《化学反应速率》课件

《化学反应速率》一

化学反应速率的计算重难归纳1.定义式法。2.关系式法。利用化学反应速率之比=相同时间内物质的量浓度变化之比=化学计量数之比。3.求解化学反应速率计算题的一般步骤:(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程计算。同一化学反应中用不同物质表示的化学反应速率数值有可能不同,其意义是否相同?提示:在同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比,数值有可能不同但意义相同,都能描述化学反应的快慢。典例剖析一定条件下,向2L密闭容器中加入2molN2和10molH2,发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2min时测得剩余N21mol,下列化学反应速率不正确的是(

)。A.v(N2)=0.25mol·L-1·min-1B.v(H2)=0.75mol·L-1·min-1C.v(NH3)=1mol·L-1·min-1D.2v(H2)=3v(NH3)答案:Cv(H2)=0.75

mol·L-1·min-1,v(NH3)=0.5

mol·L-1·min-1。【拓展延伸】

试计算2min时H2的转化率。

学以致用1.反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则下列选项中正确的是(

)。A.v(NO)=0.001mol·L-1·s-1B.v(H2O)=0.002mol·L-1·s-1C.v(NH3)=0.002mol·L-1·s-1D.v(O2)=0.0008mol·L-1·s-1答案:A2.反应A(g)+3B(g)══2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15mol·L-1·min-1②v(B)=0.01mol·L-1·s-1③v(C)=0.40mol·L-1·min-1④v(D)=0.45mol·L-1·min-1则该反应在不同情况下进行的快慢顺序为

。

答案:④>③=②>①解析:解法一:将以不同物质表示的反应速率换算为用同一物质表示的速率,再比较速率数值的大小。若以物质A为标准,根据用不同物质表示同一反应的速率时,速率之比等于各物质的化学计量数之比,将②③④的反应速率换算为用物质A表示的反应速率,则有:故反应在不同情况下进行的快慢顺序为④>③=②>①。

解法二:首先将反应速率单位统一为mol·L-1·min-1,则②v(B)=0.60

mol·L-1·min-1,然后根据反应速率与对应物质化学计量数之比的大小进行判断。由化学方程式A(g)+3B(g)══2C(g)+2D(g)得出:故反应在不同情况下进行的快慢顺序为④>③=②>①。

方法归纳化学反应速率大小的比较方法。(1)归一法:以一种物质为标准,将用其他物质表示的反应速率转换成用选做标准的物质表示的反应速率,然后直接比较数值的大小,数值大者反应速率大。(2)比值法:通过各物质表示的反应速率与其对应的化学计量数的比值进行比较,比值大者反应速率大。二

定性与定量研究影响化学反应速率的因素重难归纳【实验探究Ⅰ】探究浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响。实验用品:烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表,0.1mol·L-1Na2S2O3溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液、0.5mol·L-1H2SO4溶液、5%H2O2溶液、1mol·L-1FeCl3溶液、蒸馏水、热水。实验方案设计:(1)浓度、温度对反应速率的影响。反应原理:Na2S2O3+H2SO4══Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O实验现象比较:实验1与2比较,温度相同条件下实验2中c(H2SO4)大,先出现浑浊;实验1与3比较,溶液浓度相同条件下实验3温度高,先出现浑浊。结论:其他条件相同时,反应物浓度增大,化学反应速率增大;其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大。(2)催化剂对反应速率的影响。反应原理:2H2O2══2H2O+O2↑实验现象比较:实验4与5比较,温度相同条件下实验5反应剧烈,立即产生大量气泡。结论:其他条件相同时,FeCl3溶液可以增大5%H2O2溶液的分解速率。【实验探究Ⅱ】通过实验测定锌与稀硫酸反应的速率。

实验方案:(1)其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率是否一定增大?提示:不一定。如果增大浓度改变了物质的性质,浓度对反应速率的影响规律不再适用。对于铁与稀硫酸的反应,适当增大稀硫酸的浓度,生成氢气的速率增大;但使用浓硫酸与铁反应,将不再生成氢气,且铁发生钝化现象。(2)催化剂如何影响反应速率?提示:①使用催化剂是改变化学反应速率的有效手段之一。②催化剂有正、负之分,没有特殊说明的情况下,催化剂是指正催化剂。③催化剂有选择性,不同的化学反应的催化剂不相同,催化剂具有一定的活化温度。④催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。典例剖析化学反应速率是通过实验测定的,下列化学反应速率的测定中,测定依据不可行的是(

