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1、离 子 反 应高三化学一轮复习高三化学一轮复习专题七专题七 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡第一单元第一单元 化学反应速率化学反应速率一、化学反应速率一、化学反应速率1、概念：、概念： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快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。慢程度的物理量。通常用来表示：单位时间内通常用来表示：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。2、单位：、单位：mol/(LS)或或 mol/(Lmin)3、数学表达式：、数学表达式：c(B)tv(B)=7/28/202434、特点：、特点： 化学反应速率是化学反应速率是
2、平均平均速率，且均取速率，且均取正值正值。但在时间速。但在时间速率图像中某时刻对应的速率为瞬时速率。率图像中某时刻对应的速率为瞬时速率。同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义相同。能不同，但表示的意义相同。 在同一个反应里，虽然用不同的物质表示的化学反应速在同一个反应里，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。的速率比等于该反应方程式的系数比。例：对于反应：例：对于反应：mA+nB=pC+qD
3、 V(A) V(B) V(C) V(D)m n p q用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应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，在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。应选择同一物质来比较。 在一定温度下，在一定温度下，固态和纯液态物质，固态和纯液态物质，物质的量浓度视为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。如应速率。如CaCO3 、浓硫酸等。、浓硫酸等。【例【例1】某温度时，在某温度时，在2L容容器中器中X、Y、Z三种物质的物三种物质的物质的量随时间的
4、变化曲线如质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中数据分析，图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式为：该反应的化学方程式为： 。反应开始至。反应开始至2min2min，Z的平的平均反应速率为均反应速率为 . 3X + Y 2Z0. 05mol/(Lmin)有关化学反应速率的计算有关化学反应速率的计算n/molt/min 1 2 30.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.2YXZ有关化学反应速率的计算【例【例2】反应反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同情况下的在四种不同情况下的反应速率分别为反应速率分别为: v(A) = 0.15mol/(Ls);
5、v(B) = 0.6mol/(Ls) v(C) = 0.4mol/(Lmin) ; v(D) = 0.45mol/(Ls) 则该反应进行的快慢顺序则该反应进行的快慢顺序为为 。 分析分析分析分析 ： 根据反应速率之比等于物质的计量数根据反应速率之比等于物质的计量数 之比来判断。之比来判断。 将不同物质表示的反应速率换算成同将不同物质表示的反应速率换算成同 一物质表示的反应速率来判断。一物质表示的反应速率来判断。【演练】【演练】将等物质的量的将等物质的量的A、B混合于混合于2 L的密闭容器中，的密闭容器中，发生如下反应：发生如下反应： 3 A(g)+ B(g) xC(g)+2D(g),经经5 m
6、in后，测得后，测得D的浓度为的浓度为0.5 molL-1，c(A) c(B) =3 5, C的平均反应速率是的平均反应速率是0.1 molL-1min-1。求：。求：（1）此时）此时A的浓度及反应开始前放入容器中的浓度及反应开始前放入容器中A、B的物的物质的量；（质的量；（2）B的平均反应速率；（的平均反应速率；（3）x值是多少？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二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1、内因：、内因： 参加反应物质的性质和反应的历程，是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。决定化学反应速率的主要因素。2、外因、外因浓
