第3節(jié)_化學反應的速率

1、第三節(jié)第三節(jié) 化學反應的速率化學反應的速率分別取濃度為分別取濃度為2.02.0、1.51.5、1.01.0（molmolL L-1 -1)的鹽酸各的鹽酸各50mL50mL與與0.3g0.3g鎂條反應，記錄比較鎂條完全溶解所需反應時間鎂條反應，記錄比較鎂條完全溶解所需反應時間活動活動探究探究c(HCl)/molL-12.01.51.0m(Mg)/g0.30.30.3n(Mg)/mol0.01250.01250.0125V(H2)/mL280280280t/min5573143反應速率v思考一思考一據(jù)所得實驗數(shù)據(jù)，你認為應怎樣表示該反應的化學反據(jù)所得實驗數(shù)據(jù)，你認為應怎樣表示該反應的化學反應速率？

2、應速率？思考一思考一根據(jù)所得實驗數(shù)據(jù)，你認為應該怎樣表示根據(jù)所得實驗數(shù)據(jù)，你認為應該怎樣表示該反應的速率？該反應的速率？單位時間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化單位時間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化單位時間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化單位時間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化單位時間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化單位時間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化單位時間內(nèi)生成氫氣體積的變化單位時間內(nèi)生成氫氣體積的變化一、化學反應速率一、化學反應速率1.概念及計算公式概念及計算公式2. 注意：注意：對某一具體化學反應來說，在用不同物質(zhì)表示化學反應對某一具體化學反應來說，在用不同物質(zhì)表示化學反應速率時所得數(shù)值往往不同，但表達意義相同，因此必須指速率時所得數(shù)值往往不同，

3、但表達意義相同，因此必須指明物質(zhì)種類。明物質(zhì)種類。用各物質(zhì)表示的化學反應速率的數(shù)值之比等于化學方程用各物質(zhì)表示的化學反應速率的數(shù)值之比等于化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比式中各物質(zhì)的系數(shù)之比 將化合物將化合物A A的蒸氣的蒸氣1mol1mol充入充入0.5L0.5L的容器中的容器中加熱分解：加熱分解：2A(g) B(g2A(g) B(g) ) nC(gnC(g) )。反應到。反應到3min3min時，容器內(nèi)時，容器內(nèi)A A的濃度為的濃度為0.8mol0.8molL L-1 -1, ,測得這測得這段時間內(nèi)，平均速率段時間內(nèi)，平均速率v(Cv(C)=0.6 mol)=0.6 molL L-1 -1mi

4、nmin-1 -1 ， 則化學方程式中則化學方程式中n n的值為的值為 v(Bv(B)=)=3 30.2 mol0.2 molL L-1 -1minmin-1 -1分別取濃度為分別取濃度為2.02.0、1.51.5、1.01.0（molmolL L-1 -1)的鹽酸各的鹽酸各50mL50mL與與0.3g0.3g鎂條反應，記錄比較鎂條完全溶解所需反應時間鎂條反應，記錄比較鎂條完全溶解所需反應時間活動活動探究探究C(HCl)/molL-12.01.51.0m(Mg)/g0.30.30.3n(Mg)/mol0.01250.01250.0125V(H2)/mL280280280t/min5573143

5、反應速率v思考二思考二鹽酸濃度的改變對該化學反應速率產(chǎn)生了怎樣的影響？鹽酸濃度的改變對該化學反應速率產(chǎn)生了怎樣的影響？鹽酸濃度的越大，該化學反應速率越大鹽酸濃度的越大，該化學反應速率越大思考三思考三鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中，鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化如圖示，發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化如圖示，t t1 1-t -t2 2速率變化的主要原因速率變化的主要原因 t t2 2-t -t3 3速率變化的主要原因速率變化的主要原因 反應放熱，體系溫度升高，反應速率加快反應放熱，體系溫度升高，反應速率加快隨反應進行，鹽酸濃度逐漸降低，反應速率減慢隨反應進行，鹽酸濃度逐漸降低，反應速

6、率減慢二、濃度對化學反應速率的影響二、濃度對化學反應速率的影響實驗編號實驗編號12345C(HI)/molL-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/molL-10.1000.1000.1000.2000.300v/molL-1s-10.00760.01530.02270.01510.0228在在298K298K時，實驗測得溶液中反應時，實驗測得溶液中反應H H2 2OO2 2+2HI=2H+2HI=2H2 2O+IO+I2 2在不同濃度時的化學反應速率，如下表：在不同濃度時的化學反應速率，如下表：交流交流研討研討請找出化學反應速率與請找出化學反應速率與C(HI)C

