化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率、速度的計算

1、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率、速度的計算化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率、速度的計算.主要知識點主要知識點 反應(yīng)進(jìn)行的快慢反應(yīng)進(jìn)行的快慢反應(yīng)進(jìn)行的程度反應(yīng)進(jìn)行的程度反應(yīng)進(jìn)行的方向反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡化學(xué)平衡.復(fù)習(xí)要求：復(fù)習(xí)要求：1.1.知道化學(xué)反應(yīng)速率的概念及定量表示方法。知道化學(xué)反應(yīng)速率的概念及定量表示方法。2.2.了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念。了解活化分子、活化能、有效碰撞等概念。3.3.理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等因素對理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響。第一單元第一單元 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率

2、.一、化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率1 1、概念：、概念： 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量?？炻潭鹊奈锢砹?。通常用來表示：單位時間通常用來表示：單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。3 3、單位：、單位：mol/(LS)mol/(LS)或或mol/(Lmin)mol/(Lmin)或或mol/(Lh)mol/(Lh)2 2、數(shù)學(xué)表達(dá)式：、數(shù)學(xué)表達(dá)式：c(B)tv(B)=.4 4、特點：、特點： 化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)速率是平均平均速率，且均取速率，且均取正值正值。但在時間速率圖像中某時刻對應(yīng)的速率

3、為但在時間速率圖像中某時刻對應(yīng)的速率為瞬時速率。瞬時速率。在同一個反應(yīng)里，雖然用不同的物質(zhì)表示在同一個反應(yīng)里，雖然用不同的物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但是它們表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同，但是它們表示的意義相同，且各物質(zhì)表示的速率比等于該的意義相同，且各物質(zhì)表示的速率比等于該反應(yīng)方程式的系數(shù)比。反應(yīng)方程式的系數(shù)比。例：對于反應(yīng)：例：對于反應(yīng)：mA+nB=pC+qD mA+nB=pC+qD V(A)V(B)V(C)V(D)V(A)V(B)V(C)V(D).【例【例1 1】某溫度時，在某溫度時，在2L2L容器容器中中X X、Y Y、Z Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖

4、所量隨時間的變化曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式應(yīng)的化學(xué)方程式為：為： 。反應(yīng)開始至反應(yīng)開始至2min2min，Z Z的平均反的平均反應(yīng)速率為應(yīng)速率為 . 3X + Y 2Z0. 05mol/(Lmin)n/molt/min 1 2 .4 4、特點：、特點： 用化學(xué)反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進(jìn)行用化學(xué)反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進(jìn)行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時，快慢時，應(yīng)選擇同一物質(zhì)來比較。應(yīng)選擇同一物質(zhì)來比較。 【例【例2 2】反應(yīng)反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四種不同情

5、況在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為下的反應(yīng)速率分別為: : v(A)=0.15mol/(Ls); v(A)=0.15mol/(Ls); v(B)=0.6mol/(Ls) v(B)=0.6mol/(Ls) v(C)=0.4mol/(Lmin) ; v(C)=0.4mol/(Lmin) ; v(D)=0.45mol/(Ls) v(D)=0.45mol/(Ls) 則該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順則該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為序為 。 .4 4、特點：、特點： 在一定溫度下，在一定溫度下，固態(tài)和純液態(tài)固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)，物質(zhì)，物質(zhì)的量濃度視為常數(shù)，物質(zhì)的量濃度視為常數(shù)，它們的反應(yīng)速率也視為常數(shù)，不它們的反應(yīng)速率也視為常數(shù)

6、，不用這些物質(zhì)表示反應(yīng)速率。如用這些物質(zhì)表示反應(yīng)速率。如CaCOCaCO3 3 、濃硫酸等。、濃硫酸等。.【演練】【演練】將等物質(zhì)的量的將等物質(zhì)的量的A A、B B混合于混合于2 L2 L的密閉容器中，的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：發(fā)生如下反應(yīng)：3A3A(g(g)+B(g) xC(g)+2D(g),)+B(g) xC(g)+2D(g),經(jīng)經(jīng)5min5min后，測得后，測得D D的濃度為的濃度為0.5molL0.5molL-1-1，c(A)c(B)=35,Cc(A)c(B)=35,C的的平均反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率是0.1molL0.1molL-1-1minmin-1-1。求：。求：（1 1）此時）

7、此時A A的濃度及反應(yīng)開始前放入容器中的濃度及反應(yīng)開始前放入容器中A A、B B的物質(zhì)的物質(zhì)的量；（的量；（2 2）B B的平均反應(yīng)速率；（的平均反應(yīng)速率；（3 3）x x值是多少？值是多少？.二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1 1、內(nèi)因：、內(nèi)因： 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的歷程，參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的歷程，是決定化學(xué)反應(yīng)速率的是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要主要因素因素2 2、外因：、外因：濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等因素濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等因素.1 1、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、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)，