7、度、压强、温度、催化剂等因素浓度、压强、温度、催化剂等因素反应物分子间必须相互碰撞才有可能发反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，但不是每次碰撞都能发生反应，能生反应，但不是每次碰撞都能发生反应，能发生反应的碰撞称为发生反应的碰撞称为有效碰撞有效碰撞，有效碰撞必，有效碰撞必须满足两个条件：一是发生碰撞的分子具有须满足两个条件：一是发生碰撞的分子具有较高的能量较高的能量；二是分子在；二是分子在一定的方向上一定的方向上发生发生碰撞。在化学反应中，能量较高，有可能发碰撞。在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞的分子称为生有效碰撞的分子称为活化分子活化分子。 碰撞理论碰撞理论a.活化分子的碰撞
8、不一定都是有效碰撞。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，反活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快。应速率就越快。c.活化能活化能是指活化分子的平均能量与普通反应是指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。物分子的平均能量的差值。注意注意碰撞理论碰撞理论 单位体积内单位体积内单位体积内单位体积内有效有效有效有效碰撞碰撞碰撞碰撞次数次数次数次数化学反应化学反应化学反应化学反应的速率的速率的速率的速率分子分子分子分子总数总数总数总数活化分活化分活化分活化分子数子数子数子数活化分子活化分子活化分子活化分子百分数百分数百分数百分数增大反应物增
9、大反应物增大反应物增大反应物浓度浓度浓度浓度增大压强增大压强增大压强增大压强升高温度升高温度升高温度升高温度使用正催化剂使用正催化剂使用正催化剂使用正催化剂试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中：试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中：试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中：试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中： 影响影响影响影响结果结果结果结果 外界外界外界外界条件改变条件改变条件改变条件改变外界条件对化学反应速率影响的原因影响反应速率的因素及结果影响反应速率的因素及结果1. 1. 浓度：浓度增大，反应速率加快浓度：浓度增大，反应速率加快。pH相同，体积也相同的盐酸与醋酸溶
10、液，分别同时与过量的锌粒相同，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（大小相同）反应，正确的描述为（）A.开始时产生氢气的速率：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：开始时产生氢气的速率：v(HCl)v(CH3COOH)C.经过经过7秒钟产生氢气的速率：秒钟产生氢气的速率：v(CH3COOH)v(HCl)D.最终产生氢气的量：最终产生氢气的量：n(HCl)=n(CH3COOH)注意：固体的浓注意：固体的浓注意：固体的浓注意：固体的浓度记作度记作度记作度记作1 1，保持，保持，保持，保持不变不变不变不变C【演练演练
11、】问题问题问题1：如何加快木炭的燃烧速率？：如何加快木炭的燃烧速率？问题问题2：恒：恒T、的密闭容器中进行反应：的密闭容器中进行反应：A (g) B (g) + C (g)，若反，若反应物应物A的浓度的浓度2molL1降到降到0.8molL1需要时间需要时间20s，那么反应物，那么反应物A的浓度的浓度由由0.8molL1降到降到0.2molL1需要时间为需要时间为_。A10s B大于大于10s C小于小于10s D无法确定无法确定木炭为固体，增加木炭的量，不能加快其化学反应速率；可以粉碎木木炭为固体，增加木炭的量，不能加快其化学反应速率；可以粉碎木炭，以增大木炭与氧气的接触面积，从而加快化学反
12、应速率。炭，以增大木炭与氧气的接触面积，从而加快化学反应速率。解析：解析：(A)=2molL1 - 0.8molL1 20s=0.06mol/LS假设浓度不影响化学反应速率，则有：假设浓度不影响化学反应速率，则有：，则则t=c0.8molL1 - 0.2molL1 0.06mol/LS=10s因为浓度越小因为浓度越小,化学反应速率越慢，故所需时间应大于化学反应速率越慢，故所需时间应大于10s，选，选B。B问题问题3：向：向2L密闭容器中充入密闭容器中充入2molSO2和一定量的和一定量的O2，发生如下反应：发生如下反应：2SO2+O22SO3，当反应进行到，当反应进行到4min时，测知时，测知
13、SO2为为0.4mol，则当反应进行到，则当反应进行到2min时，时，密闭容器中密闭容器中SO2的物质的量为：的物质的量为：A.1.2molB.1.6mol问题解析：反应进行到解析：反应进行到4min时，消耗时，消耗SO2的物的物质的量为质的量为1.6mol，假设速率不变，则反应进，假设速率不变，则反应进行到行到2min时，消耗时，消耗SO2的物质的量为的物质的量为0.8mol。因浓度越大，反应速率越快，故前因浓度越大，反应速率越快，故前2min内消耗的内消耗的SO2的物质的量大于的物质的量大于0.8mol，则剩余，则剩余的的SO2的物质的量小于的物质的量小于1.2mol。选。选B。B问题问题
