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1、第第22课时化学反化学反应速率速率一、化学反应速率一、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，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。2数学表达式：vc/t(c浓度变化，取其绝对值；t时间变化)。3单位：mol/(Ls); mol/(Lmin)。4理解化学反应速率应注意的几个问题 定性比较化学反应的快慢：定性比较化学反应的快慢：可以通过直观的现象(如沉淀出现的快慢、气泡出现的剧烈程度)进行比较。 定量比较化学反应的快慢：定量比较化学反应的快慢：用化学反应速率来比较不同反应进行的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。 固体
2、和纯液体的速率：固体和纯液体的速率：由于固体和纯液体的密度为常数，也即物质的量浓度为常数，根据速率的定义式可知速率也为常数，此时可以用单位时间内物质的量的变化来表示化学反应速率。 定义式中的速率是平均速率，而不是瞬时速率：随着反应进行，反应物的浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减慢，逆反应速率逐渐增大，因此，某一段时间内的反应速率，是平均速率，而不是指瞬时速率。 化学反应速率为正值：化学反应速率为正值：无论浓度的变化是增加还是减少，取其绝对值，所以化学反应速率为正值。【基础题一】反应4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.4
3、5 mol，则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )Av(NH3)0.010 mol/(Ls)Bv(O2)0.001 mol/(Ls)Cv(NO)0.001 mol/(Ls)Dv(H2O)0.045 mol/(Ls)C二、有效碰撞原理二、有效碰撞原理1化学反应的过程：化学反应的过程是反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程，旧键的断裂和新键的形成是通过反应物粒子的相互碰撞来实现，反应物粒子的相互碰撞是反应的先决条件。2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，能发生有效碰撞的分子叫做活化分子(其他条件不变时，对某一反应而言，活化分子在反应
4、物分子中所占的分数是不变的)。活化分子的能量与反应物分子平均能量的差值叫做活化能(活化能的高低与反应热无关)。【基础题二】对于一定条件下进行的化学反应：2SO2O2 2SO3，改变下列条件，可以提高反应物中活化分子百分数的是( )增大压强 升高温度加入催化剂 减小反应物浓度A BC DB【解析】活化分子具有比普通分子更高的能量，若想提高活化分子的百分数，可采用的方法：一是升高温度，提高所有反应物分子的能量，这样能使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而提高了活化分子百分数；二是加入催化剂，降低反应所需要的能量，即降低反应的活化能，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高反应物中活化分子的
5、百分数。三、影响化学反应速率的因素三、影响化学反应速率的因素1内因：反应物的性质、结构(如：钠与水反应和钾与水反应速率明显不同)。2外因浓度：浓度：在其他条件相同时，增大反应物的浓度，正反应速率加快。原因：浓度越大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的几率增大。注意：“浓度”是指气体或溶液的浓度。固体物质的密度恒定，即浓度恒定，固态物质的反应速率与表面积有关。温度：温度：温度升高，反应速率加快(正逆反应速率都加快)。原因：一方面活化分子百分数增加，另一方面含有较高能量的分子间的碰撞频率提高。压强：压强：对于有气体参与的化学反应，压强增大，化学反应速率加快。其原因与浓度相同。注意：只有引起浓度改
6、变的压强才对化学反应速率有影响。催化剂：使用催化剂能改变化学反应速率。原因：催化剂降低反应所需的活化能，使活化分子百分数改变，有效碰撞的几率改变，化学反应速率改变(可逆反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率)。【基础题三】(1)下列说法正确的是( )A增大压强，活化分子百分数增大，化学反应速率 一定增大B升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率 可能增大C加入反应物，使活化分子百分数增大，化学反应 速率增大D一般使用催化剂可以降低反应的活化能，增大活 化分子百分数，增大化学反应速率D(2)下列有关化学反应速率的说法中，正确的是( )A100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适
7、量的 氯化钠溶液，生成氢气的速率不变B用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和 浓硫酸可以加快产生氢气的速率C二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升 高温度，反应速率减慢D汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和 CO2，减小压强，反应速率减慢D【解析】(1)在A中增大压强，活化分子数密度增大，但活化分子百分数没有增大，且对于固体或液体间的反应，化学反应速率不会增大；在B中升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率一定增大；在C中加入反应物，使活化分子数增大，但活化分子百分数不变，化学反应速率增大。(2)选项A中，加入氯化钠溶液，因氯化钠溶液中有溶剂水，则它的加入相当于对盐酸稀释，浓度降
