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1、第七章第七章第一节 化学反应速率高三化学一轮复习高三化学一轮复习在天寒地冻中吃得苦中苦，在天寒地冻中吃得苦中苦，在夏日炎炎中方为人上人在夏日炎炎中方为人上人【考纲要求】1、了解化学反应速率的概念，反应速率的定量表示方法。2.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响，认识其一般规律。【重点、难点】1、化学反应速率的概念2、外界条件对化学反应速率的影响2、数学表达式：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常是用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。1、定义：一、化学反应速率的概念及有关计算单位：mol/（Ls)molL-1s-1mol/（Lmin)m
2、olL-1min-1或vc/tn/Vt3、理解化学反应速率时的注意事项（1）在化学计算中用到的速率，一般是指一段时间内的平均反应速率，计算中均取正值。一般来说，化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。（2）同一反应中，用不同的物质来表示的反应速率，数值可能不同，但意义相同。同一个反应中各物质的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。（3）由于固体和纯液体的浓度为常数，所以这种表示化学反应速率的方法不适用于固体和纯液体，仅适用于气体和溶液中的溶质。（4）在比较不同条件下同一个反应的反应快慢时，需要将不同物质的反应速率换算为同一物质的反应速率，单位也要换算为同一单位后再进行比较；或者用某物
3、质的反应速率除以该物质的化学计量数，比值越大的情况下该反应的速率越快。化学反应的速率是通过实验测定的。化学反应的速率是通过实验测定的。n测定方法有测定方法有 n、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和、直接观察某些性质（如释放出气体的体积和体系压强）；体系压强）；n、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和、科学仪器测定（如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等）；发射、导电能力等）；n、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间、溶液中，常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。二有效碰撞理论(1)有效碰撞有效碰撞能够发生能够
4、发生 的反应物分子（离子）之间的碰撞。相互碰撞的分子具有的反应物分子（离子）之间的碰撞。相互碰撞的分子具有足够高的能量和合适的取向就能发生有效碰撞。足够高的能量和合适的取向就能发生有效碰撞。(2)活化分子活化分子能量较能量较高高，能够发生，能够发生 的分子。的分子。(3)活化能活化能概念：概念：比比 多出的那部分能量。多出的那部分能量。反应物、生成物的能量与活化能的关系，如图：反应物、生成物的能量与活化能的关系，如图：E1是反应的是反应的 。E2是活化分子变成生成物分子放出的能量是活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反应的活化能逆反应的活化能)。反应热反应热H 。化学反应化学反应有效碰有效碰撞
5、撞活化分子活化分子普通分子普通分子E1E2活化能活化能活化分子活化分子 活化分子百分数=（活化分子数/反应物分子数）100%化学反应能发生的先决条件是：化学反应能发生的先决条件是：化学反应与分子间的有效碰撞化学反应与分子间的有效碰撞频率有关，因此所有频率有关，因此所有能够改变能够改变内能、运动速率以及碰撞几率内能、运动速率以及碰撞几率的外界条件，的外界条件，都可以用来改变、都可以用来改变、控制反应速率。控制反应速率。(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系：活化分子、有效碰撞与反应速率的关系：三、影响化学反应速率的因素(一)内因：(二)外因：反应物的结构和性质是影响化学反应速率的主要因素。对于
6、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、温度、压强、催化剂等。其它因素：光、固体反应物的表面积、溶剂等。在其它条件不变时，对某一反应来说，活化分子的百分数是一定的。增大反应物浓度时，单位体积内反应物分子数增多，活化分子数也相应增多，有效碰撞的频率增加，化学反应速率 就加快。1、浓度：注意：此规律一般适用于有气体参与的反应或溶液中的反应。化学反应中的固体或纯液体的浓度是常数，故固体或纯液体数量的增减对化学反应速率几乎无影响。1.浓度(1)规律增大反应物(或生成物)的浓度,正反应(或逆反应)速率立即增大,逆反应(或正反应)速率瞬时不变,随后增大。同理可得减小浓度的情况。(
7、2)图象小结小结对于既有气体参加，又有气体生成的可逆反应，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、逆反应速率都减小；只是变化的幅度可能有差别。2、压强 注意：压强对反应速率的影响是通过改变气体物质的浓度而影响反应速率的。分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。反应物为固体或液体时，可以认为压强对它的反应速率无影响。若压强变化之后，气体的浓度未变，其化学反应速率不变。对于有气体参加的化学反应，其它条件不变，增大压强，通常可加快反应速率；减小压强，通常可减慢反应速率。难点1惰性气体对反应速率的影响 稀有气体或与反应体系无关的气体，充入反应容器
