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1、1化学反应速率 知识梳理 1、反应速率 (1).定义：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，通常用单位时间内反应物浓度的减少或增 加来表示。(2).定义式： tcv(3).单位：molL-1s-1、molL-1min-1、molL-1h-1 或 mol/（Ls） 、mol/（Lmin） 、mol/（Lh） 【注意】 化学反应速率是指一段时间内的平均速率，且反应速率均取正值，即。0v 一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率. 表示化学反应速率时要指明具体物质,同一个反应选用不同物质表示的速率，数值可能会不同，但意义相 同，其速率数值之比等于相应反应物计量数之比。 比较同一个反应在不
2、同条件下速率大小，要折算为同一物质表示的速率进行比较。 【例题 1】在 2L 的密闭容器中，加入 1mol 和 3mol 的 H2和 N2，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在 2s 末时，测得 容器中含有 0.4mol 的 NH3，求用 N2、H2、NH3分别表示反应的化学反应速率。【例题 2】对于反应 A + 3B = 2C + 2D，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是( ),反 应进行快慢程度相等的是( ) A.v (A) =0.7mol/(LS) B. v (B) =1.8mol/(L S) C. v (C) =1mol/(L S) D. v (D) =1.2mo
3、l/(L min)【例题3】 某温度时，容积为 2L 的密闭容器时，X、Y、Z 三种气态物质的物质的量随时间变化情况如图：(1)写该反应的化学方程式 (2)在 3min 内 X 的平均反应速率为 2.有效碰撞理论（1）有效碰撞与化学反应：能够发生化学反应的分子碰撞叫做有效碰撞。能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有比普通分子（非活化分子）更高的能量。活化分子在碰撞后有可能使原子间的化学键断裂，从而导致化学反应的发生。但 是，活化分子也并不是每次碰撞都能引起化学反应的发生。 （2）活化分子的碰撞取向与化学反应：有效的分子碰撞，分子除了要有足够的能量以外，还要有合适的碰撞 取向。（3）活
4、化能：能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子多出的那部分能量称作活化能，即活化能是活化分子平均能量与普通反应物分子平均 能量的差值。2【注意】活化能相当于化学反应的“门槛”，对于同一化学反应，其活化能越低，反应速率越快。催化剂就是通 过参与反应改变反映历程降低反应的活化能来提高反应速率的。 【例 4】某反应的反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是（ ）0 反应过程能量 无催化剂有催化剂H反应物生成物E2 E1A 该反应为放热反应 B 催化剂能改变该反应的焓变 C 催化剂能降低该反应的活化能 D 逆反应的活化能大于正反应的活化能 【例 5】反应 A(g)+B(g) C(g) +D(g
5、)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是_反应(填“吸热”“放热”); (2)当反应达到平衡时，升高温度，A 的转化率_(填“增大”“减小”“不变”)， 原因是_； (3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?_，原因是_： (4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和 E2的变化是：E1_，E2_(填“增大”“减小、 ” “不变”)。 【例 6】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知 1mol SO2(g)氧化为 1mol SO3的 H= 99kJmol1.请回答下列问题： （1）图中 A、C 分别表示 、 ，E 的大小对该反应的反
6、应 热有无影响？ 。该反应通常用 V2O5作催化剂，加 V2O5会使图中 B 点升高还是降低？ ，理由是 ； （2）图中H= KJmol1； （3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化 SO2时，自身被还原 为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的 化学方程式 ； （4）如果反应速率 v（SO2）为 0.05 molL1min1，则 v（O2）= molL1min1、v(SO3)= molL1min1；33、影响化学反应速率大小的因素 ( 1)内因：反应物的性质是决定化学反应速率大小的主要因素。如在常温下，K、Na 可以与水剧烈反应（反应速 率大） ，而 Mg 与水
7、反应缓慢。可见它们的反应速率的快慢是由 K、Na、Mg 的化学性质决定。 (2)、外因：对于同一个化学反应，当外界条件（如浓度、压强、温度、催化剂等）改变时，化学反应速率会随 之变化。 浓度对化学反应速率的影响 结论：当其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率；减小反应物浓度，可以减慢化学反 应速率。 注意：a.对于固体物质或纯液体，一般认为其“浓度”为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。 b.固体之间的反应，化学反应速率往往反应物的颗粒大小有关。固体颗粒越小，其单位体积的表面积增大， 反应物之间的接触面积增大（将固体粉碎） ，或增大扩散速率， （对反应物进行搅拌） ，都能
