化学反应速率和影响因素精.ppt

化学反应速率和影响因素第1页，本讲稿共37页一一、化学反应速率化学反应速率1 1、概念、概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度浓度的的减少或生成物减少或生成物浓度浓度的增加来表示。的增加来表示。单位：单位：mol/Lm、mol/Ls等等3、数学表达式：、数学表达式：V=Ct衡量化学反应进行快慢程度的衡量化学反应进行快慢程度的物理量物理量。2、表示方法、表示方法：第2页，本讲稿共37页化学反应速率均为化学反应速率均为正值正值,没有负值；没有负值；表示的是一段时间内的表示的是一段时间内的平均速率平均速率；不用纯液体或纯固体表示。不用纯液体或纯固体表示。一定条件下，用不同的物质来表示某反一定条件下，用不同的物质来表示某反应的速率，其数值可能不同，但表示的意应的速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。且它们的数值之比等于反应方程义相同。且它们的数值之比等于反应方程式中系数比。式中系数比。如反如反应应 N2+3H2=2NH3 v(N2)：v(H2)：v(NH3）=1：3：24、注意点、注意点第3页，本讲稿共37页对于可逆反应对于可逆反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3下列各项所下列各项所表示的反应速率最快的是（表示的反应速率最快的是（）A AV(NV(N2 2)=0.01mol/(L)=0.01mol/(LS)S)B BV(HV(H2 2)=0.2mol/(L)=0.2mol/(LS)S)C CV(HV(H2 2)=0.6mol/(L)=0.6mol/(Lmin)min)D D.V(NHV(NH3 3)=1.2mol/(L)=1.2mol/(Lmin)min)练练 习习B单位要同一、标准要同一单位要同一、标准要同一第4页，本讲稿共37页将将4molA气体和气体和2molB气体在气体在2L的密闭容器中混的密闭容器中混合，在一定条件下发生如下反应：合，在一定条件下发生如下反应：2A+B=2C。若经若经2s后测得后测得C的浓度为的浓度为0.6mol/L,现有以下几种现有以下几种说法说法:(1)用物质用物质A的浓度变化表示的反应速率为的浓度变化表示的反应速率为0.3mol/Ls,（2）用物质）用物质B的浓度变化表示的反的浓度变化表示的反应速率为应速率为0.6mol/Ls，（，（3）2s时物质时物质A的转化的转化率为率为70%，（，（4）2s时物质时物质B的浓度为的浓度为0.7mol/L。其中正确的是（其中正确的是（）A.(1)(3).(1)(4).(2)(3).(3)(4)练习练习B第5页，本讲稿共37页回忆：化学反应的碰撞理论：回忆：化学反应的碰撞理论：、化学反应的实质是：、化学反应的实质是：旧的化学键断裂，新的化学键形成旧的化学键断裂，新的化学键形成、化学反应发生的先决条件：、化学反应发生的先决条件：反应物分子相互接触和碰撞反应物分子相互接触和碰撞注意：注意：反应物分子之间的碰撞次数很大，但并不是每反应物分子之间的碰撞次数很大，但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。一次碰撞均可发生化学反应。在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效有效碰撞碰撞；不能发生化学反应的碰撞叫不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞无效碰撞；有有效碰撞次数越多，反应速率越快。效碰撞次数越多，反应速率越快。第6页，本讲稿共37页力量不够力量不够取向不好取向不好有效碰撞有效碰撞反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？、有足够的能量使旧键断裂、有足够的能量使旧键断裂即发生碰撞的分子具有较高的即发生碰撞的分子具有较高的能量能量、碰撞时要有合理的取向、碰撞时要有合理的取向即分子在一定的方向上发生碰撞即分子在一定的方向上发生碰撞第7页，本讲稿共37页、在化学上，把能量较高，能够发生有效碰撞的分子在化学上，把能量较高，能够发生有效碰撞的分子叫叫活化分子。活化分子。特点：特点：、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子获取能量后才能变成活化分子 、在温度不变时，对某一个反应来说，活、在温度不变时，对某一个反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。度呈正比。