理解化學(xué)反應(yīng)速率的定義能夠進(jìn)行有關(guān)速率的計(jì)算

理解化學(xué)反應(yīng)速率的定義能夠進(jìn)行有關(guān)速率的計(jì)算第1頁/共40頁1.理解化學(xué)反應(yīng)速率的定義。2．能夠進(jìn)行有關(guān)速率的計(jì)算。3．了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的微觀因素、宏觀因素。4．了解外因(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑)對反應(yīng)速率的影響。

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率第2頁/共40頁1．表示方法

對于反應(yīng)體系體積不變的反應(yīng)，用單位時(shí)間內(nèi)某

(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)的減小或某

(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)的增大來表示。2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式

v＝，單位是

或

。反應(yīng)物濃度生成物濃度mol·L－1·s－1mol·L－1·min－1第3頁/共40頁3．同一反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的關(guān)系

對于反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)在同一時(shí)間段內(nèi)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系為：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝

，數(shù)值有可能不同，但表示的意義是

。4．瞬時(shí)反應(yīng)速率

對于反應(yīng)aA＋bB===cC＋dD，反應(yīng)速率方程式表示為：

，式中濃度指數(shù)與化學(xué)方程式中的系數(shù)之間

的關(guān)系，k稱為

。a∶b∶c∶d相同的v＝kcm(A)cn(B)無確定反應(yīng)速率常數(shù)第4頁/共40頁【想一想】1．化學(xué)反應(yīng)速率v是某時(shí)間段的平均速率還是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率？ 答：是平均反應(yīng)速率，不是瞬時(shí)反應(yīng)速率。2．對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，往往有幾種物質(zhì)參加，幾種物質(zhì)生成，它們變化速率 是否都一樣？應(yīng)如何理解一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的快慢？ 答：不一樣，但用不同物質(zhì)表示時(shí)，其速率之比等于方程式的系數(shù) 比。第5頁/共40頁1．內(nèi)因

反應(yīng)物的性質(zhì)。2．外因

(1)濃度：增大(或減小)反應(yīng)物的濃度，可使化學(xué)反應(yīng)速率

(

或

)。

(2)壓強(qiáng)：對于有氣體參加的反應(yīng)，增大(或減小)壓強(qiáng)， 可使反應(yīng)速率

(或

)。增大減小增大減小第6頁/共40頁(3)溫度：升高(或降低)溫度，可使化學(xué)反應(yīng)速率

(或

)。溫度每升高10K，反應(yīng)速率增大

倍。(4)催化劑：使用催化劑，可

反應(yīng)速率。(5)其他因素：固體反應(yīng)物的

、

、

、超聲波、溶劑、放射線、電弧、強(qiáng)磁場、高速研磨等。增大減小2～4增大接觸面積光波電磁波第7頁/共40頁【議一議】1．對于一個(gè)可逆反應(yīng)，若改變濃度導(dǎo)致正反應(yīng)速率增大，那么逆反應(yīng)速率 會(huì)發(fā)生怎樣的變化？ 答：逆反應(yīng)速率也增大。2．升高溫度，吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的速率是否都要加快？ 答：升溫時(shí)不論吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，速率都增大。

第8頁/共40頁【例1】NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： 4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) 現(xiàn)向一容積不變的2L密閉容器中充入4molNH3和3molO2，4min后，測得生成的H2O(g)占混合氣體體積的40%，則下列表示此段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的平均速率不正確的是(

) A．v(N2)＝0.125mol/(L·min)B．v(H2O)＝0.375mol/(L·min) C．v(O2)＝0.225mol/(L·min)D．v(NH3)＝0.250mol/(L·min)第9頁/共40頁解析：設(shè)4min時(shí)，生成6xmolH2O(g)

4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g)n(總)

4

300

7

4x

3x2x6x4min量(mol)4－4x3－3x2x6x7＋x據(jù)題意，則有：＝0.4解得：x＝0.5，

第10頁/共40頁則4min內(nèi)H2O(g)的變化濃度為：Δc(H2O)＝＝1.5mol/L，v(H2O)＝＝0.375mol/(L·min)，再由各物質(zhì)表示的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可得各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率分別為：v(N2)＝0.125mol/(L·min)，v(NH3)＝0.250mol/(L·min)，v(O2)＝0.1875mol/(L·min)。答案：C第11頁/共40頁1．化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。它與兩個(gè)因素有關(guān)：一個(gè)是時(shí)間；另一個(gè)是反應(yīng)物或生成物的濃度變化。反應(yīng)物的濃度隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行而減少，生成物的濃度則不斷增加。2．在同一反應(yīng)中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值可以是不同的，但這些數(shù)值所表示的都是同一個(gè)反應(yīng)速率。因此，表示化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，必須說明用反應(yīng)物或生成物中哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)，不同的物質(zhì)表示速率的比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。如：化學(xué)反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。第12頁/共40頁3．一般來說，化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸減慢。 因此，某一段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率，實(shí)際是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，而不是指瞬時(shí)速率。4．固體或純液體(不是溶液)，其濃度可視為常數(shù)，因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。第13頁/共40頁1．反應(yīng)N2＋3H22NH3剛開始時(shí)，N2的濃度為3mol/L，H2的濃度為5mol/L,3min后測得NH3濃度為0.6mol/L，則此時(shí)間內(nèi)，下列反應(yīng)速率表示正確的是(

