖北武汉二中高二期末]反应H₂(g)+I₂(g)⇌2HI(g)在1L的恒温、恒容密闭容器中进行，反应过程中的部分数据如表所示：t/minn(H2)/moln(I2)/moln(HI)/mol0440102若用单位时间、单位体积内分压的变化来表示化学反应速率,则0~10min内v(H₂)为（）[已知: P始(总)=P0KPa；某气态物质分压=总压x该气态物质的物质的量分数]A.0.25 P0KPa·L-1·min-1B.0.025P0KPa·L-1·min-1

C.0.005P0KPa·L-1·min-1D.0.016P0KPa·L-1·min-1(一)

内因物质的自身性质是决定化学反应速率的主要因素。规律一：温度升高温度，对吸热反应和放热反应，正逆反应速率都加快。规律二：反应物的浓度在溶液中进行的反应，反应物的浓度越大，化学反应速率越快对可逆反应，催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率。规律三：催化剂规律四：固体反应物表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快(二)

外因【知识回顾】影响化学反应速率的因素【知识回顾】影响化学反应速率的因素【例1】下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图像的成因。(纵坐标为H2的生成速率)t1后:H2SO4浓度减小为主要因素0-t1时:反应放热使温度升高为主要因素【新知导入】如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢？活化能一基元反应2HI=H2+I2实际上是经过下列两步反应完成的：①2HI→H2+2I·②2I·→I2自由基：带有单电子的原子或原子团。(每一步反应)反应历程(反应机理）对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定决速步骤活化能一基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生碰撞。【思考】是不是反应物的分子每一次碰撞都能发生反应？不是的1.有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞力量不够取向不好有效碰撞【思考】反应物的分子要发生有效碰撞需满足什么条件？发生有效碰撞的条件:(1)发生碰撞的分子必须有足够的能量；(2)分子发生碰撞时必须有合适的取向。活化分子ΔHO在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。E反应物:反应物分子的平均能量E生成物:生成物分子的平均能量E1表示反应的活化能E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量E1-E2表示反应热ΔH2.活化分子和活化能③有效碰撞的次数与单位体积内反应物中活化分子的数目有关。3.化学反应历程注意：①能发生有效碰撞的分子一定是活化分子；②活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；(由于取向问题)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【思考与讨论】请尝试用碰撞理论解释：1.当其他条件相同时，为什么增大反应物的浓度会使化学反应速率增大，而降低反应物的浓度会使化学反应速率减小？2.当其他条件相同时，为什么升高温度会使化学反应速率增大，而降低温度会使化学反应速率减小？3.催化剂如何改变反应速率？1.用简单碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响反应物浓度增大→反应物中活化分子百分数______→单位体积内分子总数_____→活化分子总数______→单位时间内有效碰撞次数______→反应速率______；反之，反应速率_______。不变增多增多增多增大减慢c↑增大压强（压缩体积）→反应物中活化分子百分数______→单位体积内活化分子总数______→单位时间内有效碰撞次数______→反应速率______；反之，反应速率_______。不变增多增多增大减慢体积缩小2.用简单碰撞理论解释压强对化学反应速率的影响P↑注意：1.压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，若压强变化能引起参与反应物质的浓度发生变化时，化学反应速率才能发生变化2.注意“真”变和“假”变：若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。a.恒压时充入He：由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大，浓度降低相当于“减压”，反应速率降低。b.恒容时充入He：由于反应物、生成物浓度不变，反应体系压强不变相当于“假”变。如：2SO2+O22SO33.用简单碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响升高温度→单位体积内分子总数______→活化分子总数______→活化分子百分数______→单位时间内有效碰撞次数______→反应速率______；反之，反应速率_______。不变增多增多增大减慢增大T↑※反应若是可逆反应，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。4.用简单碰撞理论解释催化剂对化学反应速率的影响加入催化剂→反应物分子中活化分子百分数______→单位体积内活化分子总数______→单位时间内有效碰撞次数______→反应速率______；反之，反应速率_______。增多增多增大减慢增大外界条件对反应速率的影响【归纳小结】影响因素单位体积内反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度（增大压强）升高温度正催化剂增加不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加1.下列说法错误的是()①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加A.①④B.②④C.③⑤D.②⑤B2.能改变反应物分子中活化分子百分数的条件是()①浓度②压强③温度④催化剂

