化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素絕對(duì)精品.ppt

1、1,化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素,主講講師 宋虎,一、化學(xué)反應(yīng)速率,1.定義：,2.表示方法：,3.數(shù)學(xué)表達(dá)式：,4. 單位：,衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度的物理量,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。,mol/(L s) 或 mol/(L min) 或 molL-1 h-1,化學(xué)反應(yīng)速率,注意 幾點(diǎn), 1.反應(yīng)速率是指某一時(shí)間間隔內(nèi)的平均反應(yīng)速率，而不是 某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率；且均取正值。, 2.同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同的物質(zhì)來表示，可能有不同的速率值，但表示的物理意義完全相同。,等價(jià)速率, 3.用不同的物質(zhì)來表示的同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率之比，等于化學(xué)方程式的計(jì)量系數(shù)之比。

2、,對(duì)于反應(yīng)：aA + bB = cC + dD,比例關(guān)系： v (A) ：v (B) ：v (C) ：v (D) = a ：b ：c ：d,等式關(guān)系：, 4.比較同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)速率時(shí)，應(yīng)： 統(tǒng)一基準(zhǔn)物質(zhì)； 統(tǒng)一單位。,【例1】反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為: v(A) = 0.15mol/(Ls); v(B) = 0.6mol/(Ls) v(C) = 24mol/(Lmin) ; v(D) = 0.45mol/(Ls) 則該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?。, = ,【例2】在2L容器中，發(fā)生3A + B = 2C 的反應(yīng)，若最初加入的A和B均為4m

3、ol，A的平均反應(yīng)速率為0.12mol/(Ls)，則10s后容器內(nèi)的B物質(zhì)是 ( ) A. 2.8mol B. 1.6mol C. 3.2mol D.3.6mol,C,典型例題解析,典型例題解析,【例3】某溫度時(shí)，在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如右圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。反應(yīng)開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為 。,n/mol,t/min,1 2 3,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,0. 05mol/(Lmin),Y,X,Z,由圖象求化學(xué)方程式一般應(yīng)解決三個(gè)問題：,1.確定反應(yīng)物和

4、生成物（根據(jù)曲線的斜率）；,2.反應(yīng)物和生成物前的系數(shù),（根據(jù)同一時(shí)間內(nèi)濃度的變化量）；,3.反應(yīng)可逆與否,（觀察最后濃度是否隨時(shí)間的變化而變化，即是否具有與x軸平行的直線存在）。,【典例4】(2012沈陽模擬)一定溫度下，向容積為2 L的密閉容器中通入兩種氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示，對(duì)該反應(yīng)的推斷合理的是( ),A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3B4D 6A2C B.反應(yīng)進(jìn)行到1 s時(shí)，v(A)v(D) C.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，B的平均反應(yīng)速率為0.05 mol/(Ls) D.反應(yīng)進(jìn)行到6 s時(shí)，各物質(zhì)的反應(yīng)速率相等,C,二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 決定因素：參加化學(xué)反應(yīng)的

5、物質(zhì)的性質(zhì)（即反應(yīng)物的本性） 如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為_ 影響因素：當(dāng)其他條件不變時(shí) 1.濃度的影響：增加反應(yīng)物的濃度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低反應(yīng)物的濃度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。 2.壓強(qiáng)的影響：（僅適用于有氣體參加的反應(yīng)）增加體系的壓強(qiáng)，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低體系的壓強(qiáng)，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率 3.溫度的影響：升高體系的溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；降低體系的溫度，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。 4.催化劑的影響：使用正催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率；使用負(fù)催化劑，可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。,MgAl,其他因素的影響： 固體顆粒大小（物質(zhì)間接觸面大?。┤軇ń佑|機(jī)會(huì)的多少，互溶性）

6、 原電池的形成 各種能量因素（光、電磁波、核輻射、聲波等）,特別提醒,1.濃度問題,（1）若增加一種物質(zhì)的濃度（無論是反應(yīng)物或是生成物），反應(yīng)速率總是加快，反之則減慢。,（2）固體（或純液體）的濃度視為常數(shù)，增加或減少固體（或純液體）的量，化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡均不改變；故不能用它表示反應(yīng)速率。 但 固體的顆粒越小，反應(yīng)速率越快。,特別提醒,2.壓強(qiáng)問題,壓強(qiáng)的改變必須是對(duì)氣體物質(zhì)的量濃度產(chǎn)生影響而不是外表上的升高或不變。 （1）對(duì)于有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，體積縮小，氣體物質(zhì)的濃度增大，無論是正反應(yīng)速率或是逆反應(yīng)速率均增大；沒有氣體壓強(qiáng)變大不會(huì)影響速率。（可逆反應(yīng)） 若不是可逆反

