化學反應速率選修四

化學反應速率選修四第一頁，共五十八頁，2022年，8月28日1、概念：是用來描述化學反應快慢的物理量一、化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示。2、表達式為：v(A)

=△c(A)△t3、單位：mol?L-1?s-1

mol/(L?s

)

或mol?L-1?min-1

mol/(L?min)=△nV?△t第二頁，共五十八頁，2022年，8月28日4、化學反應速率的注意事項①化學反應速率是某一段時間內的平均速率，

取正值.②表示化學反應速率時必須指明具體的物質。

③同一反應，v既可以用反應物表示，也可用生成物來表示,其數(shù)值可能不同,但表示的意義是一樣的。④因為固體和純液體的濃度為常數(shù)，因此一般不用固體或純液體表示反應速率。第三頁，共五十八頁，2022年，8月28日⑤用不同物質表示化學反應速率時，化學反應速率之比等于方程式中的各物質化學計量數(shù)之比。對于反應aA+bB=cC+dDv(A):v

(B):

v

(C):v

(D)=a:b:c:d=△c（A）:△c(B):△c(C):△c(D)=△n（A）:

△n（B）:△n

(C):△n

(D)第四頁，共五十八頁，2022年，8月28日5、化學反應速率的計算（1）基本公式①定義式：v(A)

=△c(A)△t=△nV?△t

②比例式v(A):v

(B):

v

(C):v

(D)=a:b:c:d=△c（A）:△c(B):△c(C):△c(D)=△n（A）:

△n（B）:△n

(C):△n

(D)第五頁，共五十八頁，2022年，8月28日（2）解題模式：三步法

mA(g)＋nB(g)

pC(g)＋qD(g)

n始（mol）a

b00n轉（mol）mx

nx

px

qxn平（mol）a－mx

b－nx

px

qx對于反應物：n平＝n始－n轉,對于生成物：n平＝n始+n轉。

第六頁，共五十八頁，2022年，8月28日（3）反應物轉化率的計算A的轉化率＝×100%(計算式中A的量可以指物質的量、質量、濃度、體積等)（4）某組分(氣體)體積分數(shù)的計算A的體積分數(shù)＝×100%

第七頁，共五十八頁，2022年，8月28日1.反應4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min后B的濃度減少0.6mol/L。下列反應速率的表示正確的是(

)A．用A表示的反應速率是0.4mol/(L·min)B．用B、C、D分別表示反應的速率，其比值是3:2:1C．2min末用B表示的反應速率是0.3mol/(L·min)D．在這2min內用B表示的反應速率是逐漸減小

的，用C表示的反應速率是逐漸增加的。B第八頁，共五十八頁，2022年，8月28日2.可逆反應aA+bB==cC+dD：，開始時在VL容器內A物質的量為amol、B物質的量為bmol。1分鐘后，測得容器內A的濃度為xmol/L，這時B的濃度為________，C的濃度為_______。這段時間內反應的平均速率若以物質A的濃度變化來表示，應為___________。第九頁，共五十八頁，2022年，8月28日3.將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)=2C(g)。若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol·L－1，下列幾種說法中正確的是

(

)①用物質A表示的反應速率為0.3mol·L－1·s－1②用物質B表示的反應速率為0.6mol·L－1·s－1③2s時物質B的濃度為0.7mol·L－1④2s末，物質A的轉化率為70%A．①④B．①③

C．②④D．③④B第十頁，共五十八頁，2022年，8月28日4.將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生反應3A（g）＋B（g）=xC（g）＋2D（g），經(jīng)5min后達到平衡時，測知D的濃度為0.5mol/L，C(A)：C(B)=3：5，C的平均反應速率為0.1mol/(L·min)。試求:

（1）A的平衡濃度是多少？

（2）B的平均反應速率？

（3）x＝？0.75mol/L0.05mol/(L·min)x=2

第十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日5.在一定條件下發(fā)生反應：3A（g）+2B（g）xC（g）+2D（g），在2L的密閉容器中，把4molA和2molB混合，2min后達到平衡時生成1.6molC,又測得反應速率v(D)=0.2mol·(L·min)-1，下列說法正確的是()A.B的轉化率是20%B.x=4C.A的平衡濃度是1.4mol·L-1

