高二化学课件 2.3 《化学反应的速率》 1（鲁科版选修4）.ppt

一、化学反应速率1.定义：定义：化学反应速率是用来表示化学反应化学反应速率是用来表示化学反应快慢的物理量。通常是快慢的物理量。通常是用单位时间内反应物用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。来表示。浓度常用单位浓度常用单位:mol/L时间常用单位时间常用单位s或或min化学反应速率常用单位化学反应速率常用单位:mol/(Ls)或或mol/(Lmin)表达式：表达式：v=-c t 例例 在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入1molN2和和3molH2，发生，发生N2+3H2=2NH3，在，在2s末时，测得容器中含有末时，测得容器中含有0.4mol的的NH3，求该反应的化学反应速率。求该反应的化学反应速率。N2+3H2=2NH3起始浓度（起始浓度（mol/L）0.51.502s末浓度（末浓度（mol/L）0.21.20.4v(N2)=(0.5-0.4)/2mol/(Ls)=0.05mol/(Ls)v(H2)=(1.5-1.2)/2mol/(Ls)=0.15mol/(Ls)v(NH3)=(0.2-0)/2mol/(Ls)=0.1mol/(Ls)观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？解解:变化浓度（变化浓度（mol/L）0.10.30.2问题问题1 1 同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。同一反应中，同一反应中，各物质的反应速率之比各物质的反应速率之比等于等于化学计量数之化学计量数之比比等于等于浓度的变化量之比浓度的变化量之比等于等于物质的量的变化量之比物质的量的变化量之比如在如在N2+3H2=2NH3中，中，v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2我们得到的速率是指什么时候的速率？我们得到的速率是指什么时候的速率？我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率。且均为正值我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率。且均为正值问题问题2 2结论结论2 2将将4molA气气体体和和2molB气气体体在在2L的的容容器器中中混混合合并并在在一一定定条条件件下下发发生生如如下下反反应应:2A(g)B(g)2C(g)若若经经2s后后测测得得C的的浓浓度度为为0.6molL1，现有下列几种说法：，现有下列几种说法：用用物物质质A表表示示的的反反应应的的平平均均速速率率为为0.3molL1s1用用物物质质B表表示示的的反反应应的的平平均均速速率率为为0.6molL1s12s时物质时物质A的转化率为的转化率为702s时物质时物质B的浓度为的浓度为0.7molL1其中正确的是其中正确的是AB.C.D.B练习练习如在如在N2+3H2=2NH3中，中，v=k c(N2)c(H2)32.质量作用定律质量作用定律;在在mA+nB=pC+qD中，中，v=k c(A)mc(B)n3.决定化学反应速率的因素决定化学反应速率的因素 物质的化学性质（内因）是物质的化学性质（内因）是决定反应速率快慢的主要因素。决定反应速率快慢的主要因素。当反应物一定时，当反应物一定时，外界条外界条件件也会对反应速率产生影响。也会对反应速率产生影响。(1)(1)浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响当其他条件不变时，当其他条件不变时，增大增大反应物的反应物的浓度浓度，反应反应速率加快速率加快；减小反应物的浓度，反应速；减小反应物的浓度，反应速率减慢。率减慢。浓度的一般讨论对象为气体或溶液，对浓度的一般讨论对象为气体或溶液，对于纯液体或固体反应物来说，增大反应物的量，于纯液体或固体反应物来说，增大反应物的量，对反应速率无影响对反应速率无影响;但增大固体反应物的总表面但增大固体反应物的总表面积，反应速率会加快。积，反应速率会加快。注意注意4.影响反应速率的因素影响反应速率的因素：(2)(2)压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响对有气体参加的反应，当其他条件不变时，对有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大压强增大压强，反应，反应速率加快速率加快；减小压强，反应；减小压强，反应速率减慢。速率减慢。压强的改变，对速率的影响，其实仍为浓度的改变压强的改变，对速率的影响，其实仍为浓度的改变对速率的影响。对速率的影响。全部由固体或液体参加的反应，压强改变对反应速全部由固体或液体参加的反应，压强改变对反应速率没有影响率没有影响注意注意例例在一密闭容器中，加入在一密闭容器中，加入SO2和和O2发生发生2SO2+O2=2SO3，试试分析下列情况对反应速率的影响。