)。A解析:A项,该反应是气体分子数不变的反应,反应前后压强不变;B项,单位时间内H2体积变化大,速率大;C项,2NO2N2O4,NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体,可以用单位时间内气体颜色的变化来衡量反应的快慢;D项,单位时间内产生的沉淀的质量越多,速率越大。【拓展延伸】

改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响?答案:对于固体或纯液体物质,一般情况下其浓度可视为常数,因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响,但固体物质表面积的大小会影响化学反应速率。一般来说,固体的颗粒越细,表面积越大,反应速率就越大。学以致用为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下实验,其中不合理的是(

)。A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉末与相同浓度的盐酸反应,大理石粉末反应快C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,发现光照可以加快浓硝酸的分解D.两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,加入少量二氧化锰的试管中产生氧气快答案:A解析:A项中反应物不同,相同条件下反应速率不同,金属性较强的镁与同浓度盐酸反应的速率较大。三

影响化学反应速率的外界因素重难归纳1.外界因素对化学反应速率的影响。影响因素影响结果(其他条件不变)浓度反应物为固体或纯液体浓度为常数,一般情况下,增大反应物的量,反应速率不变(改变固体物质的表面积会影响反应速率)反应物为气体或溶液增大反应物的浓度,化学反应速率增大升高温度化学反应速率增大增大压强(减小容器的容积)对于气体,化学反应速率增大;对于非气体物质,影响不大使用催化剂化学反应速率增大2.压强对化学反应速率的影响。对于有气体参加的化学反应,通过改变反应容器的容积而导致压强变化,同时改变了反应物的浓度(如图所示),反应速率改变。当其他条件不变时,增大压强(减小反应器的容积),反应速率增大;减小压强(增大反应器的容积),反应速率减小。改变压强,对化学反应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在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。压强对化学反应速率影响的几种情况。(1)对于没有气体参与的化学反应,由于改变压强后,反应物浓度变化很小,可忽略不计,因此一般认为对化学反应速率无影响。(2)对于有气体参与的化学反应,有以下几种情况。

③恒温、恒压时:方法技巧分析压强改变对化学反应速率的影响时,关键看气体反应物浓度是否有变化:若气体反应物浓度有变化,化学反应速率一定改变;若气体反应物浓度无变化,化学反应速率不改变。同时要注意通常所说的增大压强是指减小容积。3.理论解释——有效碰撞理论。

在影响化学反应速率的因素中,哪些因素能提高活化分子百分数?提示:升高温度和加入催化剂。升高温度,更多的反应物分子能量升高而成为活化分子,活化分子百分数增大;使用催化剂,降低了反应的活化能,更多的反应物普通分子成为活化分子,活化分子百分数增大。易错警示(1)活化分子数变,反应速率不一定变;但活化分子百分数变,则反应速率一定变。(2)对于可逆反应,升高温度、增大压强(有气体参与)、加入催化剂既能增大正反应速率又能增大逆反应速率。典例剖析反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对化学反应速率几乎无影响的是(

)。①增加C的量②将容器的容积缩小一半③保持容积不变,充入N2使体系压强增大④保持压强不变,充入N2使容器容积变大A.①④

B.②③

C.①③

D.②④答案:C解析:本题考查的是压强对化学反应速率的影响。C为固体反应物,增加其用量,对化学反应速率几乎没有影响;容器容积缩小一半,相当于压强增大一倍,浓度增大,化学反应速率增大;容积不变,充入N2,体系总压强增大,但反应混合物的浓度并未改变,化学反应速率基本不变;压强不变,充入N2,使容器的容积增大,总压强不变,但反应混合物的浓度变小,化学反应速率减小。【拓展延伸】

对于C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)反应,写出恒容条件下能增大该反应速率的两条可行性措施。答案:①增大H2O(g)的浓度,②升高温度。学以致用1.有关碰撞理论,下列说法不正确的是(

)。A.具有足够能量的分子(活化分子)相互碰撞就一定能发生化学反应B.增大反应物的浓度,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大C.升高温度,活化分子百分数增加,有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大D.催化剂能降低反应的活化能,增加活化分子百分数,有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大答案:A解析:活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应,如果不是有效碰撞,则不能发生反应,A项错误;增大反应物的浓度,单位体积内活化分子的百分数增加,有效碰撞次数增加,化学反应速率增大,B项正确;升高温度,活化分子的百分数增加,从而使有效碰撞次数增加,化学反应速率增大,C项正确;催化剂能降低反应的活化能,使活化分子的百分数增加,化学反应速率增大,D项正确。2.对于反应:N2+O2