高三一轮复习化学反应速率及影响因素

高三一轮复习化学反应速高三一轮复习化学反应速率及影响因素率及影响因素1表示方法表示方法用单位时间内反应物或生成物的用单位时间内反应物或生成物的 (常用常用 )变化来变化来表示，其表达式为：表示，其表达式为：v 。2单位：单位：mol/(Ls)或或mol/(Lmin)。3同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系同一反应用不同物质表示的反应速率之间的关系对于任一反应对于任一反应mAnB=pYqZ，v(A)v(B)v(Y)v(Z)。4注意的问题注意的问题(1)化学反应速率是一段时间内的化学反应速率是一段时间内的 ，且无论用反应物还是，且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。用生成物表示均取正值。(2)因固体或纯液体的浓度是常数，故一般不用固体或纯液体表示因固体或纯液体的浓度是常数，故一般不用固体或纯液体表示反应速率。反应速率。(3)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。值可能不同，但表示的意义相同。浓度度物物质的量的量浓度度m n p q平均速率平均速率例例1在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入3mol和和1mol的的H2和和N2，发，发生生 N2+3H2 2NH3，在，在2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol的的NH3，分别用各物质表示该反应的化学反应速率。，分别用各物质表示该反应的化学反应速率。【说明说明】计算反应速率一般运用计算反应速率一般运用“三段思维法三段思维法”，即，即“起始起始”、“转化转化”、“平衡平衡”时的情况来考虑，这种方法的优点在于各物质时的情况来考虑，这种方法的优点在于各物质的量的量及变化非常清晰，一目了然。及变化非常清晰，一目了然。化学反应的速率是通过实验测定的。化学反应的速率是通过实验测定的。n测定方法有测定方法有 n、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；体系压强）；n、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；发射、导电能力等）；n、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。例例22把下列金属分别投入把下列金属分别投入0.1mol/L0.1mol/L盐酸中，能盐酸中，能发生反应但反应最缓慢的是（发生反应但反应最缓慢的是（）A Fe B Al C Mg D CuA Fe B Al C Mg D CuA讨论 例例3实验室用铁与盐酸制取氢气时，采用哪些方实验室用铁与盐酸制取氢气时，采用哪些方法，可以增大铁与盐酸反应速率？法，可以增大铁与盐酸反应速率？1.1.增大盐酸浓度增大盐酸浓度 2.2.将铁片改为铁粉将铁片改为铁粉3.3.升温升温 4.4.加入少量的加入少量的CuSOCuSO4 4粉末粉末(一一)内因内因对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同。对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同。其中重要的外界条件为其中重要的外界条件为:参加反应的物质的性质是参加反应的物质的性质是决定决定化学反应速率的化学反应速率的重要因素。重要因素。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波等都会影响化学反应的速率等。等。(二二)外因外因：二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素那么如何来研究一个反应，研究化学反应原理的如何来研究一个反应，研究化学反应原理的基本基本方法和思路方法和思路是怎样？是怎样？即即:我们从哪些方面来认识一个反应我们从哪些方面来认识一个反应!先认识几个先认识几个概念概念:1、有效碰撞、有效碰撞2、活化分子、活化分子3、活化能、活化能概念模型法概念模型法1有效碰撞理论有效碰撞理论 (1)有效碰撞有效碰撞能够发生能够发生 的分子之间的碰撞。的分子之间的碰撞。(2)活化分子活化分子能量较能量较高高，能够发生，能够发生 的分子。的分子。(3)活化能活化能概念：概念：比比 多出的那部分能量。多出的那部分能量。反应物、生成物的能量与活化能的关系，如图：反应物、生成物的能量与活化能的关系，如图：E1是反是反应的的 。E2是活化分子是活化分子变成生成物分子放出的能量成生成物分子放出的能量(逆反逆反应的活化能的活化能)。反反应热H 。化学反应化学反应有效碰有效碰撞撞活化分子活化分子普通分子普通分子E1E2活化能活化能活化分子活化分子 活化分子百分数=（活化分子数/反应物分子数）100%化学反应能发生的先决条件是：化学反应能发生的先决条件是：反应物分子(离子)之间发生碰撞。化学反应与分子间的有效碰撞化学反应与分子间的有效碰撞频率有关，因此所有频率有关，因此所有能够改变能够改变内能、运动速率以及碰撞几率内能、运动速率以及碰撞几率的外界条件，的外界条件，都可以用来改变、都可以用来改变、控制反应速率。控制反应速率。如果分子间能够发生化学反应：如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向、活化分子碰撞时，必须有合适的取向碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质反应速率理论本质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合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 1 1、浓度、浓度n活活=n总总活活%浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n总总T不变，不变，活活%不变不变n活活增大增大有效碰撞有效碰撞V 应用应用1 1：一定条件下，在一定条件下，在CaCO3（块状）（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：A、增加、增加HCl的浓度的浓度 B、加水、加水 C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D、改加、改加CaCO3粉末粉末 应用应用2 2：若将物质的量相等的若将物质的量相等的HI气体分别放在等容积的两个注射器气体分别放在等容积的两个注射器中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的1/2。