通用版高中化學二輪復習專題課件化學反應速率

化學反應速率和化學平衡12/17/20221(2007年高考廣東理基，反應速率)把鋁條放入盛有過量稀鹽酸的試管中，不影響氫氣產(chǎn)生速率的因素是()(A)鹽酸的濃度(B)鋁條的表面積(C)溶液的溫度(D)加少量Na2SO4D課前熱身12/17/202222、一定條件下，可逆反應：N2+3H22NH3（正反應放熱）達平衡，當單獨改變下列條件后，有關敘述錯誤的是（）A、加催化劑，v正，v逆皆發(fā)生變化且變化的倍數(shù)相等B、加壓，v正，v逆皆增大，且v正增大倍數(shù)大于v逆增大倍數(shù)C、降溫，v正，v逆皆減小，且v正減小倍數(shù)大于v逆減小倍數(shù)D、加入氫氣，v正，v逆皆增大，且v正增大倍數(shù)大于v逆增大倍數(shù)C12/17/202233．(05廣東)對可逆反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列敘述正確的是A．達到化學平衡時，4v正（O2）=5v逆（NO）B．若單位時間內(nèi)生成xmolNO的同時，消耗xmolNH3，則反應達到平衡狀態(tài)C．達到化學平衡時，若增加容器體積，則正反應速率減小，逆反應速率增大D．化學反應速率關系是：2v正（NH3）=3v正（H2O）A12/17/20224化學反應速率和化學平衡課標要求學習目標1、知道化學反應速率的涵義和定量表示法2、認識外界條件影響化學反應速率的一般規(guī)律1、能夠運用反應速率的定義式進行簡單計算2、解釋溫度、濃度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響3、了解活化能、化學反應速率常數(shù)的基本涵義4、認識催化劑在生產(chǎn)、生活和科學領域中的重大作用

考綱要求12/17/20225

在容積不變的反應器里，通常用單位時間(如每秒,每分,每小時)內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示。2、表示方法：計算式為：v=——試根據(jù)以上計算式推出v的單位是什么？⊿c⊿t1、研究對象:一、化學反應速率v—mol/（L·s）或v—mol/（L·min）單位時間內(nèi)反應物或生成物的物質(zhì)的量的變化或v—mol/（L·h）12/17/20226例：反應4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器中進行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應的平均反應速率用NO來表示為多少？問1：若用O2的濃度變化來表示此反應速率是多少？問2：v(NO)=0.002mol/(L·s)與v(O2)=0.0025mol/(L·s)是否表示此反應的同一種速率？數(shù)值上有何規(guī)律？v(NO)=0.002mol/（L·s）v(O2)=0.0025mol/(L·s)問3：小結(jié)化學反應速率表示時的注意點、規(guī)律。12/17/20227【幾點注意】1）化學反應速率是標量，即只有大小而沒有方向；3）因此化學反應速率的表示必須說明用哪種物質(zhì)來做標準。用同一反應體系中不同物質(zhì)表示同一速率時，其數(shù)值比一定等于化學方程式中相應的化學計量數(shù)之比。2）某一時間段內(nèi)的反應速率實際是指這一時間段內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時速率。例：對于反應：mA+nB==pC+qD

V(A)∶V(B)∶V(C)∶V(D)＝m∶n∶p∶q12/17/20228練習：反應A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應速率為：(1)v(A)=0.3mol/(L·s)(2)v(B)=0.6mol/(L·s)(3)v(C)=0.4mol/(L·s)(4)v(D)=0.45mol/(L·s)則該反應速率的快慢順序為—————————。(1)>(4)>(2)=(3)所以比較反應速率大小時，不僅要看反應速率數(shù)值本身的大小，還要結(jié)合化學方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)的大小來說明。12/17/20229

練習：在25℃時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應進行到2s時收集到氫氣1.12L(標況)，之后反應又進行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應速率為(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應速率為

(3)前2s與后4s比較，反應速

較快，其原因可能（4）能用表示Fe化學反應速率嗎？0.25mol/（L·s）0.25mol/（L·s）前2s前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大12/17/2022104）對于固體物質(zhì)或氣態(tài)反應中的液體物質(zhì)，反應在其表面進行，它們的“濃度”是不變的，因此不用液體和固體表示化學反應速率。【幾點注意】1）化學反應速率是標量，即只有大小而沒有方向；3）因此化學反應速率的表示必須說明用哪種物質(zhì)來做標準。用同一反應體系中不同物質(zhì)表示同一速率時，其數(shù)值比一定等于化學方程式中相應的化學計量數(shù)之比。2）某一時間段內(nèi)的反應速率實際是指這一時間段內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時速率。12/17/202211練習.某溫度時，圖中曲線X，Y，Z是在2L容器中X，Y，Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。（1）由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為