)

A．v(NH3)＝0.2mol/(L·s)B．v(N2)＝1.0mol/(L·min) C．v(H2)＝1.67mol/(L·min)D．v(H2)＝0.3mol/(L·min)解析：v(NH3)＝＝0.2mol/(L·min)。由v(NH3)∶v(H2)∶v(N2)＝2∶3∶1可知D正確。答案：D第14頁/共40頁2．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(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，若經(jīng)2s后測得C濃度為0.6mol/L，現(xiàn)有下列幾種說法： ①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol/(L·s) ②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol/(L·s) ③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70% ④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol/L

其中正確的是(

) A．①③

B．①④

C．②③

D．③④第15頁/共40頁解析：解題時(shí)先利用所給條件列出反應(yīng)式：

2A(g)＋B(g)2C(g)起始濃度mol·L－1

＝2＝102s時(shí)濃度mol·L－12－0.6＝1.41－＝0.70.6利用算出的數(shù)據(jù)，就可以對提問進(jìn)行分析。①依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知：v(A)＝ ＝0.3mol·L－1·s－1。第16頁/共40頁②同理可知：v(B)＝ ＝0.15mol·L－1·s－1。③依據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義可知：A的轉(zhuǎn)化率＝ ×100%＝30%。④2s時(shí)B的濃度為0.7mol·L－1。只有①④正確，故B項(xiàng)正確。答案：B第17頁/共40頁【例2】(2009·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(

)

解析：考查反應(yīng)速率的影響因素和控制變量分析外界因素對速率的影響。 答案：D實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210第18頁/共40頁1．外界條件變化對v正和v逆的影響

(1)升高溫度，v正和v逆都加快，吸熱反應(yīng)增加的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增加的倍數(shù)；降低溫度，v正和v逆都減慢，吸熱反應(yīng)減少的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減少的倍數(shù)。

(2)壓強(qiáng)改變，反應(yīng)速率不一定發(fā)生變化。改變?nèi)萜鞯捏w積(增大或減少)使壓強(qiáng)改變，反應(yīng)速率發(fā)生變化；加壓對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，v正和v逆都加快，氣體體積之和大的一側(cè)增加的倍數(shù)大于氣體體積之和小的一側(cè)增加的倍數(shù)；降低壓強(qiáng)，v正和v逆都減慢，氣體體積之和大的一側(cè)減少的倍數(shù)大于氣體體積之和小的一側(cè)減小的倍數(shù)。

(3)在溫度一定時(shí)，充入與反應(yīng)無關(guān)的氣體(如惰性氣體)，若保持體積不變，由于反應(yīng)氣體濃度不變，故對反應(yīng)速率無影響；若保持壓強(qiáng)不變，則由于體積增大，使反應(yīng)氣體濃度減小，故反應(yīng)速率減慢。第19頁/共40頁2．外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因分析第20頁/共40頁3．下列事實(shí)能說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)的是(

) A．Cu能與濃硝酸反應(yīng)，而不與濃鹽酸反應(yīng)

B．Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快

C．N2與O2在常溫、常壓下不反應(yīng)，放電時(shí)可反應(yīng)

D．Cu與濃H2SO4能反應(yīng)，而不與稀H2SO4反應(yīng)解析：要想說明反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素，則該實(shí)驗(yàn)事實(shí)應(yīng)區(qū)別在反應(yīng)物本身而不是外界因素如濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等。其中選項(xiàng)B、D為濃度不同所致，選項(xiàng)C為反應(yīng)條件不同所致，唯有選項(xiàng)A是因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致。答案：A第21頁/共40頁4．(2008·廣東理基，36)對于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)， 能增大正反應(yīng)速率的措施是(

) A．通入大量O2B．增大容器容積C．移去部分SO3D．降低體系溫度 解析：可逆反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是氣體體積減小的反應(yīng)，為增大正反應(yīng)速率，應(yīng)升溫、增大壓強(qiáng)、增大反應(yīng)物的濃度或使用催化劑，只有A是可行的。 答案：A第22頁/共40頁5.在一定溫度下，A、B能在溶液中發(fā)生反應(yīng)生成C和D：A＋B===C＋D。

a．將0.2mol/LA溶液和0.2mol/LB溶液各20mL混合

b．將0.5mol/LA溶液和0.5mol/LB溶液各50mL混合

c．將1mol/LA溶液和1mol/LB溶液各10mL混合，同時(shí)倒入30mL蒸餾水

d．將1mol/LA溶液20mL和1.2mol/LB溶液60mL混合

反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)速率由大到小的順序是__________________。第23頁/共40頁解析：本題需先把每種情況下混合溶液中A、B的起始濃度求出來，然后根據(jù)其濃度大小來比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小?；旌虾蟾魑镔|(zhì)的起始濃度(mol/L)為：混合后濃度最大的是d，其次是b，最小的是a，所以反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)閐>b>c>a。答案：d>b>c>aabcdA0.100.250.200.25B0.100.250.200.9第24頁/共40頁【例3】對可逆反應(yīng)X＋YZ＋W，在其他條件不變的情況下，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率變化圖像如圖所示，則圖像中關(guān)于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)正確的說法為(

