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1、第八章第八章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡2 2、数学表达式：、数学表达式： c(Bc(B) )t tV V(B)(B) = =化学反应速率通常是化学反应速率通常是用单位时间内反应物浓度的用单位时间内反应物浓度的_或生成物浓度的或生成物浓度的_来表示。来表示。1 1、定义：、定义：减少减少增加增加一、化学反应速率一、化学反应速率3 3、单位：、单位： mol/mol/（L Ls)s)molmolL L-1-1s s-1-1mol/mol/（L Lmin)min)molmolL L-1-1minmin-1-1或或1mol/(Ls)=60 mol/(1mol/(Ls)=60 mol
2、/(LminLmin) )4 4、理解化学反应速率时的注意事项、理解化学反应速率时的注意事项(1)(1)化学计算中用到的化学计算中用到的化学反应速率是化学反应速率是平均速平均速率率，且均取正值。但在时间速率图像中某，且均取正值。但在时间速率图像中某时刻对应的速率为时刻对应的速率为瞬时速率瞬时速率。（2）同一反应中，如）同一反应中，如 m A(g)+n B(g) = p C(g)+q D(g)， 用不同的物质来表示的速率，数值可能不同，用不同的物质来表示的速率，数值可能不同，但但意义相同意义相同。因此因此表示反应速率时一定要指明表示反应速率时一定要指明反应物和生成物中哪种物质做标准。反应物和生成
3、物中哪种物质做标准。 各种物质表示的速率之比等于化学方程式中各种物质表示的速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比，也等于相应物质相应物质的化学计量数之比，也等于相应物质在同一段时间内的浓度（物质的量）变化量之在同一段时间内的浓度（物质的量）变化量之比。比。 (A) (A) (B) (B) (C) (C) (D)= m (D)= m n n p p q q = c(A) c(B) c(C) c(D) = n(A) n(B) n(C) n(D) (4)对于对于纯固体或纯液体纯固体或纯液体参加的化学反应，因参加的化学反应，因其浓度不改变，故通常不用它们表示反应速其浓度不改变，故通常不用它们
4、表示反应速率，所以率，所以改变它们的量对反应速率基本无影改变它们的量对反应速率基本无影响响，但改变固体的，但改变固体的表面积表面积时，则反应速率时，则反应速率要要改变改变。(3)用化学反应速率来比较同一反应在不同条用化学反应速率来比较同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择件下反应的快慢时，应选择同一物质并用同同一物质并用同一单位（即统一标准）一单位（即统一标准）来比较。来比较。【例例1】 反反应应4NH3+5O2 4NO+6H2O，在在5L的的密密闭闭容容器器中中进进行行半半分分钟钟后后，NO的的物物质质的的量量增增加加了了0.3mol，则则此此反反应应的的平均速率平均速率（x）为（）为（
5、） （A）(O2)=0.01 molL-1s-1 （B）(NO)=0.008 molL-1s-1 （C）(H2O)=0.003 molL-1s-1 （D）(NH3)=0.002 molL-1s-1 CD【例例2】 在在2A + B 3C + 4D的反应中，下列表示的反应中，下列表示该反应速率最大的是该反应速率最大的是( )A、V(A) =0.5mol / (Lmin) B、V(B) =0.3mol / (Lmin) C、V(C) =0.8mol / (Lmin) D、V(D) = 0.6mol / (LS) D课堂练习课堂练习 1 1、某化合物、某化合物A A的蒸气的蒸气1mol1mol充入充
6、入0.5L0.5L容器中加热分解：容器中加热分解：2A(g)=2A(g)=B(g)+nC(gB(g)+nC(g) )，反应到反应到3min3min时，容器内时，容器内A A的浓度的浓度变为变为0.8mol/L0.8mol/L，测得这段时间内，平均速率测得这段时间内，平均速率v(c)=0.6mol/ (v(c)=0.6mol/ (L Lminmin),),则化学反应方程式中则化学反应方程式中n n值为值为_， v(Bv(B)=_mol/(L.min)=_mol/(L.min)。3 30.20.22、反应反应 A + 3B = 2C + 2D 在在四种不同条件下四种不同条件下的反应速率为：的反应速