8、中，分以下两种情况讨论：（1）恒温、恒容时：充入的气体虽然改变了容器内气体压强，但却没有改变反应体系的压强，反应物的浓度未变，因此化学反应速率不变；（2）恒温、恒压时：充入的气体会使容器容积扩大，虽未减小容器内气体压强，但却减小了反应体系产生的压强，降低了反应物的浓度，故使反应速率降低。碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%一般一般说来，温度每升高说来
9、，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。T更多更多普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子活活%单位体积内的活化分单位体积内的活化分子数增加子数增加V3、温度其它条件不变，温度升高，反应速率加快注意：温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对吸热反应影响程度较大。碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%正催化剂正催
10、化剂降低反应的活化能降低反应的活化能V4、催化剂 n活活改变反应的途径改变反应的途径活活%n总总不变不变生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化剂无催化剂活化分子能活化分子能量量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂提醒：提醒：使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。间。没特别指明一般指正催化剂没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发催化剂只能催化可能发生的反应，对不
11、发生的反应无作用生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性催化剂一定的具有选择性 各条件对速率的影响大小是：催化剂 温度浓度=压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。总结:对化学反应速率的影响除以上四点外,还有:光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂、形成原电池、氯离子盐蚀等等.构成原电池 可以加快氧化还原反应的速率 例例1、增大压强能够使下列可逆反应的增大压强能够使下列可逆反应的逆反应逆反应速率速率 增加的是；（）增加的是；（）A.2 SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)B.FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KClH2(g)+
12、I2(g)=2HI(g)A.CO2(g)+CaO=CaCO3例例2、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，速率怎变？，速率怎变？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，速率怎变？，速率怎变？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，速率怎变？，速率怎变？压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响AC惰性气体对反应速率的影响例例3.在恒温、恒容条件下，可逆反应：N2+3H2 2
13、NH3达到平衡，向该平衡体系中充入氩气，则下列叙述正确的是（）A、v正增大、v逆减小 B、v正、v逆均不变 C、平衡不发生移动 D、平衡向右移动 B C 例例4、对于反应、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，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（下列条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
14、的影响压强对反应速率的影响DE升高温度，反应物分子能量升高温度，反应物分子能量_，使一部分能量较低的分，使一部分能量较低的分子变为子变为_，增加了反应物中活化分子的，增加了反应物中活化分子的_，有效碰撞次数有效碰撞次数_，化学反应速率，化学反应速率_。练习：练习：N2+3H2=2NH3反应在一定温度下的密闭容器中进行反应在一定温度下的密闭容器中进行1.若若容容器器体体积积为为恒恒定定,在在容容器器内内充充入入惰惰性性气气体体,则则化化学学反反应速率应速率_(加快加快,不变不变,减慢减慢)，原因是，原因是_ 2.若容器压强为恒定若容器压强为恒定,在容器内充入惰性气体在容器内充入惰性气体,则反应速
15、则反应速率率(加快加快,不变不变,减慢减慢),原因是原因是_ 。不变不变减慢减慢增加增加活化分子活化分子百分数百分数增加增加增大增大3.温度对化学反应速率的影响压强压强(1)规规律律增大压强增大压强,对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应,正、逆反应速率均增大正、逆反应速率均增大,气体气体体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小的一侧增加的体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小的一侧增加的倍数。倍数。减小压强减小压强,对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应,正、逆反应速率均减小正、逆反应速率均减小,气体气体体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的体积之和大的一侧减
