19化学反应速率及其影响因素

第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡最新考纲下载1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。3.了解化学反应的可逆性。第七章化学反应速率、化学平衡最新考纲下载4.了解化学平衡建立的过程。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。第七章化学反应速率、化学平衡第19讲化学反应速率及其影响因素第七章化学反应速率、化学平衡一、化学反应速率1．化学反应速率的概念：用单位时间里反应物浓度的______或生成物浓度的______来表示。2．数学表达式：________。3．单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)。减少增加v＝ΔcΔt第七章化学反应速率、化学平衡4．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mA＋nB===pY＋qZ，v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)＝___________。m∶n∶p∶q第七章化学反应速率、化学平衡5．应注意的几点说明(1)同一反应里，用不同物质的浓度变化来表示反应速率时，其数值不一定相同，故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是相同的，均表示该化学反应的快慢。(2)同一反应里，各物质表示的反应速率之比等于_____________________________，也等于同一时间内_______________________。化学方程式中化学计量数之比有关物质浓度变化之比第七章化学反应速率、化学平衡(3)化学反应速率是某段时间内的平均速率而不是瞬时速率。(4)对于固体或纯液体参加的化学反应，因其密度不变，在反应中浓度也不改变，故不用纯固体、纯液体表示反应速率。第七章化学反应速率、化学平衡1．在反应mA＋nB===pC＋qD中，若vA＝4mol·L－1·min－1，而vB＝1mol·L－1·min－1，能否说明A表示的反应速率比B表示的反应速率快？第七章化学反应速率、化学平衡提示：不一定，因为化学反应速率与其化学计量数成正比，由于m、n数值不知道，故无法判断。第七章化学反应速率、化学平衡二、影响化学反应速率的因素1．影响因素(1)内因(主要因素)：反应物本身的_____，如金属与水反应的速率：Na___Mg___Al。(2)外因(其他条件不变，改变一个条件)性质第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡2．有效碰撞、活化分子和活化能(1)有效碰撞：本身具有_________的分子之间的碰撞。(2)活化分子：能够发生_________的分子。(3)活化能：如图较高能量有效碰撞第七章化学反应速率、化学平衡反应的活化能是___，反应热是_______。E1E2－E1第七章化学反应速率、化学平衡(4)有效碰撞理论的指导作用影响外界条件改变单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增加_______________加快增大压强增加_______________加快升高温度不变_______________加快使用催化剂不变_______________加快增加不变增加增加不变增加增加增加增加增加增加增加第七章化学反应速率、化学平衡2．固体物质对化学反应速率没有影响吗？提示：固体反应物的浓度可视为常数，若增加其用量，对化学反应速率无影响；但固体物质的颗粒大小会影响化学反应速率，如粉末状的固体反应物比块状的接触面积大，与同样物质反应，化学反应速率较大。第七章化学反应速率、化学平衡化学反应速率的计算及比较1．表达式v＝ΔcΔt＝某物质的物质的量浓度的变化量时间的变化量第七章化学反应速率、化学平衡2．对某一具体的化学反应来说，用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时，数值往往不同，其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比，如：aA＋bB===dD＋eEv(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)＝a∶b∶d∶e。或vAa＝vBb＝vDd＝vEe。第七章化学反应速率、化学平衡3．化学反应速率的计算求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤：(1)写出有关反应的化学方程式；(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；(3)根据已知条件列方程式计算。第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡A．v(NH3)＝0.010mol/(L·s)B．v(O2)＝0.001mol/(L·s)C．v(NO)＝0.001mol/(L·s)D．v(H2O)＝0.045mol/(L·s)第七章化学反应速率、化学平衡【答案】C【解析】根据反应速率定义：v(H2O)＝0.45mol10L·30s＝0.0015mol/(L·s)，D项错；v(NH3)＝46·v(H2O)＝23×0.0015mol/(L·s)＝0.001mol/(L·s)，A项错；v(O2)＝56v(H2O)＝56×0.0015mol/(L·s)＝0.00125mol/(L·s)，B项错；v(NO)＝v(NH3)＝0.001mol/(L·s)，C项正确。第七章化学反应速率、化学平衡方法归纳利用化学反应速率的定义计算时，必须注意分子为反应前后同一种物质的物质的量的变化，而且不能取负值(只能取绝对值)，分母是反应所需时间与容器容积的乘积，注意在计算过程中不能漏掉容器的容积。第七章化学反应速率、化学平衡1．已知：4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O，若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[单位：mol/(L·min)]表示，则以下关系式正确的是()A.45v(NH3)＝v(O2)B.56v(O2)＝v(H2O)C.23v(NH3)＝v(H2O)D．