7、率为： (1) (A)=0.3mol/(Ls) (2) (B)=0.6mol/(Ls) (3) (C)=24mol/(Lmin) (4) (D)=0.45mol/(Ls)，则则该反应的快慢顺序为该反应的快慢顺序为 。(1)(4)(2)=(3) 方法小结：方法小结：在解决有关反应速率快慢问题时，应在解决有关反应速率快慢问题时，应注意两个统一：注意两个统一：统一基准物质，统一单位统一基准物质，统一单位课堂练习课堂练习分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有有合适的取向合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应n n活活= =n n总总活活% %二、有效碰撞
8、理论二、有效碰撞理论有效碰撞：有效碰撞：指能够发生化学反应的碰撞。指能够发生化学反应的碰撞。活化分子：活化分子：指能够发生有效碰撞的分子。指能够发生有效碰撞的分子。活化分子百分数：活化分子百分数：指活化分子在反应物分子中所占的百分数。指活化分子在反应物分子中所占的百分数。能能量量反应过程反应过程E E1 1E E2 2反应物反应物生成物生成物活化分子的平均能量活化分子的平均能量正反应正反应活化能活化能逆反应的逆反应的活化能活化能反应热反应热活化能：活化能：活化分子的平均能量与同温度下分活化分子的平均能量与同温度下分子的平均能量之差子的平均能量之差叫做活化能叫做活化能，这是反应物分这是反应物分子
9、在一定条件下能进行反应所必须具备的能量。子在一定条件下能进行反应所必须具备的能量。 加热、搅拌、增大反应物的浓度、加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂等。使用催化剂等。化学反应与分子间的化学反应与分子间的有效碰撞频率有效碰撞频率有关有关 因此所有能够改变内能、运动速率以及碰撞因此所有能够改变内能、运动速率以及碰撞几率的外界条件，都可以用来改变、控制反几率的外界条件，都可以用来改变、控制反应速率。如应速率。如: :单位时间内，有效碰撞次数越多，化学反应单位时间内，有效碰撞次数越多，化学反应速率越快。速率越快。练习练习1.1.据报道，科学家开发出了利用太阳能分据报道，科学家开发出了利用太阳能分
10、解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是化示意图正确的是（双选）对于同一化学反应，对于同一化学反应，外界条件外界条件不同反应速率不同。不同反应速率不同。其中重要的外界条件为其中重要的外界条件为:浓度、温度、压强、催化剂浓度、温度、压强、催化剂,以及固体反应物表以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率等都会影响化学反应的速率等。等。(二二)外因外因三三:影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素(一一)内因内因参加反应的参加反应的物质的性质物质的性
11、质是是决定决定化学反应速率的主要因素。化学反应速率的主要因素。 增大反应物浓度时，增大反应物浓度时，单位体积内：单位体积内：分子数分子数_，活化分子数活化分子数_，活化分子百分数活化分子百分数 ，有效碰，有效碰撞次数撞次数 ，化学反应速率，化学反应速率 。1、浓度：其它条件不变、浓度：其它条件不变增多增多增多增多增多增多增大增大注意注意：此规律一般适用于：此规律一般适用于有气体有气体参与的反应或参与的反应或溶溶 液中的液中的反应。化学反应中的固体或纯液体的浓度反应。化学反应中的固体或纯液体的浓度是常数是常数 ，故固体或纯液体数量的增减对化学反应，故固体或纯液体数量的增减对化学反应速率几乎无影响
12、。速率几乎无影响。不变不变【例例3】足量铁粉与一定量的盐酸反应，由足量铁粉与一定量的盐酸反应，由于反应速率太快而不方便操作，为了减慢此反应于反应速率太快而不方便操作，为了减慢此反应速率而不减少速率而不减少H2的产量，可以加入的物质是（的产量，可以加入的物质是（ ）A、H2O B、NaOH C、Na2CO3 D、CH3COONaAD典型例题典型例题练习练习1 1、把下列四种把下列四种X X溶液分别加入四个盛有溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L10mL 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL50mL，此时，此时，X X和盐酸缓和盐酸缓慢地进行反应，其中反应
13、最快的是慢地进行反应，其中反应最快的是 （ ）A A2010mL 3mol/L2010mL 3mol/L的的X X溶液溶液B B2030mL 2mol/L2030mL 2mol/L的的X X溶液溶液C C2010mL 4mol/L2010mL 4mol/L的的X X溶液溶液D D2010mL 2mol/L2010mL 2mol/L的的X X溶液溶液B2 2、把上述四种把上述四种X X溶液分别加入四个盛有溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L10mL 2mol/L盐酸盐酸的烧杯中，此时，的烧杯中，此时，X X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是快的是 （ ）
