化學反應速率+高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1++

第二章

化學反應速率與化學平衡第一節(jié)化學反應速率第1課時化學反應速率【思考與討論】不同化學反應的速率有大有小。思考：如何表示化學反應速率？瞬間完成較慢很慢溶液中離子反應很快一、化學反應速率1.意義：用來衡量化學反應進行快慢程度一個物理量，符號為υ。2.表示方法：在恒容體系中，化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。

υ△tl△n1=l△c1△tυ=3.計算公式：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-14.單位：濃度變化均取正值1.化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率。2.無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學反應速

率一般為正值。3.在描述或計算某物質的化學反應速率大小時,必須注明其單位,否則無意義。4.一定溫度下，固體或純液體物質的濃度可視為常數(shù)，所以不用固

體或純液體物質表示化學反應速率。5.對于同一個反應來說，用不同的物質來表示該反應的速率時，其數(shù)值可能不同，但表達的意義相同。注意

化學反應速率的計算(三段式)寫出正確的化學方程式標出各物質的起始量、轉化量、某時刻量按要求分別計算

(1)對反應物：c(起始)－c(轉化)＝c(某時刻)(2)對生成物：c(起始)＋c(轉化)＝c(某時刻)(3)轉化率＝×100%計算步驟即：反應mA＋nB==pC起始濃度(mol/L)a

b

c轉化濃度(mol/L)xnx/mpx/m三段式中的比值關系某時刻濃度(mol/L)a－x

b－nx/mc＋px/m注意：【例1】在2L的密閉容器中，加入1molN2和3mol

H2，發(fā)生N2＋3H22NH3

，在2s末時，測得生成0.4molNH3，求該反應的化學反應速率。解：

N2

＋3H22NH3起始量（mol）：130

三段式變化量（mol）：

0.20.60.42s末量（mol）：

0.82.40.4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)【例2】已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),若反應速率分別用V(NH3)、V(O2)、V(NO)、V(H2O)表示（單位：mol?L-1?min-1），則正確的關系是（）A.4V(NH3)=5V(O2)B.2V(NO)=3V(H2O)C.3V(NH3)=2V(H2O)D.V(O2)=V(NO)該反應速率的最快的為：

?！纠?】反應

A(s)＋3B(g)＝2C(g)＋2D(g)在四種不同條件下的反應速率為：(1)v(A)＝0.3mol/(L·s)(2)v(B)＝0.6mol/(L·s)(3)v(C)＝0.4mol/(L·min)(4)v(D)＝0.45mol/(L·s)比較速率大小時，要注意同一物質、同一單位單位相同時，也可用各物質的速率除以方程式系數(shù)來比較。如aA+bB=cC+dD中比較VA與VB

的大小，可比較

與

大小【例4】一定溫度下,在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是(

)A.反應開始到10s，用Z表示的反應速率為0.158mol·L－1·s－1B.反應開始到10s時，Y的轉化率為79.0%C.t1s時Z和X的濃度相等，達到了化學平衡狀態(tài)D.反應的化學方程式為X(g)＋Y(g)?Z(g)1．下列有關化學反應速率的說法中正確的是(

)A．對任何化學反應來說，化學反應速率越大，反應現(xiàn)象就越明顯B．化學反應速率通常用單位時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加來表示C．若某化學反應的反應速率為0.5mol·L－1·s－1，就是指在單位時間內反應物和生成物的濃度變化都為0.5mol·L－1D．化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢的尺度練習：2.對于反應2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)，下列表示的反應速率最快的是(