8、是每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。碰撞。碰撞理論碰撞理論2 2、有效碰撞必須滿足兩個條件：、有效碰撞必須滿足兩個條件：是發(fā)生碰撞的分子具有是發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量較高的能量；是分子在是分子在一定的方向上一定的方向上發(fā)生碰撞；發(fā)生碰撞； 在化學(xué)反應(yīng)中，能量較高，有可能發(fā)生有效碰撞的分在化學(xué)反應(yīng)中，能量較高，有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為子稱為活化分子活化分子。 活化分子的平均能量與普通反應(yīng)物分子的平均能量的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稱為差值稱為活化能活化能。.能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物活化分子活

9、化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反應(yīng)熱反應(yīng)熱.a.a.活化分子的碰撞不一定都是有效活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。碰撞。b.b.活化分子數(shù)越多，有效碰撞次數(shù)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。就越多，反應(yīng)速率就越快。說明說明.歸歸 納納 總總 結(jié)結(jié)一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量.反應(yīng)反應(yīng)物本物本身的身的性質(zhì)性質(zhì)活化活化能的能的大小大小單位單位體積體積內(nèi)活內(nèi)活化分化分子的子的多少多少單

10、位單位時間時間內(nèi)有內(nèi)有效碰效碰撞次撞次數(shù)的數(shù)的多少多少化學(xué)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率速率的快的快慢慢 內(nèi)因內(nèi)因決定一個化學(xué)反應(yīng)速率的因素決定一個化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要因素，無法改變主要因素，無法改變.1 1、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【結(jié)論】【結(jié)論】其他條件不變，增大反應(yīng)其他條件不變，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率加快，減小反應(yīng)物物濃度反應(yīng)速率加快，減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小。濃度反應(yīng)速率減小。當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時，活化分子數(shù)當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時，活化分子數(shù)相應(yīng)增加，單位體積內(nèi)分子數(shù)也增相應(yīng)增加，單位體積內(nèi)分子數(shù)也增多，所以反應(yīng)速率必然增大。多，所以反應(yīng)速率必然增大。.注意事項：注意事項：1

11、 1）此規(guī)律只適用于）此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)，對的反應(yīng)，對于純液體或固體反應(yīng)物一般情況下其濃度是常數(shù)，于純液體或固體反應(yīng)物一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。因此改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。 一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大，固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。越大，固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。2 2）化學(xué)反應(yīng)為）化學(xué)反應(yīng)為可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物濃度的，反應(yīng)物或生成物濃度的改變，其正反應(yīng)速率或改變，其正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率的變化也符合逆反應(yīng)速率的變化也符合上述的規(guī)

12、律上述的規(guī)律. pHpH相同，體積也相同的鹽酸與醋酸溶相同，體積也相同的鹽酸與醋酸溶液，分別同時與過量的鋅粒（大小相同）反應(yīng)，液，分別同時與過量的鋅粒（大小相同）反應(yīng)，正確的描述為（正確的描述為（ ）A.A.開始時產(chǎn)生氫氣的速率：開始時產(chǎn)生氫氣的速率：v(HCl)v(HCl)v(CHv(CH3 3COOH)COOH)B.B.開始時產(chǎn)生氫氣的速率：開始時產(chǎn)生氫氣的速率：v(HCl)v(HCl)v(CHv(CH3 3COOH)COOH)C.C.經(jīng)過經(jīng)過7 7秒鐘產(chǎn)生氫氣的速率：秒鐘產(chǎn)生氫氣的速率：v(CHv(CH3 3COOH)COOH)v(HCl) v(HCl) D.D.最終產(chǎn)生氫氣的量：最終產(chǎn)

13、生氫氣的量：n(HCl)=n(CHn(HCl)=n(CH3 3COOH)COOH)C C.其其他他條條件件不不變變氣氣體體的的壓壓強(qiáng)強(qiáng)增增大大氣氣體體濃濃度度增增大大反反應(yīng)應(yīng)速速率率加加快快氣氣體體體體積積減減小小【結(jié)論】【結(jié)論】其他條件不變，增大壓其他條件不變，增大壓強(qiáng)（減小容器容積），反應(yīng)速率強(qiáng)（減小容器容積），反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)（增大容器容加快；減小壓強(qiáng)（增大容器容積），反應(yīng)速率減慢；積），反應(yīng)速率減慢；.注意事項：注意事項：1 1）壓強(qiáng)對）壓強(qiáng)對固體固體和和液體液體（溶液）間的反應(yīng)（溶液）間的反應(yīng)無無影響；影響；2 2）對于有）對于有氣體氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，參加的可逆反應(yīng)

14、，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都增大都增大；減小壓；減小壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都減小都減??；.3 3）注意）注意“真真”變變和和“假假”變變。若體系。若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即度發(fā)生變化即“真真”變，否則是變，否則是“假假”變。變。 如：如：2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3A.A.恒壓恒壓時充入時充入HeHe：B.B.恒容恒容時充入時充入HeHe：注意事項：注意事項：.反應(yīng)反應(yīng)C(s)+HC(s)+H2 2O(g) CO(g)+HO(g) CO(g)+H2 2