14、C练习练习3. 3. 化合物化合物BilirubinBilirubin在一定波长的光照射下发生在一定波长的光照射下发生分解反应分解反应( (不可逆不可逆) )，反应物浓度随反应时间变化如下图所，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应在示，计算反应在4 48min8min间的平均反应速率和推测反应进间的平均反应速率和推测反应进行到行到16min16min时反应物的浓度，结果应是时反应物的浓度，结果应是( () )A A2.5mol2.5molL L1 1minmin1 1和和2.0mol2.0molL L1 1B B2.5mol2.5molL L1 1minmin1 1和和2.5mol2.
15、5molL L1 1C C3.0mol3.0molL L1 1minmin1 1和和3.0mol3.0molL L1 1D D5.0mol5.0molL L1 1minmin1 1和和3.0mol3.0molL L1 1B B2 2、压强：其它条件不变压强：其它条件不变对于有气体参加的化学反应，其他条件不变，对于有气体参加的化学反应，其他条件不变， 增大压强，可增大反应速率；增大压强，可增大反应速率； 减小压强，可减小反应速率。减小压强，可减小反应速率。注意：注意：压强对反应速率的影响是通过压强对反应速率的影响是通过改变气体物质的改变气体物质的浓度（即改变气体体积引起压强的变化）浓度（即改变气
16、体体积引起压强的变化）而影响反应而影响反应速率的。分析压强对反应速率的影响时，应最终落实速率的。分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。反应物为固体或液体时，可以认为压强对反应物为固体或液体时，可以认为压强对它的它的反应速率无影响。反应速率无影响。要要注意注意在在两种情况两种情况下加入惰性气体对有气体下加入惰性气体对有气体参加的参加的化学反应速率的影响。化学反应速率的影响。对于既有气体参加，又有气体生成的可逆反对于既有气体参加，又有气体生成的可逆反应，增大压强，应，增大压强，正反应速率、逆反应速率都增大；正反应速率、逆反应速
17、率都增大；减小压强，正反应速率、逆反应速率都减小；只是减小压强，正反应速率、逆反应速率都减小；只是变化的幅度可能有差别。变化的幅度可能有差别。起始反应速率关系为起始反应速率关系为Va _Vb _Vc例例4、如下图所示，相同体积的、如下图所示，相同体积的a、b、c三三密闭容器，其中密闭容器，其中c容器有一活塞，容器有一活塞，a、b两两容器为定容容器，起始向三容器中都加入容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的相同量的SO2和和O2使三容器压强相等，一使三容器压强相等，一定条件下发生定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问：的反应。问： 如起始在如起始在a、c两容器中通入同量的两容器中通
18、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的反应速率大小关系为Va _Vc； 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Va _Vc ；= = 典型例题典型例题注意：注意：升高升高温度不论对温度不论对放热放热反应还是反应还是吸热吸热反应，反应反应，反应 速率速率都要加快都要加快。 温度对吸热反应速率的影响比对放热反应要大温度对吸热反应速率的影响比对放热反应要大升高升高温度不论对温度不论对正反应正反应还是还是逆反应逆反应，反应，反应 速率速率都要加快都要加快。一般每升高一般每升高101
19、0, ,反应速率增大到原来的反应速率增大到原来的2 24 4倍倍 升高温度，反应物分子能量升高温度，反应物分子能量_，使一部分能量较，使一部分能量较低的分子变为低的分子变为_，增加了反应物中活化分子，增加了反应物中活化分子的的_，有效碰撞次数，有效碰撞次数_，化学反应速率，化学反应速率_。3 3、温度：其它条件不变、温度：其它条件不变增加增加活化分子活化分子百分数百分数增加增加增大增大催化剂能改变化学反应发生的途径，降低反应所需催化剂能改变化学反应发生的途径，降低反应所需的的_ _ ，使更多的分子成为，使更多的分子成为_，大大增加，大大增加了单位体积内活化分子的了单位体积内活化分子的_，从而显
