化學化學反應速率速度的計算

1、化學化學反應速率速度的計算主要知識點主要知識點 反應進行的快慢反應進行的快慢反應進行的程度反應進行的程度反應進行的方向反應進行的方向化學反應速率化學反應速率化學平衡化學平衡復習要求：復習要求：1.1.知道化學反應速率的概念及定量表示方法。知道化學反應速率的概念及定量表示方法。2.2.了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念。了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念。3.3.理解濃度、壓強、溫度和催化劑等因素對理解濃度、壓強、溫度和催化劑等因素對化學反應速率的影響?；瘜W反應速率的影響。第一單元第一單元 化學反應速率化學反應速率一、化學反應速率一、化學反應速率1 1、概念：、概念： 化學反應速率是用來衡量

2、化學反應進行化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。通常用來表示：單位時間快慢程度的物理量。通常用來表示：單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加。內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加。3 3、單位：、單位：mol/(LS)mol/(LS)或或mol/(Lmin)mol/(Lmin)或或mol/(Lh)mol/(Lh)2 2、數(shù)學表達式：、數(shù)學表達式：c(B)tv(B)=4 4、特點：、特點： 化學反應速率是平均速率，且均取正值?；瘜W反應速率是平均速率，且均取正值。但在時間速率圖像中某時刻對應的速率為但在時間速率圖像中某時刻對應的速率為瞬時速率。瞬時速率。在同一個反應里，雖然用

3、不同的物質表示在同一個反應里，雖然用不同的物質表示的化學反應速率不一定相同，但是它們表示的化學反應速率不一定相同，但是它們表示的意義相同，且各物質表示的速率比等于該的意義相同，且各物質表示的速率比等于該反應方程式的系數(shù)比。反應方程式的系數(shù)比。例：對于反應：例：對于反應：mA+nB=pC+qD mA+nB=pC+qD V(A)V(B)V(C)V(D) V(A)V(B)V(C)V(D)mnpqmnpq【例【例1 1】某溫度時，在】某溫度時，在2L2L容器容器中中X X、Y Y、Z Z三種物質的物質的三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所量隨時間的變化曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反示，由圖中數(shù)

4、據(jù)分析，該反應的化學方程式應的化學方程式為：為： 。反應開始至反應開始至2min2min，Z Z的平均反的平均反應速率為應速率為 . 3X + Y 2Z0. 05mol/(Lmin)n/molt/min 1 2 30.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.24 4、特點：、特點： 用化學反應速率來比較不同反應進行用化學反應速率來比較不同反應進行得快慢或同一反應在不同條件下反應的得快慢或同一反應在不同條件下反應的快慢時，應選擇同一物質來比較?？炻龝r，應選擇同一物質來比較。 【例【例2 2】反應】反應 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D

5、在四種不同情況在四種不同情況下的反應速率分別為下的反應速率分別為: : v(A)=0.15mol/(Ls); v(A)=0.15mol/(Ls); v(B)=0.6mol/(Ls) v(B)=0.6mol/(Ls) v(C)=0.4mol/(Lmin) ; v(C)=0.4mol/(Lmin) ; v(D)=0.45mol/(Ls) v(D)=0.45mol/(Ls) 則該反應進行的快慢順則該反應進行的快慢順序為序為 。 4 4、特點：、特點： 在一定溫度下，固態(tài)和純液態(tài)在一定溫度下，固態(tài)和純液態(tài)物質，物質的量濃度視為常數(shù)，物質，物質的量濃度視為常數(shù)，它們的反應速率也視為常數(shù)，不它們的反應速率

6、也視為常數(shù)，不用這些物質表示反應速率。如用這些物質表示反應速率。如CaCOCaCO3 3 、濃硫酸等。、濃硫酸等?！狙菥殹繉⒌任镔|的量的【演練】將等物質的量的A A、B B混合于混合于2 L2 L的密閉容器中，的密閉容器中，發(fā)生如下反應：發(fā)生如下反應：3A3A(g(g)+B(g) xC(g)+2D(g),)+B(g) xC(g)+2D(g),經(jīng)經(jīng)5min5min后，測得后，測得D D的濃度為的濃度為0.5molL0.5molL-1-1，c(A)c(B)=35,Cc(A)c(B)=35,C的的平均反應速率是平均反應速率是0.1molL0.1molL-1-1minmin-1-1。求：。求：（1 1

7、）此時）此時A A的濃度及反應開始前放入容器中的濃度及反應開始前放入容器中A A、B B的物質的物質的量；（的量；（2 2）B B的平均反應速率；（的平均反應速率；（3 3）x x值是多少？值是多少？二、影響化學反應速率的因素二、影響化學反應速率的因素1 1、內因：、內因： 參加反應物質的性質和反應的歷程，參加反應物質的性質和反應的歷程，是決定化學反應速率的主要因素是決定化學反應速率的主要因素2 2、外因：、外因：濃度、壓強、溫度、催化劑等因素濃度、壓強、溫度、催化劑等因素1 1、反應物分子間必須相互碰撞才有可能發(fā)生反應，但不、反應物分子間必須相互碰撞才有可能發(fā)生反應，但不是每次碰撞都能發(fā)生反

