化学反应的速率 优秀PPT.ppt

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1、化学反应的速率 第1页，本讲稿共23页单位单位为：为：mol/(Lmin)或或 mol/(Ls)数学表达式数学表达式为：为：2.2.表示方法：表示方法：（体系为（体系为气态或溶液气态或溶液时）时）用单位时间内用单位时间内反应物浓度的减少量反应物浓度的减少量或或生成物浓度生成物浓度的增加量的增加量（均取正值）来表示（均取正值）来表示均取正值均取正值 Ct一、化学反应速率一、化学反应速率1.1.定义定义化学反应进行快慢的物理量叫化学反应进行快慢的物理量叫化学反应速率化学反应速率第2页，本讲稿共23页物质N2H2NH3初始浓度molL-12702 s末浓度molL-12变化的浓度molL-1反应速率

2、mol/(Ls)mol/(Ls)各物质浓度随时间变化如下各物质浓度随时间变化如下（体积一定的密闭容器中：）（体积一定的密闭容器中：）分别用单位时间分别用单位时间N N2 2、H H2 2、NHNH3 3的浓度变化量表示速率的浓度变化量表示速率计算各物质反应速率之比，能得出什么规律？计算各物质反应速率之比，能得出什么规律？若已知该反应某段时间内，若已知该反应某段时间内，N N2 2的反应速率为的反应速率为5mol/(L s),5mol/(L s),那么该时段内那么该时段内H H2 2、NHNH3 3的反应速率为多少？的反应速率为多少？同一化学反应速率同一化学反应速率可用不同物质来表示，其数可用不

3、同物质来表示，其数值可能不同值可能不同，所以必须指明哪一物质的反应速所以必须指明哪一物质的反应速率。率。1 141 13 32 20.50.51.51.51在反应在反应 aAbBcCdD中，中，v(A)v(B)v(C)v(D)=c(A):c(B):c(C):c(D)=n(A):n(B):n(C):n(D)=a:b:c:d第3页，本讲稿共23页3.说明说明V V均为正数，表示一段时间内的平均速率，不均为正数，表示一段时间内的平均速率，不是瞬时速率。是瞬时速率。同一反应，用不同物质表示同一反应，用不同物质表示V V数值可能不同，数值可能不同，故故V V应注明物质。应注明物质。同一反应各物质的速率之

4、比等于方程式计同一反应各物质的速率之比等于方程式计量数之比。量数之比。纯液体或固体无浓度而言，不用其表示纯液体或固体无浓度而言，不用其表示V V第4页，本讲稿共23页比较不同条件下同一反应的比较不同条件下同一反应的V V快慢快慢,应换应换算成同一物质比较，注意统一单位算成同一物质比较，注意统一单位例：在四个不同的容器中，在不同条件下进行反例：在四个不同的容器中，在不同条件下进行反应：应：N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3 据下列结果判断，生成氨的速据下列结果判断，生成氨的速率最快的是率最快的是 （）A A、（H H2 2）0.1mol/(L.min)0.1mol/(L.min

5、)B B、（N N2 2)=0.1mol/(L.min)=0.1mol/(L.min)C C、(NH(NH3 3)=0.3mol/(L.min)=0.3mol/(L.min)D D、（H H2 2)0.01mol/(L.s)0.01mol/(L.s)D D第5页，本讲稿共23页二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素浓浓 度度温温 度度催化剂催化剂内因：内因：外因：外因：外界条件外界条件（研究同一反应）（研究同一反应）反应物的性质反应物的性质（主要因素）（主要因素）压压 强强化学反应速率与分子间的化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有效碰撞频率有关有关固体表面积、反应物状态、溶剂、固

6、体表面积、反应物状态、溶剂、搅拌、研磨等搅拌、研磨等第6页，本讲稿共23页（一）浓度对反应速率的影响（一）浓度对反应速率的影响实验实验2-22-2：2KMnO2KMnO4 4+5H+5H2 2C C2 2O O4 4+3H+3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4+2MnSO+2MnSO4 4+10CO+10CO2 2+8H+8H2 2O O1.1.规律：规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小反应速增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小反应速率。率。实验结论：加浓度大实验结论：加浓度大H H2 2