7、(HI)、 C(HC(H2 2OO2 2) )之間的關(guān)系之間的關(guān)系,并嘗并嘗試寫出相應的數(shù)學表達式試寫出相應的數(shù)學表達式v=kc(H2O2)c(HI)反應速率常數(shù)（反應速率常數(shù)（K K）1. 1.表示單位濃度下的化學反應速率表示單位濃度下的化學反應速率2.2.通常通常K K越大，反應進行得越越大，反應進行得越快快3.K3.K與濃度無關(guān)，但受與濃度無關(guān)，但受溫度溫度、催化劑催化劑、固體表面性質(zhì)固體表面性質(zhì)等因素影響等因素影響4.K4.K有單位。在不同的速率表達式中，反應速率常數(shù)的單位可能有單位。在不同的速率表達式中，反應速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒有可比性不同，單位不同的速率常數(shù)

8、沒有可比性v=kcm(A) cn(B)在在600K600K時，反應時，反應2NO+O2NO+O2 2 2NO 2NO2 2的實驗數(shù)據(jù)如下：的實驗數(shù)據(jù)如下：初始濃度初始濃度/mol/molL L-1 -1初始速率初始速率/mol/molL L-1 -1S S-1 -1（NONO濃度降低的速度）濃度降低的速度）c(NOc(NO) )c(Oc(O2 2) )0.0100.0100.0100.0102.52.51010-3-30.0100.0100.0200.0205.05.01010-3-30.0300.0300.0200.02045451010-3-3（1 1）寫出上述反應速率與濃度關(guān)系的數(shù)學表達

9、式）寫出上述反應速率與濃度關(guān)系的數(shù)學表達式（2 2）c(NOc(NO)=0.015mol)=0.015molL L-1 -1, c(O, c(O2 2)=0.025mol)=0.025molL L-1 -1時，時，v(NOv(NO) )是多少？是多少？三、壓強對化學反應速率的影響三、壓強對化學反應速率的影響 通常情況下，壓強對化學反應速率的影響通常情況下，壓強對化學反應速率的影響實質(zhì)是通過改變反應物質(zhì)濃度實現(xiàn)的實質(zhì)是通過改變反應物質(zhì)濃度實現(xiàn)的，因此壓，因此壓強的改變會對氣體參與的化學反應速率產(chǎn)生影強的改變會對氣體參與的化學反應速率產(chǎn)生影響，而對于只涉及液體和固體的反應幾乎沒有響，而對于只涉及液

10、體和固體的反應幾乎沒有影響影響反應反應C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=COO(g)=CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)在一可變?nèi)菰谝豢勺內(nèi)莘e的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是？應速率幾乎無影響的是？ A.A.增加增加C C的量的量 B.B.將容積縮小一半將容積縮小一半 C.C.保持體積不變，充入保持體積不變，充入NN2 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NN2 2使容器體積增大使容器體積增大 四、溫度對化學反應速率的影響四、溫度對化學反應速率的影響1. 1.經(jīng)驗規(guī)律經(jīng)

11、驗規(guī)律（范托夫經(jīng)驗規(guī)則）（范托夫經(jīng)驗規(guī)則）對于反應對于反應MMNPNP，如果溫度每升高，如果溫度每升高1010，速率，速率增加為原來的增加為原來的3 3倍。在倍。在1010時完成反應的時完成反應的10%10%需要需要54min54min，將溫度提高到，將溫度提高到4040完成反應的完成反應的10%10%需要的需要的時間為（時間為（ ）A. 2minA. 2minB. 3minB. 3min C. 6min D. 9min C. 6min D. 9min四、溫度對化學反應速率的影響四、溫度對化學反應速率的影響1. 1.經(jīng)驗規(guī)律經(jīng)驗規(guī)律（范托夫經(jīng)驗規(guī)則范托夫經(jīng)驗規(guī)則）經(jīng)驗公式經(jīng)驗公式RTEaAek

12、（阿倫尼烏斯公式阿倫尼烏斯公式）EaEa 活化能活化能 活化能單位活化能單位: J: Jmolmol-1 -1 kJ kJmolmol-1 -1K K 反應速率常數(shù)反應速率常數(shù) A A 比例常數(shù)比例常數(shù)e e 自然對數(shù)的底自然對數(shù)的底 R R 摩爾氣體常量摩爾氣體常量2.2.活化能活化能( (E Ea)a) 能發(fā)生化學反應的分子必須是吸收能量后形成的能發(fā)生化學反應的分子必須是吸收能量后形成的活化分子活化分子, ,可以簡單的認為，活化能是可以簡單的認為，活化能是普通反應物普通反應物分子形成活化分子所吸收的能量分子形成活化分子所吸收的能量 活化能越高活化能越高, ,反應越反應越 進行進行, ,反應