其它。其它条件不变，则条件不变，则HI的分解反应速率谁快？的分解反应速率谁快？在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率应速率。应用应用3：如反应：如反应：3KSCN+FeCl3 Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KCl晶体，不会影响晶体，不会影响化学反应速率？化学反应速率？因为反应实质为：因为反应实质为：Fe3+3SCN-Fe(SCN)31、在温度、体积不变的容器中进行反应、在温度、体积不变的容器中进行反应H2+I2=2HI，若反应物，若反应物H2的浓度由的浓度由0.1mol/L降到降到0.06mol/L需需20s，那么由，那么由0.06mol/L降到降到0.036mol/L，所需反应时间，所需反应时间应为（应为（）A、10s B、12s C、12s D、12sCV(0.1mol/L0.06mol)/L/20s=0.002mol/L.st=(0.06mol/L-0.036mol)/L/0.002mol/L.s=12s2.100mL 2.100mL 6mol/LH6mol/LH2 2SOSO4 4与与过过量量锌锌反反应应，在在一一定定温温度度下下，为为了了减减缓缓反反应应进进行行的的速速率率，但但又又不不影影响响生生成成氢氢气气的的总总质质量量，可可向向反反应物中加入适量的（应物中加入适量的（）A.A.碳酸钠（固体）碳酸钠（固体）B.B.水水 C.C.硫酸钾溶液硫酸钾溶液 D.D.硫酸铵（固体）硫酸铵（固体）BC如果分子间能够发生化学反应：如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向、活化分子碰撞时，必须有合适的取向碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨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合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%2 2、压强、压强压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变VC增大增大 压强对于反应速率的影响是压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响通过对浓度的影响实现的实现的 P增大增大C成比例成比例增大，增大，P减小减小C成比例成比例减小减小发散思考发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强只对于有气体参加的反应的速率有影响压强只对于有气体参加的反应的速率有影响（紧扣对（紧扣对C的影响）的影响）其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。大，反应速率加快。1、对于反应、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入、体积不变充入 N2 使压强增大使压强增大C、体积不变充入、体积不变充入 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来的、使体积增大到原来的2倍倍E、体积不变充入氦气、体积不变充入氦气F、压强不变充入氦气、压强不变充入氦气DEF2、改变压强、改变压强(参加反应的气体浓度发生变化参加反应的气体浓度发生变化），会使任何气体），会使任何气体反反应速率发生变化应速率发生变化，但对于反应但对于反应前后气体体积发生变化前后气体体积发生变化的可逆反应，的可逆反应，其正反应速率与逆反应速率变化程度不同，即气体其正反应速率与逆反应速率变化程度不同，即气体体积缩小方向体积缩小方向的的反应速度变化反应速度变化较大较大。解题回顾解题回顾:1、压强对反应速率的影响实质是、压强对反应速率的影响实质是浓度浓度的影响的影响.对于气体反应体系，有以下三种情况对于气体反应体系，有以下三种情况：(1)恒温时恒温时：增大压强，体积缩小，浓度增大，反应速率加快；(2)恒容时恒容时：充入气体反应物，压强增大，浓度增大，速率加快；充入“惰性气体”，总压强增大；但参加反应的各物质浓度不变，反应速率不变。(3)恒压时恒压时：充入“惰性气体”，体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减慢。3、若某一反应只有反应物（或生成物）有气态物质，则改变压、若某一反应只有反应物（或生成物）有气态物质，则改变压强瞬间，即只有正反应（或逆反应）速率发生变化强瞬间，即只有正反应（或逆反应）速率发生变化A1.设设 CO2+C=2CO H0,反反 应应 速速 率率 为为 1；N2+3H2=2NH3H0反反应应速速率率为为2。对对于于上上述述反反应应，当当温温度度升升高高时时，1和和2的的变变化化情情况况为为（）A同时增大同时增大B.同时减少同时减少C.1增大，增大，2减少减少D.1减少，减少，2增大增大碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨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合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%浓度浓度温度温度 一般一般说来，温度每升高说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。