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1、化学反应速率化学反应速率学科网蜗牛每分钟爬蜗牛每分钟爬0.15m火车时速可达每小时火车时速可达每小时200公里以上公里以上哪些反应快,哪些反应慢?哪些反应快,哪些反应慢?很快很快 较快较快较慢较慢非常慢非常慢学科网摄于摄于1908年年几百年了我神态安详几百年了我神态安详摄于摄于1968年年这几十年我一下老了?这几十年我一下老了?(2)表达式:)表达式: cv = t(1)表示方法:)表示方法: 化学反应速率可用化学反应速率可用_内内 _或或_ _来表示。来表示。 反应物浓度的减少反应物浓度的减少生成物浓度的增加生成物浓度的增加单位时间单位时间(3)常用单位:)常用单位:mol(Lmin)1或或
2、mol(Ls)1 化学反应速率化学反应速率平均速率,平均速率,无负值!无负值!例题:例题:已知反应已知反应2SO2O2 2SO3在在10 L的密闭的密闭容器中进行,半分钟后,测得容器中进行,半分钟后,测得SO3的物质的量增的物质的量增加了加了0.5 mol,求,求SO3的平均反应速率。的平均反应速率。 解:解: 0.5 mol V = V = = = 0.1 mol(Lmin)1 10 L0.5 min【例题例题】在在2L的密闭容器中,加入的密闭容器中,加入1mol N2和和3mol H2,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0.4m
3、ol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 = 2 NH3起始浓度(起始浓度(mol/L) 0.5 1.5 02s末浓度(末浓度(mol/L) 0.21.20.4v(N2)= (0.5-0.4)/2=0.05mol/ (Ls) v(H2)= (1.5-1.2)/2=0.15 mol/ (Ls) v(NH3)= (0.2-0)/2=0.1mol/ (Ls) 观察并回答,分别用三种物质表示的反应速率之间观察并回答,分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系?有什么关系?问题问题1 1【例题例题】 1.反应反应 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g
4、) +6H2O(g) 在在1L密闭容器中进行,密闭容器中进行,2min后,水蒸气的物质的后,水蒸气的物质的量增加了量增加了2.4mol,则此反应的平均速率为多少?,则此反应的平均速率为多少?分别用分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。表示。解:解:4NH3(g) + 5O2(g)=4NO(g) + 6H2O(g)2.4molx yz6mol4mol4mol 5mol速率 计算结果mol(Lmin)-1速率之比 化学计量系数之比 v(NH3) v(O2) v (NO) v(H2O) 0.81.00.81.264544546学科网 同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,数
5、值同一个反应,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。是不一样的,所以应注明是由哪种物质表示的。 同一反应中,各物质的速率之比等于他们在化学方同一反应中,各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学方程式的系数之比。程式中的化学方程式的系数之比。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?结论结论2、我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率。且、我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率。且均为正值均为正值结论结论1 1问题问题2 2练练
6、习:习:1、某一反应物浓度为、某一反应物浓度为2 mol/L ,经过经过4s后浓度变为后浓度变为0.4 mol/L 求该反应的平均反应速率?求该反应的平均反应速率?2、在、在2L的容器中充入的容器中充入0.7mol的的SO2和和0.4 mol的的O2,经经过过4s后后SO2剩余剩余0.3mol,求该反应,求该反应SO2平均反应速率?平均反应速率?3、 在在N2 + 3H2 = 2NH3的反应中,经过的反应中,经过2s后后NH3的浓度的浓度增加了增加了0.5mol/L求该反应求该反应NH3平均反应速率,用平均反应速率,用N2 ,H2 表示呢?表示呢?4、某温度下,浓度都是、某温度下,浓度都是1m
7、ol/L的两种气体的两种气体X2和和Y2,在密,在密闭容器中反应生成气体闭容器中反应生成气体Z,经过,经过t min后,测得物质的量浓后,测得物质的量浓度分为度分为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L ,c(Z)=0.4mol/L,则则该反应的反应方程式可表示为:该反应的反应方程式可表示为:3X2 + Y2 = 2Z3X2 + Y2 = 2X3Y 5、在四个不同的容器中,在不同的条件、在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨的反应,测得的速率如下,下进行合成氨的反应,测得的速率如下,其中生成氨其中生成氨 的速率最快的是的速率最快的是 ( ) A. v v ( H2
