化学反应速率拔高精品课件.

第2章化学反应的方向、限度与速率第3节化学反应的速率一.化学反应速率概念:用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.数学表达式:v=∆c/∆t.单位：mol/(L.s)或mol/(L.min)例1．反应Ｎ２＋３Ｈ２２ＮＨ３在２Ｌ的密闭容器内发生，５min内ＮＨ３增加了0.1mol。求以ＮＨ３、Ｈ２、Ｎ２分别表示的反应速率。注意：1、化学反应速率的表示必须用化学式来指明具体的物质2、一定条件下，用不同的物质来表示某反应的速率，其数值往往不同，但速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比。2、一般来说，化学反应的速率随着反应的进行在不断变化。因此某一时间段内的反应速率实际是指这一时间段内的平均速率，而不是指瞬时速率。拓展视野P56化学反应速率是通过实验测定的测定方法有∶１、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；量气法２、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；比色法、电导法测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内反应体系中某物质浓度的变化影响化学反应速率的因素（一）内因：物质本性——主要因素例：把下列金属分别投入0.1mol/l硫酸中，能发生反应但反应最缓慢的是（）AFeBAlCMgDCuA（二）外因：浓度、温度、压强、催化剂等(主要)。外界条件对化学反应速率的影响有效碰撞理论简介：化学反应能发生的先决条件是：反应物分子之间发生碰撞。但是并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有具备一定能量和满足一定取向的分子相互碰撞才可能发生反应。有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。活化分子：能够发生有效碰撞的分子。活化分子能量高。活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）×100%以篮球队员投球为例请分析没有投中的原因并不是所有的碰撞都能引发化学反应在千万次的碰撞中，只有少数才能发生反应。这种能够发生反应的碰撞称为有效碰撞。即：有效碰撞是发生化学反应的充分条件。有效碰撞有效碰撞足够的能量合适的碰撞的方向活化能：普通反应物分子形成活化分子所吸收的能量（或者说活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值）。通常用Ea表示，单位：kJ／moL不同的反应具有不同的活化能（课本60页表2－3－4）活化能越低，活化分子数越多，反应速率越快活化能越高，活化分子数越少，反应速率越慢反应过程EaΔH生成物反应物分子运动相互碰撞分子具有足够的能量活化分子有合适的取向有效碰撞发生化学反应化学反应发生的条件化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关，因此所有能够改变内能、运动速率，以及碰撞几率的外界条件，都可以用来改变、控制反应的速率。例如：加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂等反应物的浓度与化学反应的速率之间的定量关系探究：1、浓度对化学反应速率的影响小组完成教材Ｐ５7《交流·研讨》实验编号12345C(HI)/mol·L-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/mol·L-10.1000.1000.1000.2000.300v/mol·L-1·s-10.00760.01530.02270.01510.0228请找出化学反应速率与C(HI)、C(H2O2)之间的关系,并尝试写出相应的数学表达式阅读课本P57交流研讨相关资料，找出化学反应速率与c(H2O2)以及c(HI)之间的关系，写出相应的数学表达式1、浓度对化学反应速率的影响。数学表达式为：v＝kc（H2O2）c（HI）说明：k为反应速率常数，表示单位浓度下的化学反应速率。通常，k越大，反应速率越快。k与浓度无关，但受温度、催化剂等因素的影响。不同的速率表达式中，k的单位可能不同交流研讨阅读课本P58表2-3-2相关资料，回答问题：总反应的反应速率表达式与其化学方程式之间有无必然的联系？总反应速率表达式是实验测定的结果，不能根据化学方程式直接写出，反应速率表达式中浓度项的方次与化学方程式中的系数无确定的关系。根据以上分析请你总结浓度对化学反应速率的影响规律？并试着用有效碰撞理论解释解释：当反应物的浓度增大时，活化分子百分数虽然相同，但单位体积内活化分子数相应的增多，有效碰撞的机会增大，反应速率必然增大。规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率2.压强对反应速率的影响对于有气体参加的反应：（其它条件不变）增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。注意：压强对反应速率的影响，实际是浓度对反应速率的影响压强改变浓度改变反应速率改变[讨论]恒容条件下，往合成氨的反应N2+3H2=2NH3中充入He气，体系的压强如何改变？反应速率是否改变？对于压强的改变，只有引起反应体系中物质浓度的变化，才对反应速率产生影响。3、温度对化学反应速率的影响阅读课本P59交流研讨资料，讨论以下问题：1.