；（2）反應從開始計時，2分鐘內(nèi)Z的平均反應速率為____。4X+2Y3Z0.05mol/（L·min）12/17/202212[例1]在2L的密閉容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，發(fā)生N2+3H22NH3，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應的化學反應速率?！菊f明】計算反應速率一般運用“三段思維法”，即“起始”、“轉(zhuǎn)化”、“平衡”時的情況來考慮，這種方法的優(yōu)點在于各物質(zhì)的量及變化非常清晰，一目了然。12/17/202213[例2]把下列金屬分別投入0.1mol/L鹽酸中，能發(fā)生反應但反應最緩慢的是（）AFeBAlCMgDCuA討論

[例3]實驗室用鐵與鹽酸制取氫氣時，采用哪些方法，可以增大鐵與鹽酸反應速率？1.增大鹽酸濃度2.將鐵片改為鐵粉升溫4.加入少量的CuSO4粉末12/17/2022144：影響化學反應速率的因素（1）內(nèi)因（2）外因：對于同一化學反應，外界條件不同反應速率不同。其中重要的外界條件為:參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素濃度、溫度、壓強、催化劑，以及固體反應物表面積的大小、溶劑、光、電磁波、激光、超聲波等都會影響化學反應的速率等。12/17/202215那么如何來研究一個反應，研究化學反應原理的基本方法和思路是怎樣？即:我們從哪些方面來認識一個反應!先認識幾個概念:1、有效碰撞2、活化分子3、活化能——概念模型法12/17/202216有效碰撞理論1.化學反應能發(fā)生的先決條件是：2.有效碰撞：3.活化分子：反應物分子(離子)之間發(fā)生碰撞。但是并不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應，只有具備一定能量的分子(離子)相互碰撞才可能發(fā)生反應。能夠發(fā)生化學反應的碰撞。能夠發(fā)生有效碰撞的分子?；罨肿影俜謹?shù)：（活化分子數(shù)/反應物分子數(shù)）×100%4.活化能：活化分子高出反應物分子平均能量的部分12/17/202217能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應熱

化學反應與分子間的有效碰撞頻率有關，因此所有能夠改變內(nèi)能、運動速率以及碰撞幾率的外界條件，都可以用來改變、控制反應速率。12/17/202218如果分子間能夠發(fā)生化學反應：1、反應物分子必須相互碰撞；2、分子必須具有一定的能量3、活化分子碰撞時，必須有合適的取向碰撞理論解釋各外界因素對速率的影響反應速率理論本質(zhì)分子運動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞化學反應碰撞理論1、濃度n活=n總×活%濃度增大→單位體積內(nèi)n總↑T不變，活%不變n活增大→有效碰撞↑→V↑應用1：一定條件下，在CaCO3（塊狀）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應中，為了加快反應的速率，下列那些方法可行：A、增加HCl的濃度B、加水C、增加同濃度鹽酸的量D、改加CaCO3粉末應用2：若將物質(zhì)的量相等的HI氣體分別放在等容積的兩個注射器中，一個保持體積不變，另一個壓縮為原來的1/2。其它條件不變，則HI的分解反應速率誰快？在其他條件不變時，增大反應物濃度，可以增大反應速率。應用3：如反應：3KSCN+FeCl3Fe(SCN)3+3KCl若在上述反應體系中加入KCl晶體，不會影響化學反應速率？因為反應實質(zhì)為：Fe3++3SCN-Fe(SCN)312/17/2022191、在溫度、體積不變的容器中進行反應H2+I2==2HI，若反應物H2的濃度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需反應時間應為A、＝10s

B、＝12sC、＞12sD、＜12sCV＝(0.1mol/L－0.06mol)/L/20s=0.002mol/L.st=(0.06mol/L-0.036mol)/L/0.002mol/L.s=12s2、100mL6mol/LH2SO4與過量鋅反應，在一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總質(zhì)量，可向反應物中加入適量的（）A.碳酸鈉（固體）B.水C.硫酸鉀溶液D.硫酸銨（固體）BC12/17/202220如果分子間能夠發(fā)生化學反應：1、反應物分子必須相互碰撞；2、分子必須具有一定的能量3、活化分子碰撞時，必須有合適的取向碰撞理論解釋各外界因素對速率的影響反應速率理論本質(zhì)探討分子運動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞化學反應碰撞理論n活=n總×活%2、壓強壓強增大

→

體積減小其他條件不變→V↑→C增大

壓強對于反應速率的影響是通過對濃度的影響實現(xiàn)的P增大→C成比例增大，P減小→C成比例減小發(fā)散思考：壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？壓強只對于有氣體參加的反應的速率有影響（緊扣對C的影響）其他條件不變，增大壓強，氣體體積縮小，濃度增大，反應速率加快。12/17/2022211、對于反應N2+O2=2NO在密閉容器中進行，下列條件哪些不能加快該反應的化學反應速率（）A、縮小體積使壓強增大B、體積不變充入N2

