1、 1 / 41.化学反应速率的基础知识意义:表示化学反应进行快慢的物理量。定性:根据反应物消耗、生成物产生的快慢(气体、沉淀、颜色变化等可见现象)定量:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示。表示方法: 、单位:mol/(Lmin) 或 mol/(Ls )、同一反应,速率用不同物质浓度变化表示时,数值可能不同,但数值之比等于方程式中各物质的化学计量数比。如: mA(气)+ nB(气)= pC(气)+ qD(气) ,同一时刻的反应速率可用各种反应物或生成物的浓度变化来表示,即为 (A) 、(B) 、(C) 、(D) ,且 (A):(B):(C):(D)= m:n:p:q 、一般不能
2、用固体和纯液体物质表示浓度(因为浓度不变)、对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v 正 v 逆决定因素: 内因(主要因素):参加反应的物质的结构( 结构决定性质)。、结论:增大浓度,反应速率加快,反之则减慢。、说明:只对气体参加的反应或溶液中发生的反应速率产生影响;与反应物总量无关。影响因素- 外因: 、结论:对于有气体参加的反应,如果增大压强相当于增大压强: 反应物浓度,那么化学反应速率加快,反之则减慢、说明:当改变容器内压强而有关反应的气体浓度无变化时,则反应速率不变;如:向密闭容器中通入惰性气体。、结论:其它条件不变时,升高温度反应速率加快,反之则减慢。温度: a、对任何反应都产生影响,
3、无论是放热还是吸热反应;、说明 b、对于可逆反应能同时改变正逆反应速率但程度不同;c、一般温度每升高 10,反应速率增大 24 倍,有些反应只有在一定温度范围内升温才能加快。、结论:使用催化剂能改变化学反应速率。催化剂 a、具有选择性;催化活性与温度有关、说明: b、对于可逆反应,使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率;c、使用正催化剂,反应速率加快,使用负催化剂,反应速率减慢。理论解释:碰撞理论(碰撞、有效碰撞、碰撞的取向、活化分子、活化能等概念):反应物分子之间发生碰撞是发生化学反应的先决条件。能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。有效碰撞的能量因素:只有能量高于“发生化学反应所需要的能量”的
4、分子才有可能发生有效碰撞(发生化学反应所需要的能量=分子的平均能量+ 活化能)能发生有效碰撞的能量较高的分子叫活化分子。有效碰撞的空间因素:活化分子之间只有采取合适的取向碰撞时才是有效碰撞。化学反应速率取决于单位体积单位时间内的有效碰撞次数,.说明:化学反应速率都应限定:在其它条件不变时,浓度: 2 / 4其它因素:光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等。2化学反应速率的分类分类角度 从测定时间分 从反应方向分类型 瞬时速率:某一时刻的反应速率。平均速率:某段时间内的反应速率的平均值正反应速率:可逆反应中正反应方向的反应速率逆反应速率:可逆反应中逆反应方向的反应速率注意点 通常所计
5、算的是平均速率 通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率3化学反应速率与外界条件的关系条件变化 反应体系内变化 注意点浓度增大单位体积内分子总数增加,反应速率增大。活化分子百分数不变,由于单位体积内分子总数增多, 引起单位体积内活化分子总数增多。压强增大单位体积内气体分子总数增加,反应速率增大。无气体物质参加或生成的反应,压强变化不影响反应速率。可逆反应中,增大压强正、逆反应速率都加快,且“气体体积增大的反应方向”反应速率加快的幅度更大;减小压强正、逆反应速率都减慢,且“气体体积增大的反应方向”反应速率减慢的幅度更大。温度升高分子的平均能量升高,使反应速率增大。温度每升高 100C,反应速率通
6、常增大到原来的 24 倍。可逆反应中,升高温度正、逆反应速率都增大,且吸热反应方向的反应速率加快的幅度更大;降低温度正、逆反应速率都减小,且吸热反应方向的反应速率减小的幅度更大。使用正催化剂改变了反应历程,反应易于发生,使反应速率增大。催化剂降低了活化能,使一部分原先的非活化分子变为活化分子,提高了活化分子的百分数。催化剂对反应速率的影响很大,是工业生产中改变反应速率的主要手段。正逆反应速率都增大,且正逆反应速率以相同的幅度增大。课堂练习:1下列关于化学反应速率的说法,不正确的是( )(A)化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量(B)单位时间内某物质的浓度变化大,则该物质反应就快(C)