)A.v(A)＝0.5mol·L－1·s－1B.v(B)＝0.3mol·L－1·s－1C.v(C)＝0.8mol·L－1·s－1D.v(D)＝1mol·L－1·s－13.某溫度時，在2L密閉容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如下圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試回答：(1)求反應在2min內的v(X)，v(Y)和v(Z)。(2)容器內的反應物是________。(3)寫出該反應的化學方程式：_____________。4、在密閉容器中A與B反應生成C，其反應速率分別V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之間有以下關系2V(B)==3V(A)，3V(C)==2V(B)則此反應可表示為()A.2A+3B==2CB.A+3B==2CC.3A+B==2CD.A+B==C5、把0.6molX氣體的0.4molY氣體混合于2L容器中，使它們發(fā)生如下反應：3X+Y=nZ+2W。2min末已生成0.2molW，若測知V(z)=0.1mol/(L·min)則⑴上述反應中Z氣體的計量數(shù)n的值是()A.1 B.2 C.3 D.4⑵上述反應在2min末時，已消耗的Y占原來的百分比是()A.20% B.25% C.33% D.50%1．測定原理由于物質的某些物理性質(如壓強、體積、吸光度、電導率等)與其物質的量或濃度存在函數(shù)關系，因此人們常用物理方法測定反應物或生成物濃度的變化來確定化學反應速率。化學反應速率的測定2．測定方法(1)利用能夠直接觀察的某些性質測定如生成氣體的反應，測量一定時間內產生的氣體體積，或氣體的壓強來測定反應速率。(2)利用科學儀器測量如在溶液中，當反應物或產物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色深淺和顯色物質濃度間的正比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。【紫外可見分光光度計】光的吸收、光的發(fā)射、電導率等?；瘜W反應速率的測定化學反應速率的測定實驗操作：按如圖所示安裝兩套裝置A、B，在錐形瓶內各盛大小相同的2g鋅粒，通過分液漏斗分別加入40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1的硫酸溶液。根據(jù)產生相同體積的氫氣所需要的時間來判斷化學反應速率的快慢。影響化學反應速率的因素【思考】在用上述實驗測定鋅與硫酸反應的速率時：(1)為確保測定的準確性，應注意哪些事項？①鋅的顆粒(即表面積)大小基本相同；②稀硫酸要迅速加入；③裝置氣密性良好，且計時要迅速準確。(2)除了測定氫氣的體積外，你還能設計哪些方案測定鋅與稀硫酸反應的速率？①在恒容反應裝置中，測定一段時間內壓強的變化；②測定一段時間內H＋的濃度變化；③測定一段時間內鋅粒的質量變化。(1)反應原理Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑化學反應速率的測量——實驗M(Zn)/gV(H2SO4)/mLc(H2SO4)/mol·L－1V(H2)/mLt/s實驗12.040.001.00010191實驗22.040.004.000109請你計算兩次實驗中，用H＋表示的反應速率？工業(yè)生產合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)高溫高壓催化劑科學史話影響化學反應速率的因素收集化學事實和信息Na與水的反應比Mg與水的反應劇烈夏天食物變質快食物真空保存變質慢向H2O2中加入MnO2后會迅速分解產生氣泡將等質量的鐵片與鐵粉放入稀硫酸中,鐵粉產生氣泡較快反應物本身的性質提出假設溫度反應物的濃度催化劑接觸面積內因(本質)外因思考與交流

反應物中舊化學鍵的斷裂生成物中新化學鍵的形成1.化學反應的本質是什么？2.分子間發(fā)生化學反應的必要條件是什么？分子相互碰撞是引發(fā)反應的必要條件。二，活化能簡單碰撞理論大多數(shù)化學反應并不是經(jīng)過簡單碰撞就能完成的，而往往經(jīng)過多個反應步驟才能實現(xiàn)2HI→H2+2I?2I?→I2例：HI=H2+I2，實際上是經(jīng)過下列兩步反應完成的：基元反應基元反應反應歷程或反應機理1、每一步反應稱為基元反應2、多步基元反應反映了反應歷程3、基元反應發(fā)生的先決條件是反應物的分子必須發(fā)生碰撞是不是所有的碰撞都能引發(fā)反應？？思考時間實際并非如此看看下圖，找找原因力量不夠取向不好好球！有效碰撞類比一下碰撞時的取向不合適有效碰撞碰撞時的能量不足1.有效碰撞概念：能夠發(fā)生化學反應的碰撞碰撞

是發(fā)生化學反應的必要條件有效碰撞是發(fā)生化學反應的充分條件有效碰撞的條件①必須是活化分子間的碰撞②碰撞時要有合適的取向什么是活化分子呢？2、活化分子：具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子注意：1、發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子；

