1、第二章 化学反应速率 和化学平衡 20202020 年年3 3 月月2828日星 期六日星 期六 第一节 化学反应速率 第二章 化学反应速率和 化学平衡 20202020年年3 3 月月2828日星 期六日星 期六 第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 1 1、 在通常情况下，在通常情况下，NaNa与水的反应和与水的反应和MgMg与水与水 的反应哪个剧烈的反应哪个剧烈( (反应速率快反应速率快) )？为什么？为什么？ 2 2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等 体积等浓度的盐酸中，产生体积等浓度的盐酸中，产生COCO2 2的速率哪个
2、较快？的速率哪个较快？ 为什么？为什么？ 3 3、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？ 以上说明化学反应速率的决定因素是什么以上说明化学反应速率的决定因素是什么？ 决定化学反应速率的主要因素决定化学反应速率的主要因素 决定化学反应速率的因素是参加反应决定化学反应速率的因素是参加反应 的物质的物质本身的化学性质本身的化学性质。 3 影响反应速率的因素影响反应速率的因素 （2 2）外部因素：）外部因素： （1 1）内部因素（主要因素）内部因素（主要因素): ):参加反应物质参加反应物质 的性质的性质 浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂： 其他因素：
3、光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。 4 没合适的取向没合适的取向 没足够的能量没足够的能量 足够的能量足够的能量 +合适的取向合适的取向 类比法：类比法：借鉴投篮借鉴投篮 碰碰 撞撞 理理 论论 5 n n活 活= =n n总总 活活% % 活化分子百分数：活化分子百分数： （活化分子数（活化分子数/ /反应物分子数）反应物分子数）100%100% 化学反应速率主要取决于：化学反应速率主要取决于： 所有所有能够改变内能能够改变内能, ,运动速率运动速率, ,以及碰撞几率以及碰撞几率的方的方 法，法，都可以用来改变、控制反应的速率都可以用来改变、控制反应的速率。 一个反应经历
4、的过程一个反应经历的过程 普通普通 分子分子 活化活化 能能 活化活化 分子分子 合理合理 取向的取向的 碰撞碰撞 有效有效 碰撞碰撞 新物质新物质 能量能量 有效碰撞的几率有效碰撞的几率 6 一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响 浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n n总 总 T T不变，不变，活活% %不变不变 n n活 活增大 增大 有效碰撞有效碰撞 VV 1 1、在其他条件不变时，、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应物浓度，可以 增大反应速率增大反应速率 实验实验2 2- -2 2结论：浓度大的结论：浓度大的H H2 2C C2 2O O4 4（ （aqaq
5、）先褪色 先褪色 2KMnO2KMnO4 4 + 5H+ 5H2 2C C2 2O O4 4 +3H+3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4 +2MnSO+2MnSO4 4 +10CO+10CO2 2+8H+8H2 2O O 规律：规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大 反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速 率。率。 7 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，
6、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。 8 原因：原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是 增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓 度，因而可以增大化学反应的速率。度，因而可以增大化学反应的速率。 2、压强对反应速率的影响。、压强对反应速率的影响。 请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压 强对化学反应速率的影响情况强对化学反应速率的影响情况 9 规律：规律：对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应，若其他条件，若其他条
7、件 不变，增大压强，不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，气体体积缩小，浓度增大， 反应速率加快；减小压强，反反应速率加快；减小压强，反应应速率减慢。速率减慢。 压强增大压强增大 体积减小 体积减小 其他条件不变其他条件不变 V C增大增大 压强对于反应速率的影响是压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响通过对浓度的影响实现的实现的 P增大增大C成比例成比例增大，增大，P减小减小C成比例成比例减小减小 压强只对于压强只对于有气体参加的反应有气体参加的反应的速率有影响的速率有影响 发散思考发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？ 10 思考思考:在
8、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 ，反应的速率怎么变？，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He，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？ 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，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？ 压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 压强影响反应速率，压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积必须伴随有压强改变时体积 的改
9、变现象的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到反应。否则，压强的变化并没有作用到反应 的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。 若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则 速率不变。速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。如在密闭容器中通入惰性气体。 注意：注意： 11 对于气体有下列几种情况对于气体有下列几种情况: 1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少C增大增大 反应速率增大反应速率增大 2、恒容时：、恒容时： A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大 总压
10、增大总压增大反应速率增大反应速率增大； B、冲入“无关气体”、冲入“无关气体”（如（如He、N2等）等） 引起总压增大，因其体积不变，导致各物引起总压增大，因其体积不变，导致各物 质的浓度不变质的浓度不变反应速率不变反应速率不变 3、恒压时：、恒压时：冲入“无关气体”（如冲入“无关气体”（如He等）等） 引起体积增大，引起体积增大， 各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速反应速 率减慢。率减慢。 12 例例：对于反应：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条在密闭容器中进行，下列条 件哪些不能加快该反应的化学反应速率（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、
11、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 压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 DE 13 三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响 实验实验2-3结论：温度高的溶液先出现浑浊结论：温度高的溶液先出现浑浊 Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 1、其他条件不变，温度升高，反应速率加快、其他条件不变，温度升高，反应速率加快 T 普通分子变为活化分子普通分子变
12、为活化分子 活活% n活 活 V 2、一般说来，温度每升高、一般说来，温度每升高10，速率增加，速率增加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 3、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热 反应都适用。反应都适用。 4、反应若是可逆反应，、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率升高温度，正、逆反应速率 都加快，都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。降低温度，正、逆反应速率都减小。 14 a a、浓度、浓度只适用于气体或溶液的反应只适用于气体或溶液的反应，对于纯固，对于纯固 体或液体的反应
