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1、化学反应速率与化学平衡 化学化学反应速率 速度的计算 1 主要知识点 反应进行的快慢 反应进行的程度 反应进行的方向 化学反应速率 化学平衡 2 复习要求 1 知道化学反应速率的概念及定量表示方法 2 了解活化分子 活化能 有效碰撞等概念 3 理解浓度 压强 温度和催化剂等因素对 化学反应速率的影响 第一单元 化学反应速率 3 一 化学反应速率 1 概念 化学反应速率是用来衡量化学反应进行 快慢程度的物理量 通常用来表示 单位时间 内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 3 单位 mol L S 或mol L min 或mol L h 2 数学表达式 c B t v B 4 4 特点 化学反应速
2、率是平均速率 且均取正值 但在时间 速率图像中某时刻对应的速率为 瞬时速率 在同一个反应里 虽然用不同的物质表示 的化学反应速率不一定相同 但是它们表示 的意义相同 且各物质表示的速率比等于该 反应方程式的系数比 例 对于反应 mA nB pC qD V A V B V C V D m n p q 5 例1 某温度时 在2L容器 中X Y Z三种物质的物质的 量随时间的变化曲线如图所 示 由图中数据分析 该反 应的化学方程式为 反应开始至2min Z的平均 反应速率为 3X Y 2Z 0 05mol L min 有关化学反应速率的计算有关化学反应速率的计算 n mol t min 1 2 3
3、0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 Y Y X X Z Z 6 4 特点 用化学反应速率来比较不同反应进行 得快慢或同一反应在不同条件下反应的 快慢时 应选择同一物质来比较 例2 反应 A 3B 2C 2D 在四种不同情况 下的反应速率分别为 v A 0 15mol L s v B 0 6mol L s v C 0 4mol L min v D 0 45mol L s 则该反应进行的快慢顺 序为 7 4 特点 在一定温度下 固态和纯液态 物质 物质的量浓度视为常数 它们的反应速率也视为常数 不 用这些物质表示反应速率 如 CaCO3
4、浓硫酸等 8 演练 将等物质的量的A B混合于2 L的密闭容器中 发生如下反应 3A g B g xC g 2D g 经5min后 测得D的浓度为0 5mol L 1 c A c B 3 5 C的平 均反应速率是0 1mol L 1 min 1 求 1 此时A的浓度及反应开始前放入容器中A B的物质 的量 2 B的平均反应速率 3 x值是多少 有关化学反应速率的计算有关化学反应速率的计算 9 二 影响化学反应速率的因素 1 内因 参加反应物质的性质和反应的历程 是决定化学反应速率的主要因素 2 外因 浓度 压强 温度 催化剂等因素 10 1 反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应 但不 是每
5、次碰撞都能发生反应 能发生反应的碰撞称为有效碰 撞 碰撞理论 2 有效碰撞必须满足两个条件 是发生碰撞的分子具有较高的能量 是分子在一定的方向上发生碰撞 在化学反应中 能量较高 有可能发生有效碰撞的分子 称为活化分子 活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量的差 值称为活化能 11 能量 反应过程 E1 E2 反应物 生成物 活化分子 活化能 活化分子 变成生成 物分子放 出的能量 反应热 12 a 活化分子的碰撞不一定都是有效 碰撞 b 活化分子数越多 有效碰撞次数 就越多 反应速率就越快 说明 碰撞理论碰撞理论 13 归 纳 总 结 一个反应要发生一般要经历哪些过程 普通 分子 活化
6、能 活化 分子 合理 取向的 碰撞 有效 碰撞 新物质 能量 14 反应 物本 身的 性质 活化 能的 大小 单位 体积 内活 化分 子的 多少 单位 时间 内有 效碰 撞次 数的 多少 化学 反应 速率 的快 慢 决定决定决定决定决定决定决定决定 内因 决定一个化学反应速率的因素 主要因素 无法改变 15 1 浓度对化学反应速率的影响 结论 其他条件不变 增大反应物 浓度反应速率加快 减小反应物浓度 反应速率减小 当反应物浓度增大时 活化分子数相 应增加 单位体积内分子数也增多 所以反应速率必然增大 16 注意事项 1 此规律只适用于气体反应或溶液中的反应 对 于纯液体或固体反应物一般情况下
