化学反应速率+高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二章

化学反应速率与化学平衡第一节

化学反应速率目录CONTENTS01化学反应速率02影响化学反应速率的因素03活化能01化学反应速率1、含义：化学反应速率是用来衡量__________________的物理量。2、化学反应速率的表示：(1)定义：化学反应速率用________________________________________________________________来表示。(2)表达式：__________________________

单位：__________________________化学反应快慢

单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量v=ΔcΔt=ΔtΔnV体积mol/(L·s)或mol/(L·min)mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1注意：①________________的浓度可视为常数，不用它们来表示化学反应速率。②反应速率是一时间段内的_______速率，而不是指瞬时速率，不取负值。③用同一反应体系中不同物质表示速率时，其数值比等于____________________，还等于________________。例如：对于反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)，v(A):v(B):v(C):v(D)=____________________________④在同一反应体系中用不同物质表示反应速率时，其数值__________，但表示的意义___________。可不同相同化学计量数之比变化量之比m:n:p:q平均固体或纯液体C3、化学反应速率计算的常用方法——三段式法注意：三段式中可带入的物理量：物质的量、物质的量浓度、分压等。①对于反应物：c(起始)—c(转化)=c(某时刻)②对于生成物：c(起始)+c(转化)=c(某时刻)③各物质的转化量之比等于其化学计量数之比④转化率

【练习1】一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入2mol氮气，2mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为_________________0.1mol/(L·min)【练习2】已知：3Cl2(g)＋2NH3(g)=N2(g)＋6HCl(g)。若反应速率分别用v（Cl2）、v（NH3）、v（N2）、v（HCl）表示，则下列关系式正确的是（）A.—v（Cl2）＝v（NH3）

23B.—v（Cl2）＝v（N2）

31C.—v（Cl2）＝v（HCl）

21D.—v（NH3）＝v（HCl）

31B【练习3】Bodensteins研究反应：H2(g)＋I2(g)

2HI(g)ΔH＜0

温度为T时，在容积为2L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w（HI）与反应时间t的关系如下表容器编号起始物质t/min020406080100Ⅰ0.5molI2、0.5molH2w（HI）/%05068768080容器Ⅰ中，前20min的平均速率v（HI）＝_________________

0.0125mol/(L·min)【练习4】向某容积固定的密闭容器中加入0.15mol/L的A、0.05mol/L的C和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均摩尔质量没有变化。下列说法错误的是()DNH3(g)+HBr(g)2HBr(g)Br2(g)+H2(g),【练习5】将固体NH4Br置于密闭容器中，某温度下发生下列反应：NH4Br(s)2min后测得氢气的浓度为0.5mol/L,HBr的浓度为4mol/L,若上述反应速率用v(NH3)表示，下列速率中正确的是（）A、0.5mol/(L·min)B、2.5mol/(L·min)C、2mol/(L·min)D、5mol/(L·min)B4、化学反应速率的实验测定测定原理：利用与化学反应中任何一种化学物质的_______相关的可观测量进行测定。测定方法：(1)直接观察测定：如气体的__________和体系的__________等。(2)科学仪器测定：如反应体系__________的变化。在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用颜色变化与浓度变化间的比例关系来测量反应速率。浓度体积压强颜色【实验探究】实验目的：通过实验测定并比较锌粒与不同浓度稀硫酸反应的反应速率。实验仪器：锥形瓶、双孔塞、注射器、铁架台、____________、________实验药品：锌粒2粒（颗粒大小、质量相同），

1mol/L稀硫酸、4mol/L稀硫酸各40mL分液漏斗秒表实验步骤：1、连接实验装置2、__________________________3、先向锥形瓶中加入锌粒，然后再向分液漏斗中加入稀硫酸4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反应5、观察收集10mLH2所用的时间检查装置的气密性(3)将注射器活塞固定，用分液漏斗向锥形瓶加水，水不能滴下，气密性好。

(4)用分液漏斗向锥形瓶中加水没过分液漏斗下端，将注射器向里推，有液体沿分液漏斗下端上升，保持一段时间后液柱不下降，气密性好。(5)关闭分液漏斗活塞，向里推（或向外拉）注射器的活塞，松开手后活塞能复原，气密性好。(1)关闭分液漏斗活塞，手捂锥形瓶，看注射器活塞是否外移，若外移，说明气密性好。(2)通过分液漏斗向锥形瓶中加水，看注射器活塞是否外移，若外移，气密性好。1、如何检查该装置的气密性?思考：（微热法）（注液法）（注液法）（液封法）（推拉活塞法）2、如果没有注射器，用什么来代替？测量氢气体积方法有哪些?图一图二图三①当体系的温度恢复到室温后，②对于图一，要调节量筒的高度，使量筒内外的液面相平；对于图二，要上下移动量筒，使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平；对于图三，要上下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面相平。③读数时，视线要和量筒内（或量气管内）凹液面的最低处相平。读数注意事项温度、压强、视线3、此实验成功的关键是什么？装置的气密性（1）测相同时间内收集到氢气的体积（2）测相同时间内溶液中氢离子浓度的变化（3）测相同时间内锌粒的质量变化4、测定此化学反应的反应速率还可以测定哪些数据？02影响化学反应速率的因素1、主要因素：______________________________________2、外界条件：______________________________________(1)浓度：【结论】其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率______；减小反应物浓度，化学反应速率_______。反应物的组成、结构和性质等因素增大减小浓度、压强、浓度及催化剂等变量控制方法【注意】①_______________的浓度可视为常数，因而其物质的量的改变不影响化学反应速率。但反应速率与反应物间的接触面积有关，固体颗粒____，比表面积____，反应速率越快，故可通过_____________的方法加快反应速率。固体或纯液体越小越大研细块状固体【练习7】室温下，相同大小的铝片分别与下列酸反应，产生氢气的速率最快的是（）A、0.1mol/L20ml的盐酸B、0.2mol/L10mL的盐酸C、0.15mol/L5ml的硫酸D、18mol/L10ml的硫酸【练习6】如反应：3KSCN+FeCl3Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入KCl晶体，会不会影响化学反应速率？不会C【练习8】下列四种X溶液,分别放入盛有10mL2mol/LHCl烧杯中，加水稀释至50mL，X和HCl进行反应,其中反应速率最大的是(