D.平衡時氣體壓強是原來的0.94倍BC第十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日

6:對于化學反應3W(g)＋2X(g)=4Y(g)＋3Z(g)，下列反應速率關系中，正確的是(

)A．v(W)＝3v(Z)

B．2v(X)＝3v(Z)C．2v(X)＝v(Y)

D．3v(W)＝2v(X)C第十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日7.在密閉容器中，A與B反應生成C，其反應速率分別用v(A)、v(B)、v(C)表示。已知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=C

A第十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日8.某溫度時在2L容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：1、反應開始2min內的X、Y、Z的化學反應速率2、該反應的化學方程式為：___________。X+3Y=2Z第十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日則該反應速率的快慢順序為:9.反應A+3B=2C+2D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·s)(4)v(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(2)=(3)反思:比較反應的快慢,應取同一參照物,且單位一致。第十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日10.對于反應A2+3B22AB3以下表示的反應速率中，速率最大的是A、v(A2)=0.4mol·L-1min-1B、v(B2)=0.8mol·L-1min-1C、v(AB3)=0.6mol·L-1min-1D、v(A2)=0.01mol·L-1·S-1

Ｄ第十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日11.在一定條件下，在2L的密閉容器中充入2molSO2和一定量的O2，發(fā)生反應2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)，進行到4min時，測得n(SO2)=0.4mol，若反應進行到2min時，容器中n(SO2)為（

）。A．1.6mol

B．1.2mol

C．大于1.6mol

D．小于1.2molD第十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日12.將氣體A2和B2各1mol注入容積為1L的密閉容器中反應生成C，平衡時測得c（A2）=0.58mol/L，則c（B2）=0.16mol/L，c（C）=0.84mol/L，則C的分子式為（）

A．AB2B．A2B4C．ABD．A2B第十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日二、化學反應速率的測定

1.基本思路利用化學反應中與化學物質的濃度（質量）相關的性質進行測定。

2.可用于化學反應速率測定的基本性質

（1）能夠直接可觀察的性質：氣體的體積

和體系的壓強。（2）必須依靠科學儀器才能測量的性質：

顏色的深淺，光的吸收，光的發(fā)射，

導電能力。第二十頁，共五十八頁，2022年，8月28日

3.測定化學反應速率的方法（1）對于有氣體生成的反應：可測定相同時間內

收集氣體的體積或收集等量氣體所用的時間（2）對于有固體參與的反應，可測定一段

時間內消耗固體質量的多少。（3）對于有酸堿參與的反應，可測定一段時間內

溶液中氫離子或氫氧根離子濃度的變化。（4）對于有顏色變化的反應，可測定溶液變色所

需的時間。（5）對于有沉淀生成的反應，可測定溶液變

渾濁所需的時間。第二十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日實驗2－1（P18）實驗探究實驗目的：測定鋅與硫酸反應的速率實驗用品：錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導氣管、50mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1mol/L的硫酸、

4mol/L的硫酸實驗裝置：第二十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日實驗步驟：

按圖2-1安裝兩套裝置，在錐形瓶內各盛有2g鋅粒（顆粒大小基本相同），然后通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40ml4mol/L的硫酸。測量并比較兩者收集10mL氫氣所用的時間。實驗結果：實驗結論：4mol/L硫酸與Zn反應的速率快加入試劑反應時間反應速率1mol/L硫酸長小4mol/L硫酸短大第二十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日實驗的注意事項（1）鋅粒的顆粒大小基本相同（2）40毫升硫酸溶液要迅速加入（3）裝置的氣密性要好（4）計時要迅速準確。（5）測定鋅與硫酸反應的常用方法？測量一段時間內氫離子濃度的變化測量一段時間內鋅粒質量的變化測定相同時間內收集氫氣的體積大小第二十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日

檢查裝置的氣密性的方法關閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉動一段距離，松開手后注射器活塞若能回到原來的位置說明氣密性良好。第二十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)影響化學反應速率的因素第二十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日