使壓強增大C、體積不變充入O2使壓強增大D、使體積增大到原來的2倍E、體積不變充入氦氣F、壓強不變充入氦氣DEF12/17/202222

2、改變壓強(參加反應的氣體濃度發(fā)生變化），會使任何氣體反應速率發(fā)生變化，但對于反應前后氣體體積發(fā)生變化的可逆反應，其正反應速率與逆反應速率變化程度不同，即氣體體積縮小方向的反應速度變化較大?！窘忸}回顧】1、壓強對反應速率的影響實質(zhì)是濃度的影響，所以當容器體積不變，充入與反應無關氣體，反應速率不受影響;但若保持容器內(nèi)壓強不變，充入與反應無關氣體，則反應速率減小（與減壓引起的效果相同）

3、若某一反應只有反應物（或生成物）有氣態(tài)物質(zhì)，則改變壓強瞬間，即只有正反應（或逆反應）速率發(fā)生變化12/17/2022231.設CO2+C=2COΔH>0,反應速率為υ1；N2+3H2=2NH3ΔH<0反應速率為υ2。對于上述反應，當溫度升高時，υ1和υ2的變化情況為（）A．同時增大B.同時減少C.υ1增大，υ2減少D.υ1減少，υ2增大A12/17/202224碰撞理論解釋各外界因素對速率的影響反應速率理論本質(zhì)探討分子運動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞化學反應碰撞理論n活=n總×活%濃度溫度

一般說來，溫度每升高10℃，速率增加2-4倍。T↑→普通分子變?yōu)榛罨肿印?↑→n活↑→V↑3、溫度1、把除去氧化膜的Mg條，投入到盛有稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2

的產(chǎn)生速率（v）與時間（t）的變化情況如右圖所示，t1~t2

速率變化的主要原因是:____;t2~t3

速率變化的主要原因是:______。vt1t2t3t其他條件不變，溫度升高，反應速率加快注意：溫度對任何反應的反應速率皆有影響，但對于吸熱或放熱反應影響的程度不同，對吸熱反應影響程度較大。12/17/2022251、對某一可逆反應來說，使用催化劑的作用是()A.

提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率B.

以同樣程度改變正逆反應的速率C.

增大正反應速率，降低逆反應速率D.

改變平衡混合物的組成B12/17/202226碰撞理論解釋各外界因素對速率的影響反應速率理論本質(zhì)探討分子運動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞化學反應碰撞理論n活=n總×活%正催化劑→降低反應的活化能→V↑4、催化劑→n活↑——改變反應的途徑→活%↑n總不變生成物平均能量活化分子具有能量反應物平均能量能量無催化劑活化分子能量反應物平均能量生成物平均能量有催化劑12/17/202227提醒：使用催化劑同等程度的增大（減慢）、正逆反應速率，從而改變反應到達平衡所需時間。沒特別指明一般指正催化劑催化劑只能催化可能發(fā)生的反應，對不發(fā)生的反應無作用催化劑一定的具有選擇性12/17/202228小結(jié)：影響化學反應速率的因素

影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞頻率化學反應速率分子總數(shù)活化分子活化百分數(shù)分子數(shù)增大反應物濃度增大壓強升高溫度催化劑

增加增加增加加快增加增加增加加快不變增加增加加快不變增加增加加快不變不變增大增大12/17/202229三、化學反應的速率是通過實驗測定的測定方法有：直接觀察某些性質(zhì)（如釋放出氣體的體積和體系壓強）；科學儀器測定（如顏色的深淺、光的吸收和發(fā)射、導電能力等）；溶液中，常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。12/17/202230取一段鎂條，用砂紙擦去表面的氧化膜，使鎂條浸入錐形瓶內(nèi)足量的稀鹽酸中。足量鎂條與一定量鹽酸反應生成H2的量與反應時間的關系曲線如圖2所示。圖212/17/202231①請在圖3的方框中畫出上述反應的速率與時間的關系曲線。圖3②在前4min內(nèi)，鎂條與鹽酸的反應速率逐漸加快，在4min之后，反應速率逐漸減慢，請簡述其原因：

。

鎂和鹽酸反應是放熱反應，隨著反應體系溫度升高，反應速率增大；4min后由于溶液中H+濃度降低，所以導致反應速率減小12/17/202232GOEFV(CO2)/mL時間/min右圖為實驗室制備CO2的實驗記錄，V(CO2)-t正確的是：（）A、OE段反應速率最快B、EF段表示反應速率最快，收集到的CO2最多C、FG段表示收集的CO2最多D、OG段表示隨著時間的推移，反應速率逐漸增快斜率意義——速率討論：引起化學反應速率加快可能的原因是？B12/17/202233例4、取2g干燥鋁粉和3g碘粉小心混合均勻，分為四堆。往各堆上分別加0.5g水，1g明礬，1g膽礬，1g無水硫酸銅。加水那堆混合物首先冒火花，發(fā)生劇烈反應，其次發(fā)生反應的是加明礬的那一堆混合物，再次是加膽礬的發(fā)生反應，而加無