7、應(yīng)，只有當(dāng)反應(yīng)物有氣體時(shí)才受壓強(qiáng)影響，生成物有氣體則不受影響 （2）壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)體系中氣體的系數(shù)大的方向影響的幅度大，如合成氨反應(yīng)；若不是可逆的，壓強(qiáng)只影響反應(yīng)物，如碳不完全燃燒。 （3）體系體積縮小一半，即相當(dāng)于“加壓”了。,恒容條件下，充入反應(yīng)無關(guān)氣體（惰氣），容器總壓盡管增大了，但與反應(yīng)有關(guān)的氣體各自的分壓不變，各自的濃度也不變，故反應(yīng)速度不變，,善于辯認(rèn)“真”“假”壓強(qiáng)改變，即沒有氣態(tài)物質(zhì)濃度改變的壓強(qiáng)變化是“假”的；,非反應(yīng)氣體對(duì)反應(yīng)速率的影響,C減小，速率 減小,C不變，速率不影響,（1）升高溫度，無論是放熱反應(yīng)或是吸熱反應(yīng)（正、逆反應(yīng)），速率都加快， （2）溫度每升高10，反應(yīng)

8、速率就提高到原來的24倍。,3.溫度問題,特別提醒,4.催化劑問題,特別提醒,（1）催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變，化學(xué)性質(zhì)不變，物理性質(zhì)可能發(fā)生改變。,（2）催化劑能同等程度的改變正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，因而對(duì)化學(xué)平衡無影響，不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的總產(chǎn)量。,例5、在密閉容器里，通入xmol氫氣 和ymol碘蒸 氣，改變下列條件，反應(yīng)速率如何改變？（填“增大”或“減小”或“不變”） （1）升高溫度 ( ) （2）加入催化劑 ( ) （3）保持容器的容積不變，充入更多的氫氣 ( ) （4）擴(kuò)大容器的體積 ( ) （5）保持容器的容積不變，通入氖氣( ) （6）保持壓強(qiáng)不變充入Ne ( ),

9、增大,增大,增大,減小,不變,減小,（7）.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率不一定增大。( ) 【分析】壓強(qiáng)僅對(duì)有氣體參加的反應(yīng)的反應(yīng)速率有影響。 （8）.碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)過程中，再增加CaCO3固體不可以增大反應(yīng)速率。( ) （9）.在恒容容器中進(jìn)行的反應(yīng)2SO2+O2 2SO3，向容器中 通入N2，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率增大。( ) 【分析】通入N2，容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，但是SO2、O2、SO3各物質(zhì) 的濃度都沒有改變，反應(yīng)速率不變。,（1）有效碰撞：,反應(yīng)物分子間必須相互碰撞才有可能發(fā)生反應(yīng)，但不是每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。,有效碰撞必須滿足兩個(gè)條件：,一是發(fā)生碰撞的

10、分子具有較高的能量 ；,二是分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。,（2）活化分子：,（3）活化分子百分?jǐn)?shù)：,在化學(xué)反應(yīng)中，能量較高，有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子。,指活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分?jǐn)?shù)。,三、有效碰撞理論,（4）有效碰撞的碰撞角度：,（5）活化能：,是指活化分子的平均能量與普通反應(yīng)物分子的平均能量的差值。,足夠的能量和恰當(dāng)?shù)呐鲎步嵌?注意：,a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞；,b.活化分子數(shù)越多，有效碰撞次數(shù)就越多，反應(yīng)速率就越快。,分子運(yùn)動(dòng),相互碰撞,分子具有足夠的能量,活化分子,有 合 適 的 取 向,有效碰撞,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件,總之,活化分子越多，有效

11、碰撞產(chǎn)生的概率越大，反應(yīng)速率也就越快,化學(xué)反應(yīng)速率與單位時(shí)間內(nèi)分子間的有效碰撞次數(shù)（有效碰撞頻率）有關(guān)。,濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,反應(yīng)物濃度增大：即單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子總數(shù)數(shù)增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響,結(jié)論：增大壓強(qiáng)，相當(dāng)于增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快。,溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,升高溫度,活化分子的百分?jǐn)?shù)增大(分子運(yùn)動(dòng)速率加快，碰撞頻率增加),有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,催化劑參加化學(xué)反應(yīng)，改變了反應(yīng)進(jìn)行的途徑，因而大大降低了反應(yīng)的活化能，大大增大了活化分子百分?jǐn)?shù)。,增大,不變,增多,加快,增大,不變,增多,加快,不變,增大,增多,加快

12、,不變,增多,增多,增多,增多,增大,不變,不變,不變,降低,增多,加快,1.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是（ ） A反應(yīng)物的濃度 B反應(yīng)溫度 C使用催化劑 D反應(yīng)物的性質(zhì),鞏固練習(xí),D,2一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)時(shí)，為了減慢反應(yīng)速率，而不影響生成H2的總量，可向其中加入適量的( ) A、Na2CO3晶體 B、少量鐵粉 C、水 D、少量CuSO4晶體,C,鞏固練習(xí),3.用3克塊狀大理石與30毫升3mol/L鹽酸反應(yīng) 制取CO2氣體，若要增大反應(yīng)速率，可采取 的措施是再加入30毫升3mol/L鹽酸 改用 30毫升6mol/L鹽酸 改用3克粉末狀大理石 適當(dāng)升高溫度（ ） A B C D ,B,