7、C C2 2O O4 4的溶液紫色先褪去的溶液紫色先褪去第7页，本讲稿共23页浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响2.本质：反应物浓度增大，单位体积内本质：反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多活化分子数增多（活化分子（活化分子百分数不变百分数不变），有效碰撞次数增加，反应速），有效碰撞次数增加，反应速率增大。率增大。浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n n总总T T不变，不变，活活%不变不变n n活活增大增大有效碰撞有效碰撞VV第8页，本讲稿共23页a a、此规律、此规律只适用于气体或溶液的反应只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体，对于纯固体或液体反应物，可视其浓度为常数，它

8、们的反应物，可视其浓度为常数，它们的量改变不影响化学反量改变不影响化学反应速率应速率（例如纯水）（例如纯水）c c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。般反应速率也会逐渐减小。3 3、注意：、注意：b b、固体反应物颗粒大小能影响、固体反应物颗粒大小能影响。固体颗粒越小，其表。固体颗粒越小，其表面积越大，与其他反应物接触面积越大，有效碰撞次面积越大，与其他反应物接触面积越大，有效碰撞次数越多，反应速率越快。数越多，反应速率越快。d d、在可逆反应中，、在可逆反应中，逆反应速率与生成物浓度逆反应速率与生成物

9、浓度有关，生有关，生成物浓度增大，逆反应速率增大。成物浓度增大，逆反应速率增大。e e、在可逆反应中，单方面改变反应物或生成物浓度，、在可逆反应中，单方面改变反应物或生成物浓度，瞬时瞬时间间只会引起单方面反应速率的改变，另一个反应速率只会引起单方面反应速率的改变，另一个反应速率后来后来因因为浓度变化而改变。为浓度变化而改变。第9页，本讲稿共23页应用应用1 1：一定条件下，在一定条件下，在CaCOCaCO3 3(块状块状)+2HCl=CaCl)+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2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

10、：A A、增加、增加HClHCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 vtV正正V逆逆增大反应物浓度增大反应物浓度vtV逆逆V正正增大生成物浓度增大生成物浓度第10页，本讲稿共23页请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况应速率的影响情况 （二）压强对反应速率的影响（二）压强对反应速率的影响对于有对于有气体参加气体参加的反应，增大压强，气体的体积的反应，增大压强，气体的体积，反应物的浓度，反应物的浓度，单位体积的活，单位体积的活化

11、分子数化分子数，单位时间内的有效碰撞次数，单位时间内的有效碰撞次数，化学反应速率，化学反应速率减小减小增大增大增多增多增多增多加快加快1 1、本质：、本质：第11页，本讲稿共23页2、规律：其它条件不变时，有、规律：其它条件不变时，有气体参加气体参加的反的反应中，应中，增大压强增大压强（减小容器体积），（减小容器体积），反应速反应速率加快率加快；减小压强，反应速率减慢。；减小压强，反应速率减慢。3 3、注意：、注意：压强只对于压强只对于有气体参加的有气体参加的反应速率有影响反应速率有影响(2)(2)压强改变会引发正反应速率和逆反应速率的同压强改变会引发正反应速率和逆反应速率的同步变化步变化 ，

12、但反应速率改变的倍数不相同，但反应速率改变的倍数不相同(3)压强改变必须引起浓度改变才能影响反应速率压强改变必须引起浓度改变才能影响反应速率第12页，本讲稿共23页（4 4）对于气体反应体系有以下几种情况）对于气体反应体系有以下几种情况:恒温时：恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少C增大增大反应速反应速率增大率增大恒温恒温恒容时恒容时：A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物反应物浓度增大浓度增大总总压增大压增大反应速率增大反应速率增大；B、充入、充入“无关气体无关气体”（如（如He等）等）引起引起总压增大总压增大，但各反应物的，但各反应物的分压不变分压不变，各物质的，各物质的浓度浓度不变