A.①③ B.②④ C.③④ D.①②③④C3.（2021·全国）卤代烃与端基炔(R＇C≡CH)催化偶联反应的一种机理如图所示。下列说法错误的是A．偶联反应中起催化作用的是M和CuIB．R＇C≡CCu为该催化过程的中间产物C．该偶联反应的原理为R＇C≡CH+RI→R＇C≡CR+HID．该催化机理改变了反应路径和反应热D【例4】（2020·全国）金属插入CH4的C-H键形成高氧化态过渡金属化合物的反应频繁出现在光分解作用、金属有机化学等领域，如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是A．整个反应快慢，由CH2—Zr···H2→状态2反应决定B．CH3—Zr···H→CH2—Zr—H···HΔH=+8.32kJ•mol-1C．在中间产物中CH3—Zr···H状态最稳定D．Zr+CH4→CH—Zr···H3活化能为201.84kJ•mol-1A．整个反应快慢，由CH2—Zr···H2→状态2反应决定B．CH3—Zr···H→CH2—Zr—H···HΔH=+8.32kJ•mol-1C．在中间产物中CH3—Zr···H状态最稳定D．Zr+CH4→CH—Zr···H3活化能为201.84kJ•mol-1D5.反应H2+Br2==2HBr的速率方程为

，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下：根据表中的测定结果，下列结论错误的是A．表中x的值为1

B．α、β、γ的值分别为1、2、-1C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低B

环节二：定性探究内因对化学反应速率的影响【复习回顾】

回顾所学，比较金属和水的反应的化学反应速率，尝试归纳影响他们反应速率的因素有什么？【结论】不同的金属和冷水反应，剧烈程度不同，这意味着物质自身的性质是决定化学反应速率的主要因素。钠和冷水反应

；

镁和冷水反应

；铝和冷水、热水都

。剧烈缓慢不反应环节二：定性探究浓度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论浓度均出现______，但后者______________

在其他条件一定时，增大浓度，化学反应速率______浑浊出现浑浊更快增大【思考1】左右试管中各物质的浓度？右边试管中，C(S2O32-)=0.05mol/L；C(H+)=0.5mol/L左边试管中，C(S2O32-)=0.05mol/L；C(H+)=0.1mol/L保持溶液总体积相同，控制S2O32-浓度不变！！改变H+物质的量，使两只试管中H+浓度不同H+浓度恰好或过量，保证S2O32-完全反应，产生浑浊的量相同环节二：定性探究浓度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论浓度均出现______，但后者______________

在其他条件一定时，增大浓度，化学反应速率______浑浊出现浑浊更快增大【思考2】能否将左边加入的试剂换成4mL0.1mol/LH2SO4溶液？不可，若换为4mL，左边试管中混合后溶液总体积不再与右边试管相同，则S2O32-的浓度不再相同环节二：定性探究浓度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论浓度均出现______，但后者______________

在其他条件一定时，增大浓度，化学反应速率______浑浊出现浑浊更快增大【思考3】若实验室只有0.5mol/LH2SO4溶液，如何设计实验探究浓度对该反应的影响？减少左边试管中加入H2SO4的体积，同时补加蒸馏水使得左右试管混合总体积相同！例如，加入1mL0.5mol/LH2SO4溶液

+4mL蒸馏水环节二：定性探究浓度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论浓度均出现______，但后者______________

在其他条件一定时，增大浓度，化学反应速率______浑浊出现浑浊更快增大【思考4】能否变为更改Na2S2O3的浓度？可以，但必须控制H+为少量，若S2O32-少量(两组中物质的量不同)会使得产生浑浊的总量不同，达不到控制变量的目的。Na2S2O3Na2S2O3H2SO4环节二：定性探究浓度对化学反应速率的影响【实验结论1】其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率

；减小反应物浓度，反应速率

。【思考】C(s)+H2O(g)⇋CO(g)+H2(g)

反应中，加入C，反应物浓度如何变化？反应速率如何变化？碳是固体，不会引起反应物浓度的改变，对反应速率的改变也无明显影响。加快减慢

固体对化学反应速率的影响，通常是从接触面积(比表面积)角度而言，与浓度关系不大！！环节二：定性探究接触面积对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论接触面积均出现______，但后者______________

在其他条件一定时，反应物的接触面积越大，化学反应速率______0.5mol/L盐酸溶液等质量块状、粉末状碳酸钙气泡出现气泡更慢增大增大接触面积的方法：粉碎、研磨、雾化【思考】人们常把固体试剂溶于水配成溶液再进行化学实验，原因是什么？增大了反应物间的接触面积，加快化学反应速率环节二：定性探究温度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论温度均出现浑浊，但后者出现浑浊更