)A.20mL3mol/LX的溶液B.20mL2mol/LX的溶液C.10mL4mol/LX的溶液D.10mL2mol/LX的溶液A(2)压强【结论】对于有气体参加的反应，其他条件相同时，增大压强（减小容器体积），化学反应速率_________；减小压强（增大容器体积），化学反应速率________。【注意】压强的影响归根结底是浓度的影响增大减小①恒温时：增大压强②恒容时：充入反应物③充入稀有气体：恒容时，充入稀有气体恒压时，充入稀有气体引起引起引起引起引起引起引起容器容积缩小

浓度增大

v加快浓度增大v加快

容器内压强增大

c不变v不变V增大，P不变

c减小

v减慢

【练习9】如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问：①起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va___Vc；②反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va___Vc；③如起始在a、c两容器中通入同量的N2，起始反应速率关系为Va___Vb___Vc=<=>(3)温度

【课本P26实验探究】实验用品烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液、5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水实验原理Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑

+S↓+H2O实验原理

实验步骤

实验现象两支试管中的溶液____________,烧杯中装______的试管先变浑浊。实验结论其他条件相同时，升高温度，化学反应速率__________。Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O均变浑浊热水增大(3)温度：【结论】其他条件相同时，升高温度，化学反应速率__________；降低温度，化学反应速率___________。【注意】②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2-4倍。增大减小=(2~4)(t2-t1)10V2V1（4）催化剂：【实验探究】2H2O2====2H2O+O2↑催化剂加快结论：其他条件相同时，使用催化剂可以_______化学反应速率。（5）固体反应物表面积对化学反应速率影响其他条件相同时，固体反应物表面积____________，反应速率________________.

（6）其他因素对化学反应速率影响的探究形成原电池、溶剂、光辐照、放射线辐照、超声波电弧、强磁场、高速研磨等，也能影响化学反应速率越大越快03活化能简单碰撞理论：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，但并不是每次碰撞都能引起反应，只有少数分子碰撞才能发生化学反应。能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，反应物分子间有效碰撞的频率越高，化学反应速率越大。吉尔伯特·牛顿·路易斯1、基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。例如：2HI=H2+I2的2个基元反应为：第一步：2HI→H2+2I•第二步：2I•→I2。这两个先后进行的基元反应反映了2HI=H2+I2的反应历程。反应历程又称______________。反应机理2、基元反应发生的先决条件基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生____,但是并不是每一次分子碰撞都能发生_______________。碰撞化学反应任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情况下，当气体的浓度为1mol/L时，在每立方厘米、每秒内反应物分子间的碰撞可达到1028次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能发生反应的话，任何气体的反应均可以瞬间完成。但实际并非如此。气体分子的碰撞频率示例：HI分解反应中分子碰撞示意图能量不足，碰撞无法发生反应HIHIHIHI取向不对，碰撞无法发生反应HIHIHIHI有效碰撞，发生反应H2I2HIHI投篮那些事力道不足——进不去球取向不对——进不去球力道、取向恰好——进球3、有效碰撞(1)概念：______________________________________(2)条件：①分子具有_________________________；

②碰撞时具有______________________。(3)与反应速率的关系：有效碰撞的频率越高，则反应速率______________。能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞足够高的能量合适的取向越快4、活化分子和活化能(1)活化分子：能够发生_________________的分子。活化分子百分数=________________________________对于某一化学反应来说,在一定条件下,反应物分子中活化分子的百分数是一定的。(2)活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量_________,叫作反应的活化能。有效碰撞（活化分子数/反应物分子数）×100%之差5、反应物、生成物的能量与活化能的关系图活化分子活化能能量逆反应反应热注意：①活化能______，普通分子就越容易变成活化分子，化学反应就越容易发生,化学反应速率就________。；反之，速率就______。对于多步基元反应，其反应速率取决于_____________的基元反应。②单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞次数________，化学反应速率___________。越低越快越慢活化能最高越快越多观察下图，思考：为什么催化剂对化学反应速率有显著影响？当其他条件相同时，使用催化剂，改变反应历程，活化能