教育专题：【化学】《化学反应速率》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 化学反应速率 和化学平衡,第一节 化学反应速率,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,、,min,、,h,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,v=,n/(Vt,),注意：,1,、通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，所以反应速率是正值。,2,、中学阶段的化学反应速率是平均速率。,3,、浓度仅指溶液或气体的，固体、纯液体无浓度可言。,【例题】在,2,L,的密闭容器中，加入1,molN,2,和3,molH,2,，,发生,N,2,+3H,2,=2NH,3,，,在2,s,末时，测得容器中含有0.4,mol,的,NH,3,，,求该反应的化学反应速率。,起始浓度,(mol/L),2,s,末浓度,(mol/L),观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？,问题1,变化浓度,(mol/L),三步法,0.5,1.5,0,0.2,0.2,0.3,0.1,0.4,1.2,5,、一定温度下，向一个容积为,2L,的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入,1molN,2,和,3mol H,2,，,3min,末测此容器内压强是起始时压强的,0.9,倍。在此时间内用,H,2,的量的变化来表示该反应的平均反应速率 是（）,A,、,0.2 mol/,Lmin,B,、,0.6,mol/,Lmin,C,、,0.1,mol/,Lmin,D,、,0.4,mol/,Lmin,C,6,、将固体,NH,4,Br,置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应：,NH,4,Br(s)NH,3,(g)+HBr(g),2HBr(g)Br,2,(g)+H,2,(g),2min,后，测知,H,2,的浓度为,0.5mol/L,，,HBr,的浓度为,4mol/L,，,若上述反应速率用,V,(NH,3,),表示，求,V,(NH,3,),第二节影响化学反应速率的因素,影响反应速率的因素,内因（主要因素）：参加反应物质的性质,化学反应的本质：反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程,外因：,浓度：,压强：,温度：,催化剂：,其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。,一、有效碰撞模型,1,、假设：在一洁净的容器中，使氢气与氧气按体积比,2,：,1,的比例混合，气体分子因自由运动而不断发生碰撞，研究表明：如果在常温常压下每个氢分子、氧分子自身或它们之间的碰撞几率为,2.355,X,10,10,次,/,秒。若每次碰撞都能发生反应的话，则化学反应瞬间即可完成。,2,、结论：并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应,-,有效碰撞,普通分子,活化能,活化分子,合理取向,有效碰撞,新物质,能量,（,1,）碰撞过轻（,2,）碰撞取向不好（,3,）活化分子的有效碰撞,HI,分子的几种可能的碰撞模式,活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子,活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分,E,1,的涵义：,E,2,的涵义：,E,1,-E,2,的涵义：,分子,运动,相互,碰撞,分子具有,足够能量,有,合适的取向,有效碰撞,化学反应,活化分子,有效碰撞理论,一、浓度对反应速率的影响,浓度增大,单位体积内,n,总,T,不变，,活,%,不变,n,活,增大,有效碰撞,V,1,、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率,注意：对于固体或纯液体，无浓度可言，,反应速率与接触面积有关,应用,2,：,若将物质的量相等的,HI,气体分别放在等容积的两个针桶中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的,1/2,。其它条件不变，则,HI,的分解反应速率谁快？,应用,3,：,如反应：,3KSCN+FeCl,3,=,Fe(SCN),3,+3KCl,若在上述反应体系中加入,KCl,晶体，不会影响化学反应速率？,应用,1,：,一定条件下，在,CaCO,3,（,块状）,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O+CO,2,反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：,A,、,增加,HCl,的,浓度,B,、,加水,C,、,增加同浓度盐酸的量,D,、,改加,CaCO,3,粉末,2,、应用举例,压强增大,体积减小,其他条件不变,V,C,增大,1,、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,二、压强对反应速率的影响,2,、注意点：,压强只对于有气体参加的反应的速率有影响,压强对于反应速率的影响是通过对,浓度,的影响实现的,在,N,2,+3H,2,2NH,3,中，当其他外界条件不变时,减小体系压强，该反应的速率怎么变？,在反应中保持体系容积不变，充入,N,2,，,反应的速率怎么变？,在反应中保持体系容积不变，充入,He,，,反应的速率怎么变？,在反应中保持体系压强不变，充入,He,，,反应的速率怎么变？,3,、应用举例,三、温度对反应速率的影响,1,、其他条件不变，温度升高，反应速率加快,T,普通分子变为活化分子,活,%,n,活,V,2,、一般说来，温度每升高,10,，速率增加,2-4,倍。