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1、第1页，本讲稿共36页 目的：目的：1 1、掌握化学反应速率的概念及简单计算。、掌握化学反应速率的概念及简单计算。2 2、理解化学反应速率与化学计量数之、理解化学反应速率与化学计量数之间的关系。间的关系。3 3、影响化学反应速率的因素。、影响化学反应速率的因素。4 4、用碰撞理论理解外界条件对反应、用碰撞理论理解外界条件对反应速率的影响。速率的影响。第2页，本讲稿共36页内容：一、化学反应速率的概念。内容：一、化学反应速率的概念。化化学学反反应应速速率率是是用用来来衡衡量量化化学学反反应进行快慢程度的。应进行快慢程度的。通通常常用用单单位位时时间间（每每秒秒、每每分分、每每小小时时等等）内内反
2、反应应物物浓浓度度的的减减少少或或生生成成浓浓度的增加来表示。度的增加来表示。二、化学反应速率的计算。二、化学反应速率的计算。第3页，本讲稿共36页1、公式：、公式：V=浓度的变化用浓度的变化用c表示，时间的变化用表示，时间的变化用t表表示。示。2、单位：、单位：第4页，本讲稿共36页 3、注意：、注意：（1）化化学学反反应应速速率率实实际际指指的的是是一一段段时时间间内内的的平平均均速率，不是瞬时速率。速率，不是瞬时速率。（2）比较速率的大小要以单位一致为前提。）比较速率的大小要以单位一致为前提。如如相相同同的的反反应应2SO2+O2 2SO3，不不同同的的条条件件下下测测得得反反应应速速率
3、率不不同同，比比如如：A条条件件下下测测得得VSO2=1moll-1S-1，而而B条条件件下下测测得得VSO2=60moll-1h-1，我们不能判断，我们不能判断VB比比VA快。快。（3）固固体体或或纯纯液液体体（注注意意不不是是溶溶液液）的的浓浓度度可可视视为为不不变变的的常常数数，一一般般不不用用固固体体或或纯纯液液体体表表示示化化学学反反应应速速率率。注注意意纯纯液液体体（如如无无水水乙乙醇醇）与与溶溶液液（如如乙乙醇水溶液）不同。醇水溶液）不同。第5页，本讲稿共36页（4）同同一一化化学学反反应应，用用不不同同的的物物质质表表示示的的反反应应速速率率，可可能能相相同同，也也可可能能不不
4、同同。但但各各物物质质的的速速率率之之比比等等于于化化学学方方程程式式中中相相应应物物质质的的化化学学计计量量数数之之比比，等等于于各各相相应应物物质质的的浓浓度度的的变变化化量量之之比比，等等于于各各相相应应物物质质的的物物质的量的变化量之比。质的量的变化量之比。第6页，本讲稿共36页讲解：对于反应讲解：对于反应N2+3H2 2NH3来说若用来说若用N2表示该反应的速率为表示该反应的速率为VN2=0.1mol/lmin，则用，则用H2表示的反应速率表示的反应速率VH2=0.3mol/lmin，若用，若用NH3来表示则来表示则VNH3=0.2mol/lmin。（5）求反应速率的途径一般有两条：
5、一是）求反应速率的途径一般有两条：一是根据反应速率的定义求；二是根据速率之根据反应速率的定义求；二是根据速率之比比=浓度的变化量之比浓度的变化量之比=物质的量的变化量物质的量的变化量之比之比=化学计量数之比。化学计量数之比。第7页，本讲稿共36页练习练习1：反应：反应：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，在，在10l容闭容器中进行，半分容闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此，则此反应的平均速率反应的平均速率V()(反应物的消耗速率或反应物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示为：生成物的生成速率）可表示为：A VNH
6、3=0.010 mol/ls B VO2=0.001 mol/lsC VNO=0.001 mol/ls D VH2O=0.045 mol/ls第8页，本讲稿共36页分分析析：此此题题首首先先应应根根据据反反应应速速率率的的定定义义示示出出VH2O，再再根根据据化化学学方方程程式式中中的的化化学学计计量量数数之之比比求求出出VNH3、VO2和和VNO，并并逐逐一一与与题题目目所所给给选选项项比比较较，选选出出正正确确答答案。案。依题意依题意D错误错误第9页，本讲稿共36页故故V(NH3)V(H2O)即即V(NH3)0.0015mol/(ls)A错错误误B错误错误C正确正确 答案为答案为C第10页
7、，本讲稿共36页练习练习2：反应：反应2R(g)+5Q(g)4X(g)+2Y(g)在在2l的密闭容器中进行，的密闭容器中进行，20S后，后，R减少了减少了0.04mol，则平均每分钟浓度变化正确的是（，则平均每分钟浓度变化正确的是（）A R:0.08moll-1 B Q:0.05moll-1C X:0.12moll-1 D Y:0.06moll-1第11页，本讲稿共36页分析：分析：20S内内R的浓度变化为的浓度变化为0.02moll-1，每每分钟分钟R的浓度变化为的浓度变化为0.06moll-1，A错误。错误。据各物质的浓度的变化量之比据各物质的浓度的变化量之比=化学方程式的计化学方程式的计
