1、第第2章章 化学反应的方向、化学反应的方向、限度与速率限度与速率第第3节节 化学反应的速率化学反应的速率1、化学反应速率的含义：、化学反应速率的含义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢。行快慢。2、化学反应速率的表示：、化学反应速率的表示： 某一物质的化学反应速率的计算式为：某一物质的化学反应速率的计算式为： v = 试根据以上计算式推出试根据以上计算式推出v的单位是什么的单位是什么？c t 例题：反应例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5升的密闭容器中进行，升的密闭容器中进行，30秒后，秒后，NO 的物的物质的量增加了质的量增加了0.3mo
2、l，此反应的平均反应速，此反应的平均反应速率用率用NO来表示为多少？来表示为多少？问题问题1：若用若用O2的浓度变化来表示此反应速的浓度变化来表示此反应速率是多少？率是多少？NH3呢？呢？H2O呢？呢？问题问题2：四种物质表示的速率是否是：四种物质表示的速率是否是同一反同一反应的速率？数值上有何规律？应的速率？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/(Ls)v(O2)=0.0025mol/(Ls)v(H2O)=0.003mol/(Ls)v(NH3)=0.002mol/(Ls) 注意注意： 1、化学反应速率的表示必须用下标说化学反应速率的表示必须用下标说明用哪种物质来做标准明用哪种物质来做
3、标准。 2、用同一反应体系中用同一反应体系中不同物质不同物质表示表示同同一速率一速率时，其时，其数值比数值比一定等于化学方程式一定等于化学方程式中相应的中相应的化学计量数之比化学计量数之比。 3、一般来说，化学反应的速率随着反一般来说，化学反应的速率随着反应的进行可不断变化。因此应的进行可不断变化。因此某一时间段内某一时间段内的反应速率的反应速率实际是指这一时间段内的实际是指这一时间段内的平均平均速率速率，而，而不是指瞬时速率不是指瞬时速率。v0练习：练习：1、反应、反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同在四种不同条件下的反应速率为：条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol
4、/(Ls) (2)v(B)=0.6mol/(Lmin) (3)v(C)=0.4mol/(Ls) (4)v(D)=0.45mol/(Ls)则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。(1)(4)(2)=(3) 所以比较反应速率大小时，要注意转化所以比较反应速率大小时，要注意转化为同一物质进行比较，还要注意单位的统一。为同一物质进行比较，还要注意单位的统一。速率的另一种表示方法：不同的物质用同一个数据来衡量反应的快慢 aA+bB cC+dD v= = = = c(A) ta1c(B)c(C)c(D) t t tdcb111练习：2、将2molSO2和1molO2置于相同温度下的A、B两个容器
5、中反应, 5s后均达平衡，平衡时SO2的物质的量分别为1.2mol、1.6mol，则v(A)_v(B)3、某温度时，在、某温度时，在2L容器中，容器中，X、Y、Z三种三种物质的变化曲线如图所示物质的变化曲线如图所示由图中数据分析该反应的化学方程式：反应开始至2min，Z的平均反应速率：ZXY0.20.70.9时间（min)物质的量（mol） 3X+Y 2Z1.010.800.40.60.223Vz= 0.22 =0.05mol/(L.min)2 第第2 2节节化学反应的速率化学反应的速率（第（第2 2课时）课时） 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 一、一、影响反应速率的因素影响反应
6、速率的因素（2）外因：）外因：（1）内因（主要因素）内因（主要因素） ： 参加反应物质本身的性质参加反应物质本身的性质浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其它条件不变时，其它条件不变时，增加反应物的浓度，反应速率加快；增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。 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 思考：用碰撞理论如何分析？思考：用碰撞理论如何分析？浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因反应物浓度增大，单位体积内反
7、应物浓度增大，单位体积内活化分子数增活化分子数增多多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。注意注意 对于纯固体或纯液体，其对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速的量改变时不影响化学反应速率。率。t1V”正正 = V”逆逆V逆逆V,正正t2V正正= V逆逆V正正V逆逆 t（s） V0 旧平衡旧平衡新平衡新平衡速率速率时间图像时间图像:平衡后平衡后t1时刻增加反应物的浓度时刻增加反应物的浓度 在298K时，反应H2O2+2HI=2H2O+I2的 反应速率v与反应物浓度有以下关系 v=kc(H2O2)c(
8、HI),其中，比例系数k称为速率常数速率常数。可见，在k一定的条件下，反应速率随反应物浓度的变化而变化 。速率常数速率常数k注意：注意：1、条件一定时，、条件一定时，k是常数是常数，不随浓度而变，但，不随浓度而变，但受温度、受温度、 催化剂、物质性质、表面性质等条件的影响催化剂、物质性质、表面性质等条件的影响2、该公式为、该公式为实验式实验式，书写规律与方程式系数无关，书写规律与方程式系数无关其它条件不变，其它条件不变，升高温度，反应速率加快；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。 思考：用碰撞理论如何分析？思考：用碰撞理论如何分析？2、温度对化学反应速率的影