16、小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的倍数。倍数。总之总之,压强对气体分子数较多一侧的影响更大。压强对气体分子数较多一侧的影响更大。(2)图象(以增大压强为例)以N2+3H22NH3为例,以H2+I2(g)2HI为例。H2(g)+I2(g)=2HI(g)N2+3H2=2NH3 温度对任何形式的化学反应速率都有影响。在其它条件不变时，温度升高，反应速率加快。请注意 温度每升高10，化学反应速率通常增大到原来的24倍。对可逆反应而言，升高温度时，吸热反应速率增大的倍数多，放热反应增大的倍数少，但 反应速率均要加快。练习1.在在1010时某化学反应速率为时某化学反应速率为0.1mol0.1molL
17、L-1-1minmin-1-1，若温度每升高若温度每升高1010反应速率增加到原来的反应速率增加到原来的2 2倍。为了把该倍。为了把该反应速率提高到反应速率提高到1.6mol1.6molL L-1-1minmin-1-1,则该反应需在则该反应需在 温度下进行。温度下进行。5050练习2.10时，将时，将0.1mol/L的溶液的溶液10mL与与0.1mol/L的的10mL混合，混合，4min后溶液明显出现浑浊，已知温度每升高后溶液明显出现浑浊，已知温度每升高10，化学反应速率增大到原来的，化学反应速率增大到原来的2倍，那么倍，那么40时，同时，同样反应要明显看到浑浊，需要的时间是（）样反应要明显
18、看到浑浊，需要的时间是（）A80sB60sC30s D15sC催化剂能改变化学反应发生的途径，降低反应所需的催化剂能改变化学反应发生的途径，降低反应所需的_，使更多的分子成为使更多的分子成为_，大大增加了单位体积内活化，大大增加了单位体积内活化分子的分子的_，从而显著，从而显著_化学反应速率。化学反应速率。4、催化剂：、催化剂：能量能量活化分子活化分子百分数百分数提高提高注意：注意：催化剂可以催化剂可以同等程度增大同等程度增大或或正、逆反应的速率正、逆反应的速率；未；未明确指明时所用催化剂一般指明确指明时所用催化剂一般指正催化剂。正催化剂。小结：小结：外界条件对反应速率的影响，可以概括为外界条
19、件对反应速率的影响，可以概括为“加加、减减加加、减减”四个字四个字。即增加浓度、增加温度、增加压强、增加（使用正）催化剂，均即增加浓度、增加温度、增加压强、增加（使用正）催化剂，均可增加反应速率；减小浓度、减小温度、减小压强、减小（使用可增加反应速率；减小浓度、减小温度、减小压强、减小（使用负）催化剂，均可减小反应速率。负）催化剂，均可减小反应速率。定义:凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响 在相同的条件下，做在相同的条件下，做H2O2分解对比实分解对比实验，其中验，其中（1）加入）加入MnO2 催化，催化
20、，（2）不加不加MnO2催化。下图是反应放出催化。下图是反应放出O2的的体积随时间的变化关系示意图，其中正体积随时间的变化关系示意图，其中正确的是（确的是（）12121212ABCDA难点2改变外界条件对v正、v逆的影响（1）升温：v正、v逆均加快，吸热反应的速率增加 得更快些。（2）加压：对气体反应，v正、v逆均增大，气体体积减小的反应增加得更快些。（3）增加反应物的浓度：v正突然增大，然后逐 渐减小，v逆逐渐增大。（4）加入催化剂：v正、v逆同等倍数改变。例例4、上海试题上海试题 在一定条件下，在一定条件下，可逆反应可逆反应 N2+3H2 2NH3:HQ达到平衡，达到平衡，当单独改变下列条
21、件后，有关叙述错误是当单独改变下列条件后，有关叙述错误是（）A.加催化剂，加催化剂，v正正、v逆逆都发生变化，且变化的都发生变化，且变化的 倍数相等倍数相等 B.加压，加压，v正、正、v逆逆都增大，且都增大，且v正正增大倍数大于增大倍数大于 v逆逆增大倍数增大倍数 C.降温，降温，v正、正、v逆逆都减小，且都减小，且v正正减小倍数大于减小倍数大于 v逆逆减小倍数减小倍数 D.充入氩气，充入氩气，v正正、v逆逆都增大，且都增大，且v正正增大倍数增大倍数 大于大于v逆逆增大倍数增大倍数外在条件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合实践应用类实践应用类CD 对于一定条件下进行的化学反应，对
22、于一定条件下进行的化学反应，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)改变下列条件，可以改变下列条件，可以提高反应物中的活化分子百分数的是提高反应物中的活化分子百分数的是()。A升高温度升高温度 B增大压强增大压强 C使用催化剂使用催化剂 D增大反应物浓度增大反应物浓度 A C 1.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施能使氢气生成速率减小的是（）A、对该反应体系加热 B、不用稀硫酸，改用98%浓硫酸 C、滴加少量CuSO4 D、不用铁片，改用铁粉B 2.(06年广东)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，673K、30MPa
23、下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是()。A点a的正反应速率比点b 的大B点 c处反应达到平衡C点d(t1时刻)和点 e(t2 时刻)处n(N2)不一样D其他条件不变，773K下反应 至t1时刻，n(H2)比上图中d点的 值大n t2 abcdeNH3H20t1tA D温度温度(1)规律规律升高温度升高温度,正、逆反应速率都增大正、逆反应速率都增大,且吸热反应速率增且吸热反应速率增加的倍数大于放热反应速率增加的倍数。加的倍数大于放热反应速率增加的倍数。降低温度降低温度,正、逆反应速率都减小正、逆反应速率都减小,且吸热反应速率减且吸热反应速率减小的倍数大于放热反应速率减小的倍数。小的倍数大于放热反应速率减小的倍数。总之总之,温度对吸热反应速率的影响大。温度对吸热反应速率的影响大。(2)图象图象(正反应为放热反应正反应为放热反应)