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高中化学人教版选修四化学反应速率本讲稿第一页，共二十四页1、化学反应速率的表示：、化学反应速率的表示：单位：单位：mol/(Ls)或或mol/(Lmin)等等对化学反应：对化学反应：mA(气气)+nB（气）（气）=pC（气）（气）+qD（气）（气）DCBAvvvv=m：n：p：q 通常用通常用单位时间单位时间内反应物内反应物浓度浓度的减少或生成物的减少或生成物浓度浓度的增加来表的增加来表示。示。【知识回顾知识回顾】注意：注意：化学反应速率只取正值。化学反应速率只取正值。该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是 瞬时速率。瞬时速率。固体物质和纯液体的浓度为常数，固体物质和纯液体的浓度为常数，一般用气体一般用气体或溶液的浓度变化来表示反应速率或溶液的浓度变化来表示反应速率。本讲稿第二页，共二十四页讨论讨论2：在在2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的。若最初加入的A和和B都是都是4mol，在前，在前10sA的平均反应速率为的平均反应速率为0.12mol/(Ls)，则，则10s时，容器中时，容器中B的物质的量为的物质的量为。3.2mol讨论讨论1：已知已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，若反应，若反应速率分别用速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示，则正确的表示，则正确的关系是（关系是（）A.4v(NH3)5v(O2)B.5v(O2)6v(H2O)C.2v(NH3)3v(H2O)D.4v(O2)5v(NO)本讲稿第三页，共二十四页讨论讨论3：可逆反可逆反应应A(g)2B(g)C(g)D(g)，在四种不同，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是()Av(A)0.15mol/(Lmin)Bv(B)0.6mol/(Lmin)Cv(C)0.4mol/(Lmin)Dv(D)0.02mol/(Ls)讨论讨论4：一定温度下，向一容积为一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入的真空容器中加入1mol氮气，氮气，3mol氢气，氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为气的变化来表示反应速率为。0.1mol/(Lmin)本讲稿第四页，共二十四页讨论讨论5：已知反应已知反应N2+3H22NH3，根据下图判断，根据下图判断A是是_物质的量浓度变化物质的量浓度变化情况情况C是是_物质的量浓度变化物质的量浓度变化情况情况2分钟内分钟内N2的平均速率是多少的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(Lmin)本讲稿第五页，共二十四页化学反应速率可通过实验测定：化学反应速率可通过实验测定：（1）直接观察的某些性质）直接观察的某些性质（2）依靠仪器测量的性质）依靠仪器测量的性质学与问学与问实验实验【2-1】中，还能根据反应速率相关量的那些变化来中，还能根据反应速率相关量的那些变化来测定该反应的反应速率？测定该反应的反应速率？本讲稿第六页，共二十四页讨论讨论5：在锌与某浓度的硫酸起反应的实验中，学生得到下面在锌与某浓度的硫酸起反应的实验中，学生得到下面的结果：的结果：则下列说法正确的是（则下列说法正确的是（）t1=75st2200t3单位时间内消耗的锌的质量单位时间内消耗的锌的质量mFmGmBA.B.C.只有只有D.全部正确全部正确C本讲稿第七页，共二十四页AOE段表示的平均反段表示的平均反应应速率最大速率最大BEF段，用段，用盐盐酸表示酸表示该该反反应应的平均速率的平均速率为为0.2mol/（Lmin）COE、EF、FG三段中，三段中，该该反反应应用用CO2表示的平均反表示的平均反应应速率速率之比之比为为267DG点表示收集的点表示收集的CO2的量最多的量最多D讨论讨论6：用纯净的用纯净的CaCO3与与100mL稀稀盐酸反应制取盐酸反应制取CO2，实验过程记录如，实验过程记录如图所示（图所示（CO2的体积已折算为标准状的体积已折算为标准状况下的体积）。下列分析正确的是况下的体积）。下列分析正确的是（）本讲稿第八页，共二十四页第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素【知识回顾知识回顾】1、有效碰撞理论、有效碰撞理论普通普通分子分子活化能活化能活化活化分子分子合理取向的合理取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量2、化学反应速率与活化能、化学反应速率与活化能化学反应的速率大小化学反应的速率大小单位时间内单位时间内有效碰撞的次数多少有效碰撞的次数多少单位体积内反应物中单位体积内反应物中活化分子的多少活化分子的多少反应的反应的活化能的大小活化能的大小反应物的性质反应物的性质内因内因外界条件外界条件外因外因浓度、浓度、压强、压强、温度、温度、催化剂、催化剂、其他：颗粒大小、溶剂等。其他：颗粒大小、溶剂等。本讲稿第九页，共二十四页0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液0.1mol/LH2C2O4溶溶液液0.2mol/LH2C2O4溶溶液液快快慢慢【实验探究实验探究】不同浓度草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应不同浓度草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O本讲稿第十页，共二十四页一、浓度对反应速率的影响一、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，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。【理论探究理论探究】为什么增大反应物的为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？浓度会影响反应速率呢？反应物浓度增大：反应物浓度增大：即单位体积内反应物即单位体积内反应物分子总数增大分子总数增大单位体积内单位体积内活化分子数增加活化分子数增加有效碰撞次数增加有效碰撞次数增加化学反应速率增加化学反应速率增加活化分子百分数：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%100%本讲稿第十一页，共二十四页【注意注意】a.反应物是纯液体或固体，其浓度是常数，因此改变它们的量反应速率不反应物是纯液体或固体，其浓度是常数，因此改变它们的量反应速率不变。变。b.一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大。一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大。讨论：讨论：一定条件下，在一定条件下，在CaCO3(块状块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行（反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行（）A、增加、增加HCl的浓度的浓度B、加水、加水C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量D、改加、改加CaCO3粉末粉末 本讲稿第十二页，共二十四页二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响 对有气体参加或生成的反应对有气体参加或生成的反应增大压强相当于增大气体的浓度，反应速率加快；增大压强相当于增大气体的浓度，反应速率加快；减小压强相当于减小气体的浓度，反应速率减慢。