v(NH3)＝v(NO)第七章化学反应速率、化学平衡答案：D解析：因同一化学反应在同一时间内用不同物质浓度的变化表示反应速率时，其反应速率之比等于方程式中相应物质的化学计量数之比。根据这一规律可知vNH34＝vO25＝vNO4＝vH2O6，只有D符合题意。第七章化学反应速率、化学平衡深化理解外界因素对化学反应速率的影响1．从“有效碰撞”理论理解外因对反应速率的影响第七章化学反应速率、化学平衡2．外界条件的变化对v正、v逆的影响(1)温度的影响对于可逆反应，改变温度时，吸热反应速率受到的影响程度大。即升温时，吸热反应速率增大的程度大；降温时，吸热反应速率减小的程度也大。如右上图所示。第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡(2)压强的影响①对于体积可变的反应，方程式中气态物质化学计量数大的一侧，其反应速率受压强的影响程度大。加压时，它增大的程度大；减压时，它减小的程度大。如下图所示。第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡②对于体积不变的反应，改变压强时，正、逆反应速率会同等程度改变。(3)温度对化学反应速率的影响：其他条件不变时，升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小。实验表明，温度升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。第七章化学反应速率、化学平衡(4)催化剂对化学反应速率的影响：在其他条件不变时，催化剂一般可以大幅度增大化学反应速率。在可逆反应中，能同等程度地改变正逆反应速率。在使用时要注意催化剂的活化温度及防止催化剂中毒。第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡“碘钟”实验中，3I－＋S2O2－8===I－3＋2SO2－4的反应速率可以用I－3与加入淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大，某探究性学习小组在20℃时进行实验，得到的数据如下表：第七章化学反应速率、化学平衡实验编号①②③④⑤c(I－)/(mol·L－1)0.0400.0800.0800.1600.120c(S2O2－8)/(mol·L－1)0.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t2第七章化学反应速率、化学平衡回答下列问题：(1)该实验的目的是__________________________________________________________________。(2)显色时间t2＝________。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)第七章化学反应速率、化学平衡A．22.0sB．22.0～44.0sC．44.0sD．数据不足，无法判断(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是____________________________。第七章化学反应速率、化学平衡【解析】由所给表中数据分析，实验为调整反应物的起始浓度，测量所用时间，因此实验的目的是研究反应物起始浓度对反应速率的影响；该反应的速率计算式可写为v＝kcn(I－)×cm(S2O2－3)，其中浓度为反应物的起始浓度，n、m为反应级数，将相关数据代入可得反应速率与反应物的起始浓度成正比，及求出⑤时所用时间。升高温度，反应速率加快，所以当温度升高时，③所用时间小于22s。第七章化学反应速率、化学平衡【答案】(1)研究反应物I－与S2O2－8的初始浓度对反应速率的影响(2)29.3s(3)A(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)第七章化学反应速率、化学平衡友情提示浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率的实质是改变了单位体积内活化分子的数目。单位体积内活化分子的数目增加，反应速率加快；反之减小。第七章化学反应速率、化学平衡2．(2009年宁夏高考理综)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是()第七章化学反应速率、化学平衡实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210第七章化学反应速率、化学平衡解析：表中给出影响化学反应速率的因素有温度、Na2S2O3溶液的浓度、稀硫酸的浓度。根据升高温度、增加反应物的浓度反应速率加快即可判断。选项D中，反应物的浓度最大且温度也最高，所以反应速率最快而最先出现浑浊。答案：D第七章化学反应速率、化学平衡化学平衡图象及其应用1．物质的量(或浓度)——时间图象及应用例如：某温度时，在定容(VL)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。第七章化学反应速率、化学平衡第七章化学反应速率、化学平衡根据上述图象可进行如下计算：(1)某物质的平均速率、转化率，如：v(X)＝n1－n3V·t3mol·L－1·s－1，Y的转化率＝n2－n3n2×100%。(2)确定化学方程式中的化学计量数之比如X、Y、Z三种物质的化学计量数比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。第七章化学反应速率、化学平衡2．速率—时间图象及应用平衡体系条件变化速率变化平衡变化速率变化曲线任一平衡体系①增大反应物浓度v(正)、v(逆)均增大，且v(正)v(逆)正向移动第七章化学反应速率、化学平衡任一平衡体系②减小反应物浓度v(正)、v(逆)均减小，且v(逆)v(正)逆向移动③增大生成物浓度v(正)、v(逆)均增大，且v(逆)v(正)逆向移动第七章化学反应速率、化学平衡任一平衡体系④减小生成物浓度均减小，且v(正)、v(逆)v(正)v(逆)正向移动第七章化学反应速率、化学平衡正反应方向为气体体积增大的放热反应⑤增大压强或升高温度v(正)、v(逆)均增大，且v(逆)v(正)逆向移动第七章化学反应速率、化学平衡正反应方向为气体体积增大的放热反应⑥减小