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1、专 题 2 化学反应速率与化学平衡第一单元 化学反应速率知识点复习一、化学反应速率的表示方法1）化学反应速率1概念：通常用化学反应速率来衡量化学反应快慢。2表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。3表达式若用v表示化学反应速率，c表示反应物或生成物物质的量浓度的变化(取绝对值)，t表示一定的时间间隔，则v。如对于化学反应aAbB=cCdD，用A、B、C、D四种物质的浓度变化来表示，则v(A)，v(B)，v(C)，v(D)。4单位：常用molL1s1或molL1min1。5平均速率与瞬时速率(1)平均速率由v求得的。v是在反应时间间隔t内反应的平均速率。(2)瞬时速率
2、：当t非常小时，由v可求化学反应在某一时刻的瞬时速率。通过ct图像，运用数学方法也可求得瞬时速率。【注意】(1)化学反应速率，是某一时间段的平均速率而不是瞬时速率。(2)不论是反应物还是生成物，其化学反应速率值都取正值。(3)固体或纯液体(注意：不是溶液)的物质的量浓度可视为不变的常数，因此，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。(4)同一化学反应里，用不同物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的化学物质。在同一个化学反应中，用不同物质表示的化学反应速率，其数值大小不一定相同，但表示的速率相同，即一种物质的速率就代表了整个化学反应的速率。用不同反应物表示化学反应速
3、率时，化学反应速率之比物质的量浓度变化之比物质的量变化之比化学计量数之比。2）化学反应速率的计算与比较1化学反应速率的计算方法(1)定义式法利用公式v(A)计算化学反应速率。(2)关系式法利用化学反应速率之比物质的量浓度之比化学计量数之比。如对于反应mAnB=pYqZ，v(A)v(B)v(Y)v(Z)mnpq或v(A)v(B)v(Y)v(Z)。(3)“三段式”法求解化学反应速率计算题的一般步骤：a写出有关反应的化学方程式。b找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。c根据已知条件列方程计算。例如mAnBpC起始浓度/molL1 abc转化浓度/molL1 x某时刻浓度/molL1 axb cv(B
4、)计算中注意以下量的关系：a对反应物：c(起始)c(转化)c(某时刻)b对生成物：c(起始)c(转化)c(某时刻)c转化率100%2化学反应速率快慢的比较方法比值法(1)转化为同一单位表示，其转化公式为1 molL1s160 molL1min1。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值如反应aAbB=cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较与，若，则A表示的反应速率比B表示的大。【方法点拨】比较同一化学反应不同条件下反应速率快慢的方法“一看”：看化学反应速率的单位是否统一；“二化”：将不同的化学反应速率转化为同一种物质的化学反应速率或分别除以相应物质的化学计量数；“三比较”：比较同一种
5、物质的化学反应速率的数值或分别除以相应物质的化学计量数之后的数值，数值越大，反应速率越大。如反应aA(g)bB(g)=cC(g)，比较与，若，则v(A)表示的反应速率大于v(B)表示的反应速率。3）化学反应速率的测定1测定原理测定不同反应时刻反应物或生成物的浓度，可通过观察和测量体系中的某一物质的相关性质，再进行适当的转换和计算达到测定目的。2测定方法(1)量气法对于反应2H2O2=2H2OO2，CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O等有气体生成的反应，可测量反应在一定温度和压强下释放出来的气体的体积。(2)比色法有些反应物(或生成物)有颜色，随着反应的进行，溶液的颜色不断变化，可以用比色
6、的方法测定溶液的颜色深浅，换算成反应物(或生成物)在不同反应时刻的浓度。3利用盐酸与碳酸钙反应测定化学反应速率(1)实验装置(2)测定方法用v(反应物)表示：测定单位时间内CaCO3质量或H浓度的变化；用v(生成物)表示：测定单位时间内收集到CO2气体的体积或收集一定体积的CO2所用的时间。4测定化学反应速率的一般方法(1)对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所耗时间的多少。(2)对于有固体参加的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少。(3)对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中c(H)或c(OH)的变化。(4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色
7、或变浑浊所消耗时间的多少。二、影响化学反应速率的因素1）化学反应速率理论 1碰撞理论(1)有效碰撞与化学反应的发生反应的先决条件：反应物分子发生碰撞。反应的主要条件：反应物分子之间发生有效碰撞。(2)有效碰撞概念：能发生反应的碰撞。有效碰撞的条件：a发生碰撞的分子具有足够高的能量。b分子在一定的方向上发生碰撞。(3)活化分子能量较高，有可能发生有效碰撞的分子。(4)活化能活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。2 过渡态理论(1)含义：反应物转化为生成物的过程要经过能量较高的过渡状态。(2)活化能：过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差。(3)图示图中Ea为正反应的活化能，Ea为逆反
8、应的活化能，EaEa为反应热。3活化能与化学反应速率的关系活化能越低活化分子的百分数越大单位体积内活化分子数越多有效碰撞次数越多速率越快。2）浓度和压强对化学反应速率的影响1影响化学反应速率的内因反应物的性质影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。2浓度对化学反应速率的影响(1)规律：当其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；反之，反应速率减小。(2)条件：此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。(3)解释：3压强对
9、化学反应速率的影响(1)规律：对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，反应速率增大；反之，反应速率减小。(2)解释：图示如下：(3)实质：压强对反应速率的影响可以归结为浓度改变对反应速率的影响若反应物为固体、液体，或反应在溶液中进行时，由于改变压强对它们体积的影响很小，因此可以忽略改变压强对反应速率的影响。【注意】(1)对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，压强对固体或液体(溶液)间的反应无影响。(2)压强的改变实质是改变反应物的浓度，判断时看反应物的浓度是否发生改变。只有浓度改变了反应速率才改变，不能简单机械地使用结论。(3)固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面
10、积越大，反应速率就越快，块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率。(4)对于气体反应有以下几种情况：恒温时：增大压强体积减小浓度增大反应速率增大。恒容时：a.充入气体反应物反应物浓度增大总压增大反应速率增大；b充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)引起总压增大，但各反应物的浓度不变反应速率不变。恒压时：充入“无关气体”(如He、Ne、Ar或不参与反应的N2等)引起体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。3）温度和催化剂对化学反应速率的影响1温度对化学反应速率的影响(1)规律：在其他条件相同时，升高温度，化学反应的反应速率增大；降低温度，反应速率减小。(2)解释(
11、3)经验规律：许多反应的温度每升高10 K，其反应速率增加24倍。(4)应用：在实验室或工业生产中，常采用加热的方法使化学反应在较高温度下进行，以提高反应速率。2催化剂对化学反应速率的影响(1)规律：催化剂对化学反应速率有显著影响，使用合适的催化剂，反应速率增大。(2)解释催化剂图示如下：(3)应用90%化工生产涉及的化学反应都使用催化剂，给化工生产带来巨大的经济效益。在环境领域中的应用，如汽车尾气的催化转化，废水的处理。3其他因素对反应速率的影响(1)增大反应物间的接触面积，反应速率随之增大。(2)光、电磁波、超声波等也会对反应速率产生影响。【注意】正反应不论是放热反应还是吸热反应，升高温度
12、，反应速率都要加快。外界条件对反应速率的影响条件变化微观因素变化化学反应速率变化分子总数活化分子百分数活化分子数目单位体积内活化分子数目有效碰撞浓度增大增加不变增加增加增加加快压强增大不变不变不变增加增加加快温度升高不变增加增加增加增加加快催化剂使用不变增加增加增加增加加快【“控制变量法”的解题策略】(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时，应该先确定其他因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。