簡化后的有效碰撞模型

氣體分子之間通常存在著比氣體分子本身的體積要大得多的空間，忽略了分子與分子之間的相互作用力，分子之間不存在牽制關系，因此，在常溫常壓下，可以認為氣體分子的運動是自由的，因而，它們之間的碰撞可以視為是隨機的。氣體分子因自由運動而不斷相互碰撞(互相接觸)——這是發(fā)生化學反應的必要條件。1、基本設想第二十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日在一個潔凈的容器中，使H2和O2按體積比2：1的比例混合，氣體分子因自由運動而不斷相互碰撞(互相接觸)——這是發(fā)生化學反應的必要條件。2、模型的基本構架假設與事實：研究結果表明，從分子的熱運動看，分子發(fā)生碰撞的機會很多。如在常溫常壓下每個H2、O2自身或它們之間的碰撞頻率為2.355×1010次/s。假如每次碰撞都能發(fā)生化學反應，則化學變化瞬間即可完成，但事實并非如此。立論：并不是每次分子間的碰撞都會引起化學反應，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的，即有效碰撞——這是發(fā)生化學反應的充分條件。第二十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日★有效碰撞什么是有效碰撞？能夠引起分子間發(fā)生化學反應的碰撞

1、分子間的碰撞是發(fā)生化學反應的必要條件；

2、而有效碰撞是發(fā)生化學反應的充分條件。推論：某一化學反應速率大小與單位時間內有效碰撞的次數(shù)有關具有較高能量的分子(活化分子)間的碰撞第二十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日★活化分子

什么是活化分子？

1、發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子；2、但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子推論：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第三十頁，共五十八頁，2022年，8月28日★活化能

什么是活化能？1.活化分子比普通反應物分子高出的那部分能量問題1：活化能的作用是什么？使反應物活化，決定化學反應的難易活化能越小，一般分子成為活化分子越容易，活化分子百分數(shù)越大，單位體積內活化分子數(shù)越多，單位時間內有效碰撞越多，反應速率越快，反應越容易。第三十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日活化能越大，活化分子的百分數(shù)低，反應越難。問題2：

活化能的大小與什么因素有關？活化能大小是由反應物分子的性質決定的。問題3:活化能的大小與反應熱的關系？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(chǎn)生任何影響。問題4：提供“活化能”的途徑是什么？向系統(tǒng)提供活化能的方法：加熱、光照、超聲波、核輻射、外加磁場、摩擦……第三十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日

1.催化劑是能改變化學反應的速率，但反應前后本身性質和質量都不改變的物質，

2..催化劑作用:降低化學反應所需的活化能,提高了活化分子的百分數(shù),從而提高反應速率

★催化劑反應熱E1能量反應過程生成物反應物E2活化分子加了催化劑沒加催化劑第三十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日分子運動相互碰撞活化分子分子具有足夠高能量碰撞時有合適的取向有效碰撞發(fā)生化學反應有效碰撞模型第三十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日歸納總結一個反應要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質能量第三十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日

回顧—影響反應速率的因素⑴內部因素（主要因素）參加反應的物質的本身性質⑵外界因素①濃度：②壓強：③溫度：④催化劑：⑤其他因素：光、顆粒大小、溶劑等。第三十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日一、濃度對化學反應速率的影響實驗2-20.01mol/L的KMnO4

溶液0.1mol/LH2C2O4溶液0.2mol/LH2C2O4溶液快慢2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O

結論其它條件相同時，增大反應物的濃度，反應速率加快；反之，減小反應物的濃度，反應速率減慢。第三十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日其他條件不變反應物濃度增大單位體積內反應物分子數(shù)增加【本質原因】

活化分子百分數(shù)不變單位時間有效碰撞幾率增加單位體積活化分子數(shù)增加第三十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日

小結：濃度影響的注意事項

a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應，改變固體或純液體的量不會改變化學反應速率。b、一般來說，固體反應物表面積越大，反應速率越大。c、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小。第三十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日二、壓強對化學反應速率的影響規(guī)律：對于有氣體參加的反應，若其他條件不變，增大壓強（體積縮?。?，反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。第四十頁，共五十八頁，2022年，8月28日其他條件不變氣體的壓強增大氣體濃度增大反應速率加快氣體所占的體積減小【原因】

活化分子百分數(shù)不變單位體積活化分子數(shù)增加有效碰撞幾率增加第四十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日壓強只對有氣體參加的反應的速率有影響。對于可逆反應，壓強增大，V（正）和V（逆）都增大；反之都減小；但是，V（正）和V（逆）變化的倍數(shù)不一定相等。

壓強對反應速率的影響實質上是引起濃度的改變。討論壓強對反應速率的影響時，應區(qū)分引起壓強改變的原因，壓強的變化只有引起濃度的變化，反應速率才相應的變化。

小結：壓強影響的注意事項第四十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日改變壓強的幾種情況1、恒溫時：

