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1、第第2章章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率第第3节节 化学反应的速率化学反应的速率 表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：(A)=A)=C(A)C(A)t t 2、单位：、单位：mol/(LS)或或 mol/(Lmin)3、特点：、特点：化学反应速率是一段时间内的平均速率，且取化学反应速率是一段时间内的平均速率，且取正值。正值。在同一反应中用不同的物质来表示反应速率时在同一反应中用不同的物质来表示反应速率时其数值是不同的其数值是不同的,应标明是哪一种物质。应标明是哪一种物质。1、定义：、定义：单位时间内反应物浓度的减少量单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，
2、可以表示出反应或生成物浓度的增加量，可以表示出反应进行的快慢程度。进行的快慢程度。练一练练一练:反应反应4NH3+5O2 =4NO+6H2O 在在2升的密闭容器中进行，升的密闭容器中进行，20秒后，秒后，NO 的物的物质的量增加了质的量增加了1.6mol，此反应的反应速率用此反应的反应速率用NO来表示为多少？来表示为多少？解：解：V（NO）=C（NO）t=n（NO）V t1.6mol 2 L20s=0.04mol/(Ls)提示提示:因为因为NO 的物质的量增加了的物质的量增加了1.6mol，所以所以O2的物质的量减少了的物质的量减少了2mol则：则：V（O2）=2mol 2 L20s=0.05
3、mol/(Ls)练一练练一练:反应反应4NH3+5O2 =4NO+6H2O 在在2升的密闭容器中进行，升的密闭容器中进行，20秒后，秒后，NO 的物的物质的量增加了质的量增加了1.6mol，此反应的反应速率用此反应的反应速率用NO来表示为多少？来表示为多少？问题问题2：若用：若用O2来表示，此反应速率是来表示，此反应速率是多少？多少？问题问题3：v(NO)=0.04mol/(Ls)与与v(O2)=0.05mol/(Ls)是否表示此反应的是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？同一种速率？数值上有何规律？练一练练一练:反应反应4NH3+5O2 =4NO+6H2O 在在2升的密闭容器中进行，升
4、的密闭容器中进行，20秒后，秒后，NO 的物的物质的量增加了质的量增加了1.6mol，此反应的反应速率用此反应的反应速率用NO来表示为多少？来表示为多少？2.2.表示化学反应速率的时候必须表示化学反应速率的时候必须注明物质注明物质1.1.对反应对反应 aA +bB =c C +dD,aA +bB =c C +dD,有有V(A):V(B):V(C):V(D)=a:b:c:dV(A):V(B):V(C):V(D)=a:b:c:d 例例 某某温温度度时时，在在2L密密闭闭容容器器中中，X、Y、Z三三种种物物质质的的物物质质的的量量随随时时间间变变化化曲曲线线如如右右图图所所示示。由由图图 中中 数数
5、 据据 分分 析析，该该 反反 应应 的的 化化 学学 方方 程程 式式 为为_。反反 应应 开开 始始 至至2min，Z的平均反应速率为的平均反应速率为_。解析解析 从图分析，从图分析，2min之内，之内，X消耗了消耗了0.3mol，Y消耗了消耗了0.1mol而而Z增加了增加了0.2mol。物质发生化学变化时，反应物减少的物质的量与生成物生成的物质的量之比等于化学物质发生化学变化时，反应物减少的物质的量与生成物生成的物质的量之比等于化学反应方程式中各对应物质前计量数之比。反应方程式中各对应物质前计量数之比。因因 nXnYnZ0.3mol0.1mol0.2mol=3 11 2Z的平均反应速率为
6、的平均反应速率为 0.05mol/（L minmin）所以化学方程式为：所以化学方程式为：3XY 2Z 二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素 参加反应的物质的结构参加反应的物质的结构和反应的历程，是决定化和反应的历程，是决定化学反应速率的主要因素。学反应速率的主要因素。(2)多步化学反应速率取决于最慢的反应多步化学反应速率取决于最慢的反应(1)反应历程不同，原理不同，速率不同。反应历程不同，原理不同，速率不同。例：离子反应通常比有机反应要快得多。例：离子反应通常比有机反应要快得多。1、内因：木桶原理木桶原理 是影响化学反应是影响化学反应速率的速率的四大主要因素四大主要因素 此外
7、还有此外还有 等也影响了等也影响了反应速率。反应速率。2 2、外因、外因浓度、压强、温度、催化剂浓度、压强、温度、催化剂光、光、超声波、超声波、激光、激光、放射性、放射性、电磁波、电磁波、反应物的颗粒的大小反应物的颗粒的大小1.浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响 规律：其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大规律：其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物浓度，可以减小化学化学反应速率；减小反应物浓度，可以减小化学反应速率。反应速率。注意：注意：对于纯液体和或固体反应物，其浓度是常对于纯液体和或固体反应物，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，因此
