《高三化学高考复习强化双基系列课件46《化学反应速率和方向》 全国通用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三化学高考复习强化双基系列课件46《化学反应速率和方向》 全国通用（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2010届高考化学复习强化双基系列课件 46化学反应速率和方向一、化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率的概念、化学反应速率的概念 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢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。程度的物理量。通常用来表示单位时间内反应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。物浓度的减少或生成物浓度的增加。单位：单位：mol/(LS)或或mol/(Lmin)或或mol/(Lh)数学表达式：数学表达式：c(B)tv(B) 在反应中对于固体或纯液体而言，其物质的量浓度在反应中对于固体或纯液体而言，其物质的量浓度无意义，所以不用它们来表示化学反应速率
2、无意义，所以不用它们来表示化学反应速率特点：特点：对于同一化学反应，可以用不同物质来表示对于同一化学反应，可以用不同物质来表示对于同一化学反应，可以用不同物质来表示对于同一化学反应，可以用不同物质来表示其反应速率，其反应速率，其反应速率，其反应速率，不同物质的反应速率之比等于化学反应不同物质的反应速率之比等于化学反应不同物质的反应速率之比等于化学反应不同物质的反应速率之比等于化学反应的计量数之比。的计量数之比。的计量数之比。的计量数之比。一、化学反应速率一、化学反应速率2、有关反应速率计算的习题讨论、有关反应速率计算的习题讨论(1) 某温度时，在某温度时，在某温度时，在某温度时，在2L2L容器
3、中容器中容器中容器中X X、Y Y、Z Z三种物质的物质的量随时三种物质的物质的量随时三种物质的物质的量随时三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示，由图中间的变化曲线如图所示，由图中间的变化曲线如图所示，由图中间的变化曲线如图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式数据分析，该反应的化学方程式数据分析，该反应的化学方程式数据分析，该反应的化学方程式为：为：为：为： 。反应。反应。反应。反应开始至开始至开始至开始至2min2min，Z Z的平均反应速率的平均反应速率的平均反应速率的平均反应速率为为为为 。 n/molt/min 1 2 30.10.20.30.40.50.60.70.80.9
4、1.01.11.2YXZ3X + Y 2Z0. 05mol/(Lmin)一、化学反应速率一、化学反应速率2、有关反应速率计算的习题讨论、有关反应速率计算的习题讨论B(2)将将将将4 mol A4 mol A气体和气体和气体和气体和2 mol B2 mol B气体在气体在气体在气体在2 L2 L的容器中混合并的容器中混合并的容器中混合并的容器中混合并在一定条件下发生如下反应在一定条件下发生如下反应在一定条件下发生如下反应在一定条件下发生如下反应 2A(g) + B(g2A(g) + B(g) 2C(g) 2C(g) 若经若经若经若经2 s2 s（秒）后测得（秒）后测得（秒）后测得（秒）后测得C
5、C的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为0.6 molL0.6 molL-1-1，现有下，现有下，现有下，现有下列几种说法：列几种说法：列几种说法：列几种说法： 用物质用物质用物质用物质A A表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.3 molL0.3 molL-1-1s s-1 -1 用物质用物质用物质用物质B B表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.6 molL0.6 molL-1-1s s-1 -1 2 s2 s时物质时物质时物质时物质A A的转化率为的转化率为的转化率为的转化率为70% 7
6、0% 2 s2 s时物质时物质时物质时物质B B的浓度为的浓度为的浓度为的浓度为0.7 molL0.7 molL-1 -1 其中正确的是（其中正确的是（其中正确的是（其中正确的是（ ） A.A. B. B. C. C. D. D.一、化学反应速率一、化学反应速率3、有效碰撞理论、有效碰撞理论（1 1）有效碰撞：）有效碰撞： 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，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能发生反应的碰撞称为有效碰撞。有效碰撞。有效碰撞必须满足两个条件：有效碰撞必须满足两个条件：一是发生碰撞的分子具有