增大壓強→體積減少→C增大→反應速率增大2、恒溫恒容時：A、充入氣體反應物→反應物濃度增大→總壓增大→反應速率增大；B、充入“無關氣體”（如He、N2等）→引起總壓增大，但各物質的濃度不變→反應速率不變3、恒溫恒壓時：充入“惰性氣體”（如He等）→引起體積增大→各反應物濃度減少→反應速率減慢。第四十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日三、溫度對化學反應速率的影響實驗2-3Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O

結論其它條件相同時，升高溫度，反應速率加快；反之，降低溫度，反應速率減慢。第四十四頁，共五十八頁，2022年，8月28日溫度升高反應物分子

能量升高

有效碰撞幾率增加化學反應速率加快分子運動速率加速主因活化分子數(shù)增加

活化分子百分數(shù)增加次因【原因】

第四十五頁，共五十八頁，2022年，8月28日【總結】

1、溫度對反應速率的影響適用于一切反應，不受物質狀態(tài)的限制。2、一般地，溫度每升高10℃，化學反應速率變成原來的2～4倍。3、對于可逆反應，升高溫度，正、逆反應速率都加快，降低溫度，正、逆反應速率都減小。，但V（正）和V（逆）變化的倍數(shù)不相等，一般吸熱反應方向的速率變化大。第四十六頁，共五十八頁，2022年，8月28日

四、催化劑對化學反應速率的影響

實驗2-4

實驗裝置如圖所示，錐形瓶內盛有10ml左右10%左右的過氧化氫，雙孔膠塞上插有短導管和漏斗，段導管里插有帶余燼的木條，開始時余燼沒有變化，經(jīng)漏斗向錐形瓶內加入少量二氧化錳后，試管中迅速產(chǎn)生大量氣泡，余燼復燃。第四十七頁，共五十八頁，2022年，8月28日結論：當其它條件不變時，使用合適的催化劑，化學反應速率加快。原因：使用催化劑，能夠改變反應的歷程→

降低反應的活化能→提高活化分子的

百分數(shù)→活化分子數(shù)目增多→有效碰撞

的幾率增大→反應速率加快。第四十八頁，共五十八頁，2022年，8月28日能量反應過程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反應熱沒加催化劑加了催化劑第四十九頁，共五十八頁，2022年，8月28日使用催化劑同等程度的增大（減慢）正逆反應速率，不影響反應熱，不影響化學平衡，但可以縮短到達平衡所需時間。催化劑有正催化劑和負催化劑，沒特別指明一般指正催化劑催化劑只能催化可能發(fā)生的反應，對不發(fā)生的反應無作用催化劑具有一定的選擇性。小結：催化劑的影響第五十頁，共五十八頁，2022年，8月28日五、影響化學反應速率的其它外界條件

其他如光照、放射線輻射、超聲波、電磁波、反應物固體的顆粒大小、、溶劑的性質、形成原電池等，也會對化學反應的速率產(chǎn)生影響。第五十一頁，共五十八頁，2022年，8月28日【課堂小結】

1、規(guī)律：其他條件不變時，增大反應物濃度，化學反應速率增大，減小反應物濃度，化學反應速率減小；增大壓強，化學反應速率增大，減小壓強，化學反應速率減??；升高溫度，化學反應速率增大，降低溫度，化學反應速率減??；使用催化劑，正逆反應速率同等程度地加快

。

第五十二頁，共五十八頁，2022年，8月28日2、實質：單位體積活化分子數(shù)=單位體積分子總數(shù)×活化分子百分數(shù)相互關系降低使用催化劑升高溫度增多增多不變增多不變增大壓強（V↓）加快增多增多不變增多增大反應物的濃度反應速率有效碰撞次數(shù)單位體積活化分子總數(shù)活化分子百分數(shù)單位體積分子總數(shù)活化能

變化結果條件變化不變加快不變不變增大增多增多加快不變增大增多增多加快

只有升溫和使用催化劑才能提高活化分子百分數(shù)第五十三頁，共五十八頁，2022年，8月28日1、100mL6mol/L硫酸跟過量鋅粉反應,在一定溫度下,為了減緩反應進行的速度,但又不影響生成氫