活化分子百分数：活化分子百分数：（活化分子数（活化分子数/反应物分子数）反应物分子数）100%（4）、活化能：活化分子的平均能量与所有分子）、活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能的平均能量之差称为活化能第8页，本讲稿共37页Ec：活化分子所具有的最低能量：活化分子所具有的最低能量Ee：所有分子的平均能量：所有分子的平均能量Ea：活化能：活化能第9页，本讲稿共37页分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有足分子具有足够的能量够的能量活化活化分子分子有有 合合 适适 的的 取取 向向有效碰撞有效碰撞发生化学反应发生化学反应化学反应发生的条件化学反应发生的条件化学反应速率与单位时间内分子间的有效化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。碰撞次数（有效碰撞频率）有关。第10页，本讲稿共37页思考：思考：浓度、压强、温度、催化剂的变浓度、压强、温度、催化剂的变化对有效碰撞的频率有何影响？化对有效碰撞的频率有何影响？第11页，本讲稿共37页浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响反应物浓度增大：反应物浓度增大：即单即单位体积内反应物分子总数位体积内反应物分子总数数增大数增大单位体积内活化分子单位体积内活化分子数增加数增加有效碰撞次有效碰撞次数增多数增多反应速率加快反应速率加快第12页，本讲稿共37页1 1、浓度对化学反应速率的影响。、浓度对化学反应速率的影响。原因：原因：在其他条件不变时，对某一反应在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，即单位体来说，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应的增多，反分子数增多，活化分子数也相应的增多，反应速率也必然增大。应速率也必然增大。规律：规律：其他条件不变时，增大反应物的其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。度，可以减小化学反应的速率。二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素第13页，本讲稿共37页注意：注意：a、此规律只适用于气体或溶液的反应，、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。率。b、气体或溶液浓度的改变与反应速率的、气体或溶液浓度的改变与反应速率的关系并不是一概如此，若随着浓度的改变，物质关系并不是一概如此，若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同了。如：硫酸与铁的反应了。如：硫酸与铁的反应第14页，本讲稿共37页压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响结论：增大压强，相当于结论：增大压强，相当于增大增大反应物浓度，反应反应物浓度，反应速率加快。速率加快。第15页，本讲稿共37页2、压强对反应速率的影响。、压强对反应速率的影响。原因：原因：对气体来说，若其他条件不变，增对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。反应的速率。规律：规律：对于有气体参加的反应，若其他条件对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。应速率减慢。第16页，本讲稿共37页注意：注意：a、压强影响，只适用于讨论有气体参加、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，当然并不一定全部是气体。的反应，当然并不一定全部是气体。b、压强影响反应速率，必须伴随有压、压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积的改变现象。否则，压强的变化强改变时体积的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。因为各气体的浓度没有变，则速率不变。第17页，本讲稿共37页讨论讨论如果反应物是固体、液体或溶如果反应物是固体、液体或溶液时，改变压强对它们又有什么影响液时，改变压强对它们又有什么影响？适用范围：适用范围：仅适用于反应体系中有气体仅适用于反应体系中有气体物质的反应物质的反应。第18页，本讲稿共37页小结：惰性气体（小结：惰性气体（包括与反应无关的气体包括与反应无关的气体）对）对反应速率的影响反应速率的影响（1 1）如果保持恒温恒容，加入惰性气体后，反应）如果保持恒温恒容，加入惰性气体后，反应物的浓度物的浓度 ，因此对反应速率，因此对反应速率 。（2 2）如果恒温恒压，加入惰性气体后，反应体系）如果恒温恒压，加入惰性气体后，反应体系体积体积 ，反应物的浓度，反应物的浓度 ，因此反，因此反应速率会应速率会 。