8、)= 0.45 mol/ (Lmin) B. v v ( N2 )= 0.1 mol/ (Lmin) C. v v ( N2 )= 0.2mol/ (Lmin) D. v v ( NH3 ) 0.3mol/ (Lmin)C 6、反应、反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件在四种不同条件下的反应速率为:下的反应速率为:(1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。(1)(4)(2)=(3) 所以比较反应速率大小时,不仅要看反所以比较反
9、应速率大小时,不仅要看反应速率数值本身的大小,还要结合化学方程应速率数值本身的大小,还要结合化学方程式中物质的化学计量数的大小来说明。式中物质的化学计量数的大小来说明。标准一致,单位统一标准一致,单位统一! !7、在在2 L容积不变的容器中,发生容积不变的容器中,发生 N2 + 3H2 = 2NH3的反应。现通入的反应。现通入4 mol H2 和和 4 mol N2 , 用用H2 表示的反应速率为表示的反应速率为0.12 mol(Ls) ,则,则10 s后容器后容器中中N2的物质的量是的物质的量是 ( )A. 1.6mol B.2.8molC.3.2mol D. 3.6molC学科网8、已知反
10、应、已知反应N2 +3H2 2NH3 ,根据下图判断,根据下图判断1、A是是_物质的量浓度物质的量浓度变化情况变化情况2、C是是_物质的量浓度物质的量浓度变化情况变化情况3、2分钟内分钟内N2的平均速率是多的平均速率是多少?少?H2NH30.5mol/(L min ) 9、在、在25时,向时,向100mL含含HCl 14.6g的盐酸的盐酸中,放入中,放入5.6g铁粉,反应进行到铁粉,反应进行到2s时收集到时收集到氢气氢气1.12L(标况标况),之后反应又进行了,之后反应又进行了4s,铁,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:粉全溶解。若不考虑体积变化,则: (1)前前2s内用内用FeCl2表示的平
11、均反应速率表示的平均反应速率为为 ; (2)后后4s内用内用HCl表示的平均反应速率表示的平均反应速率为为 ; (3)前前2s与后与后4s比较,反应速率比较,反应速率 较快。较快。0.25mol/Ls0.25mol/Ls前前2s 有关化学反应速率的几点说明有关化学反应速率的几点说明化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率均速率,而不是某一时刻的瞬时速率。对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示的化学反应速率的数值可能是不同的。因此物质来表示的化学反应
12、速率的数值可能是不同的。因此表示化学反应速率时,必须说明用哪种物质为基准。表示化学反应速率时,必须说明用哪种物质为基准。同一化学反应,用不同的物质表示的化学反应速率之同一化学反应,用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。即:对于反应即:对于反应 aAbB=cCdD 有有V V(A)V V(B)V V(C)V V(D)abcd固体或纯液体,其浓度可视为常数。因此不用固体或固体或纯液体,其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。纯液体表示化学反应速率。 掌握化学反应速率的概念掌握化学反应速率的概念
13、,数学表数学表达式及计算步骤达式及计算步骤; 理解化学反应速率是一段时间内理解化学反应速率是一段时间内的平均速率的平均速率,不同物质表示的同一反不同物质表示的同一反应的反应速率之比等于化学方程式的应的反应速率之比等于化学方程式的计量数之比。比较化学反应的快慢应计量数之比。比较化学反应的快慢应以同一种物质表示的化学反应速率为以同一种物质表示的化学反应速率为标准,还应注意单位的统一。标准,还应注意单位的统一。小结:小结:二、外界条件对化学反应速率的影响二、外界条件对化学反应速率的影响决定化学反应速率的因素:决定化学反应速率的因素: 反应物本身的性质反应物本身的性质 化学反应速率还受外界条件的影响化
14、学反应速率还受外界条件的影响 活动与探究活动与探究取两支试管取两支试管, ,各加入各加入5ml2%5ml2%的过氧化的过氧化氢溶液,将其中一支试管用水浴加热,观察氢溶液,将其中一支试管用水浴加热,观察并比较两支试管中的变化并比较两支试管中的变化。温度对温度对 H2O2 分解速率的影响分解速率的影响探究实验:1.温度对温度对 H2O2 分解速率的影响分解速率的影响 试管反应条件现象结论1加热2常温产生气泡的产生气泡的 速率较快速率较快 其他条件其他条件一定时一定时,温度温度越高越高,化学反化学反应速率越快。应速率越快。产生气泡的产生气泡的 速率较慢速率较慢解释:解释: 为什么夏季吃剩的饭菜要放为