20、著，从而显著_化学反应速率。化学反应速率。4 4、催化剂：其它条件不变、催化剂：其它条件不变能量能量活化分子活化分子百分数百分数提高提高注意：注意：催化剂可以催化剂可以同等程度同等程度增大增大或或减少减少正、逆反应的速率正、逆反应的速率；未明确指明时所用催化剂一般指未明确指明时所用催化剂一般指正催化剂。正催化剂。催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用，催化剂的具有一定选择性反应无作用，催化剂的具有一定选择性5 5、其它因素的影响、其它因素的影响 使反应物颗粒变小；加大光照强度；采用不同的使反应物颗粒变小；加大光照强度；采用不同的溶剂；电、超声
21、波、激光、电磁波等对某些反应速率溶剂；电、超声波、激光、电磁波等对某些反应速率也会有影响。也会有影响。影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素影响因素规 律内因内因反应物自身的反应物自身的性质性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反应物的化学性质越不活泼，化学反应速率越慢化学性质越不活泼，化学反应速率越慢外外因因催化剂催化剂温温 度度反应物的浓度反应物的浓度气态反应物的气态反应物的压强压强固体反应物的固体反应物的表面积表面积其其 他他一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率一般地，使用催化剂能极大地加快反应速率升高温度，化学反应速率加
22、快；降低温度，化学反应速升高温度，化学反应速率加快；降低温度，化学反应速率减慢率减慢增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减小反应物的浓度，化学反应速率减慢度，化学反应速率减慢增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；减小气态反增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；减小气态反应物的压强，化学反应速率减慢应物的压强，化学反应速率减慢增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率光波、电磁波、超声波、溶剂等，也能影响化学反应的速率3 3、如反应：、如反应：3KSCN
23、+FeCl3KSCN+FeCl3 3 Fe(SCN)Fe(SCN)3 3+3KCl+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KClKCl晶体，晶体，会会不会影响化学不会影响化学反应速率？反应速率？2 2、若将物质的量相等的、若将物质的量相等的HIHI气体分别放在等容积的气体分别放在等容积的两个注射器中，一个保持体积不变，另一个压缩为两个注射器中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的原来的1/21/2。其它条件不变，则。其它条件不变，则HIHI的分解反应速率的分解反应速率谁快？谁快？1 1、一定条件下，在、一定条件下，在CaCOCaCO3 3（块状）块状）+2HCl=CaCl+2HC
24、l=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：A A、增加增加HClHCl的的浓度浓度 B B、加水加水 C C、增加同浓度盐酸的量增加同浓度盐酸的量 D D、改加改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 巩固练习巩固练习4.4.对于反应对于反应2SO2SO2 2(g)(g)O O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g) (g) 能增大能增大正反应速率的措施是（正反应速率的措施是（ ）A A通入大量通入大量O O2 2 B B增大容积增大容积C C移去部分移去部分SOSO3 3 D D降低体系温
25、度降低体系温度巩固练习巩固练习5 5、把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，发现发现H H2 2的生成速率变化如图的生成速率变化如图1 1所示。其中所示。其中t t 1 1- t- t2 2速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是_；t t 2 2t t3 3速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是_。解析：随着反应的进行，解析：随着反应的进行，H H+ +浓浓度不断减小，化学反应速率应度不断减小，化学反应速率应不断减小，但在不断减小，但在t t 1 1- t- t2 2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