13、速率常數(shù)越反應速率常數(shù)越 . .難難小小H反應進程反應進程Ea反應物反應物生成物生成物RTEaAek 溫度對反應速率影響的規(guī)律，對吸熱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。反應、放熱反應都適用。 反應若是可逆反應，反應若是可逆反應， 升高溫度，升高溫度，v v正正、v v逆逆都增大都增大 降低溫度，降低溫度，v v正正、v v逆逆都減小都減小已知硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應可析出單質(zhì)硫已知硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應可析出單質(zhì)硫沉淀：沉淀：NaNa2 2S S2 2OO3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+S+SO+S+SO2 2+H+H2 2O,O,

14、某同學按下表進行實驗，請你判斷哪一組先出現(xiàn)某同學按下表進行實驗，請你判斷哪一組先出現(xiàn)渾濁。渾濁。編號加3NaNa2 2S S2 2OO3 3/mL/mL加1：5的H2SO4/滴溫度/出現(xiàn)渾濁的快慢1525室溫2515室溫+103525室溫+20最快最快五、催化劑對化學反應速率的影響五、催化劑對化學反應速率的影響能能量量催化劑參與反應催化劑參與反應改變反應歷程改變反應歷程，較大幅度地，較大幅度地降降低了反應的活化能低了反應的活化能來提高化學反應速率來提高化學反應速率 1. 1. 催化劑不能改變化學反應的平衡常數(shù)，不能改變催化劑不能改變化學反應的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，能同等倍數(shù)的增大正、逆

15、反應速率。平衡轉(zhuǎn)化率，能同等倍數(shù)的增大正、逆反應速率。 3. 3. 催化劑具有高效性催化劑具有高效性 2. 2. 催化劑具有選擇性催化劑具有選擇性(1)(1)保持容器容積不變，向其中加入保持容器容積不變，向其中加入1mol H1mol H2 2(2)(2)保持容器壓強不變，向其中加入保持容器壓強不變，向其中加入1mol H1mol H2 2 和和1mol 1mol I I2 2，達平衡后達平衡后(3)(3)提高容器溫度提高容器溫度 1. 1. 在一密閉容器中充入在一密閉容器中充入1mol H1mol H2 2和和1mol I1mol I2 2, ,壓強為壓強為P,P,并在一定溫度下使其發(fā)生反應

16、：并在一定溫度下使其發(fā)生反應： H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g)(g)=2HI(g)H H0 0改變以下條件，該反應的反應速率如何變化？改變以下條件，該反應的反應速率如何變化？增大增大增大增大不變不變2.2.下列有關(guān)化學反應速率的說法正確的是下列有關(guān)化學反應速率的說法正確的是 A. A. 用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣，改用用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣，改用98%98%的濃硫的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率 B. 100mL 2molB. 100mL 2molL L-1 -1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不

17、變氯化鈉溶液，反應速率不變 C. SOC. SO2 2的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，的催化氧化是一個放熱反應，所以升高溫度，反應速率減慢反應速率減慢 D. D. 汽車尾氣中的汽車尾氣中的NONO和和COCO可以緩慢反應生成可以緩慢反應生成NN2 2和和COCO2 2, ,減小壓強，反應速率減慢減小壓強，反應速率減慢3.3.對于反應對于反應2A+B=2C2A+B=2C，在反應過程中，在反應過程中C C的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化如下圖所示，下列說法正確的是分數(shù)隨溫度變化如下圖所示，下列說法正確的是A.TA.T0 0對應的正逆反應速率的關(guān)系是對應的正逆反應速率的關(guān)系是V V正正=V

18、=V逆逆B.B.正反應為吸熱反應正反應為吸熱反應. .C.aC.a、b b兩點正反應速率兩點正反應速率V Va aV Vb bD.D.溫度溫度TTTT0 0時，時，C%C%逐漸增大的原因是逐漸增大的原因是V V正正V V逆逆0abC%T0Tc4.4.某探究小組用某探究小組用HNOHNO3 3與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法，研與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應速率的因素。所用究影響反應速率的因素。所用HNOHNO3 3濃度為濃度為1.00 mol1.00 molL L-1 -1、2.00 2.00 molmolL L-1 -1，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為298 K298 K、308 K308 K，每次實驗，每次實驗HNOHNO3 3的用量為的用量為25.0 mL25.0 mL、大