8、量数之比，得出量数之比，得出Q的浓度变化的浓度变化=0.06=0.024moll-1，B错误，同理错误，同理X的浓度的浓度变化为变化为0.12moll-1，Y的浓度的变化量应为的浓度的变化量应为0.06moll-1，C、D正确。正确。第12页，本讲稿共36页 练习练习3：把：把0.6molX气体和气体和0.4molY气体混气体混合于容积为合于容积为2l的容器中，使其发生如下反应：的容器中，使其发生如下反应：3X(g)+Y(g)11Z(g)+2W(g)，5min末生成末生成0.2molW，若测知以，若测知以Z浓度变化表示的平均反应浓度变化表示的平均反应速率为速率为0.01moll-1min-1则
9、则n的值为（的值为（）A 4 B 3 C 2 D 1分析：由于分析：由于n为生成物为生成物Z的系数，我们可以根据，的系数，我们可以根据，化学计量数之比化学计量数之比=浓度的变化量之比浓度的变化量之比=反应速率反应速率之比，找出之比，找出Z与与W的关系，从而解出的关系，从而解出n。第13页，本讲稿共36页解法一：根据解法一：根据5min末生成了末生成了0.2molW，求出，求出VW=0.02moll-1min-1n=1 答案：答案：D解法二：根据解法二：根据VZ=Z的浓度变化的浓度变化 CZ=VZt=0.015=0.05moll-1 nz=0.05 2=0.1moln=2 答案答案D第14页，本
10、讲稿共36页练习练习4：反应：反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在不在不同情况下测得反应速率，其中反应速率最快同情况下测得反应速率，其中反应速率最快的是（的是（）A VD=0.4mol/(LS)B VC=0.5mol/(LS)C VB=0.6mol/(LS)D VA=0.15mol/(LS)第15页，本讲稿共36页分析：比较同一化学反应在不同情况下反应分析：比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢，应选用同种物质作标准，然后速率的快慢，应选用同种物质作标准，然后利用化学反应速率之比等于化学方程式中各利用化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，求出不同情况下，物质的
11、化学计量数之比，求出不同情况下，用标准物质表示的化学反应速率。再进行比用标准物质表示的化学反应速率。再进行比较。较。第16页，本讲稿共36页 解此题的关键是把不同物质表示的反应解此题的关键是把不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的反应速率然后进速率换算为同一物质表示的反应速率然后进行比较。行比较。若选用若选用V(A)作标准：作标准：A VA=VD=0.2mol/(LS)B VA=VC=0.25mol/(LS)C VA=VB=0.2mol/(LS)比较四个选项的比较四个选项的VA的值，可选的值，可选B。第17页，本讲稿共36页练习练习5：某温度时，图中曲线：某温度时，图中曲线x、y、z是在是
12、在2L容器中容器中x、y、z三种物质的物质的量三种物质的物质的量R有时间有时间的变化曲线。由图中数据分析，该反应的化的变化曲线。由图中数据分析，该反应的化学方程式为学方程式为_。反应开始到。反应开始到2min，z的平均反的平均反应速率为应速率为_。第18页，本讲稿共36页分析：由图可知，反应开始前只有分析：由图可知，反应开始前只有x和和y，均为，均为1.0mol，反应开始后，反应开始后，x和和y均减少，均减少，z增加。增加。显然显然x和和y为反应物，为反应物，z为生成物。其反应的化为生成物。其反应的化学方程式可表示为学方程式可表示为ax+by=cz图中，反应图中，反应2min时时x、y、z的物
13、质的量分别为的物质的量分别为0.7mol、0.9mol、0.2mol于是可根据化学反应中各物质的物质的于是可根据化学反应中各物质的物质的量的改变之比等于化学议程式中相应物质的化量的改变之比等于化学议程式中相应物质的化学计量数之比的规律，求出各化学计量数。学计量数之比的规律，求出各化学计量数。第19页，本讲稿共36页a:b:c=(1.0-0.7):(1.0-0.9):(0.2-0)=3:1:2，因此，因此，该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为3x+y=2z，z的平均反应的平均反应速率可根据化学反应速率的定义示出速率可根据化学反应速率的定义示出第20页，本讲稿共36页三、影响化学反应速率的因素
14、三、影响化学反应速率的因素（一）内因：（一）内因：主要因素主要因素由于参加反应的不同物质的结构和反应的历由于参加反应的不同物质的结构和反应的历程不同，即不同物质性质不同。所以不同的程不同，即不同物质性质不同。所以不同的物质进行的反应速率不同。物质进行的反应速率不同。例：把下列金属分别投入例：把下列金属分别投入0.1mol/l硫酸中，能硫酸中，能发生反应但反应最缓慢的是（发生反应但反应最缓慢的是（）A Fe B Al C Mg D CuA第21页，本讲稿共36页 （二）外因：（二）外因：对于同一化学反应，外界条件不同反应速率对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同。其中重要的外界条件为浓度、温
