1、第五讲 化学反应速率与限度模块1:化学反应的速率化学反应速率意义:表示化学反应过程进行 的物理量定义:单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 表达式:单位: 或molL-1min-1【特别提醒】对于有固体或纯液体参加的反应,由于固体或纯液体的浓度为一常数,即c0(无意义),所以不用固体或纯液体表示反应速率。探究化学反应速率的相关计算方法已知某条件下,合成氨反应的一些数据如下: N2(g)3H2(g) 2NH3(g)起始浓度(molL1) 1.0 3.0 0.22 s末浓度(molL1) 0.6 1.8 1.0请计算(1)v(N2) ,v(H2) ,v(NH3) 。(2)v(N2)v(H2)v(
2、NH3) 。(3)N2的转化率(N2) 。升华化学反应速率的计算规律与方法(1)对于反应aAbB=cCdD(A、B、C、D均不是固体或纯液体),v(A)v(B)v(C)v(D)n(A)n(B)n(C)n(D)c(A)c(B)c(C)c(D)abcd。注在同一时间内的同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但它们表示的意义相同,故表示化学反应速率时,必须指明具体的物质。(2)“三段式”计算化学反应速率和转化率设a molL1、b molL1分别为A、B两物质的起始浓度,t时刻后,mx molL1为反应物A的转化浓度,nx molL1为反应物B的转化浓度,则: mA(g)nB
3、(g)pC(g)qD(g)起始浓度/(molL1) a b 0 0转化浓度/(molL1) mx nx px qx终态浓度/(molL1) amx bnx px qx(1)v(A) v(C) (2)(A)100%【典例1】下列说法正确的是( )A化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B用不同物质的物质的量浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定D在化学反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值【典例2】在一定条件下,将3 mol A和1 mol
4、B 两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合,发生如下反应:3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min 末时生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 molL1。下列判断不正确的是( )Ax1 B2 min内A的反应速率为0.3 molL1min1CB的转化率为40% Dx无法求解 3在反应A(g)2B(g)=3C(g)4D(g)中,表示该反应速率最快的是( ) Av(A)0.5 mol/(Ls) Bv(B)0.5 mol/(Ls) Cv(C)0.8 mol/(Ls) Dv(D)1 mol/(Ls)【题后归纳】反应快慢的比较方法(1)换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。
5、(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aAbBcC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若,则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。温度、催化剂对化学反应速率影响的实验探究(1)温度影响实验操作实验现象产生气泡由快到慢的顺序:CBA实验结论升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小。(2)催化剂影响实验操作实验现象产生气泡速率的相对大小为:、实验结论催化剂能加快H2O2分解的反应速率化学反应速率的影响因素归纳 影响因素一般规律内因反应物自身的性质(主要因素)反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反应物的化学性质越不活泼,化学反应速率越慢外因
6、催化剂一般情况下,使用合适的催化剂能极大地加快反应速率温度升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢反应物的浓度增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,化学反应速率减慢气体反应物的压强增大气体反应物的压强,化学反应速率加快;减小气体反应物的压强,化学反应速率减慢固体反应物的表面积增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快其他光波、电磁波、超声波、溶剂等,也能影响化学反应的速率化学反应速率的影响因素【典例1】为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下AD四个实验,你认为结论不正确的是( )A将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者
7、速率一样大B在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应,大理石粉反应快C将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解D两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同【典例2】在反应C(s)CO2(g)2CO(g)中,不可能使反应速率明显增大的措施是( )A增大压强B升高温度C增大CO2的浓度D增加碳的量对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O原子( )A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3模块1:化
