化學(xué)反應(yīng)速率

第四章

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率一次性飯盒的降解過(guò)程化學(xué)反應(yīng)有快有慢：HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O千分之一秒即完成H2＋Cl2＝2HCl百分之一秒即完成救心丹幾分鐘見(jiàn)效鋼鐵腐蝕若干年煤、石油等化石燃料的形成幾千萬(wàn)年以上[教學(xué)目標(biāo)]1．知識(shí)目標(biāo)了解化學(xué)反速率的概念和表示方法。2．能力和方法目標(biāo)（1）通過(guò)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率概念的計(jì)算，掌握計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的方法，提高有關(guān)化學(xué)概念的計(jì)算能力。（2）提高根據(jù)化學(xué)方程式判斷、比較和計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的能力，掌握比較化學(xué)反應(yīng)快慢的方法。化學(xué)反速率的概念計(jì)算

方法一、化學(xué)反應(yīng)速率1.定義：用來(lái)表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量,常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來(lái)表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式：

1

mol/（L?s）=60

mol/（L?min）=3600mol(L.h)

C------為物質(zhì)的量濃度；單位：mol/L

△C表示濃度的變化值(取其絕對(duì)值)其中：t-------為時(shí)間；單位：min(分鐘)；s(秒)△t表示時(shí)間的變化值(取其絕對(duì)值)V------為反應(yīng)速率；單位：mol/L.min或mol/L.s

或mol/（L?h）例題:在2L的密閉容器中，加入3mol和1mol的H2和N2，發(fā)生N2+3H22NH3

在2s末時(shí)，測(cè)得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。

解：N2+3H22NH3

起始量/mol

1302s末量/mol

1-0.23-0.60.4

變化量/mol

0.20.60.4

則:V(N2)=0.2/(2×2)=0.05mol/（L·s）V(H2)=0.6/(2×2)=0.15mol/（L·s）V(NH3)=0.4/(2×2)=0.1mol/（L·s）

變化量0.5

練習(xí)：已知：2SO2+O2===2SO3

t=0時(shí)3mol/L1mol/L0t=2min2.5mol/L求：用SO2、O2、SO3濃度變化量表示的反應(yīng)速率。即：V(SO2)、V(O2)、V(SO3)0.750.50.25

0.5V(SO2)=0.25mol/L.mV(O2)=0.125mol/L.mV(SO3)=0.25mol/L.m

二.應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：

1.上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時(shí)速率。2.無(wú)論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。3.在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。即：

V(N2)：V(H2)：

V(NH3)=1：3：2

V(SO2)∶V(O2)∶V(SO3)=2∶1∶24、同一反應(yīng)的反應(yīng)速率可以用不同的物質(zhì)來(lái)表示,其數(shù)值可能不同,但所表示的物理意義相同。即：所表示的反應(yīng)快、慢是相同的反思:比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一參照物練習(xí)則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(2)=(3)※[隨堂練習(xí)]1．把下列四種X溶液，分別加進(jìn)四個(gè)盛有10mL濃度為2mol·L-1的鹽酸的燒杯中，并都加水稀釋至50mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)速率最大的是（）。（A）10mL、2mol·L-1

（B）20mL、2mol·L-1（C）10mL、4mol·L-1

（D）20mL、3mol·L-1D[隨堂練習(xí)]2．在四個(gè)不同的容器中，在不同的條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是（）（A）υ(H2)=0.1mol·L-1·min-1

（B）υ(N2)=0.2mol·L-1·min-1（C）υ(NH3)=0.15mol·L-1·min-1

（D）υ(H2)=0.3mol·L-1·min-1B[隨堂練習(xí)]3．反應(yīng)4NH3+5O2=4NO+6H2O，在5L的密閉容器中進(jìn)行半分鐘后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率υ（x）（表示反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率）為（）。（A）υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1

（B）υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1（C）υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1