) A．Z、W均為氣體，X、Y中有一種是氣體

B．Z、W中有一種是氣體，X、Y皆非氣體

C．X、Y、Z、W皆非氣體

D．X、Y均為氣體，Z、W中有一種為氣體第25頁/共40頁解析：圖像告訴我們：增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率均增大，但逆反應(yīng)速率增大的幅度大于正反應(yīng)速率增大的幅度，由此而導(dǎo)致平衡向左移動(dòng)。所以，逆反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)目減小的方向，即Z、W必須均為氣體，X、Y中必有一種是氣體。答案：A第26頁/共40頁1．關(guān)于圖像題的解題技巧

(1)看面：弄清縱、橫坐標(biāo)的含義。

(2)看線：弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平。

(3)看點(diǎn)：弄清曲線上點(diǎn)的含義，特別是一些特殊點(diǎn)，如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。

(4)看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。

(5)看要不要作輔助線：如等溫線、等壓線等。2．化學(xué)反應(yīng)速率與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有密切關(guān)系，因此利用影響反應(yīng)速率的時(shí)間變化曲線圖像，提出合理的解釋或定量計(jì)算等有較大的命題空間。第27頁/共40頁6．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示： 下列描述正確的是(

) A．反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol·(L·s)－1 B．反應(yīng)開始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L C．反應(yīng)開始到10s時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0% D．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：X(g)＋Y(g)Z(g)第28頁/共40頁解析：反應(yīng)到10s時(shí)，X減少1.20mol－0.41mol＝0.79mol，Y減少1.0mol－0.21mol＝0.79mol，Z增加1.58mol，所以X、Y、Z的反應(yīng)式為X(g)＋Y(g)2Z(g)，D錯(cuò)；用Z表示的反應(yīng)速率應(yīng)為＝0.079mol·(L·s)－1，A錯(cuò)；X的物質(zhì)的量濃度減少＝0.395mol/L，B錯(cuò)。答案：C第29頁/共40頁7．(2008·上海，21)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到下圖，則曲線a、b、c、d所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是(

)組別c(HCl)(mol/L)溫度(℃)狀態(tài)12.025塊狀22.530塊狀32.550塊狀42.530粉末狀第30頁/共40頁A．4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3解析：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素主要有溫度、濃度、接觸面積、催化劑等，本題中只有溫度、濃度和接觸面積，三者兼顧分析才能得到正確答案。圖像中a反應(yīng)最快，應(yīng)濃度較大，溫度較高，應(yīng)為3或4。答案：AC第31頁/共40頁【例題】(2009·福建理綜，12)某探究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時(shí)間來確定。在一定溫度下，獲得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：第32頁/共40頁分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是(

)A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B．實(shí)驗(yàn)②和③的v(Br2)相等C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大

實(shí)驗(yàn)序號(hào)初始濃度c/mol·L－1溴顏色消失所需時(shí)間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580第33頁/共40頁審題視點(diǎn)：①明確該反應(yīng)的反應(yīng)速率測定是借助溴的顏色變化確定的。②題目中改變的條件是濃度。③結(jié)合不同物質(zhì)濃度變化時(shí)速率的變化(退色時(shí)間)找出規(guī)律。思路點(diǎn)撥：A項(xiàng)，由實(shí)驗(yàn)①和②對比可知增大c(CH3COCH3)，反應(yīng)時(shí)間變少，v(Br2)增大。B項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)②和③反應(yīng)時(shí)間相同，則v(Br2)相等。C項(xiàng)，比較實(shí)驗(yàn)①和③可知，增大c(HCl)時(shí)，反應(yīng)時(shí)間縮短，v(Br2)增大。D項(xiàng)，比較實(shí)驗(yàn)①和④可知，增大c(Br2)時(shí)，反應(yīng)時(shí)間增長，v(Br2)減小，故選D。正確答案：D

第34頁/共40頁錯(cuò)因分析①對該反應(yīng)中確定速率的方法不明確。②不會(huì)利用數(shù)學(xué)思維分析不同物質(zhì)的濃度變化對反應(yīng)速率的影響。

第35頁/共40頁【例題】(8分)“碘鐘”實(shí)驗(yàn)中，的反應(yīng)速率可以用與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時(shí)間t來度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤c(I－)/mol·L－10.0400.0800.0800.160