15、(g)(g) 在一可變?nèi)菰谝豢勺內(nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率積的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎沒有影響的是（幾乎沒有影響的是（ ）A.A.增加增加C C的量的量B.B.將容器的體積縮小一半將容器的體積縮小一半C.C.保持體積不變，充入保持體積不變，充入N N2 2使體系壓強(qiáng)增大使體系壓強(qiáng)增大D.D.保持壓強(qiáng)不變，充入保持壓強(qiáng)不變，充入N N2 2使體系體積增大使體系體積增大ACAC.3、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度溫度升高升高【結(jié)論】【結(jié)論】其他條件不變，升高溫度反應(yīng)速其他條件不變，升高溫度反應(yīng)速率增大；降低溫度反應(yīng)速率減?。宦试龃?/p>

16、；降低溫度反應(yīng)速率減小；分子獲得更分子獲得更高的能量高的能量碰撞頻碰撞頻率提高率提高有效碰撞有效碰撞頻率提高頻率提高反應(yīng)速率反應(yīng)速率因此加快因此加快.（1 1）一般，溫度每升高）一般，溫度每升高1010，化學(xué)反應(yīng)速率增，化學(xué)反應(yīng)速率增大到大到2 24 4倍；倍；（2 2）溫度對反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對吸熱反應(yīng)，）溫度對反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)都適用。放熱反應(yīng)都適用。（3 3）反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反）反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。小。注意事項：注意事項：. C + CO C

17、+ CO2 2 2CO 2CO 反應(yīng)反應(yīng)( (正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)) )的反應(yīng)的反應(yīng)速率為速率為1 1，N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3( (正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)) )的反的反應(yīng)速率為應(yīng)速率為2 2，對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，1 1和和2 2的變化情況是的變化情況是（ ） A A同時增大同時增大 B B1 1增大，增大，2 2減小減小 C C同時減小同時減小 D D1 1減小，減小，2 2增大增大A A.4 4、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響催催化化劑劑正催化劑正催化劑負(fù)催化劑負(fù)催化劑加快加快化學(xué)

18、反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率減慢減慢化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率注：不說明指正催化劑注：不說明指正催化劑.能量能量反應(yīng)過程反應(yīng)過程E E1 1E E2 2反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反應(yīng)熱反應(yīng)熱沒加催沒加催化劑化劑加了催化劑加了催化劑使用催化劑，使發(fā)生使用催化劑，使發(fā)生反應(yīng)所需的活化能量降低反應(yīng)所需的活化能量降低，這樣會使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子，大這樣會使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子，大大大增加增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的活化分子所占的百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)，從而使有效碰撞的幾率提高，

19、因而使，從而使有效碰撞的幾率提高，因而使反反應(yīng)速率加快應(yīng)速率加快。.注意事項注意事項同一催化劑能同等程度的改變化學(xué)反應(yīng)同一催化劑能同等程度的改變化學(xué)反應(yīng)的速率。的速率。催化劑只能改變反應(yīng)速率，催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能不能將將不反不反應(yīng)應(yīng)變成變成反應(yīng)反應(yīng)催化劑有一定的選擇性和活化溫度：催化劑有一定的選擇性和活化溫度：.5. 5. 其它：固體顆粒大小、光、電、射線等其它：固體顆粒大小、光、電、射線等 進(jìn)行如下實驗，在進(jìn)行如下實驗，在A A錐形瓶中放入錐形瓶中放入10g10g塊狀塊狀CaCOCaCO3 3，在，在B B錐形瓶中放入錐形瓶中放入5g5g粉末狀粉末狀CaCOCaCO3 3，分別，分別

20、加入加入50mL2mol/L50mL2mol/L鹽酸。右圖中能正確表示實驗鹽酸。右圖中能正確表示實驗結(jié)果的是結(jié)果的是C.各條件對速率的影響大小是：各條件對速率的影響大小是：催化劑催化劑 溫度溫度 濃度濃度= =壓強(qiáng)壓強(qiáng)( (體積變化引體積變化引起的起的) )。各種影響都有其局限性，要針對具體反各種影響都有其局限性，要針對具體反應(yīng)具體分析。應(yīng)具體分析。總結(jié)總結(jié): : .外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）影響因素影響因素 分子總數(shù)分子總數(shù)活化分子活化分子總數(shù)總數(shù)活化分子活化分子百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)單位體積單位體積活化分子活化分子數(shù)數(shù)反應(yīng)速反應(yīng)速率率增大濃度增大濃度增大壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)升高溫度升高溫度正催化劑正催化劑增加增加不變不變不變不變不變不變不變不變不變不變增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加不變不變增加增加增加增加增加增加增加增加.對于在一定條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)：對于在一定條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)：2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3，改變下列條件可以提高反應(yīng)物中的