8、應，能發(fā)生反應的碰撞稱為有效是每次碰撞都能發(fā)生反應，能發(fā)生反應的碰撞稱為有效碰撞。碰撞。碰撞理論碰撞理論2 2、有效碰撞必須滿足兩個條件：、有效碰撞必須滿足兩個條件：是發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量；是發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量；是分子在一定的方向上發(fā)生碰撞；是分子在一定的方向上發(fā)生碰撞； 在化學反應中，能量較高，有可能發(fā)生有效碰撞的分在化學反應中，能量較高，有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子。子稱為活化分子。 活化分子的平均能量與普通反應物分子的平均能量的活化分子的平均能量與普通反應物分子的平均能量的差值稱為活化能。差值稱為活化能。能量能量反應過程反應過程E1E2反應物反應物生成物生成物活

9、化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反應熱反應熱a.a.活化分子的碰撞不一定都是有效活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。碰撞。b.b.活化分子數(shù)越多，有效碰撞次數(shù)活化分子數(shù)越多，有效碰撞次數(shù)就越多，反應速率就越快。就越多，反應速率就越快。說明說明歸歸 納納 總總 結結一個反應要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？一個反應要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質新物質能量能量反應反應物本物本身的身的性質性質活化活化能的能的大小大小單位單位體積體積內活內活化分化分子的子的多少多少

10、單位單位時間時間內有內有效碰效碰撞次撞次數(shù)的數(shù)的多少多少化學化學反應反應速率速率的快的快慢慢 內因內因決定一個化學反應速率的因素決定一個化學反應速率的因素主要因素，無法改變主要因素，無法改變1 1、濃度對化學反應速率的影響、濃度對化學反應速率的影響【結論】其他條件不變，增大反應【結論】其他條件不變，增大反應物濃度反應速率加快，減小反應物物濃度反應速率加快，減小反應物濃度反應速率減小。濃度反應速率減小。當反應物濃度增大時，活化分子數(shù)當反應物濃度增大時，活化分子數(shù)相應增加，單位體積內分子數(shù)也增相應增加，單位體積內分子數(shù)也增多，所以反應速率必然增大。多，所以反應速率必然增大。注意事項：注意事項：1

11、1）此規(guī)律只適用于氣體反應或溶液中的反應，對）此規(guī)律只適用于氣體反應或溶液中的反應，對于純液體或固體反應物一般情況下其濃度是常數(shù)，于純液體或固體反應物一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學反應速率。因此改變它們的量不會改變化學反應速率。 一般來說，固體反應物表面積越大，反應速率一般來說，固體反應物表面積越大，反應速率越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。2 2）化學反應為可逆反應，反應物或生成物濃度的）化學反應為可逆反應，反應物或生成物濃度的改變，其正反應速率或逆反應速率的變化也符合改變，其正反應速率或逆反應速率的變化也符合上述的規(guī)律

12、上述的規(guī)律 pHpH相同，體積也相同的鹽酸與醋酸溶相同，體積也相同的鹽酸與醋酸溶液，分別同時與過量的鋅粒（大小相同）反應，液，分別同時與過量的鋅粒（大小相同）反應，正確的描述為（正確的描述為（ ）A.A.開始時產(chǎn)生氫氣的速率：開始時產(chǎn)生氫氣的速率：v(HCl)v(HCl)v(CHv(CH3 3COOH)COOH)B.B.開始時產(chǎn)生氫氣的速率：開始時產(chǎn)生氫氣的速率：v(HCl)v(HCl)v(CHv(CH3 3COOH)COOH)C.C.經(jīng)過經(jīng)過7 7秒鐘產(chǎn)生氫氣的速率：秒鐘產(chǎn)生氫氣的速率：v(CHv(CH3 3COOH)COOH)v(HCl) v(HCl) D.D.最終產(chǎn)生氫氣的量：最終產(chǎn)生氫

13、氣的量：n(HCl)=n(CHn(HCl)=n(CH3 3COOH)COOH)C C其其他他條條件件不不變變氣氣體體的的壓壓強強增增大大氣氣體體濃濃度度增增大大反反應應速速率率加加快快氣氣體體體體積積減減小小【結論】其他條件不變，增大壓【結論】其他條件不變，增大壓強（減小容器容積），反應速率強（減小容器容積），反應速率加快；減小壓強（增大容器容加快；減小壓強（增大容器容積），反應速率減慢；積），反應速率減慢；注意事項：注意事項：1 1）壓強對固體和液體（溶液）間的反應無）壓強對固體和液體（溶液）間的反應無影響；影響；2 2）對于有氣體參加的可逆反應，增大壓強，）對于有氣體參加的可逆反應，增大壓

