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1、第一节化学反应速率第1 页,本讲稿共19 页一、化学反应速率概念:表示方法:数学表达方式:说明:单位:用来衡量化学反应进行快慢的物理量。(B)=C(B)/t化学反应速率大小只取正值不取负值;指的是平均速率。mol/(Lmin)mol/(Ls)mol/(Lh)通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。第2 页,本讲稿共19 页例题:1、某反应物在2分钟内浓度减少了4mol/L,则这两分钟内它的平均速率是()2mol/(Lmin)2、合成氨反应中,已知起始C(N2)=1mol/L,C(H2)=3mol/L,2秒末时C(N2)=0.6mol/L,C(H2)=1.8mol/L,求(N2
2、)、(H2)、(NH3)。3、某温度时,2L容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如下图所示,由图中数据分析,该反应的化学方程式为:(),反应开始2min时,Z的平均速率为()3X+Y=2Z0.05mol/(Lmin)解答第3 页,本讲稿共19 页解出x=0.4则(N2)=0.4molL-1/2s=0.2mol/(Ls)(H2)=0.43molL-1/2s=0.6mol/(Ls)(NH3)=0.42molL-1/2s=0.4mol/(Ls)解:设N2的转化浓度为x,则H2为3x,NH3生成了2xN2+3H22NH3C始(mol/L)130C转(mol/L)C末(mol/L)0.61.
3、8x3x2x2x第4 页,本讲稿共19 页同一反应的反应速率可以用不同的物质表示,其数值可能不同,但意义一样;另外,在求某一反应的平均速率时,必须要指明到底是哪一种物质。由于固体物质、纯液体没有浓度概念,所以一般不用固体物质、纯液体来表示化学反应速率。本题小结:第5 页,本讲稿共19 页选不同的物质求反应速率时,数值虽可能不同,但各物质的速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。如反应:aA+bB=cC+dD(无固体和纯液体)(A):(B):(C):(D)=a:b:c:d第6 页,本讲稿共19 页练习:1、某反应X+3Y=2Z+2P(其中无固体和纯液体),在甲、乙、丙、丁四种不同条件
4、下测得的反应速率为以下四项,请问()答案代表的速率最大。A、(X)=0.3mol/(Lmin)B、(Y)=1.2mol/(Lmin)C、(Z)=0.8mol/(Lmin)D、(P)=0.9mol/(Lmin)2、在2L的密闭容器中进行如下反应,aA+bB=cC+dD(无固体和纯液体)在2s内用A表示的平均反应速率为0.3a/cmolL-1s-1,则2秒时D物质增加了()mol。A、0.6d/cB、1.2c/aC、1.2d/cD、1.2c/dDC第7 页,本讲稿共19 页二、影响化学反应速率的因素演示实验:1mol/LCH3COOH溶液三支试管中加大理石+1mol/LHCl 0.1mol/LHC
5、l 再给试管加热,有何现象?往H2O2中加MnO2,有何现象?第8 页,本讲稿共19 页总结:影响化学反应速率的因素内因温度温度越高,速率越大。举例:夏天食物易变质浓度反应物浓度越大,速率越大。(非固体和纯液体)外因压强压强越大,速率越大。(仅指含气相的反应)催化剂使用正催化剂,速率加快其他光、电磁波、超声波、反应物颗粒大小、溶剂的性质等第9 页,本讲稿共19 页三、理论解释思考:化学反应的本质是什么?请阅读课本34页最后一自然段到37页,弄清楚几个概念:有效碰撞、活化分子有效碰撞理论第10 页,本讲稿共19 页对影响反应速率的外因的归纳:增 加 单 位 体 积 内有效碰撞次数增大反应速率增加
6、单位体积内活化分子总数升高温度增大浓度增大压强(气相)增加单位体积内分子总数增加活化分子百分数使用催化剂第1 1 页,本讲稿共19 页1、浓度对速率的影响a、已知2A+B=2C,增大B 物的物质的量,其反应速率一定增大吗?习题:NO降低温度、加水、加碱、加醋酸钠等。b、3mol/LH2SO4和过量Zn反应,要想减慢反应速率,可采取哪些较容易实现的措施?第12 页,本讲稿共19 页c、N2和H2的反应,在体积为V 的固定密闭容器中,充入N2或H2,则反应速率如何变?d、50mL3mol/LH2SO4和100mL3mol/LH2SO4中,加入等量的Zn,开始时两者反应速率大小如何?e、50mL3m
7、ol/LH2SO4和足量的Zn 反应,反应2min 后,再加入3mol/LH2SO4,则此时的反应速率与刚开始的反应速率相比,何者大?增大相等刚开始时的大第13 页,本讲稿共19 页2、压强对速率的影响a、假设其他条件不变,增大压强一定能使反应速率增大吗?NOb、在体积为V的密闭容器中进行I2和H2的反应,当把体积变为2V时,反应速率如何变?减小增大不变若保持T、V不变,充入1molN2,反应速率如何变?若保持T、P不变,充入1molN2,反应速率如何变?若保持T、V不变,充入1molI2或H2,反应速率如何变?减小第14 页,本讲稿共19 页3、温度对速率的影响(0.23)33=0.233=
8、5.4mol/(Ls)50反应A+2B=2C 在溶液中进行,假设温度每升高10,反应速率增大到原来的3倍,已知10时(A)=0.1mol/(Ls),若其他条件不变,温度升高到40,则(B)=若使(A)提高到10的81倍,则反应应该在多少温度下进行?第15 页,本讲稿共19 页4、催化剂对反应速率的影响KMnO4酸性溶液与H2C2O4反应时,把两溶液混合后,一小段时间内看不出变化,但不久突然褪色。化学方程式为:2KMnO4+3H2SO4+5H2C2O4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O,据你分析,KMnO4紫色突然褪去是因为某物质在上述反应起到了什么作用?该物质可能是什么?催化剂M
9、n2+第16 页,本讲稿共19 页解释:开始不大,然后突然增大,说明催化剂存在产物中,拆成离子形式:2MnO4-+6H+5H2C2O4=2Mn2+10CO2+8H2O,而催化剂可参与反应,但至始至终都存在这个反应体系中不会离开,由于CO2逸出,H2O原来就有。所以催化剂是Mn2+第17 页,本讲稿共19 页5、综合因素a、KClO3和NaHSO3发生氧化还原反应生成Cl(-1 价)和S(+6 价)的速率如图所示,已知这个反应速率随着溶液中H+增大而增大。(1)反应开始时反应速率加快的原因是(写方程式):ClO3-+3HSO3-=Cl-+3H+3SO42-反应物浓度下降。(2)反应后期反应速率下降的原因是第18 页,本讲稿共19 页b、一定量的Mg 与HCl 反应,已知反应速率图象也如上图,请解释原因:答:t1之前,反应放热,温度升高为主要影响因素,所以反应速率增大;而t1之后,反应物浓度下降为主要影响因素,所以反应速率下降。第19 页,本讲稿共19 页