减小压强相当于减小气体的浓度，反应速率减慢。若其它条件不变时，若其它条件不变时，【理论探究理论探究】为什么增大体系的为什么增大体系的压强会影响反应速率呢？压强会影响反应速率呢？气体压强增大，体积减气体压强增大，体积减小，小，气体浓度增大气体浓度增大：即单位体积内反应物分子即单位体积内反应物分子总数增大总数增大单位体积内单位体积内活化分子数增加活化分子数增加有效碰撞次数增加有效碰撞次数增加化学反应速率增加化学反应速率增加本讲稿第十三页，共二十四页【注意注意】a.压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响b.对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；增大压强，正、逆反应速率都增大；减小压强，正、逆反应速率都减小减小压强，正、逆反应速率都减小c.注意注意“真真”变和变和“假假”变。若体系的变。若体系的压强变化压强变化而使反应物而使反应物或生成物的或生成物的浓度发生变化浓度发生变化即即“真真”变，否则是变，否则是“假假”变。变。讨论：讨论：在在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时：中，当其他外界条件不变时：减小体系压强，该反应的速率怎么变？减小体系压强，该反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？本讲稿第十四页，共二十四页5mL0.1mol/L的的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3热水热水冷水冷水快快慢慢【实验探究实验探究】不同浓度草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应不同浓度草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O本讲稿第十五页，共二十四页三、温度对反应速率的影响三、温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，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。【理论探究理论探究】为什么升高反应体系为什么升高反应体系温度会影响反应速率呢？温度会影响反应速率呢？升高温度：升高温度：单位体积内活化分子百分单位体积内活化分子百分数增加数增加（分子运动速率分子运动速率加快，碰撞频率增加）加快，碰撞频率增加）有效碰撞次数增加有效碰撞次数增加化学反应速率增加化学反应速率增加即单位体积内活化即单位体积内活化分子总数增大分子总数增大本讲稿第十六页，共二十四页已知已知:4H+4I-+O2=2I2+2H2O现有现有1mol/LKI溶液、溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，请设溶液和淀粉溶液，请设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系？【结论结论】其它条件相同时，其它条件相同时，温度高温度高，出现蓝色的，出现蓝色的时间短时间短；温度低温度低，出现蓝色的，出现蓝色的时间长时间长。科学探究科学探究【注意注意】（2）一般，温度每升高）一般，温度每升高10，化学反应速率增大，化学反应速率增大24倍倍（1）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。温度，正、逆反应速率都减小。本讲稿第十七页，共二十四页2H2O22H2O+O2MnO2【结论结论】其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；正催化剂正催化剂使使反应速率加快反应速率加快，负催化剂使反应速率减慢。，负催化剂使反应速率减慢。【实验探究实验探究】本讲稿第十八页，共二十四页能能量量反应过程反应过程E1E2H无催化反应无催化反应催化反应催化反应四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响催化剂能大大地改变化学反应的速率；催化剂能大大地改变化学反应的速率；（1）使用催化剂能改变反应速率，但反应热没变。）使用催化剂能改变反应速率，但反应热没变。（2）使用催化剂）使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。从而改变反应到达平衡所需时间。本讲稿第十九页，共二十四页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百分比增大活化分子的百分比增大活化分子的数目增多活化分子的数目增多有效碰撞次数增多有效碰撞次数增多化学反应速率加快化学反应速率加快【理论探究理论探究】为什么加入催化剂会影响反应速率呢？为什么加入催化剂会影响反应速率呢？本讲稿第二十页，共二十四页影响化学反应速率的外因影响化学反应速率的外因 影响影响外因外因增大反应物增大反应物浓度浓度增大压强增大压强升高温度升高温度使用催化剂使用催化剂 单位体积内单位体积内分子总分子总数数活化分活化分子数子数活化分活化分子百分子百分数数有效碰有效碰撞次数撞次数化学反化学反应速率应速率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小结小结本讲稿第二十一页，共二十四页1、反应、反应C（s）H2O（g）=CO（g）H2（g）在一体积可变的）在一体积可变的容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是：容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是：增加增加C的用量；的用量；将容器体积缩小一半；将容器体积缩小一半；保持容器体积不变，充入氮气使容器内压强增大；保持容器体积不变，充入氮气使容器内压强增大；保持压强不变，保持压强不变，充入氮气使容器的体积变大（充入氮气使容器的体积变大（）ABCDB2、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是使最初的化学反应速率增大的是（）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍E、加入、加入CaCl2溶液溶液F、加入、加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG本讲稿第二十二页，共二十四页3、(09宁夏宁夏)硫代硫酸硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反溶液与稀硫酸反应的化学方程式的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,下列各下列各组实验中中最先出最先出现浑浊的是（的是（）实实验验反应反应温度温度Na2S2O3溶液溶液稀稀H2SO4H2OV/mLc/(molL-1)V/mLc/(molL-1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210本讲稿第二十三页，共二十四页4、把除去氧化膜的镁条投到稀盐酸的试管中发现氢气产生的速率把除去氧化膜的镁条投到稀盐酸的试管中发现氢气产生的速率变化情况如下图所示。其变化情况如下图所示。其中中t1t2 速率增大的主要原因是速率增大的主要原因是 ，t2t3速率减小的主要原因是速率减小的主要原因是反应放热，温度升高使反应速率增大反应放热，温度升高使反应速率增大 氢离子浓度减小，速率减小氢离子浓度减小，速率减小vtt1t3t2本讲稿第二十四页，共二十四页