14、強，正反應速率，逆反應速率都增大；減小壓正反應速率，逆反應速率都增大；減小壓強，正反應速率，逆反應速率都減??；強，正反應速率，逆反應速率都減??；3 3）注意）注意“真真”變和變和“假假”變。若體系變。若體系的壓強變化而使反應物或生成物的濃的壓強變化而使反應物或生成物的濃度發(fā)生變化即度發(fā)生變化即“真真”變，否則是變，否則是“假假”變。變。 如：如：2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3A.A.恒壓時充入恒壓時充入HeHe：B.B.恒容時充入恒容時充入HeHe：注意事項：注意事項：反應反應C(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO(g)+HO(g) CO(g)+H2 2(g)(g

15、) 在一可變容在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎沒有影響的是（幾乎沒有影響的是（ ）A.A.增加增加C C的量的量B.B.將容器的體積縮小一半將容器的體積縮小一半C.C.保持體積不變，充入保持體積不變，充入N N2 2使體系壓強增大使體系壓強增大D.D.保持壓強不變，充入保持壓強不變，充入N N2 2使體系體積增大使體系體積增大ACAC3、溫度對化學反應速率的影響、溫度對化學反應速率的影響溫度溫度升高升高【結論】其他條件不變，升高溫度反應速【結論】其他條件不變，升高溫度反應速率增大；降低溫度反應速率減??；率增大；降低溫度反

16、應速率減??；分子獲得更分子獲得更高的能量高的能量碰撞頻碰撞頻率提高率提高有效碰撞有效碰撞頻率提高頻率提高反應速率反應速率因此加快因此加快（1 1）一般，溫度每升高）一般，溫度每升高1010，化學反應速率增，化學反應速率增大到大到2 24 4倍；倍；（2 2）溫度對反應速率影響的規(guī)律，對吸熱反應，）溫度對反應速率影響的規(guī)律，對吸熱反應，放熱反應都適用。放熱反應都適用。（3 3）反應若是可逆反應，升高溫度，正、逆反）反應若是可逆反應，升高溫度，正、逆反應速率都加快，降低溫度，正、逆反應速率都減應速率都加快，降低溫度，正、逆反應速率都減小。小。注意事項：注意事項： C + CO C + CO2 2

17、2CO 2CO 反應反應( (正反應為吸熱反應正反應為吸熱反應) )的反應的反應速率為速率為1 1，N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3( (正反應為放熱反應正反應為放熱反應) )的反的反應速率為應速率為2 2，對于上述反應，當溫度升高時，對于上述反應，當溫度升高時，1 1和和2 2的變化情況是的變化情況是（ ） A A同時增大同時增大 B B1 1增大，增大，2 2減小減小 C C同時減小同時減小 D D1 1減小，減小，2 2增大增大A A4 4、催化劑對化學反應速率的影響、催化劑對化學反應速率的影響催催化化劑劑正催化劑正催化劑負催化劑負催化劑加快化學反應速率加快化學反應速

18、率減慢化學反應速率減慢化學反應速率注：不說明指正催化劑注：不說明指正催化劑能量能量反應過程反應過程E E1 1E E2 2反應物反應物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反應熱反應熱沒加催沒加催化劑化劑加了催化劑加了催化劑使用催化劑，使發(fā)生反應所需的活化能量降低，使用催化劑，使發(fā)生反應所需的活化能量降低，這樣會使更多的反應物的分子成為活化分子，大這樣會使更多的反應物的分子成為活化分子，大大增加單位體積內反應物分子中活化分子所占的大增加單位體積內反應物分子中活化分子所占的百分數(shù)，從而使有效碰撞的幾率提高，因而使反百分數(shù)，從而使有

19、效碰撞的幾率提高，因而使反應速率加快。應速率加快。注意事項注意事項同一催化劑能同等程度的改變化學反應同一催化劑能同等程度的改變化學反應的速率。的速率。催化劑只能改變反應速率，不能將不反催化劑只能改變反應速率，不能將不反應變成反應應變成反應催化劑有一定的選擇性和活化溫度：催化劑有一定的選擇性和活化溫度：5. 5. 其它：固體顆粒大小、光、電、射線等其它：固體顆粒大小、光、電、射線等 進行如下實驗，在進行如下實驗，在A A錐形瓶中放入錐形瓶中放入10g10g塊狀塊狀CaCOCaCO3 3，在，在B B錐形瓶中放入錐形瓶中放入5g5g粉末狀粉末狀CaCOCaCO3 3，分別，分別加入加入50mL2mol/L50mL2mol/L鹽酸。右圖中能正確表示實驗鹽酸。右圖中能正確表示實驗結果的是結果的是C各條件對速率的影響大小是：各條件對速率的影響大小是：催化劑催化劑 溫度溫度 濃度濃度= =壓強壓強( (體積變化引體積變化引起的起的) )。各種影響都有其局限性，要針對具體反各種影響都有其局限性，要針對具體反應具體分析。