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专题二 化学反应与能量变化,第一节 化学反应速率,2H2 + O2 = 2H2O，反应在常温下就有发生的趋势，但反应速度太小，将氢气和氧气放在同一容器中，长久也看不到生成水的迹象。,化学反应是否是越快越好呢？举例说明？,速度指单位时间内某种物理量的变化值。如：米/秒，千米/小时。,化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。,浓度常用单位 mol/L,时间常用单位 s 或 min,化学反应速率常用单位 mol/Ls 或 mol/Lmin,表达式： v = c/t,一、化学反应速率的表示,【例题】在2L的密闭容器中，加入1mol N2和3mol H2，发生 N2 + 3H2 =2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。,N2 + 3H2 = 2 NH3,起始浓度（mol/L） 0.5 1.5 0,2s末浓度（mol/L）,0.2,1.2,0.4,v(N2)= (0.5-0.4)/2=0.05mol/Ls,v(H2)= (1.5-1.2)/2=0.15 mol/Ls,v(NH3)= (0.2-0)/2=0.1mol/Ls,二、外界条件对反应速率的影响,内因：反应物的分子结构,外因：浓度、温度、压强、催化剂,1、浓度对反应速率的影响,实验,在两支装有少量大理石的试管里，分别加入等体积1mol/L和0.1mol/L的盐酸,现象,加入1mol/L盐酸的试管产生气体速度更快。,结论,其他条件不变，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率,浓度增大,单位体积内活化分子的数目增大,碰撞机会增多,有效碰撞增多,反应速率增大,为什么浓度能影响化学反应速率呢？,有效碰撞理论,1、浓度对反应速率的影响，只适用于气体与液体，不适用于固体,备注,2、反应速率快慢与浓度有关，而与物质的总量无关,3、相同量的固体参加反应，表面积越大，反应速率越快,例、把下列四种X溶液分别加进4个均盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，并立即都加入水稀释至50mL，此时X和盐酸进行反应，其中反应速率最快的是 A、20mL,2.5mol/L B、20mL,2mol/L C、10ml,5mol/L D、30mL,2mol/L,D,例、对10mL 1mol/L盐酸与一小块大理石的化学反应 CaCO3 + 2HCl= CaCl2 + CO2 + H2O,下列措施能使化学反应速率提高的是 A、加入一定量的CaCl2 B、加入5mL 1.5mol/L盐酸 C、加入15mL 0.5mol/L盐酸 D、加入5mL H2O,B,析：CaCl2是生成物，其浓度的增大不能增大反应速率。 影响反应速率的是浓度，与总量没有必然的联系。,2、压强对化学反应速率的影响,在温度一定时，一定量气体的体积与其所受压力成反比,当压强增加到原来的2倍时，气体的体积就缩小到原来的1/2，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。即气体反应物的浓度增大，反应速率增大。,结论,对有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢,备注,1、全部由固体或液体参加的反应，压强的改变对反应速率没有影响,2、压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同方法改变反应的压强时，应从本质出发，具体分析。 若气体反应物浓度增大，则反应速率增大。若浓度不变，则反应速率不变；浓度减小，反应速率减小。,例、在一密闭容器中，加入SO2和O2发生2SO2 + O2 = 2SO3，试分析下列情况对反应速率的影响。,1、容器体积变为原来的2/3,2、容器体积不变，加入SO2，（O2）,3、恒温、恒压时，充入惰性气体,4、恒温、恒容时，充入惰性气体,3、温度对化学反应速率的影响,当其他条件不变的的情况时，升高温度可以增大反应速率。,结论,原理,升高温度时反应物的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变为活化分子，增加了 反应物中活化分子的 百分数，从而使有效碰撞的次数增多，反应速率加快。,经验规律,温度每升高10，化学反应速率通常增大到原来的24倍。,升高温度，反应物能量增加,活化分子增多,有效碰撞增多,反应速率增大,1、温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还是吸热反应都适用。,2、温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。,4、催化剂对化学反应速率的影响,实验,在两支试管里分别加5mL质量分数为5%的H2O2溶液溶液和3滴洗涤剂； 向其中一支试管加少量MnO2粉末，,现象,加入MnO2的试管，立即产生大量的气泡。没有假如MnO2的试管只有少量气泡出现,结论,催化剂能够改变化学反应速率,5、其他因素对化学反应速率的影响,光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶剂等对反应速率也有影响。,在各种外界条件中，温度对反应速率的影响能适应所有的反应。,本题中影响其反应速率的 主要因素是浓度 温度。 从t1t2虽然浓度是逐渐降低的，但由于反应放热，温度升高起主要作用，所以速率由慢到快， t2t3 由于c (HCl)下降成为主要因素，速率减小,温度升高,盐酸浓度下降,
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