2、活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；

（由于取向問題）4、有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內反應物中活化分子的多少有關。3、其他條件不變時，同一反應活化分子在反應物

中所占的百分數(shù)是一定的。下列說法正確的是A、一定條件下，增大反應物的量會加快化學反應速率。B、增大壓強，肯定會加快化學反應速率。C、活化分子間所發(fā)生的碰撞為有效碰撞。D、能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。練習3、活化能:

能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量該反應是吸熱反應還是放熱反應?反應熱活化能與反應熱有關嗎?活化分子所多出普通分子的那部分能量E1。

2.活化能和反應速率的關系:活化能越低，單位體積內活化分子數(shù)越多，單位時間單位體積內有效碰撞的次數(shù)就越多，化學反應速率就會越快。1.活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，但是卻對這個化學反應前后的能量變化并不產生任何影響。

注意：練習．下列說法不正確的是(

)A．能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子B．活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能C．催化劑能參與反應，可降低原反應所需活化能D．非活化分子也有可能發(fā)生有效碰撞一個反應要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？

動腦時間普通分子得到能量活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質能量活化能三、活化分子、有效碰撞與反應速率的關系影響化學反應速率的因素設計實驗方案在探究某一條件對化學反應速率的影響時，要保證其他條件完全相同，即采用“變量控制法”。任務1任務2任務3待研究的變量需控制不變的量溫度催化劑濃度溫度、濃度等溫度、催化劑等催化劑、濃度等思考：如何借助反應現(xiàn)象來體現(xiàn)化學反應速率？顏色變化快慢，產生氣泡快慢，產生渾濁快慢，固體減少快慢等影響化學反應速率的因素設計實驗方案選擇實驗用品，設計實驗探究影響化學反應速率的因素任務1任務2任務3待研究的變量需控制不變的量探究的反應觀察的現(xiàn)象溫度催化劑濃度溫度、濃度等溫度、催化劑等催化劑、濃度等實驗用品：燒杯、試管、量筒、試管架、膠頭滴管、溫度計、秒表。0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液、5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸餾水、熱水。Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O2H2O2=O2↑

+2H2O產生渾濁快慢產生氣泡快慢影響化學反應速率的因素實驗探究濃度對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論濃度

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O均出現(xiàn)渾濁，但后者出現(xiàn)渾濁更快增大反應物濃度，化學反應速率增大反應物濃度增大，即單位體積內反應物分子總數(shù)增大單位體積內活化分子數(shù)增加有效碰撞次數(shù)增多反應速率加快（1）濃度對反應速率的影響影響化學反應速率的因素實驗探究濃度對化學反應速率的影響（1）固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，改變其物質的量，對反應速率無影響。（2）若某物質的濃度變化改變了其性質，反應實質可能發(fā)生改變，要具體分析反應速率的變化（如鐵與稀硫酸反應，在一定濃度范圍內反應速率與濃度有關，但常溫下鐵遇濃硫酸鈍化）。（3）對于離子反應，只有實際參加反應的各離子濃度發(fā)生變化，才會引起化學反應速率的改變。小結：

應用1：將鹽酸滴到碳酸鈉粉末上，能使反應的最初速率加快的是A、鹽酸濃度增加一倍，用量減至1/2B、鹽酸濃度不變，使用量增大一倍C、增大Na2CO3粉末的量

應用2：用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時,下列措施不能使氫氣生成速率加大的是A、加熱B、不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸C、滴加少量Na2SO4溶液D、不用鐵片，改用鐵粉√√√影響化學反應速率的因素實驗探究濃度對化學反應速率的影響（1）固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，改變其物質的量，對反應速率無影響。（2）若某物質的濃度變化改變了其性質，反應實質可能發(fā)生改變，要具體分析反應速率的變化（如鐵與稀硫酸反應，在一定濃度范圍內反應速率與濃度有關，但常溫下鐵遇濃硫酸鈍化）。（3）對于離子反應，只有實際參加反應的各離子濃度發(fā)生變化，才會引起化學反應速率的改變。（2）壓強對反應速率的影響壓強增大反應物濃度增大單位體積內活化分子數(shù)增加反應速率加快有效碰撞次數(shù)增多影響化學反應速率的因素動畫展示壓強對化學反應速率的影響通過縮小容器體積使壓強增大，氣體分子間間隙減小，相當于增大反應物濃度，化學反應速率加快如果壓縮固體或液體呢？體積變化不明顯壓強對反應速率的影響是通過濃度對反應的影響實現(xiàn)的