分析下列情况对反应速率的影响。容器体积变为原来的容器体积变为原来的2/3气体反应物浓度增大气体反应物浓度增大反应速率增大反应速率增大容器体积不变，加入容器体积不变，加入SO2，（，（O2）气体反应物浓度增大气体反应物浓度增大反应速率增大反应速率增大恒温、恒压时，充入惰性气体恒温、恒压时，充入惰性气体要保持压强不变要保持压强不变体积增大体积增大浓度减小浓度减小反应速率减慢反应速率减慢恒温、恒容时，充入惰性气体恒温、恒容时，充入惰性气体体积不变体积不变浓度不变浓度不变反应速率不变反应速率不变(3)(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当其他条件不变时，当其他条件不变时，升高温度升高温度反应反应速率速率加快加快，降低温度反应速率减慢。，降低温度反应速率减慢。升高温度使反应速率加快，比增大浓度、增大压强，提高升高温度使反应速率加快，比增大浓度、增大压强，提高速率更为有效。速率更为有效。实验测得，温度每升高实验测得，温度每升高10，反应速率增大到原来的，反应速率增大到原来的24倍。假设每升高倍。假设每升高10，速率增大为原来的，速率增大为原来的a倍，现升高倍，现升高n个个10，则，则v(现）现）=v(原原)an 温度对反应速率的影响，与反应物的状态无关。温度对反应速率的影响，与反应物的状态无关。温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还是吸热反应温度对反应速率的影响，无论是放热反应，还是吸热反应都适用。都适用。注意注意(4)(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 使用催化剂使用催化剂，可以使化学反应，可以使化学反应速率成千速率成千上万倍的增加上万倍的增加。催化剂中最常使用的是正催化剂，可以大大加快反应速催化剂中最常使用的是正催化剂，可以大大加快反应速率。率。它具有选择性强，效率高等特点，并可一定程度地降低反它具有选择性强，效率高等特点，并可一定程度地降低反应条件。使用催化剂是提高生产效率的最有效的手段之一。应条件。使用催化剂是提高生产效率的最有效的手段之一。催化剂参与化学反应，改变反应途径，但反应前后其组催化剂参与化学反应，改变反应途径，但反应前后其组成和质量不变。成和质量不变。催化剂的中毒。催化剂的中毒。注意注意(5)(5)其他因素对化学反应速率的影响其他因素对化学反应速率的影响光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶剂等对反应速率也有影响。小、溶剂等对反应速率也有影响。在各种外界条件中，温度对反应速率的影响能在各种外界条件中，温度对反应速率的影响能适应所有的反应。适应所有的反应。外界条件对化学反应速率影响的微观解释外界条件对化学反应速率影响的微观解释影响因素影响因素分子分子总总数数单单位体位体积积分子分子总总数数活化分子活化分子总总数数活化分子活化分子百分数百分数单单位体位体积积活化分子数活化分子数有效碰撞有效碰撞次数次数反反应应速率速率增大增大浓浓度度增大增大压压强强升高温度升高温度采用催化采用催化剂剂增多增多增多增多增多增多不变不变增多增多增多增多加快加快不变不变增多增多不变不变不变不变增多增多增多增多加快加快不变不变不变不变增多增多增大增大增多增多增多增多加快加快不变不变不变不变增多增多增大增大增多增多增多增多加快加快小结小结：浓度：浓度：增大增大反应物的浓度反应速率加快反应物的浓度反应速率加快 压强：压强：增大增大压强反应速率加快压强反应速率加快压强对速率的影响压强对速率的影响,本质是压强变化引本质是压强变化引起了浓度的变化起了浓度的变化.温度：温度：升高体系的温度，反应速率加快升高体系的温度，反应速率加快 加入正加入正催化剂催化剂可以提高反应速率可以提高反应速率 除此以外，还有除此以外，还有光光、超声波超声波、激光激光、放射放射线线、电磁波电磁波，颗粒的大小颗粒的大小等。等。例例把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试管中，把除去氧化膜的镁条投入到放有稀盐酸的试管中，发现发现H2的生的生 成速度成速度v随时间随时间t变化如图。变化如图。其中其中t1t2速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是_t2t3速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是_本题中影响其反应速率的本题中影响其反应速率的主要因素是主要因素是浓度浓度温度。温度。从从t1t2虽然浓度是逐渐降低虽然浓度是逐渐降低的，但由于反应放热，温度升的，但由于反应放热，温度升高起主要作用，所以速率由慢高起主要作用，所以速率由慢到快，到快，t2t3由于由于c(HCl)下降下降成为主要因素，速率减小成为主要因素，速率减小温度升高温度升高盐酸浓度下降盐酸浓度下降同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全