9、响、温度对化学反应速率的影响本本质质原原因因升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得活化分子，使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，活化分，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。 一般一般说来，温度每升高说来，温度每升高10，速率，速率增加增加2-4倍。倍。V倍数值倍数值（t2-t1)/10 = 变化后的反应速率变化后的反应速率注意注意 温度对反应速率的影响适用于温度对反应速率的影响适用于各种状态物质参加的反应。但对正各种状态物质参加的反应。但对正逆反应速率影响不同。逆反应速率影响不同。2
10、SO2 + O2 2SO3升高温度升高温度vtt1t20v(正正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)t3v(正正)= v(逆逆)， ，v(正正)，v(逆逆),速率时间图像：在t2时刻升高温度， 其它条件不变时，其它条件不变时，有气体有气体参加的反应中，参加的反应中，增大压强，反应速率加快；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。3、压强对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响注意：注意： 压强对反应速率的影响适用于有气体压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。参加的反应。 本质原因：本质原因：增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快。增大压强，反应物浓度增
11、大，反应速率加快。反应速率无变化！反应速率无变化！例题例题1 1 恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？He分子分子讨讨论论 对于压强的改变，对于压强的改变，只有只有引起反应体系中反应物浓度引起反应体系中反应物浓度的变化的变化，才对反应速率产生，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度。变了反应物的浓度。注意！注意！(t1时刻增大压强）做出时间速率图像时刻增大压强）做出时间速率图像t1t2V正正= V逆逆V正正V逆逆 t（s） V0 旧平衡旧平衡V,正正V逆逆V”正正 = V”逆
12、逆新平衡新平衡实验：实验：2NO2NO2 2（红棕色）（红棕色） N N2 2O O4 4（无色）（无色）其它条件不变时，其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；选用适当的催化剂可以改变反应速率；正正催化剂催化剂使使反应速率反应速率加快，加快，负催化剂负催化剂使反应使反应速率减慢。速率减慢。4、催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 思考：思考： 用碰撞理论如何分析？用碰撞理论如何分析？降低反应的活化能降低反应的活化能 催化剂催化剂改变反应的途径改变反应的途径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无催化剂
13、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）、正逆反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间。应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂没特别指明一般指正催化剂 催化剂一定的具有选择性催化剂一定的具有选择性2SO2 + O2 2SO3vtt1t20v(正正)v(逆逆)v(正正)=v(逆逆)v(正正)= v(逆逆)， ，T2时刻加入催化剂时刻加入催化剂 决定因素：参加化学反应的物质的性质决定因素：参加化学反应的物质的性质 影响因素：影响因素
14、：当其它条件不变时当其它条件不变时 1.1.浓度的影响：浓度的影响：增加增加反应物的浓度反应物的浓度可以加快化学反应速率；可以加快化学反应速率；降低降低反应物的浓度反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。，可以减慢化学反应速率。 2.2.压强的影响：压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应仅适用于有气体参加的反应）增加体系）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率减慢化学反应速率 3.3.温度的影响：温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速率；升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。 4.4.催化剂：催化剂：使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反应的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。速率，从而改变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂没特别指明一般指正催化剂本节课小结本节课小结