14、4：把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，发现酸的试管中，发现H2的生成速率变化如图的生成速率变化如图1所所示。其中示。其中t 1- t2速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是_；t 2t3速率变化的主要原因速率变化的主要原因是是_解析：随着反应的进行，解析：随着反应的进行，H+浓度不断减小，化学反应速率浓度不断减小，化学反应速率应不断减小，但在应不断减小，但在t 1- t2内速内速率却不断增大，说明另有影响率却不断增大，说明另有影响化学反应速率的其他因素，而化学反应速率的其他因素，而这种因素只有温度，即氧化镁这种因素只有温度，即氧化镁与稀盐酸反应为放热
15、反应。与稀盐酸反应为放热反应。2. 温度：温度每升高10反应速率加快2-4倍。对于反应对于反应M+NP，如果温度每升高，如果温度每升高10，反，反应速率增加为原来的应速率增加为原来的3倍。在倍。在10时完成反应时完成反应的的10%需要需要54min，将温度提高到，将温度提高到40完成反完成反应的应的10%需要的时间为（需要的时间为（）A.2minB.3minC.6minD.9min A影响反应速率的因素及结果【演练】1. C + CO2 2CO 反应反应(正反应为吸热反应正反应为吸热反应)的反应速率为的反应速率为1，N2+3H2 2NH3(正反应为放热反应正反应为放热反应)的反应速率为的反应速
16、率为2，对于上述，对于上述反应，当温度升高时，反应，当温度升高时，1和和2的变化情况是：的变化情况是： A同时增大同时增大 B1增大，增大，2减小减小 C同时减小同时减小 D1减小，减小，2增大增大A2反应：反应：A(g)+3B(g) 2C(g)，H0，达平衡后，将气体混合物的，达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是：温度降低，下列叙述中正确的是：A正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动B正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动C正反应速率和逆反应速率
17、变小，平衡向正反应方向移动正反应速率和逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动D正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动正反应速率和逆反应速率变小，平衡向逆反应方向移动C【演练】3. 压强：只适用于气体参加的反应。反应反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积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（乎没有影响的是（）A.增加增加C的量的量B.将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入保持体积不变，充入N2使体系压强增大使体系压强增大D.保持压强不变，充入保持压强不变，充入N
18、2使体系体积增大使体系体积增大AC影响反应速率的因素及结果【演练】 1. 如下图所示，相同体积的如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其三密闭容器，其中中c容器有一活塞，容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的器中都加入相同量的SO2和和O2使三容器使三容器压强相等，一定条件下发生压强相等，一定条件下发生2SO2+O2 2SO3的反应。的反应。问：问：练习 如起始在如起始在a、c两容器中通入同量的两容器中通入同量的N2， 则此时三容器起始压强为则此时三容器起始压强为Pa _Pb _Pc； 起始起始a、c两容器的反应速率大小关系为两容器
19、的反应速率大小关系为a _c； 反应一段时间后反应一段时间后a、c中速率大小关系为中速率大小关系为a _c ；起始反应速率关系为起始反应速率关系为a _b _c。解析解析:起始时起始时a、c两容器物质浓度相等，故两容器物质浓度相等，故相等；相等；a、c进行的是气体体积缩小的反应进行的是气体体积缩小的反应,c容器体积将减小容器体积将减小,浓度大浓度大,故故快快;a、b、c中充入中充入N2，c体积增大，浓度减小，故体积增大，浓度减小，故减慢。减慢。= = 2.试分析可逆反应：试分析可逆反应：2A(g)+B(g) 2C(g)的反应速率随压强变化的曲线图，的反应速率随压强变化的曲线图，其中正确的是：其