13、不变反应速率不变反应速率不变恒温恒温恒压时恒压时：充入充入“无关气体无关气体”（如（如He等）等）引起引起体积增大体积增大各反应物各反应物浓度减少浓度减少反应速率减慢。反应速率减慢。第13页，本讲稿共23页应用应用2：对于反应：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入、体积不变充入 N2 使压强增大使压强增大C、体积不变充入、体积不变充入 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来的、使体积增大到原来的2倍倍E、体积不变充入

14、氦气使压强增大、体积不变充入氦气使压强增大压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响DE第14页，本讲稿共23页（三）温度对反应速率的影响（三）温度对反应速率的影响实验实验2-3结论：温度高的溶液先出现浑浊结论：温度高的溶液先出现浑浊Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2 +S+H2O1 1、规律：、规律：其他条件不变，温度升高，反应速率加快；温度其他条件不变，温度升高，反应速率加快；温度降低，反应速率减慢降低，反应速率减慢第15页，本讲稿共23页温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响2、本质：、本质：升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分升高温度，一部分非活化分子吸收能量转

15、化为活化分子，使得子，使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，有效碰撞频率变大，有效碰撞频率变大，故反应速率增大。故反应速率增大。TT普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子活活%n n活活VV第16页，本讲稿共23页3 3、注意：、注意：a.a.温度每升高温度每升高1010度，度，v v通常增大原来的通常增大原来的2 24 4倍。倍。b.b.温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响不受不受反应物反应物状态状态的的限制，限制，c c.吸热反应吸热反应和和放热反应放热反应都适用此规律都适用此规律d.d.可逆反应，升温正、逆反应速率都加快，可逆反应，升温正、逆反应速率都加快，降温正、逆反应速率都

16、减慢。降温正、逆反应速率都减慢。（改变倍数（改变倍数不同）不同）e.e.温度对反应速率的影响比浓度、压强要显著，温度对反应速率的影响比浓度、压强要显著，是改变速率的常用方法是改变速率的常用方法第17页，本讲稿共23页（四）催化剂对反应速率的影响（四）催化剂对反应速率的影响实验实验2-42-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率第18页，本讲稿共23页能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能反应热反应热没加催化剂加了催化剂第19页，本讲稿共23页1 1、本质、本质:使用催化剂，使用催化剂，降低反应所需活化能，降低反应所需活化能

17、，更多的反应物的分子成为活化分子更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位体积内大大增加单位体积内活化分子百分数活化分子百分数，加快反应速率加快反应速率。2 2、规律：、规律：催化剂能改变化学反应的速率。催化剂能改变化学反应的速率。第20页，本讲稿共23页3 3、注意、注意：a.a.催化剂参与反应，能改变化学反应速率而在催化剂参与反应，能改变化学反应速率而在反应前后本身反应前后本身质量和化学性质不变质量和化学性质不变,b.b.正催化剂正催化剂加快化学反应速率；加快化学反应速率；负催化剂负催化剂减慢化学反应减慢化学反应速率，如无特殊说明，催化剂都指正催化剂。速率，如无特殊说明，催化剂都指正催化

18、剂。c.c.催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的催化性因接触少量的杂质而明：催化剂的催化性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。d.d.催化剂具有高效性、催化剂具有高效性、选择性选择性、多样性、多样性 （如果给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应，理想（如果给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率-选选择性择性 ）e.e.催化剂只能催化能发生的反应，对不发生的反应无催化剂只能催化能发生的反应，对不发生的反应无作用作用f.催化剂催化剂同等

19、程度同等程度改变正逆反应速率，从而改变到达平改变正逆反应速率，从而改变到达平衡所需时间，但平衡不发生移动。衡所需时间，但平衡不发生移动。第21页，本讲稿共23页（五）其他条件：如光照、反应物固体的颗粒大（五）其他条件：如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。学反应的速率产生影响。各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是：催化剂催化剂 温度温度浓度、压强浓度、压强(引起浓度变化引起浓度变化)。总结:第22页，本讲稿共23页外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度（单位体积活化分子数）增大浓度增大压强升高温度正催化剂增加增加不变不变不变不变不变不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变不变第23页，本讲稿共23页