T普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子 活活%n活活 V3 3、温度、温度1、把除去氧化膜的、把除去氧化膜的 Mg 条，投入到盛有条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现稀盐酸的试管中，发现 H2 的产生速率的产生速率（v）与时间（）与时间（t）的变化情况如右图所）的变化情况如右图所示，示，t1 t2 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_;t2 t3 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_。vt1 t2 t3 t 其他条件不变，温度升高，反应速率加快其他条件不变，温度升高，反应速率加快注意注意：温度对任何反应的反应速率皆有温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对吸热反应影响程度较大。不同，对吸热反应影响程度较大。1.1.对对某某一一可可逆逆反反应应来来说说，使使用用催催化化剂剂的的作作用是用是()()A.A.提高反应物的平衡转化率提高反应物的平衡转化率B.B.以同样程度改变正逆反应的速率以同样程度改变正逆反应的速率C.C.增大正反应速率，降低逆反应速率增大正反应速率，降低逆反应速率D.D.改变平衡混合物的组成改变平衡混合物的组成B碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨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合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%正催化剂正催化剂降低反应的活化能降低反应的活化能V4 4、催化剂、催化剂 n活活改变反应的途径改变反应的途径活活%n总总不变不变生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化剂无催化剂活化分子能活化分子能量量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂提醒：提醒：使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。间。没特别指明一般指正催化剂没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性催化剂一定的具有选择性其它其它 光、电磁波、超声波光、电磁波、超声波反应物的颗粒大小反应物的颗粒大小溶剂的性质溶剂的性质提供能量提供能量接触面积接触面积溶质的扩散速率溶质的扩散速率理论分析影响化学反应速率的因素理论分析影响化学反应速率的因素影响影响外因外因单位体积内单位体积内有效碰有效碰撞频率撞频率化学化学反应反应速率速率分子总分子总数数活化分子活化分子活化活化百分数百分数分子数分子数增大反应物增大反应物浓度浓度增大压强增大压强（压缩）（压缩）升高温度升高温度催化剂催化剂增加增加增加增加增加增加加快加快增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加加快加快不变不变不变不变增大增大增大增大课堂练习：课堂练习：1、如下图所示，相同体积的、如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容三密闭容器，其中器，其中c容器有一活塞，容器有一活塞，a、b两容器为定容容两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和和O2使三容器压强相等，一定条件下使三容器压强相等，一定条件下发生发生2SO2+O2 2SO3的反应。的反应。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；=起始反应速率关系为起始反应速率关系为Va _Vb _Vc一、化学反应速率的计算方法一、化学反应速率的计算方法归归纳纳二、比较反应的快慢二、比较反应的快慢同一化学反同一化学反应速率用不同物速率用不同物质表示表示时数数值可能不同，比可能不同，比较化化学反学反应速率的快慢不能只看数速率的快慢不能只看数值大小，而要大小，而要进行一定的行一定的转化。化。(1)原数原数值是用不同物是用不同物质的的变化表示的，化表示的，应该换算成用同一种算成用同一种物物质表示；表示；(2)单位不同的，位不同的，应该换算成相同算成相同单位，然后再位，然后再进行比行比较。1、对于可逆反应、对于可逆反应A(g)3B(g)2C(g)，在不同条件下的化，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是()Av(A)0.5 mol/(Lmin)Bv(B)1.2 mol/(Lmin)Cv(C)0.4 mol/(Lmin)Dv(C)1.1 mol/(Lmin)记录记录本题可以采用归一法进行求解，可以通过方程式的化学计本题可以采用归一法进行求解，可以通过方程式的化学计量数将不同物质的反应速率折算成同一物质的反应速率进行比较量数将不同物质的反应速率折算成同一物质的反应速率进行比较，B项中对应的项中对应的v(A)0.4 mol/(Lmin)；C项中对应的项中对应的v(A)0.2 mol/(Lmin)；D项中对应的项中对应的v(A)0.55 mol/(Lmin)。【答案】【答案】D三、影响化学反应速率的因素及速率图像三、影响化学反应速率的因素及速率图像特特别提醒提醒(1)浓度改度改变时反反应速率速率图像的像的变化中，化中，v(正正)或或v(逆逆)是是连续的，无跳的，无跳跃性性，如，如；温度、；温度、压强强改改变时其其图像中像中v(正正)或或v(逆逆)是是不不连续的，有跳的，有跳跃性，性，如如。(2)条件条件对v(正正)、v(逆逆)的影响的影响趋势是一致的，即是一致的，即v(正正)增大增大时，v(逆逆)也一定增大也一定增大(改改变浓度的瞬度的瞬间除除外外)，只是倍数可能不同。，只是倍数可能不同。结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！30