如果反應物是固體、液體或溶液時，改變壓強對它們又有什么影響？無影響注意a、壓強影響，只適用于討論有氣體參加的反應，當然并不一定全部是氣體。b、壓強影響反應速率，必須伴隨有壓強改變時體積的改變現(xiàn)象。否則，壓強的變化并沒有作用到反應的體系上。即壓強變則體積變，實際是濃度的變化。若容器的體積不變，各氣體的濃度沒有變，則速率不變。小結：

應用：1反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變容積的密閉容器中進行，下列條件的改變對其反應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使體系壓強增大D.保持壓強不變，充入N2使容器體積變大隨堂練習

影響化學反應速率的因素實驗探究溫度對化學反應速率的影響溫度

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O70℃熱水一組先出現(xiàn)渾濁升高溫度，化學反應速率增大1溫度升高單位體積內活化分子數(shù)增多（活化分子百分數(shù)增大）有效碰撞次數(shù)增多反應速率加快（3）、溫度對反應速率的影響分子獲得更高能量影響化學反應速率的因素實驗探究溫度對化學反應速率的影響（1）溫度對反應速率的影響適用于任何反應，無論是放熱反應還是吸熱反應，升高溫度，反應速率都增大，降低溫度，反應速率都減小。（2）溫度對反應速率的影響，無論固體、液體、氣體都適用。（3）大量實驗證明，溫度每升高10℃，化學反應速率通常增大為原來的2~4倍，利用這一規(guī)律可以對一些化學反應速率進行粗略估算。小結：

應用：設NO+CO2?2CO(正反應吸熱)反應速率為v1；N2+3H2

?

2NH3(正反應放熱)反應速率為v2。對于前述反應，當溫度升高時，v1和v2變化情況為A、同時增大B、

同時減小C、v1減少，v2增大D、v1增大，v2減小√影響化學反應速率的因素實驗探究催化劑對化學反應速率的影響2H2O2=O2↑

+2H2O催化劑

前者無明顯現(xiàn)象，后者出現(xiàn)大量氣泡催化劑能加快化學反應速率生成物平均能量活化分子具有能量反應物平均能量能量無催化劑活化分子能量反應物平均能量生成物平均能量有催化劑（4）、催化劑對反應速率的影響使用催化劑降低活化能活化分子百分數(shù)增大（活化分子數(shù)目增多）有效碰撞次數(shù)增多化學反應速率加快能量反應過程E1E2ΔH無催化反應催化反應（1）使用適當?shù)拇呋瘎┠軠p少過程中的能耗。（2）使用催化劑能改變反應速率，但反應熱沒變。小結：影響化學反應速率的因素實驗探究催化劑對化學反應速率的影響（1）催化劑只能改變化學反應速率，不能改變反應方向，也不能改變反應熱的大小。（2）同一催化劑能同等程度地改變化學反應的正、逆反應速率。

應用：下列關于催化劑的說法，正確的是A．催化劑能使不起反應的物質發(fā)生反應B．催化劑在化學反應前后，化學性質和質量

都不變C．催化劑能改變化學反應速率D．任何化學反應，都需要催化劑

應用：1.增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因（

）2.對于氣體參與體系增大壓強使反應速率加快的主要

原因是（

）3.升高溫度使反應速率加快的主要原因是（

）4.使用催化劑使反應速率加快的主要原因是（

）A.活化分子百分數(shù)不變，但提高單位體積內活化分子的總數(shù)B.增大分子的運動速率而使有效碰撞增加C.升高反應物分子的能量，使活化分子的百分數(shù)增加D.降低反應所需的能量，使活化分子百分數(shù)增加C

D練習：下列條件的變化，是因為降低反應所需的能量而增加單位體積內的反應物活化分子百分數(shù)致使反應速率加快的是（

）

A、增大濃度

B、增大壓強C、升高溫度

D、使用催化劑D小結：影