温度对化学反应速率有怎样的影响规律？2.升高相同的温度，对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗？规律：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。范托夫经验规律：一般温度每升高10K，反应速率增加2~4倍。不同阿伦尼乌斯经验公式：k=Ae－RTk为反应速率速率常数，R为摩尔气体常量，T为热力学温度,Ea为活化能,A为比例系数。P61追根寻源经验公式适用范围基元反应Ea公式表明：当Ea0时，T升高，k增大，故v增大；Ea越大，温度对v的影响越大原因：分子获得更高的能量活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快温度升高4、催化剂对化学反应速率的影响阅读课本P62交流研讨资料，讨论以下问题：1.催化剂对化学反应速率有怎样的影响规律？2.与其他因素相比，影响程度如何？为什么？反应路径Ea1Ea2Ea3ΔHO3+O氯催化臭氧分解历程示意图O2+O2解释：催化剂通过参与反应改变反应历程降低反应的活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，来提高化学反应速率。注意：催化剂同等程度的增大或减小正逆反应速率，不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率催化剂具有选择性，高效性等特性1、浓度：活化分子百分数不变，活化分子数目改变当其他条件不变时，增大反应物浓度加快化学反应速率，反之则减慢。3、温度：改变活化分子百分数当其他条件不变时，升高温度加快化学反应速率，反之则减慢。2、压强：相当于改变浓度（在密闭容器中进行的气体反应）当其他条件不变时，增大压强加快化学反应速率，反之则减慢。4、催化剂：催化剂通过参与反应改变反应历程降低反应活化能来有效提高化学反应速率催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率压强对化学反应速率的影响有气体存在的反应：1.压强增大→体积缩小→浓度增大→单位体积的活化分子数增加→化学反应速率增大2.恒容条件下,充入与反应有关的气体→浓度增大→单位体积的活化分子数增加→化学反应速率增大3.恒容条件下,充入与反应无关的气体→浓度不变→单位体积的活化分子数不变→化学反应速率不变4.恒压条件下,充入与反应无关的气体→体积变大→浓度变小→单位体积的活化分子数变少→化学反应速率变慢练习1：对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（）A、温度B、浓度C、压强D、催化剂C练习2：设C+CO22CO(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H22NH3(正反应放热)反应速率为v2，当温度升高时，v1和v2变化情况为（）A、同时增大B、同时减小C、v1减少，v2增大D、v1增大，v2减小A已知在一定条件下发生下列反应2X+W=Y+Z，Y+N=W+Z则总反应方程式为__________。其中X、N为______W为_______Y为________。2X+N=2Z反应物催化剂中间产物练习3：采用哪些方法可以增加Fe与盐酸反应的化学反应速率？动脑时间用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是()A、加热B、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C、滴加少量CuSO4溶液D、不用铁片，改用铁粉B100mL6mol/LH2SO4与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总质量，可向反应物中加入适量的（）A.碳酸钠固体B.水C.硫酸钾溶液D.硫酸铜固体BC把除去氧化镁的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，发现产生H2的速率的变化情况如右图所示，其中t0－t1速率变化的主要因素是：t1－t2速率变化的主要因素是：Vt0t1t2t在C(固)+CO2(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CO2；（4）恒容下充入N2；（5）恒压下充入N2哪些措施能够使反应速率增大？为什么？答案：（1）（3）某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：（1）该反应的化学方程式为.（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为.3X+Y=2Z0.05mol/(L·min)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，在一可变容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（）A.增加C的量B.将容器体积缩小一半C.保持温度和体积不变，充入HeD.保持温度和压强不变，充入HeE.增加H2的量ACKClO3和NaHSO3间的反应生成Cl-和SO42-离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，试说明:(1)为什么反应开始时，反应速率增大？(2)反应后期速率降低的主要原因是什么？反应速率时间