7、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碰撞。发生碰撞。（2 2）活化分子：）活化分子：（3 3）活化分子百分数：）活化分子百分数：在化学反应中，能量较高，有可能发在化学反应中，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。指活化分子在反应物分子中指活化分子在反应物分子中所占的百分数。所占的百分数。一、化学反应速率一、化学反应速率3、有效碰撞理论、有效碰撞理论（4 4）有效碰撞的碰撞角度：）有效碰撞的碰撞角度：（5 5）活化能：）活化能： 是指活化分子的平均是指活化分子的平均能量与普通反应物分能量与普通反应物分
8、子的平均能量的差值。子的平均能量的差值。足够的能量和恰当的碰撞角度足够的能量和恰当的碰撞角度注意：注意：a.活化分子的碰撞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，有效碰撞次数就越活化分子数越多，有效碰撞次数就越多，反应速率就越快。多，反应速率就越快。E反应物反应物E生成物生成物E活化分子活化分子一、化学反应速率一、化学反应速率4、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素反应物性质、反应历程等反应物性质、反应历程等（1）内因）内因（2）外因）外因 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
9、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一、化学反应速率一、化学反应速率4、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素a. 影响程度：影响程度：催化剂催化剂温度温度浓度和压强浓度和压强b. 压强的影响机理：压强的影响机理：压强通过改变浓度影响速率压强通过改变浓度影响速率c. 固体，纯液体固体，纯液体的浓度
10、均可视作常数。因固体物质间的浓度均可视作常数。因固体物质间的反应只与接触面积有关，故固体物质的量的改变对的反应只与接触面积有关，故固体物质的量的改变对反应速率无影响。反应速率无影响。d. 非反应气体对反应速率的影响非反应气体对反应速率的影响（4）注意事项）注意事项N2、H2 、NH3HeC不变不变V不影响不影响N2、H2 、NH3HeC减小减小V 减小减小（3）其它：）其它：固体颗粒大小、光、电、射线等。固体颗粒大小、光、电、射线等。一、化学反应速率一、化学反应速率5、影响化学反应速率的习题讨论、影响化学反应速率的习题讨论（1）pH相同相同,体积也相同的盐酸与醋酸溶液体积也相同的盐酸与醋酸溶液
11、,分别同时分别同时与过量的锌粒与过量的锌粒(大小相同大小相同)反应反应,正确的描述为（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)C（2 2）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，反应，反应速率增加为原来的速率增加为原来的3倍。在倍。在10时完成反应的时完成反应的1
12、0%需要需要54min，将温度提高到，将温度提高到40完成反应的完成反应的10%需要的时需要的时间为（间为（ ）A.2 min B.3 min C.6 min D.9 min A一、化学反应速率一、化学反应速率5、影响化学反应速率的习题讨论、影响化学反应速率的习题讨论（3）用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能使氢气生成速率加大的是（使氢气生成速率加大的是（ ）A加少量加少量CH3COONa固体固体 B加水加水C不用稀硫酸，改用不用稀硫酸，改用98%浓硫酸浓硫酸 D不用铁片，改用铁粉不用铁片，改用铁粉 E.滴几滴硫酸铜溶液滴几滴硫酸铜溶液DEAC（4）
13、反应反应C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 在一可变容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积的密闭容器中进行，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N2使体系体积增大使体系体积增大 一、化学反应速率一、化学反应速率5、影响化学反应速率的习题讨论、影响化学反应速率的习题讨论（5）对于一个气态反应体系，如图所示，表示的是反对于一个气态反应体系，如图所示
14、，表示的是反应速率和时间关系，其中应速率和时间关系，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，则该条件可能是（是改变条件后出现的情况，则该条件可能是（ ）A.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ADvV正V逆t1t2t3t二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向1、自发反应、自发反应在在一定条件一定条件下，下，无需外界帮助无需外界帮助就能自动进行的反应就能自动进行的反应 。(1) 一定条件指的是一定温度和一定压强，一定条件指的是一定温度和一定压强，外界帮助可以是如通电光照等。外界帮助可以是如通电光照等。