不变不变不变不变变大变大减小减小减小减小第19页，本讲稿共37页 如下图所示，相同体积的如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，三密闭容器，其中其中c容器有一活塞，容器有一活塞，a、b两容器为两容器为定容定容容器，起容器，起始向三容器中都加入相同量的始向三容器中都加入相同量的SO2和和O2使三容器压使三容器压强相等，一定条件下发生强相等，一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问：的反应。问：如起始在如起始在a、c两容器中通入同量的两容器中通入同量的N2，则此时三容器起始压强为则此时三容器起始压强为Pa _Pb _Pc；起始起始a、c两容器的反应速率大小关系为两容器的反应速率大小关系为Va _Vc；反应一段时间后反应一段时间后a、c中速率大小关系为中速率大小关系为Va _Vc；=起始反应速率关系为起始反应速率关系为Va _Vb _Vc练练 习习第20页，本讲稿共37页温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响升高温度升高温度活化分子的百分比增大活化分子的百分比增大(分子运动速率加快，分子运动速率加快，碰撞频率增加碰撞频率增加)有效碰撞次数增有效碰撞次数增多多反应速率加快反应速率加快第21页，本讲稿共37页 3、温度对化学反应速率的影响。、温度对化学反应速率的影响。原因原因：(1)浓度一定时，升高温度，分子的能量浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。增大。(2)温度升高，使分子运动的速度加快，温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。速率也会相应的加快。前者是主要原因。规律：规律：其他条件不变时，升高温度，可以其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。第22页，本讲稿共37页注意：注意：a、温度对化学反应速率的影响对放热反、温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。应和吸热反应都适用。第23页，本讲稿共37页Ec：活化分子所具有的最低能量：活化分子所具有的最低能量Ee：所有分子的平均能量：所有分子的平均能量Ea：活化能：活化能催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能见书本见书本p36页图页图第24页，本讲稿共37页催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能活化分子的活化分子的百分比增大百分比增大活化分子的活化分子的数目增多数目增多有效碰撞有效碰撞次数增多次数增多化学反应速化学反应速率加快率加快第25页，本讲稿共37页4、催化剂对化学反应速率的影响。、催化剂对化学反应速率的影响。原因：原因：在其他条件不变时，使用催化剂在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。分子百分数，因而使反应速率加快。规律：规律：催化剂可以改变化学反应的速催化剂可以改变化学反应的速率。率。第26页，本讲稿共37页小结：影响化学反应速率的外因 影响外因 单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用催化剂增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快第27页，本讲稿共37页化学反应速率化学反应速率课堂小结课堂小结概念概念影响因素影响因素内因内因外因外因概概 念念表表示示方方法法单单 位位注注 意意 点点 浓浓度度温温度度压压强强催催化化剂剂其其 它它第28页，本讲稿共37页1 1、甲、乙两容器都在进行、甲、乙两容器都在进行ABAB的反应，甲容的反应，甲容器每分钟减少了器每分钟减少了4molA4molA，乙容器内每分钟减少，乙容器内每分钟减少了了2molA2molA，则甲容器内的反应速率比乙容器内，则甲容器内的反应速率比乙容器内的反应速率要（的反应速率要（）A A快快 B B慢慢 C C相等相等 D D无法判断无法判断D能力提升题能力提升题第29页，本讲稿共37页2 2、反应、反应C C（s s）+H+H2 2O O（g g）CO CO（g g）+H+H2 2（g g）在一）在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（其反应速率几乎无影响的是（）A A增加增加C C的量的量B B将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C C保持体积不变，充入保持体积不变，充入N N2 2使体系压强增大使体系压强增大D D保持压强不变，充入保持压强不变，充入N N2 2使容器体积增大使容器体积增大AC第30页，本讲稿共37页3 3、煅烧硫铁矿产生、煅烧硫铁矿产生SOSO2 2，为了提高，为了提高SOSO2 2的生成的生成速率，下列措施可行的是（速率，下列措施可行的是（）A A把硫铁矿石碾成粉末把硫铁矿石碾成粉末B B增大增大O O2 2的压强，向炉内喷吹氧气的压强，向炉内喷吹氧气C C使用使用FeFe2 2O O3 3作催化剂作催化剂D D降低温度降低温度AB第31页，本讲稿共37页4.4.