20、中正确的是：解析：解析：增大压强，不管是气体体积增大还是气体增大压强，不管是气体体积增大还是气体体积减小的反应，化学反应速率均增大；体积减小的反应，化学反应速率均增大；同理，减小压强，不管是气体体积增大还是同理，减小压强，不管是气体体积增大还是气体体积减小的反应，化学反应速率均减小。气体体积减小的反应，化学反应速率均减小。又增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方又增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，则有向移动，则有正正逆。逆。C4. 催化剂：同等程度地改变正逆反应速率，平衡不发生移动。AD影响反应速率的因素及结果对于一个气态反应体系，如图所示，表示的是反应速对于一个气态反应体
21、系，如图所示，表示的是反应速率和时间关系，其中率和时间关系，其中t1为达到平衡所需的时间，为达到平衡所需的时间，t2-t3是改变条件后出现的情况，则该条件是（是改变条件后出现的情况，则该条件是（）vV正V逆t1t2t3A.加压加压B.增大反应物浓度增大反应物浓度C.减压减压D.加入催化剂加入催化剂【演练】5. 5. 其它：固体颗粒大小、光、电、射线等其它：固体颗粒大小、光、电、射线等影响反应速率的因素及结果影响反应速率的因素及结果例例.进行如下实验，在进行如下实验，在A锥形瓶中放入锥形瓶中放入10g块状块状CaCO3，在，在B锥形瓶中放入锥形瓶中放入5g粉末状粉末状CaCO3，分别加入分别加入
22、50mL2mol/L盐酸。右图中能正确表盐酸。右图中能正确表示实验结果的是示实验结果的是C数形结合类数形结合类根据盐酸与大理石（足量）反应根据盐酸与大理石（足量）反应, V(CO2)-t关系图曲线，关系图曲线，以下判断正确的是：（）以下判断正确的是：（）A.若温度相同，若温度相同，反应的盐酸浓度大于反应的盐酸浓度大于反应，但反应，但H+ 物质的量相等。物质的量相等。B.反应时反应时H+的物质的量浓度最大的物质的量浓度最大C.与与的反应速率相等的反应速率相等D.反应速率由大到小顺序为反应速率由大到小顺序为AD 随堂练习随堂练习【演练演练】将将4 mol A气体和气体和2 mol B气体在气体在2
23、 L的容器中混的容器中混合并在一定条件下发生如下反应合并在一定条件下发生如下反应 2A(g) + B(g) 2C(g) 若经若经2 s（秒）后测得（秒）后测得C的浓度为的浓度为0.6 molL-1，现有下，现有下列几种说法：列几种说法： 用物质用物质A表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.3 molL-1s-1 用物质用物质B表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.6 molL-1s-1 2 s时物质时物质A的转化率为的转化率为70% 2 s时物质时物质B的浓度为的浓度为0.7 molL-1其中正确的是其中正确的是 A. B. C. D.有关化学反应速率的计算B1容积为容积为
24、2L的密闭容器中进行的某一可逆反应：的密闭容器中进行的某一可逆反应：A(g)+2B(g) 2C(g)，以，以B的浓度变化表示的的浓度变化表示的正、正、逆与逆与时间的关系如图，则图中阴影部分的面积表示为：时间的关系如图，则图中阴影部分的面积表示为：AA浓度的减少浓度的减少 BB浓度的减少浓度的减少 CC物质的量的增加物质的量的增加 DB物质的量的减小物质的量的减小练习1B2100mL浓度为浓度为2molL1的盐酸溶液跟过量的锌片的盐酸溶液跟过量的锌片反应，为减慢反应速率，又不影响生成反应，为减慢反应速率，又不影响生成H2的总量，的总量，可采用的方法有：可采用的方法有：A加适量加适量6molL1H
25、Cl溶液溶液 B加数滴加数滴CuCl2溶液溶液 C加适量醋酸钠固体加适量醋酸钠固体 D加适量加适量NaNO3溶液溶液练习2C、D练习：练习：100mL浓度为浓度为2molL-1的盐酸跟过量的锌片反应，的盐酸跟过量的锌片反应，为加快为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（方法是（）A加入适量的加入适量的6molL-1的盐酸的盐酸B加入数滴氯化铜溶液加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液解析：向溶液中再加入盐酸，解析：向溶液中再加入盐酸，H+的物质的量增加，生成的物质的量增加，生成H2的总量的总量也增加，也增加，A错。加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，错。加入氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成形成了原电池反应，反应速率加快，又锌是过量的，生成H2的总的总量决定于盐酸的量，故量决定于盐酸的量，故B正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液正确。向原溶液中加入水或氯化钠溶液都引起溶液中都引起溶液中H+浓度的下降，反应速率变慢，故浓度的下降，反应速率变慢，故C、D都不正确。都不正确。本题答案为本题答案为B项。项。B