8、学反应的速率化学反应速率意义:表示化学反应过程进行快慢的物理量定义:单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表达式:单位:molL-1s-1或molL-1min-1【特别提醒】对于有固体或纯液体参加的反应,由于固体或纯液体的浓度为一常数,即c0(无意义),所以不用固体或纯液体表示反应速率。探究化学反应速率的相关计算方法已知某条件下,合成氨反应的一些数据如下: N2(g)3H2(g) 2NH3(g)起始浓度(molL1) 1.0 3.0 0.22 s末浓度(molL1) 0.6 1.8 1.0请计算(1)v(N2) ,v(H2) ,v(NH3) 。(2)v(N2)v(H2)v(NH3)
9、。【】(1)0.2 mol/(Ls)0.6 mol/(Ls)0.4 mol/(Ls)(3)N2的转化率(N2) 。(2)132 (3)40%升华化学反应速率的计算规律与方法(1)对于反应aAbB=cCdD(A、B、C、D均不是固体或纯液体),v(A)v(B)v(C)v(D)n(A)n(B)n(C)n(D)c(A)c(B)c(C)c(D)abcd。注在同一时间内的同一个化学反应里,虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同,但它们表示的意义相同,故表示化学反应速率时,必须指明具体的物质。(2)“三段式”计算化学反应速率和转化率设a molL1、b molL1分别为A、B两物质的起始浓度,t时刻后
10、,mx molL1为反应物A的转化浓度,nx molL1为反应物B的转化浓度,则: mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始浓度/(molL1) a b 0 0转化浓度/(molL1) mx nx px qx终态浓度/(molL1) amx bnx px qx(1)v(A) v(C) (2)(A)100%【典例1】下列说法正确的是(B)A化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B用不同物质的物质的量浓度变化表示同一时间内同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比C化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定D在化学反应过程中,反应物的浓度逐
11、渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值【典例2】在一定条件下,将3 mol A和1 mol B 两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合,发生如下反应:3A(g)B(g)xC(g)2D(g)。2 min 末时生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 molL1。下列判断不正确的是(D)Ax1 B2 min内A的反应速率为0.3 molL1min1CB的转化率为40% Dx无法求解 3在反应A(g)2B(g)=3C(g)4D(g)中,表示该反应速率最快的是(A) Av(A)0.5 mol/(Ls) Bv(B)0.5 mol/(Ls) Cv(C)0.8 mol/(Ls) Dv(D)1
12、mol/(Ls)【题后归纳】反应快慢的比较方法(1)换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aAbBcC,要比较v(A)与v(B)的相对大小,即比较与的相对大小,若,则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。温度、催化剂对化学反应速率影响的实验探究(1)温度影响实验操作实验现象产生气泡由快到慢的顺序:CBA实验结论升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小。(2)催化剂影响实验操作实验现象产生气泡速率的相对大小为:、实验结论催化剂能加快H2O2分解的反应速率化学反应速率的影响因素归纳 影响因素一般规律内因反应物自身的性质(
13、主要因素)反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反应物的化学性质越不活泼,化学反应速率越慢外因催化剂一般情况下,使用合适的催化剂能极大地加快反应速率温度升高温度,化学反应速率加快;降低温度,化学反应速率减慢反应物的浓度增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,化学反应速率减慢气体反应物的压强增大气体反应物的压强,化学反应速率加快;减小气体反应物的压强,化学反应速率减慢固体反应物的表面积增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快其他光波、电磁波、超声波、溶剂等,也能影响化学反应的速率题组化学反应速率的影响因素【典例1】为了说明影响化学反应快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了
14、如下AD四个实验,你认为结论不正确的是(A)A将相同大小、形状的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,两者速率一样大B在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉与相同盐酸反应,大理石粉反应快C将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解D两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾,其中一支试管中再加入少量二氧化锰,同时加热,产生氧气的快慢不同【典例2】在反应C(s)CO2(g)2CO(g)中,不可能使反应速率明显增大的措施是(D)A增大压强B升高温度C增大CO2的浓度D增加碳的量对于可逆反应2SO2+O2 2SO3,在混合气体中充入一定量的18O2足够长时间后,18O原子( D )A、只存在于O2中B、只存在于O2和SO3中C、只存在于SO2和O2中D、存在于SO2、O2和SO3