8、加快化学反应速率。 压强对化学反应速率的影响 结论：当其它条件不变时，对于有气体参加的化学反应，增大压强，化学反应速率加快；减小压强，化学反 应速率减慢。 注意：a.改变气体的压强，实际上是改变气体物质的量浓度，从而改变化学反应速率。因此在解决有关反应 速率问题时，应转换思维，将压强变化转化成浓度的变化来考虑。对于气体反应体系，有以下几种情况： 恒温时：增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快。 恒容时：充入气体反应物浓度增大反应速率加快充入“惰性气体”总压强增大，但各物质浓度不变，反应速率不变。 （“惰性气体”是指与该反 应无关的性质稳定的气体，并不是专指稀有气体） 。 b.压强的变化对固体、液
9、体或溶液的体积影响很小，可以认为改变压强对它们的化学反应速率无影响。 温度对化学反应速率的影响 结论：当其它条件不变时，升高温度，反应物获得能量，反应活性增强，可以增大化学反应速率，反之降 低温度，可以减慢化学反应速率。一般温度每升高 10，化学反应速率通常增大 24 倍，上述结论对放热反 应、吸热反应均适用。 催化剂对化学反应速率的影响 结论：催化剂能够改变化学反应速率。能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂，能够减慢化学反应速率 的催化剂叫负催化剂，一般情况下不特别说明都指正催化剂。 其它：光、电磁波、超声波、反应物颗粒大小、溶剂等因素也能影响化学反应速率 4.化学反应速率图像的分析方法 （
10、1）反应速率之比=化学计量数之比=浓度变化量之比=物质的量变化量之比 （2）依据外界条件对化学反应速率的影响，分析反应过程中速率的变化，从而判断物质浓度、气体体积、 气体的密度、摩尔质量等量的变化。 常见的图像类型有： 速率时间图。此类图像定性揭示了正、逆反应速率随时间变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、 变”的基本特征，以及平衡移动的方向等。 浓度时间图。此类图像能说明各平衡体系在反应过程中的变化情况。此类图像要注意各物质曲线的 折点时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及其比例符合化学方程式中的计量数关系。 【例 7】一定条件下，溶液的酸碱性对 TiO2光催化染料 R 降解反应的影响如下图所
11、示。下列判断正确的是（ ）4010203040500.00.40.81.21.62.02.401020304050c(R)/10-4mol/Lt / minA 在 0-50min 之间，pH=2 和 pH=7 的讲解百分率相等 B 溶液酸性越强，R 的降解速率越小 C R 的起始浓度越小，降解速率越大 D 在 20-25min 之间，pH=10 时 R 的平均降解速率为 0.04mol/(L。min)【例 8】在密闭容器中进行如下反应：H2(g) I2(g) 2HI(g)， 在温度 T1和 T2时，产物的量与反应时间的关系如下图所示符合图示 的正确判断是（ ） AT1T2，H0 BT1T2，H
12、0 CT1T2，H0 DT1T2，H0【例 9】一定温度下，向 1 L 密闭容器中加入 1 mol HI(g)发生 反应 2HI H2 I2，H2物质的量随时间的变化如图 所示。 02 min 内的平均反应速率 v(HI)= 。 该温度下，H2(g)I2(g) 2HI(g)的平衡常数 K= 。相同温度下，若开始加入 HI(g)的物质的量是原来的 2 倍， 则 是原来的 2 倍。a.平衡常数 b.HI 的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时 H2的体积分数【练习】 1 （1） 在某一化学反应中，反应物 B 的浓度在 5s 内从 2.0mol/L 变成 0.5mol/L，则在这 5s 内 B
13、的化学反应速 率是多少 ？（2）一个 5L 的容器里，盛入 8.0mol 某气态反应物，5min 后，测得这种气态反应物剩余 6.8mol，则这种反应 物的化学反应速率是多少？2.在铝与稀硫酸的反应中，已知 10s 末硫酸的浓度减少了 0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则 10s 内生成硫酸铝的平均反应速率是（ ） A、0.02 mol/(Lmin) B、1.8mol/(Lmin) C、1.2 mol/(Lmin) D、0.18 mol/(Lmin)3在 m A + n B p C 的反应中，m、n、p 为各物质的计量数。现测得 C 每分钟增加 a mol/L，B 每分钟减
14、T1碘化氢的量时 间T25少 1.5a mol/L，A 每分钟减少 0.5a mol/L，则 m：n：p 为（ ） A、2：3：2B、2：3：3C、1：3：2D、3：1：24在 N2+3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了 0.6mol/L,在些段时间内用 H2表示的平均反应速率为 0.45mol/(Ls),则此段时间是（ ） A.1s B.2s C.4 4s D. 1 .33s5对反应 A（g）+3B(g) 2C(g)来说，下列反应速率中最快的是（ ）A.(A)=0.3mol/(Lmin) B.(B)=0.6mol/(Lmin)C.(C)=0.5mol/(Lmin) D.(A)=0.01mol/(Ls) 6. 已知4NH3+5O24NO+6H2O,若反应速率分别用 (NH3)、(o2) (NO)、(H2O) 表示 ,则正确的关系是 ( ) A. (4/5)(NH3)(O2) B. (5/6)(O2)(H2O) C. (2/3)(NH3)(H2O) D. (4/5)(O2)(NO) 7. 将 4mol A 气体和 2mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(