15、(2)自发反应在自发反应在恰当条件恰当条件下才能实现。下才能实现。说明：说明：2.焓变与反应方向焓变与反应方向化学反应方向的能量判据：化学反应方向的能量判据：(1)(1)对于化学反应而言，绝大多数的放热反应对于化学反应而言，绝大多数的放热反应能自发进行，且放出的热量越多，体系能量降能自发进行，且放出的热量越多，体系能量降低越多，反应越完全。低越多，反应越完全。(2)(2)焓变（焓变（HH）是决定反应能否自发进行的因素）是决定反应能否自发进行的因素之一，但不是唯一因素。之一，但不是唯一因素。体系趋向于从高能状态转变体系趋向于从高能状态转变为低能状态（为低能状态（H 0）。）。说明：说明：二、化学
16、反应进行的方向二、化学反应进行的方向3、熵变与反应方向、熵变与反应方向 研究表明，除热效应外，决定反应能否自发研究表明，除热效应外，决定反应能否自发进行的另一因素进行的另一因素体系的混乱度（熵体系的混乱度（熵S S）。）。熵：熵：衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵，用符号S S表示。表示。对于同一物质：对于同一物质：S(g) S(l) S(s)熵变：熵变： 反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变反应前后体系的熵的变化叫做反应的熵变. .用用SS表示。表示。说明：说明： S 0 说明反应的混乱度增大。反说明反应的混乱度增大。反应的应的 S越大越大,越有利于反应
17、自发进越有利于反应自发进行，这个判据叫行，这个判据叫熵判据。熵判据。二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向4、化学反应能否自发进行的判据、化学反应能否自发进行的判据 体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。所以要正确判断一个反应是否能自发进行，的倾向。所以要正确判断一个反应是否能自发进行，必须综合考虑反应的必须综合考虑反应的焓变焓变H即能量判据即能量判据和和熵变熵变S 即熵判据。即熵判据。HS一定一定能能自发进行自发进行例：例： Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)一定一定不能不能自发进行自发进行例：
18、例：CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l) CaCO3(s)+2HCl(l)高温高温下能自发进行下能自发进行低温低温下能自发进行下能自发进行例：例：CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)例：例：NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向4、化学反应能否自发进行的判据、化学反应能否自发进行的判据 G= H-T S0 不自发不自发小结：小结：反应自发性与焓变、熵变的关系反应自发性与焓变、熵变的关系H HS S自发性自发性示例示例0 00 0低温下自发低温下自发氢气、氧气燃烧氢气、氧气燃烧0 00 0所有温度下都自发所有温度下都自发镁条与酸反应
19、镁条与酸反应0 00 0所有温度下都不自发所有温度下都不自发COCO分解成碳和氧气分解成碳和氧气0 00 0高温下自发高温下自发CaCOCaCO3 3 分解分解反应的自发性与反应条件的关系反应的自发性与反应条件的关系(1)自发反应也需要一定的条件自发反应也需要一定的条件;(2)放热反应也不一定自放热反应也不一定自发发;(3)吸热反应一定条件下也可以自发吸热反应一定条件下也可以自发.习题讨论习题讨论1. 下列过程是非自发的是下列过程是非自发的是 （ ） A. 水由高处向低处流水由高处向低处流 B. 天然气的燃烧天然气的燃烧 C. 铁在潮湿空气中生锈铁在潮湿空气中生锈 D. 室温下水结成冰室温下水
20、结成冰D2.下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A. 放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 B. 自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变少或不变 C. 自发反应在恰当条件下才能实现自发反应在恰当条件下才能实现 D. 自发反应在任何条件下都能实现自发反应在任何条件下都能实现C习题讨论习题讨论3. 25和和1.01105Pa时，反应时，反应: 2N2O5(g) = 4NO2(g) + O2(g) H= + 56.76 kJmol-1 ，能自发进行的原因是（能自发进行的原因是（ ）A. 是吸热反应是吸热反应 B. 是放热反应是放热反应C. 是熵减少的反应是熵减少的反应D. 熵增大效应大于能量效应熵增大效应大于能量效应D