7、其浓度是常数 因此改变它们的量不会改变化学反应速率 一般来说 固体反应物表面积越大 反应速率 越大 固体反应物表面积越小 反应速率越小 2 化学反应为可逆反应 反应物或生成物浓度的 改变 其正反应速率或逆反应速率的变化也符合 上述的规律 17 演练演练 pH相同 体积也相同的盐酸与醋酸溶 液 分别同时与过量的锌粒 大小相同 反应 正确的描述为 A 开始时产生氢气的速率 v HCl v CH3COOH B 开始时产生氢气的速率 v HCl v CH3COOH C 经过7秒钟产生氢气的速率 v CH3COOH v HCl D 最终产生氢气的量 n HCl n CH3COOH C 18 2 2 压强
8、对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响 其 他 条 件 不 变 气 体 的 压 强 增 大 气 体 浓 度 增 大 反 应 速 率 加 快 气 体 体 积 减 小 结论 其他条件不变 增大压 强 减小容器容积 反应速率 加快 减小压强 增大容器容积 反应速率减慢 19 注意事项 1 压强对固体和液体 溶液 间的反应无 影响 2 对于有气体参加的可逆反应 增大压强 正反应速率 逆反应速率都增大 减小 压强 正反应速率 逆反应速率都减小 20 3 注意 真 变和 假 变 若体系的压 强变化而使反应物或生成物的浓度发生 变化即 真 变 否则是 假 变 如 2SO2 O2 2SO3 A 恒压时充
9、入He B 恒容时充入He 注意事项 21 演练演练 反应C s H2O g CO g H2 g 在一可变容 积的密闭容器中进行 下列条件的改变对其反应速率 几乎没有影响的是 A 增加C的量 B 将容器的体积缩小一半 C 保持体积不变 充入N2使体系压强增大 D 保持压强不变 充入N2使体系体积增大 AC 22 3 温度对化学反应速率的影响 温度 升高 结论 其他条件不变 升高温度反应速 率增大 降低温度反应速率减小 分子获得更 高的能量 碰撞频 率提高 有效碰撞 频率提高 反应速率 因此加快 23 1 一般 温度每升高10 化学反应速率增 大到2 4倍 2 温度对反应速率影响的规律 对吸热反
10、应 放热反应都适用 3 反应若是可逆反应 升高温度 正 逆反 应速率都加快 降低温度 正 逆反应速率都减 小 注意事项 24 C CO2 2CO 反应 正反应为吸热反应 的反应 速率为 1 N2 3H2 2NH3 正反应为放热反应 的反 应速率为 2 对于上述反应 当温度升高时 1和 2的变化情况是 A 同时增大 B 1增大 2减小 C 同时减小 D 1减小 2增大 A 25 4 催化剂对化学反应速率的影响 催 化 剂 正催化剂 负催化剂 加快化学反应速率 减慢化学反应速率 注 不说明指正催化剂 26 能量 反应过程 E1 E2 反应物 生成物 活化分子 活化能 活化分子 变成生成 物分子放
11、出的能量 反应热 没加催 化剂 加了催化剂 使用催化剂 使发生反应所需的活化能量降低 这样会使更多的反应物的分子成为活化分子 大 大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的 百分数 从而使有效碰撞的几率提高 因而使反 应速率加快 27 注意事项 1 1 同一催化剂能同等程度的改变化学反应 的速率 2 2 催化剂只能改变反应速率 不能将不反 应变成反应 3 3 催化剂有一定的选择性和活化温度 28 5 其它 固体颗粒大小 光 电 射线等 进行如下实验 在A锥形瓶中放入10g块状 CaCO3 在B锥形瓶中放入5g粉末状CaCO3 分别 加入50mL2mol L盐酸 右图中能正确表示实验 结果的是C
12、 29 各条件对速率的影响大小是 催化剂 温度 浓度 压强 体积变化引 起的 各种影响都有其局限性 要针对具体反 应具体分析 总结 30 外界条件对化学反应速率的影响 总结 影响因素 分子总数 活化分子 总数 活化分子 百分数 单位体积 活化分子 数 反应速 率 增大浓度 增大压强 升高温度 正催化剂 增加 不变 不变 不变 不变 不变 增加 增加 增加 增加 增加增加 增加 增加 增加 不变增加 增加 增加 增加 31 对于在一定条件下进行的化学反应 2SO2 O2 2SO3 改变下列条件可以提高反应物中的活化分子百分数的是 A 增大压强 B 升高温度 C 加入催化剂 D 减小反应物的浓度
13、BC 32 1 在 C 固 CO2 气 2CO 气 的 反应中 现采取下列措施 1 增大压强 2 增加碳的量 3 恒容下通入CO2 4 恒容下充入N2 5 恒压下充入N2 哪些措施能够使反应速率增大 为什么 答案 1 3 33 2 如下图所示 相同体积的a c两密闭容器 其中c容器有一活塞 a为定容容器 起始向 容器中都加入相同量的SO2和O2 一定条件下发 生2SO2 O2 2SO3的反应 起始a c两容器的反应速率大小关系为Va Vc 反应一段时间后a c中速率大小关系为Va Vc a c容器的SO2转化率大小关系为Va Vc 34 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好 35