,V,倍数值,（,t2-t1)/10,=,变化后的反应速率,注意：该规律对固、液、气三态都适应，,对放热反应、吸热反应都适应。,例,1,、对于反应,M+N,P,，如果温度每升高,10,，反应速率增加为原来的,3,倍。在,10,时完成反应的,10%,需要,54min,，将温度提高到,40,完成反应的,10%,需要的时间为,()A.2min,B.3min,C.6min,D.9min,3,、应用举例,2,、把除去氧化膜的,Mg,条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现,H,2,的产生速率（,v,）,与时间（,t,）,的变化情况如右图所示，,t,1,t,2,速率变化的主要原因是,:_;,t,3,t,4,速率变化的主要原因是,:_,。,v,t,1,t,2,t,3,t,4,正催化剂,降低反应的活化能,V,n,活,活,%,n,总,不变,1,、加入催化剂可以加快反应的速率,生成物平均能量,活化分子具有能量,反应物平均能量,能量,无催化剂,活化分子能量,反应物平均能量,生成物平均能量,有催化剂,四、催化剂对反应速率的影响,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间。,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，对不发生的反应无作用,催化剂具有一定的选择性,2,、注意点,五、其他因素对化学反应速率的影响,如反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场、原电池等,内因：物质本身的性质,外因：见表。,(,正,),增,.(,负,),减。,减,增,减,增,减,增,反应速率（正、逆）,改变活化能,使用催化剂,活化分子百分数,降低,温度,活化分子百分数,升高,温度,活化分子总数,减小,压强（气体）,活化分子总数,增大,压强（气体）,活化分子总数,减小,反应物浓度,活化分子总数,增大,反应物浓度,原因,条件 影响,结论：外界条件对正逆反应速率的最终变化为同增同减。,增大反应物的浓度,使反应速率加快的主要原因（）,对于气体参与体系,增大压强,使反应速率加快的主要原因是（）,升高温度,使反应速率加快的主要原因是（）,使用催化剂,使反应速率加快的主要原因是（）,A,、,活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数,B,、,增大分子的运动速率而使有效碰撞增加,C,、,升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加,D,、,降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加,A,A,C,D,练习：,下列说法正确的是（,）,A,、,一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率。,B,、,增大压强，肯定会加快化学反应速率。,C,、,活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。,D,、,能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。,D,在,C(,固,)+CO,2,(,气,)=2CO(,气,),的反应中。现采取下列措施：,（,1,）增大压强；（,2,）增加碳的量,（,3,）通入,CO,2,；（,4,）,恒容下充入,N,2,；,（,5,）,恒压下充入,N,2,哪些措施能够使反应速率增大？为什么？,答案,：（,1,）（,3,）,练习：,下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（）,A,、,增大浓度,B,、,增大压强,C,、,升高温度,D,、,使用催化剂,练习,3,：,D,练习,4,、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成,H,2,的总量，可向其中加入适量的（）,A,、,Na,2,CO,3,晶体,B,、,NaOH,晶体,C,、,水,D,、,CH,3,COONa,晶体,C D,5,、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 （）,A,、,盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍,B,、,盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半,C,、,盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量,D,、,盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍,E,、,加入,CaCl,2,溶液,F,、,加入,CaCl,2,固体,G,、将,CaCO,3,用,CaCO,3,粉末代替,BG,6,、硫代硫酸钠（,Na,2,S,2,O,3,）,与稀硫酸发生如下反应：,Na,2,S,2,O,3,+H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,+SO,2,+S+H,2,O,下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）,（,1,）,10,时,0.1 mol/L Na,2,S,2,O,3,和,0.1 mol/L H,2,SO,4,各,5,mL,（,2,）,10,时,0.1 mol/L Na,2,S,2,O,3,和,0.1 mol/L H,2,SO,4,各,5,mL,，,加水,10mL,（,3,）,20,时,0.1 mol/L Na,2,S,2,O,3,和,0.1 mol/L H,2,SO,4,各,5,mL,（,4,）,20,时,0.2mol/L Na,2,S,2,O,3,和,0.1 mol/L H,2,SO,4,各,5,mL,，,加水,10,mL,C,