（D）υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1CD[隨堂練習(xí)]4．反應(yīng)4A（氣）+5B（氣）=4C(氣)+6D（氣）在5L的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C的物質(zhì)的量增加了0.3mol。下列論述正確的是（）。（A）A的平均反應(yīng)速率是0.010mol·L-1·s-1（B）容器中含D的物質(zhì)的量至少為0.45mol（C）容器中A、B、C、D的物質(zhì)的量比一定是4:5:4:6（D）容器中A的物質(zhì)的量一定增加了0.3molB[隨堂練習(xí)]5．在密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)，A與B反應(yīng)生成C，其反應(yīng)速率分別用υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol·L-1·s-1）表示，且υ(A)、υ(B)、υ(C)之間有如下所示的關(guān)系：υ(B)=3υ(A)；3υ(C)=2υ(B)。則此反應(yīng)可表示為（）（A）2A+3B＝2C（B）A＋3B＝2C（C）3A+B＝2C（D）A＋B＝ＣB[隨堂練習(xí)]6．在一個(gè)容積為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3X（氣）+Y（氣）=2Z（氣）若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反應(yīng)中X的平均反應(yīng)速率為0.12mol·L-1·s-1。若要產(chǎn)物Z為1.8mol，反應(yīng)所需的時(shí)間為（）（A）5s（B）10s（C）15s（D）20sA在相同條件下,等質(zhì)量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L鹽酸反應(yīng)時(shí),速率最快的是A鎂B鋁C鈉D鐵三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素§化學(xué)反應(yīng)速率是由反應(yīng)物的性質(zhì)決定的;內(nèi)因是主要因素外部因素呢1、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)：活化分子百分?jǐn)?shù)增多，有效碰撞的幾率增多規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。實(shí)驗(yàn)：4-1想一想：P91外因因素:例1.下列不同條件下的化學(xué)反應(yīng):A+B═C+D,反應(yīng)速率由大到小的順序正確的一組是()①常溫下20mL含A和B各0.001mol②常溫下100mL含A和B各0.01mol③常溫下0.05mol/LA?B溶液各10mL,再加入蒸餾水20mL④常溫下100mL含A0.01mol和20mL含B0.01mol的溶液混合A.①②③④B.④③②①C.②④①③D.②①④③答案:C2、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。

（2）只適宜有氣體參加或生成的反應(yīng)，如果只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對(duì)于反應(yīng)物濃度影響可以忽略不計(jì)。注意（1）改變壓強(qiáng)實(shí)際上是通過(guò)改變物質(zhì)的濃度改變反應(yīng)速率。即若壓強(qiáng)變化，但反應(yīng)中物質(zhì)的濃度沒(méi)變，則化學(xué)反應(yīng)速率不變。實(shí)驗(yàn)4-2現(xiàn)象結(jié)論熱水中常溫冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復(fù)燃升高溫度，反應(yīng)速率增大有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，反應(yīng)速率減小2H2O2=2H2O

+O2實(shí)驗(yàn):規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來(lái)的2～4倍。注意：溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。3、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響原因:其他條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，使一部分原來(lái)能量較低的分子變成活化分子，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，化學(xué)反應(yīng)速率加快。因此，升高溫度可以增大反應(yīng)速率。實(shí)驗(yàn)4-3現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出，較慢MnO2能加快反應(yīng)速率FeCl3能加快反應(yīng)速率無(wú)催化劑反應(yīng)較慢規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫負(fù)催化劑。在實(shí)踐中，如沒(méi)有特殊說(shuō)明，凡說(shuō)催化劑都是指正催化劑。催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對(duì)溫度的要求不一樣。（2）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響三.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：1.決定因素：內(nèi)因

（物質(zhì)的自身性質(zhì))2.影響因素：（1）溫度：其它條件不變時(shí)，升溫反應(yīng)速率加快，降溫反應(yīng)速率減慢；（2）濃度：其它條件不變時(shí)，增大濃度反應(yīng)速率加快，反之，減慢；（3）催化劑：一般是加快化學(xué)反應(yīng)速率?！菊n堂小結(jié)】（5）其他：固體表面積、光、射線和原電池等(4)

壓強(qiáng)：其它條件不變時(shí)，對(duì)于有氣體參加反應(yīng)來(lái)說(shuō)，增大壓強(qiáng)若增加了反應(yīng)物的濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率；減小壓強(qiáng)若減小了濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。練習(xí)：

1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應(yīng)速率為0.12mol/(L·s)，則10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量為

。3.2mol

練習(xí)：在25℃時(shí)，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)收集到氫氣1.12L(標(biāo)況