8、低，反应速率减慢；选项B中，改用铁片与浓硫酸反应时，如常温则发生钝化，如加热，则反应生成二氧化硫气体，得不到氢气；选项C中，不论该化学反应是放热反应还是吸热反应，升温，化学反应速率必然加快；对有气体参与的反应，减小压强，气体的浓度降低，反应速率减慢。重要考点重要考点1 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素1用活化分子及碰撞理论解释外界条件对反应速 率的影响条件适应范围活化分子数活化分子百分数单位体活化分子数积反应速率增大浓度有气体或溶液参加反应增加不变增加加快增大压强有气体参加反应不变不变增加加快升高温度任何反应增加增加增加加快(正)催化剂任何反应增加增加增加加快2.“惰性气体”对化学
9、反应速率的影响 我们把与化学反应体系中各反应成分均不起反应的气体统称为“惰性气体”。(1)恒温恒容时恒温恒容时 充入惰性气体 体系总压强增大，但各反应成分分压不变，即各反应成分的浓度不变，化学反应速率不变。(2)恒温恒压时恒温恒压时 充入惰性气体 容器容积增大 各反应成分浓度降低 反应速率减小。提示：如果压强的改变不能引起反应物浓度的变化，则压强对反应速率无影响。对于可逆反应，当外界条件改变时，v(正)、v(逆)均增大或减小，变化程度可能相同，也可能不同。比较化学反应速率快慢时，不要忽视原电池的形成能加快化学反应速率。【考点释例1】硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3H2SO
10、4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(molL1)V/mLc/(molL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【解析】表中给出影响化学反应速率的因素有温度、Na2S2O3溶液的浓度、稀H2SO4的浓度。根据升高温度、增加反应物的浓度反应速率加快即可判断。需要注意的是反应物的浓度是给出的定值，所以不需要考虑H2O的体积。选项D中，反应物的浓度最大且温度也最高，所以反应速率最快而最先出现浑浊。答案：D1.把铝条放入盛有过量稀盐酸的
11、试管中，不影响氢气产生速率的因素是( )A盐酸的浓度 B铝条的表面积C溶液的温度 D加少量Na2SO4D2.设CCO2 2CO(正反应为吸热反应)，反应速率为v1；N23H2 2NH3(正反应为放热反应)，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为( )A同时增大 B同时减小Cv1增大，v2减小 Dv1减小，v2增大【解析】升高温度，无论反应是吸热反应还是放热反应，反应速率均增大。A3.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3Br2 CH3COCH2BrHBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下
12、，获得如下实验数据：实验序号初始浓度c/molL1溴颜色消失所需时间t/sCH3COCH3HClBr20.800.200.00102901.600.200.00101450.800.400.00101450.800.200.0020580分析实验数据所得出的结论不正确的是( )A增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B实验和的v(Br2)相等C增大c(HCl)，v(Br2)增大D增大c(Br2)，v(Br2)增大【解析】从表中数据看，中CH3COCH3、HCl的浓度是相同的，而中Br2的浓度比中的大，结果时间变长，浓度变化和时间均增为原来的两倍，即速率不变，D项错。其他选项依次找出表中两
13、组相同的数据，看一变量对另一变量的影响即可。D重要考点重要考点2 化学反应速率的计算和大小比较化学反应速率的计算和大小比较 同一反应中，对反应物：终了量起始量变化量；对生成物：终了量起始量变化量，各物质变化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。 在同一反应中，同一时段内用不同物质来表示反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。即对于化学反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)：v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。【考点释例2】已知：4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O) mol /(
14、Lmin)表示，则下列关系正确的是()A. v(NH3)v(O2) B. v(O2)v(H2O)C. v(NH3)v(H2O) D. v(O2)v(NO)【解析】系数比规律是指用各个物质所表示的反应速率之比等于反应式中各个物质的系数之比！可以延伸出一些其他比法。【温馨提示】计算化学反应速率的两种常用方法：(1)定义法：vc/t。(2)同一时段内同一反应中用各物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。答案：D1.(湖南株洲市四中2010届高三第一次月)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B增大反应体系的压强
15、，反应速率一定增大C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1，c2，则时间间隔t1t2内，SO3(g)生成的平均速率为vD2.(2010福建)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应(不可逆)，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应在48min间的平均反应速率和推测反应进行到16min时反应物的浓度，结果应是( )A2.5molL1min1和2.0molL1B2.5molL1min1和2.5molL1C3.0molL1min1和3.0molL1D5.0molL1min1和3.0molL1【解析】第8 min与第4 min时反应物浓度差c为10molL1，所以在48 min间的平均反应速率为2.5 molL1min1，可以排除CD两个答案；图中从0 min开始到8 min反应物浓度减低了4倍，根据这一幅度，可以推测从第8 min到第16 min也降低4倍，即由10molL1降低到2.5molL1，所以可以排除A而选B。答案：B