13、物，一般情况下其浓度是常数，因此体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此 改变它们的量一般不会改变化学反应速率。改变它们的量一般不会改变化学反应速率。 c c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐 减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。 注意：注意： 应用应用1 1： 一定条件下，在一定条件下，在CaCOCaCO3 3( (块状块状)+2HCl=CaCl)+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行： A
14、 A、增加、增加HClHCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 b b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速 率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。 15 冰箱延长食物保鲜期冰箱延长食物保鲜期 你能举出生活中利你能举出生活中利 用改变温度改变反用改变温度改变反 应速率的例子吗应速率的例子吗 16 四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响 实验实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催
15、化剂可以加快反应的速率 17 使用催化剂，能够使用催化剂，能够降低反应所需的能量降低反应所需的能量，这样会使，这样会使 更多的反应物的分子成为活化分子更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加大大增加单位单位 体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而 使反应速率加快使反应速率加快。 催化剂催化剂： 能改变化学反应速率而自身的化学组 能改变化学反应速率而自身的化学组 成和质量在反应前后保持不变成和质量在反应前后保持不变 催催 化化 剂剂 正催化剂正催化剂 负催化剂负催化剂 加快加快化学反应速率化学反应速率 减慢减慢化学反应速率化学反应速率 到目前为止
16、没见一实例到目前为止没见一实例 注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂 四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响 18 能 量 能 量 反应过程反应过程 E1 E2 反应物反应物 生成物生成物 活化分子活化分子 活化能活化能 活化分子活化分子 变成生成变成生成 物分子放物分子放 出的能量出的能量 反应热反应热 没加催没加催 化剂化剂 加了催化剂加了催化剂 19 凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性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（参与化学反质和质量没有发生变化的物质叫催化剂（参与化学反 应）应） 。 使用催化剂使用催化剂同等
17、程度同等程度的增大（减慢）正逆反应速的增大（减慢）正逆反应速 率，从而改变反应到达平衡所需时间。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 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反 应无作用应无作用 催化剂一定的催化剂一定的具有选择性具有选择性 催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而：催化剂的活性因接触少量的杂质而 明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。 注意：注意： 20 五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、五、其他如光照、反应物固体的颗粒大
18、小、 电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化 学反应的速率产生影响。学反应的速率产生影响。 各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是： 催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积变化引起体积变化引起 的的)。 各种影响都有其局限性，要针对具体各种影响都有其局限性，要针对具体 反应具体分析。反应具体分析。 总结: 21 外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结） 影响因影响因 素素 分子总分子总 数数 活化分子活化分子 百分数百分数 活化分活化分 子总数子总数 活化分子浓度活化分子浓度 （单位体积活（单位体积活 化
19、分子数）化分子数） 增大浓增大浓 度度 增大压增大压 强强 升高温升高温 度度 正催化正催化 剂剂 增加增加 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 不变不变 22 练习练习1：对于在溶液间进行的反应，对反应对于在溶液间进行的反应，对反应 速率影响最小的因素是（速率影响最小的因素是（ ） A、温度、温度 B、浓度、浓度 C、压强、压强 D、催化剂、催化剂 练习练习2：下列条件的变化，是因为降低反应下列条件的变化，是因为降低反应 所需的能量而增加单位体积内的反应物活化所需的能量而增加单位体积内的反
20、应物活化 分子百分数致使反应速率加快的是（分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度、增大浓度 B、增大压强、增大压强 C、升高温度、升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂 23 练习练习3： 设设NO+CO2 2CO(正反应吸热正反应吸热) 反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应正反应 放热放热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，当温。对于前述反应，当温 度升高时，度升高时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（ ） A、同时增大、同时增大 B、 同时减小同时减小 C、 v1减少，减少，v2增大增大 D、 v1增大，增大，v2减小减小 24 练习练习4：在密闭容器
21、里在密闭容器里，通入通入x mol H2和和y mol2()，改变下列条件改变下列条件， 反应速率将如何改变反应速率将如何改变? (1)升高温度升高温度 ； (2)加入催化剂加入催化剂 ； (3)充入更多的充入更多的H2 ； (4)扩大容器的体积扩大容器的体积 ； (5)容器容积不变，通入氖气容器容积不变，通入氖气 。 25 练习练习5：KClO3和和NaHSO3间的反应生成间的反应生成Cl- 和和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所离子的速度与时间关系如图所 示，已知反应速率随示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，的增加而加快， 试说明：试说明：(1)为什么反应开始时，反应速率为什
22、么反应开始时，反应速率 增大？增大？ (2)反应后期速率降低的主要原因反应后期速率降低的主要原因 是什么？是什么？ 反 应 速 率 反 应 速 率 时间时间 26 增大反应物的浓度增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（ ） 对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因使反应速率加快的主要原因 是（是（ ） 升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ） 使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ） A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的、活化分子百分数不变，但
23、提高单位体积内活化分子的 总数总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加 A A C D 练习练习6： 27 将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况， 其中能使最初的化学反应速率增大的是其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ） A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍 B、盐酸的浓
24、度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一 半半 C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量 D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入、加入CaCl2溶液溶液 F、加入、加入CaCl2固体固体 G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替 BG 练习练习7： 28 硫代硫酸钠硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：与稀硫酸发生如下反应： Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 下列四种情况中最早出现浑浊的是：下列四种情况中最早出现浑浊的是： （ ） A、10时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mL B、10时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4 各各5 mL ，加水，加水10mL C 、20时时0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mL D、 20 时时0.2mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各5 mL ，加水，加水10 mL D 练习练习8： 29