7、化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示(D)化学反应速率常用单位有 molL-1s-1和 molL-1min-12纳米是长度单位,1 纳米等于 110-9m,物质的颗粒达到纳米级时,具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧。下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是( ) 。(A)常温下“纳米铜”比铜片的金属性强,反应时反应速率快(B)常温下“纳米铜”比铜片更易失电子,反应时反应速率快3 / 4(C)常温下“纳米铜”与铜片的还原性相同(D) “纳米铜”颗粒更细小,化学反应时接触面大,所以反应速率快。3解释下列反应事实:(1)氨气在空气中不能
8、燃烧,但在纯氧气中点燃能剧烈燃烧。(2)硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰,而在氧气中点燃却产生蓝紫色火焰。(3)把一定量的铜片投入到盛有稀硝酸溶液的试管中,反应速率变化趋势常常是:较慢逐渐加快突然剧烈加快逐渐变慢。4有一化学反应, a A+b B C,根据影响化学反应速率的因素可得 0= kAmBn,其中 k 是与温度有关的常数,为测 k、 m、 n 的值,在 298K 时,将 A、B 溶液按不同浓度混合,得到下列实验数据:编号 A 的初始浓度 molL-1B 的初始浓度 molL-1生成 C 的初始速率 molL-1s-1)1 1.0 1.0 1.210-22 2.0 1.0 2.410-23
9、4.0 1.0 4.910-24 1.0 1.0 1.210-25 1.0 2.0 4.810-26 1.0 4.0 1.910-2(1)根据上表可求得: m_, n_, k_, k 的单位是_。(2)若 a=m, b=n,当A=B=2.0molL -1时,求以 B 表示的初始反应速率。5在锌与某浓度的盐酸反应的实验中,一个学生得到下面的结果:锌的质量(g) 锌的形状 温度() 溶解于酸花的时间(s)A 2 薄片 5 400B 2 薄片 15 200C 2 薄片 25 100D 2 薄片 35 50E 2 薄片 45 25F 2 粉末 15 5利用从 A 到 F 的结果:(1)画一幅以时间对温
10、度的曲线图(纵轴表示时间,横轴表示温度) 。(2)利用你所画成的曲线图,你能得出关于温度影响反应速率的什么结论?(3)20时,2g 锌箔溶解于酸中需花多长时间?(4)对比结果 B 与 F,解释结果 F 为什么那么快?4 / 4课堂练习答案1AB,2CD,3 (1)纯氧气中 O2分子的浓度大,反应速率大,单位时间内放出热量多,容易使氨跟氧气的反应发生,并达到着火点而燃烧。(2)O 2分子浓度大,硫跟 O2分子反应速率大,产生的火焰的颜色深。(3)硝酸跟铜的反应是放热反应,随着反应的进行,溶液的温度逐渐升高,反应速率逐渐加快;反应产生的氮的氧化物又是该反应的催化剂,所以反应进行到某一时刻反应速率会
11、突然加快;最后由于硝酸的浓度降低,反应速率又会逐渐变慢。4 (1)1;2;1.210 -2;L 2mol-2s-1 。 (2)(B)=1.92610 -1 molL-1s-15 (1)可作如下图:(2)从这 5 组实验数据可归纳出,温度对该反应速度影响的规律为:温度每升高10,反应速率加快到原来的两倍。(3)题目要求用已得有关反应速率的规律来求解 20时的反应时间。根据(1)中的图象可求得,当温度为 20时,反应时间约需 150s。(4)对比 B 和 F,反应温度相同,酸的浓度也相同,锌的质量也相同。但 B 中 2g 锌全部溶解用了 200s 时间,而 F 中只需要 5s 时间,F 中反应速率比 B 中反应速率快了 40 倍。这是因为 B 中锌是块状,F 中锌是粉末状,粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多。