26、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反应。与稀盐酸反应为放热反应。巩固练习巩固练习外在条件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合数形结合类数形结合类1、 根据根据盐酸与大理石盐酸与大理石（足量）反应（足量）反应, V(CO2)-t关系图曲线，以下判断正确关系图曲线，以下判断正确的是：（）的是：（）A.若温度相同，若温度相同，反应的盐酸浓度大反应的盐酸浓度大于于反应，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
27、到小顺序为反应速率由大到小顺序为斜率意义斜率意义速率速率注意：注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势AD延伸延伸拓展拓展外在条件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合数形结合类数形结合类GOEFV(CO2)/mL时间时间/min2 2、右图右图为实验室制备为实验室制备COCO2 2的的实验记录，实验记录，V V(CO(CO2 2) )-t-t正确的是：（）正确的是：（）A A、OEOE段反应速率最快段反应速率最快B B、EFEF段表示反应速率最快，收集到的段表示反应速率最快，收集到的COCO2 2最多最多C C、FGFG段表示收集的段表
28、示收集的COCO2 2最多最多D D、OGOG段表示随着时间的推移，反应速段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增快率逐渐增快注意：注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势斜率意义斜率意义速率速率B延伸延伸拓展拓展外在条件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合数形结合类数形结合类t vB/(mol.L-1.s-1)v正正v逆逆3 3、右图表示密闭容器中进行、右图表示密闭容器中进行的可逆反应的可逆反应A+2B = 2CA+2B = 2C，v vB B/(mol.L/(mol.L-1-1.s.s-1-1) )t t关系如图，则关系如图，则图中图中
29、阴影部分的面积阴影部分的面积表示的意表示的意义为：义为：_._.注意：注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势面积意义面积意义浓度浓度B的物质的量浓度的减少的物质的量浓度的减少延伸延伸拓展拓展数形结合类数形结合类4.4.某溶液中发生反应某溶液中发生反应A=2B+CA=2B+C，v vA A-t-t 的关系如图，已知溶液的的关系如图，已知溶液的体积为体积为2L2L，起始时体系中只有起始时体系中只有A A，请回答下列问题：请回答下列问题：1 1）图中阴影部分的面积表示）图中阴影部分的面积表示0 02min2min内的内的_减小值，减小值，应小于应小于
30、。2 2）2min2min时，时，B B物质的量浓度的取物质的量浓度的取值范围为：值范围为： 。注意：注意：横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势横纵坐标意义；起点、终点、转折点；总趋势面积意义面积意义浓度浓度1mol/LC(B)1.5mol/LC(A)0.75mol/L延伸延伸拓展拓展外在条件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合5 5、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：NaNa2 2S S2 2O O3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+S+H+S+H2 2O,O,下列各组实验中最下列各组实验中最先出现浑浊的是先出现浑浊的是 实实验验反应温反应温度度/NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液溶液稀稀H H2 2SOSO4 4H H2 2O OV/ /mLmLc/ /（molLmolL11）V/ /m mL Lc/ /（molLmolL11）V/ /mLmLA A25255 50 01 110100 01 15 5B B25255 50 02 25 50 02 21010C C35355 50 01 110100 01 15 5D D35355 50 02 25 50 02 21010D D