。在其他条件一定时，反应物的温度越高，化学反应速率______3min后分别混合并振荡方案一Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O【思考】如何控制温度？先混合后水浴加热，还是先水浴加热再混合？先分别保温再混合反应，让反应一开始的时候就是在特定研究温度下进行增大快环节二：定性探究温度对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论温度均产生气泡，但后者产生气泡更

。在其他条件一定时，反应物的温度越高，化学反应速率______方案二增大慢2H2O2====O2↑＋2H2O催化剂环节二：定性探究温度对化学反应速率的影响【实验结论2】其他条件相同时，升高温度，反应速率

；降低温度，反应速率

。加快减慢【注意】1.温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。2.反应若是可逆反应，升高温度，

、

反应速率都加快；降低温度，正、逆反应速率均减小。3.大量实验证明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的

倍，表明温度对速率的影响非常显著。正逆2-4环节二：定性探究温度对化学反应速率的影响【教材深研】某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验实验方案反应温度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2550.1100.15②25V10.250.210③3550.1100.15④3550.250.2V2510【思考1】设计实验方案①和②的目的是什么？【思考2】设计实验方案②和④的目的是什么？【思考3】各实验方案均需加入一定体积的水的原因是什么？探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响。探究温度对化学反应速率的影响。使混合液的体积均相等。环节二：定性探究催化剂对化学反应速率的影响影响因素实验步骤实验现象实验结论催化剂前者____________，

后者_____________。在其他条件一定时，反应物的温度越高，化学反应速率______增大无明显现象出现大量气泡【思考1】该实验有什么不严谨之处？为控制变量，左边试管中应补加5滴蒸馏水环节二：定性探究催化剂对化学反应速率的影响【思考2】为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某实验小组的同学设计了如右图所示的实验装置。有同学认为上述实验设计不合理，不能得出相应的结论。请简述理由并提出改进措施。二者的阴离子不同，对实验会造成干扰。为消除阴离子不同造成的干扰，可将0.1mol·L－1的FeCl3溶液改为0.05mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，或将0.1mol·L－1的CuSO4溶液改为0.1mol·L－1的CuCl2溶液。环节二：定性探究催化剂对化学反应速率的影响【实验结论3】其他条件相同时，催化剂可以

化学反应速率。对H2O2的催化效果

＞

＞

。【注意】1.催化剂能改变化学反应速率，而自身的化学组成和质量在反应前后保持

。2.正催化剂

化学反应速率；负催化剂减慢化学反应速率。一般情况下无特别说明指的是正催化剂。3.催化剂具有一定的

。4.催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应

起作用。5.反应若是可逆反应，使用催化剂

程度的增大（或减慢）正、逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需要的时间。改变MnO2Fe3+Cu2+不变加快选择性不同等压强对化学反应速率的影响环节三：理解压强对化学反应速率的影响对于气体来说，在相同温度下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越

。多对于有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响的实质是：改变体积，使反应物的

改变。浓度环节三：理解压强对化学反应速率的影响【结论4】其他条件相同时，对于有气体参加的反应：增大压强(减小容器容积)相当于增大反应物的

，化学反应速率

。减小压强(增大容器容积)相当于减小反应物的

，化学反应速率

。浓度加快浓度减慢

注意：①只对有

体参加或生成的反应有影响

②改变压强的本质：引起反应物

的变化。气浓度环节三：理解压强对化学反应速率的影响恒容时：①充入非反应气体（惰性气体）→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。②充入反应气体→压强增大，浓度增大→反应速率增大。【思考】如何理解容积固定的容器中气体压强的变化？环节三：理解压强对化学反应速率的影响【例题】在N2+3H2

⇋2NH3中，当其他外界条件不变时：I减小体系压强（扩大容器体积），该反应的速率怎么变？II在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？III在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？IV在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？c减小，v减慢c增大，v变快c不变，v不变c减小，v减慢环节三：理解压强对化学反应速率的影响【小结】对于气体，有下列几种情况：1.恒温时：增大压强，体积

，浓度

，化学反应速率

；2.恒容时：①充入气体反应物，总压

，反应物浓度

，化学反应速率

；②充入“惰性气体”(如He等)，引起总压

，反应物浓度

，化学反应速率

；3.恒压时：充入“惰性气体”(如He等)，引起体积

，各物质浓度

，化学反应速率

。减小增大加快增大增大加快增大不变不变增大减小减慢定量测定化学反应速率环节四：定量测定化学反应速率【测定原理】测定反应