15、度、不同。其中重要的外界条件为浓度、温度、压强、催化剂等。压强、催化剂等。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。（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，可以增大化学反应速率，减少反应物的浓度，可增大化学反应速率，减少反应物的浓度，可以减少化学反应速率。以减少化学反应速率。第22页，本讲稿共36页（2）原因：化学反应的过程就是反应物分）原因：化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，子中的原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键断裂，生成物分也就是反应物分子中化学键断裂，生成物分子化学键
16、形成的过程。旧键的断裂和新键的子化学键形成的过程。旧键的断裂和新键的形成都是通过反应物分子（或离子的相互碰形成都是通过反应物分子（或离子的相互碰撞来实现的。而反应物的分子的每次碰撞不撞来实现的。而反应物的分子的每次碰撞不一定都能发生化学反应，我们把能够发生化一定都能发生化学反应，我们把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞，能够发生有效碰学反应的碰撞叫有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子称为活化分子。撞的分子称为活化分子。第23页，本讲稿共36页在其他条件不变时，对某一反应来说，活化在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中占的百分数是一定的，分子在反应物分子中占的百分数是一定的，因此单位
17、体积内活化分子的数目与单位体积因此单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比。也就是和反应内反应物分子的总数成正比。也就是和反应物的浓度成正比。当反应物浓度增大时，单物的浓度成正比。当反应物浓度增大时，单位体积内分子数增多，活化分子数也相应增位体积内分子数增多，活化分子数也相应增加，反应速率必然增大。加，反应速率必然增大。第24页，本讲稿共36页 （3）注意：）注意：（i）此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，）此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度是常对于纯液体或固体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率。数，
18、因此改变它们的量不会改变化学反应速率。一般来说，固体反应物表面积越大，反应速一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。越小。（ii）化学反应或是可逆反应，反应物或生成物浓）化学反应或是可逆反应，反应物或生成物浓度的改变，其正反应速率或逆反应速率的变化也度的改变，其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律。符合上述的规律。第25页，本讲稿共36页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（1）规律：对于有气体参加的化学反应，若）规律：对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快，其他
19、条件不变，增大压强，反应速率加快，减小压强，反应速率减慢。减小压强，反应速率减慢。（2）原因：压强的变化是通过浓度的变）原因：压强的变化是通过浓度的变化来实现的。对于气体来说，若其他条化来实现的。对于气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积件不变，增大压强，就是增加单位体积内反应物的物质的量，即增大反应物浓内反应物的物质的量，即增大反应物浓度，因而可以增大化学反应速率。度，因而可以增大化学反应速率。第26页，本讲稿共36页（3）注意：）注意：（a）若参加反应的物质为固体或液体（溶）若参加反应的物质为固体或液体（溶液），由于压强的变化对它们的浓度几乎无液），由于压强的变化对它们的浓度
20、几乎无影响，可以认为反应速率不变。影响，可以认为反应速率不变。（b）对于有气体参加的可逆反应，增大压强，）对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正反应速率，逆反应速率都增大；减小压强，正反应速率，逆反应速率都增大；减小压强，正反应速率，逆反应速率都减小。正反应速率，逆反应速率都减小。第27页，本讲稿共36页（c）注意）注意“真真”变和变和“假假”变。若体系的变。若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即化即“真真”变，否则是变，否则是“假假”变。如：变。如：2SO2+O2 2SO3恒压时充入恒压时充入He。由于。由于SO2、O2、SO3的物质的量不变