15、什么夏季吃剩的饭菜要放在冰箱中保存?在冰箱中保存? 为什么大多数反应需在加热为什么大多数反应需在加热的条件下进行?的条件下进行? 当其它条件不变时,当其它条件不变时,升高温度升高温度可可加快加快化学反应速率。化学反应速率。注意:注意:温度每升高温度每升高1010,速,速率增至原来的率增至原来的2 24 4倍!倍!拓展视野拓展视野学科网探究实验:2.催化剂对催化剂对 H2O2 分解速率的影响分解速率的影响 试管反应条件现象结论1加入MnO23不加其他试剂反应速率很快反应速率很快 其他条件一其他条件一定时定时,加入合加入合适催化剂适催化剂,能能加快化学反应加快化学反应速率。速率。反应速率较慢反应速
16、率较慢注意:注意:催化剂有正、负之分,如不作说明则为催化剂有正、负之分,如不作说明则为正催化剂正催化剂!活动与探究活动与探究取二支试管取二支试管, ,各加入各加入5ml4%5ml4%、12%12%的过氧化氢溶液,分的过氧化氢溶液,分别滴入几滴别滴入几滴0.2mol/L0.2mol/L的的溶液,溶液,观察气泡生成的快慢。观察气泡生成的快慢。 试管反应条件现象结论14%的过氧化氢溶液212%的过氧化氢溶液3.浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响探究实验:其他条件一定时其他条件一定时,反应物溶液反应物溶液的浓度越大的浓度越大,化学反应速率化学反应速率越快越快。反应速率反应速率很快很快反应
17、速率反应速率较慢较慢为什么带火星的木条可在纯氧中复为什么带火星的木条可在纯氧中复燃?燃?解释:解释:学科网学科网探究实验:4.固体表面积对化学反应速率的影响固体表面积对化学反应速率的影响 试管反应试剂现象结论12产生气泡的产生气泡的 速率较快速率较快产生气泡的产生气泡的 速率较慢速率较慢 其他条件一其他条件一定时定时,固体反固体反应物颗粒越应物颗粒越小小,表面积越表面积越大大,化学反应化学反应速率越快。速率越快。1mol/L的的稀盐酸稀盐酸1mol/L的的稀盐酸稀盐酸其它条件(如气体压强、固体其它条件(如气体压强、固体颗粒、溶剂性质、光、波、磁等)颗粒、溶剂性质、光、波、磁等)对化学反应速率也
18、会产生影响对化学反应速率也会产生影响5.5.压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响想一想想一想: :压强与体积有什么关系压强与体积有什么关系? ?气气体体结论结论: :其它条件不变,增大压强,其它条件不变,增大压强,体积变小,浓度变大,反应速率增大体积变小,浓度变大,反应速率增大. . 讨论讨论 如果反应物是固体、液体或如果反应物是固体、液体或溶液时,改变压强对它们又有什么溶液时,改变压强对它们又有什么影响?影响?适用范围:适用范围: 仅适用于反应体系中有气仅适用于反应体系中有气体物质的反应体物质的反应。2、外界条件对化学反应速率的影响、外界条件对化学反应速率的影响(1)浓度对化学反
19、应速率的影响)浓度对化学反应速率的影响增大反应物的浓度可以增大化学反应速率增大反应物的浓度可以增大化学反应速率(2)压强对化学反应速率的影响)压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应:对于有气体参加的反应:增大压强,可以增大化学反应速率。增大压强,可以增大化学反应速率。减小压强,可以减小化学反应速率。减小压强,可以减小化学反应速率。如果反应物是固体、液体、溶液时,改变如果反应物是固体、液体、溶液时,改变压强对反应速率没有影响。压强对反应速率没有影响。(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升高温度,可以增大化学反应速率升高温度,可以增大化学反应速率降低温度,可以减小化学反应
20、速率降低温度,可以减小化学反应速率每升高每升高1010 ,化学反应速率通常增大到,化学反应速率通常增大到原来的原来的2 24 4倍。倍。(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,能显著地增大反应速率。使用催化剂,能显著地增大反应速率。正催化剂和负催化剂正催化剂和负催化剂5、其它条件对化学反应速率的影响、其它条件对化学反应速率的影响固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对化学反应速率也有影响。某些反等因素对化学反应速率也有影响。某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。反应速率。问
21、题解决问题解决1、混合后气体、混合后气体 之间接触充分,所以反应迅速、之间接触充分,所以反应迅速、剧烈剧烈, 会爆炸会爆炸.2、矿石研得越细,其表面积越大,鼓入强大空气、矿石研得越细,其表面积越大,鼓入强大空气流把矿粒吹翻腾流把矿粒吹翻腾,反应物之间接触面积增大,反应反应物之间接触面积增大,反应地迅速、充分。地迅速、充分。3、缓慢氧化放出热量越积越多、缓慢氧化放出热量越积越多,温度升高达到温度升高达到着火点着火点,所以会燃烧所以会燃烧.4、t1t2,t2t3, 开始时开始时C(H+)的大该反应的反应速率的大该反应的反应速率大大; t1t2由于反应放热温度升高由于反应放热温度升高,所以速所以速率迅速增大率迅速增大;最后是因为最后是因为C(H+)减小了,反减小了,反应速率减慢应速率减慢. C(H+)为为0小结:小结:从上面的事例可知,从上面的事例可知,温度、固体的表面温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂、压强等剂、压强等都是影响化学反应速率的因都是影响化学反应速率的因素。素。