在一定温度下在一定温度下,A,A、B B能在溶液中发生反应生成能在溶液中发生反应生成C C和和D D：A+B=C+DA+B=C+D。a.a.将将0.2mol0.2molL L-1-1A A溶液和溶液和0.2mol0.2molL L-1-1B B溶液各溶液各20ml20ml混合混合 b.b.将将0.5mol0.5molL L-1-1A A溶液和溶液和0.5mol0.5molL L-1-1B B溶液各溶液各50ml50ml混合混合 C.C.将将1mol1molL L-1-1A A溶液和溶液和1mol1molL L-1-1B B溶液各溶液各10ml10ml混合混合,同时倒同时倒入入30mL30mL蒸馏水蒸馏水 d.d.将将1mol1molL L-1-1A A溶液溶液20mL20mL和和1.2mol1.2molL L-1-1B B溶液溶液60ml60ml混合混合反应开始时反应开始时,反应速率由大到小的顺序是反应速率由大到小的顺序是_ .dbca第32页，本讲稿共37页5.5.在碘化钾和硫酸的混合液中加入过氧化氢水溶在碘化钾和硫酸的混合液中加入过氧化氢水溶液液,迅速发生反应放出大量气体迅速发生反应放出大量气体,反应过程可表示反应过程可表示如下如下:HH2 2O O2 2+2KI+H+2KI+H2 2SOSO4 4=I=I2 2+K+K2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O H H2 2O O2 2+I+I2 2=2HIO =2HIO H H2 2O O2 2+2HIO=I+2HIO=I2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O O(1)(1)有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂的催化剂,你认为你认为 (填填“对对”或或 “不对不对”),),理理由是由是 。（2 2）上述反应说明）上述反应说明H H2 2O O2 2、I I2 2、HIOHIO氧化性从强到弱的顺序是氧化性从强到弱的顺序是 。第33页，本讲稿共37页6 6,0.1mol/L0.1mol/L硫代硫酸钠溶液和硫代硫酸钠溶液和0.1mol/L0.1mol/L硫酸溶硫酸溶液各液各10mL10mL和和5mL5mL水混合，反应速率为水混合，反应速率为1 1mol/mol/（L Ls s）；）；0.2mol/L0.2mol/L硫代硫酸钠溶硫代硫酸钠溶液和液和0.2 mol/L0.2 mol/L硫酸溶液各硫酸溶液各5mL5mL与与20mL20mL水混水混合，反应速率为合，反应速率为2 2mol/mol/（L Ls s）；则）；则1 1和和2 2的关系是（的关系是（）A A大于大于 B B小于小于 C C等于等于 D D不能肯定不能肯定A第34页，本讲稿共37页7.近行如下实验，在近行如下实验，在A锥形瓶中放入锥形瓶中放入10g块状块状CaCO3，在，在B锥形瓶中放入锥形瓶中放入5g粉末状粉末状CaCO3，分别加入，分别加入50mL2mol/L盐酸。右图中能正确表示实验结果的是盐酸。右图中能正确表示实验结果的是（）C第35页，本讲稿共37页8.某溶液中发生反应：某溶液中发生反应：A=2B+C，VAt 的关系如图。的关系如图。已知溶液的体积为已知溶液的体积为2L，起始，起始时体系中只有时体系中只有A，请回答下，请回答下列问题：列问题：(1)图中阴影部分的面积表图中阴影部分的面积表示示2min内内 的减小的减小值，应小于值，应小于 ；(2)2min时，时，B的物质的量浓的物质的量浓度的取值范围是度的取值范围是 。A的物质的量浓度的物质的量浓度0.75mol/L1mol/LC(B)1.5mol/L第36页，本讲稿共37页9.亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应的化学方程式亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应的化学方程式是：是：Na2SO3+KIO3+H2SO4=Na2SO4+K2SO4+I2+H2O该反应过程和机理较复杂，一般认为分以下几步：该反应过程和机理较复杂，一般认为分以下几步：IO3-+SO32-IO2-+SO42-（慢慢）IO2-+2SO32-I-+2SO42-（快快）5I-+6H+IO3-3I2+3H2O（快快）I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+（快快）（1）根据上述条件推测，此反应总的反应速率由）根据上述条件推测，此反应总的反应速率由 步反应决定。步反应决定。（2）若预先加入淀粉液，由题述看必在）若预先加入淀粉液，由题述看必在 离子消离子消耗完时，才会有使淀粉变蓝的现象产生。耗完时，才会有使淀粉变蓝的现象产生。SO32-第37页，本讲稿共37页