8、改变它们的量不会改变化学反应速率。2.压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快，减小压强，反应速率减大压强，反应速率加快，减小压强，反应速率减慢。慢。注意：注意：对于纯液体、溶液或固体反应物，由于压对于纯液体、溶液或固体反应物，由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反强的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。应速率不变。对于有气体参加和有气体生成的可逆反应，对于有气体参加和有气体生成的可逆反应，增大压强，反应物和生成物浓度都增大，其正、增大压强，反应物和生成物浓
9、度都增大，其正、逆反应速率都增大；减小压强，其正、逆反应速逆反应速率都增大；减小压强，其正、逆反应速率都减小。率都减小。3.温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 规律：若其他条件不变，升高温度，反应速率加快，规律：若其他条件不变，升高温度，反应速率加快，降低温度，反应速率减慢。降低温度，反应速率减慢。注意：注意：一般温度每升高一般温度每升高10，反应速率增加，反应速率增加2-4倍。倍。对于可逆反应，升高（或降低）温度，其对于可逆反应，升高（或降低）温度，其正、逆反应速率都增大（或减小）正、逆反应速率都增大（或减小）4.催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响 规律：在反应中，催化剂能大
10、大加快反应速率。规律：在反应中，催化剂能大大加快反应速率。反反反反 应应应应 条条条条 件件件件影影影影 响响响响 原原原原 因因因因 结结结结 论论论论增大反应增大反应增大反应增大反应 物浓度物浓度物浓度物浓度增加气体增加气体增加气体增加气体 压强压强压强压强升高升高升高升高 温度温度温度温度合适合适合适合适 催化剂催化剂催化剂催化剂外界条件对化学反应速率影响的原因外界条件对化学反应速率影响的原因 单位体积内分子数增加单位体积内分子数增加单位体积内分子数增加单位体积内分子数增加(活活活活化分子百分数不变化分子百分数不变化分子百分数不变化分子百分数不变)，活化分，活化分，活化分，活化分子数相应
11、增加子数相应增加子数相应增加子数相应增加 反应物分子能量增加反应物分子能量增加反应物分子能量增加反应物分子能量增加，活活活活化分子百分数增加，活化分子化分子百分数增加，活化分子化分子百分数增加，活化分子化分子百分数增加，活化分子数增加。数增加。数增加。数增加。降低反应所需的能量，使降低反应所需的能量，使降低反应所需的能量，使降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加，活化活化分子百分数增加，活化活化分子百分数增加，活化活化分子百分数增加，活化分子数增加。分子数增加。分子数增加。分子数增加。单位单位体积内体积内活活化分子数化分子数增加，增加，有有效碰撞效碰撞次次数增多，数增多，反应速率反应速率加快
12、。加快。1.把把除除去去氧氧化化膜膜的的镁镁条条投投入入到到盛盛有有少少量量稀稀盐盐酸酸的的试试管中，发现氢气发生的速率变化情况管中，发现氢气发生的速率变化情况如图所示，其中如图所示，其中t1t2速率变化的主要速率变化的主要原因是原因是_；t2t3速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是_。反应是放热反应，温度升高使反应是放热反应，温度升高使化学反应速率提高化学反应速率提高 HCl物质的量浓度变小使化物质的量浓度变小使化学反应速率降低学反应速率降低 2.对对于于反反应应I2(g)H2(g)2HI(g)，在在其其他他条条件件相相同同时时，采采取取下下列列措措施施，压压强强如如何变化，反应速率如何
13、变化何变化，反应速率如何变化?(1)缩小体积；缩小体积；(2)保持体积不变，通入惰性气体保持体积不变，通入惰性气体He；(3)保持压强不变，通入惰性气体保持压强不变，通入惰性气体He；(4)保持体积不变，通入少量保持体积不变，通入少量H2。(1)缩小体积缩小体积 压强增大，浓度增大压强增大，浓度增大 反应速率增大反应速率增大(2)体积不变，通入体积不变，通入He 混合气体的总压增大，但反应物压强和浓度没有变化混合气体的总压增大，但反应物压强和浓度没有变化 反应速率不变反应速率不变(3)压强不变，通入压强不变，通入He 体积增大，体系各物质浓度减少体积增大，体系各物质浓度减少 反应速率减小反应速
14、率减小 (4)通入通入H2，因体积不变，压强增大因体积不变，压强增大 c(H2)增大，增大，反应速率增大反应速率增大 3.现有反应：现有反应：A(g)+B(g)=C(g)，从正反应开始，在其他条件不变时，某一反应从正反应开始，在其他条件不变时，某一反应物的浓度、反应时间、反应温度跟反应速率之物的浓度、反应时间、反应温度跟反应速率之间的关系曲线如图所示，其中明显错误的是间的关系曲线如图所示，其中明显错误的是 （）C(A)C(A)O O(A)A)C(B)C(B)O O时间时间时间时间O O温度温度温度温度O O(B)B)(C)C)(D)D)B 单位体积内单位体积内单位体积内单位体积内有效有效有效有效碰撞碰撞碰撞碰撞次数次数次数次数化学反应化学反应化学反应化学反应的速率的速率的速率的速率分子分子分子分子总数总数总数总数活化分活化分活化分活化分子数子数子数子数活化分子活化分子活化分子活化分子百分数百分数百分数百分数 增大反应物增大反应物增大反应物增大反应物浓度浓度浓度浓度 增大压强增大压强增大压强增大压强 升高温度升高温度升高温度升高温度使用正催化剂使用正催化剂使用正催化剂使用正催化剂 试将外界条件对反应速率的影响结果填入下试将外界条件对反应速率的影响结果填入下表中：表中：影响影响影响影响结果结果结果结果 外界外界外界外界条件改变条件改变条件改变条件改变思考与练习思考与练习