13、4.等質(zhì)量的鐵粉與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氣體體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖1，則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能（ ）,A.3-1-2-4 B.4-2-3-1 C.2-4-1-3 D.2-4-3-1,C,4應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無影響的是( ) A.增加C的量 B.將容器的體積縮小一半 C.保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大 D.保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積變大,AC,5.下列有關(guān)說法正確的是( ) A.增大反應(yīng)物濃度,可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使

14、有效碰撞次數(shù)增大 B.有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的體積),可增加活化分子的百分?jǐn)?shù),從而使化學(xué)反應(yīng)速率增大 C.升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù),C,1、把食物放在冰箱里就能延長(zhǎng)保鮮期而不容易變質(zhì)。 2、加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉要強(qiáng)得多。 3、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng)。 4、向爐膛鼓風(fēng)，爐子中的火就會(huì)越燒越旺。 5、木材用來燃燒，劈開來燃燒得比較旺。,討論：,溫度,催化劑,反應(yīng)物狀態(tài),濃度,接觸面積,冒氣泡的快慢 顏色變化的快慢 固體溶解的快慢 渾濁程度 溫度變化的快慢等,1.定性觀察

15、化學(xué)反應(yīng)速率的方法,四、化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定方法,化學(xué)反應(yīng)速率圖像及其應(yīng)用 1.物質(zhì)的量(或濃度)時(shí)間圖像及應(yīng)用 例如：某溫度時(shí)，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。,O,t1,n3,n/mol,X,Y,n2,n1,t2,t3,t4,Z,t/s,O,t1,n3,n/mol,X,Y,n2,n1,t2,t3,t4,Z,t/s,根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算： (1) v(X)= mol/(Ls)， Y的轉(zhuǎn)化率= 100%。 (2) X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為： (n1-n3)(n2-n3)n2。,例題,某溫度時(shí)，在2 L容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的

16、量隨時(shí)間變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的 化學(xué)方程式為：_。 反應(yīng)開始至2 min，Z的平均反應(yīng)速率為_。,【實(shí)驗(yàn)探究6】“定多變一法”突破變量 探究型實(shí)驗(yàn)題,（寧夏理綜，10）硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是 （ ）,D,1.鐵粉與足量1 mol/L鹽酸反應(yīng)，為了加快反應(yīng)速率且不影響產(chǎn)生氫氣的量可以加入( ) 2 mol/L的硝酸溶液少量CuSO4(s)少量銅粉 少量CH3COONa(s)對(duì)溶液加熱向反應(yīng)液中通入HCl氣體 加入過量鐵粉將鐵粉改為鐵片,A. B. C. D.,B,2

17、.將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定 條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g) 2C(g)。若經(jīng)2 s 后測(cè) 得C的濃度為0.6 molL-1，現(xiàn)有下列幾種說法： 用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 molL-1s-1 用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 molL-1s-1 2 s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% 2 s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL-1 其中正確的是( ) A. B. C. D.,B,C,【4】已知某反應(yīng)溫度每升高10，反應(yīng)速率增大為原來的3倍，在10時(shí)完成該反應(yīng)的10%需要81min,將溫度提高到50 ，完成該反應(yīng)的10%需要時(shí)間 s。,60

18、,典型例題解析,【3】pH相同,體積也相同的鹽酸與醋酸溶液,分別同時(shí)與過量的鋅粒(大小相同)反應(yīng),正確的描述為（ ） A.開始時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率：v(HCl)v(CH3COOH) B.開始時(shí)產(chǎn)生氫氣的速率： v(HCl)v(CH3COOH) C.經(jīng)過7秒鐘產(chǎn)生氫氣的速率： v(CH3COOH)v(HCl) D.最終產(chǎn)生氫氣的量：n(HCl) = n(CH3COOH),【5】如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如下情況，請(qǐng)解釋原因。,【6】已知氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，生成 1價(jià)的氯和6價(jià)的硫的化合物，反應(yīng)速率v和反應(yīng)時(shí)間t 的關(guān)系如右圖所示已知這個(gè)反應(yīng)速率隨溶液中氫離子濃度增大而加快。試解釋： （1）為什么開始時(shí)反應(yīng) 速率加快？ （2）為什么反應(yīng)進(jìn)行到 一定程度后又減慢？,反應(yīng)開始時(shí)，產(chǎn)生H，使c(H)增加，ClO3氧化性增強(qiáng)，故開始時(shí)反應(yīng)速率增加,隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，c（ClO3）不斷減小，故反應(yīng)速率減小。,11等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的試驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積v的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖1，則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)組別可能是（）,A4-3-2-1 B1-2-3-4 C3-4-2-1 D1-2-4-3,AC,【例13】丙酮和碘在酸性溶液中發(fā)生以下反應(yīng)：CH3COCH3+I2CH3COCH2I+H+I，25時(shí)