21、，体积的物质的量不变，体积V变大，变大，浓度降低相当于浓度降低相当于“减压减压”，反应速率降低，反应速率降低，恒容时充入恒容时充入He，由于反应物生成物浓度不变，由于反应物生成物浓度不变体系压强不变相当于体系压强不变相当于“假假”变。变。第28页，本讲稿共36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（1）规律：当其他条件不变时，升高温度，可以）规律：当其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度可以减慢反应速率，温度增大反应速率，降低温度可以减慢反应速率，温度每升高每升高10，反应速率是原来的，反应速率是原来的2-4倍。倍。（2）原因：在浓度一定时，升高温度，反应物分
22、子）原因：在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数。这样单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，数。这样单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应地加快。反应速率也会相应地加快。第29页，本讲稿共36页 （3）注意：）注意：（a）温度对反应速率影响的经验公式）温度对反应速率影响的经验公式例例1：在：在10时某化学反应速率为时某化学反应速率为0.1moll-1S-1，若温度每升高，若温度每升高10，反应速率增加到原来
23、的，反应速率增加到原来的2倍，倍，为了把该反应速率提高到为了把该反应速率提高到1.6moll-1S-1则该反应则该反应需在什么温度下进行需在什么温度下进行()A 30 B 40 C 50 D 60C第30页，本讲稿共36页例例2：当：当A、B两种气体物质的浓度比相同时，两种气体物质的浓度比相同时，在不同温度下进行反应：在不同温度下进行反应：A+2B=3C，10时测时测得反应速率得反应速率VB=0.2moll-1S-1，50时测得时测得反应速率反应速率VA=25.6moll-1S-1若温度每升高若温度每升高10，该反应的反应速率增大到原来的几倍，则，该反应的反应速率增大到原来的几倍，则n约为（约
24、为（）A 3 B 3.5 C 4 D 4.5C第31页，本讲稿共36页分析：解此题的关键是把不同物质表示的反分析：解此题的关键是把不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的反应速率，然应速率换算为同一物质表示的反应速率，然后代经验公式。后代经验公式。n=4第32页，本讲稿共36页（b）温度对反应速率影响的规律，对吸热反）温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。应，放热反应都适用。（c）反应若是可逆反应，升高温度，正、）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、逆反逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。应速率都减小。第33页，本讲稿共36页 4、催
25、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（1）规律：催化剂能够改变化学反应速率。能）规律：催化剂能够改变化学反应速率。能加快化学反应速率的催化剂叫做正催化剂，能够加快化学反应速率的催化剂叫做正催化剂，能够减慢化学反应速率的催化剂叫做负催化剂，在实减慢化学反应速率的催化剂叫做负催化剂，在实际中如不特意说明，凡说催化剂都是指正催化剂。际中如不特意说明，凡说催化剂都是指正催化剂。（2）原因：在其他条件不变时，使用催化剂，能）原因：在其他条件不变时，使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应物的够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应
26、物分分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。第34页，本讲稿共36页 （3）注意：）注意：（i）催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。）催化剂同等程度地改变正、逆反应速率。（II）催化剂中毒：催化剂的活性往往因接触）催化剂中毒：催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。催化剂中毒会严重影响反应象叫催化剂中毒。催化剂中毒会严重影响反应的顺利进行。工业上为了防止催化剂中毒，要的顺利进行。工业上为了防止催化剂中毒，要把原料进行净化除去毒物。把原料进行净化除去毒物。5、反应物颗粒的大小，溶剂的性质，光、超、反应物颗粒的大小，溶剂的性质，光、超声波，磁场会改变反应速率。声波，磁场会改变反应速率。第35页，本讲稿共36页第36页，本讲稿共36页