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化学反应速率与化学平衡

化学反应速率与化学平衡. 化学反应速率. 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。. 回忆钠分别与水和乙醇反应的现象。. 比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。. 一、化学反应速率的表示. 化学反应速率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. 表达式： v = △c/△t. 化学反应速率常用单位 mol/(L·s) 或 mol/(L·min). 对于固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度 是常数，通常不用其表示反应速率。.

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化学反应速率与化学平衡

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  1. 化学反应速率与化学平衡 化学反应速率

  2. 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。 回忆钠分别与水和乙醇反应的现象。 比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。

  3. 一、化学反应速率的表示 化学反应速率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 表达式： v = △c/△t 化学反应速率常用单位 mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 对于固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度 是常数，通常不用其表示反应速率。

  4. 【例题】在2L的密闭容器中，加入1mol N2和3mol H2，发生N2 + 3H2 = 2NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。 问题1 观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？

  5. 结论1 同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的(但表达的意义是相同的)，所以应注明是由哪种物质表示的。 同一反应中，各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。 对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD VA ：VB ：VC ：VD === a ：b ：c ：d

  6. 体验成功 m A + n B p C的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则m：n：p为 A、2：3：2 B、2：3：3 C、1：3：2 D、3：1：2 C 问题2 我们得到的速率是指什么时候的速率？ 结论2、我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率。且均为正值

  7. 常见题型例举 1、用不同的物质来表示反应速率。 例1、反应4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为： A、v (O2)=0.01 mol/(L·s) B、 v (NO)=0.008 mol/(L·s) C、 v (H2O)=0.003 mol/(L·s) D、 v (NH3)=0.002 mol/(L·s) v (NO)=0.3/（5×30） =0.002 mol/(L·s)

  8. [试一试]在25℃时，向100mL含HCl 14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则： (1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为； (2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为； (3)前2s与后4s比较，反应速率较快，其原因可能。 0.25mol/L·s 0.25mol/L·s 前2s 前2s时段盐酸浓度比后4s时段大

  9. [巩固提高] 1.在2L的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol，在前10sA 的平均反应速率为0.12mol/L·s，则10s时，容器中B的物质的量为。 3.2mol 2.一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为。 0.1mol/L·min

  10. 2、比较反应速率的大小 例、反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为 ①VA = 0.15mol·L-1·s-1 ②VB = 0.6mol·L-1·s-1 ③Vc = 0.4mol·L-1·s-1 ④VD = 0.45mol·L-1·s-1 则该反应在不同条件下速率快慢顺序是 ④﹥ ②= ③﹥ ① 结论3、在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小，应化作相同的物质进行比较（或结合计量数来比较）。

  11. [体验成功]在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ ） （A）υ(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 （B）υ(N2)=0.2 mol·L-1·min-1 （C）υ(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 （D）υ(H2)=0.3 mol·L-1·min-1 B

  12. 3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。 例、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过t min后，测得物质的量浓度分别为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L ,c(Z)=0.4mol/L,则该反应的反应方程式可表示为： 3X2 + Y2 === 2Z 3X2 + Y2 === 2X3Y

  13. [试一试]1.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，发生反应：3X(g) + Y(g) = n Z ( g) + 2W(g) .5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度的变化来表示平均速率为0.01mol/(L·min),则 (1) 上述反应Z气体的计量系数n的值是______ (2) 上述反应在5min末时，已用去的Y占原来物质的 质量分数是__________ 1 25%

  14. [巩固提高] 1. 已知反应N2 +3H2 2NH3，根据下图判断 H2 1、A是______物质的量浓度变化情况 2、C是______物质的量浓度变化情况 NH3 3、2分钟内N2的平均速率是多少？ 0.5mol/(L· min )

  15. 5A + 4B 4C 2.根据右图回答： 1、反应物是____. A、B 2、2min内A的平均速率是________ 2.5mol/(L·min) 3、写出化学方程式 分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数是以原点为起点。 反应速率之比=反应方程式的系数之比

  16. 物质的量 2.0 1.5 C A + B C 3 2 A 1.0 B 0.5 时间 3.看右图： 写反应方程式

  17. 随堂检测 1.反应4A（气）+5B（气）== 4C(气)+6D（气）在5L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol。下列论述正确的是（ ）。 （A）A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1 （B）容器中含D的物质的量至少为0.45mol （C）容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6 （D）容器中A的物质的量一定增加了0.3mol B

  18. 2．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol·L-1·s-1）表示，且他们之间有如下所示的关系： υ(B)=3υ(A)；3υ(C)=2υ(B)。则此反应可表示为（ ） （A）2A+3B＝2C （B）A＋3B＝2C （C）3A+B＝2C （D）A＋B＝Ｃ B

  19. 化学反应速率与化学平衡 影响化学反应速率的因素

  20. 现实生活中，汽车的尾气里会发生如下反应 2CO+ 2NO = 2CO2 + N2 但反应速度非常缓慢 2H2 + O2 = 2H2O，反应在常温下就有发生的趋势，但反应速度太小，将氢气和氧气放在同一容器中，长久也看不到生成水的迹象。 化学反应是否是越快越好呢？举例说明。 橡胶老化，钢铁生锈。

  21. MnO2 5.2H2O2===2H2O+O2 比较下列每组化学反应的速率，并分析引起速率不同的可能原因： 3. 硫在空气中燃烧 硫在氧气中燃烧 4. 夏天米饭变质 冬天米饭变质 1. Mg + HCl Al + HCl 2. Mg +HCl Mg +HAc 6.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？

  22. [总结]影响化学反应速率的因素： 影响化学反应速率的因素 内因 反应物的性质 内因是影响化学反应速率的主要因素 温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等 外因

  23. 1、温度对化学反应速率的影响 当其他条件不变的的情况时，升高温度可以增大反应速率。 温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。 [经验规律] 在各种外界条件中，温度对反应速率的影响能适应所有的反应。

  24. 2、浓度对反应速率的影响 其他条件不变，增大反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。 备注 1、浓度对反应速率的影响，只适用于气体与溶液，不适用于固体和纯液体. 2、反应速率快慢与浓度有关，而与物质的总量无关 3、相同量的固体参加反应，表面积越大，反应速率越快

  25. [练一练]把下列四种X溶液分别加进4个均盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，并立即都加入水稀释至50mL，此时X和盐酸进行反应，其中反应速率最快的是[练一练]把下列四种X溶液分别加进4个均盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，并立即都加入水稀释至50mL，此时X和盐酸进行反应，其中反应速率最快的是 A、20mL,2.5mol/L B、20mL,2mol/L C、10ml,5mol/L D、30mL,2mol/L D

  26. [练一练] 对10mL 1mol/L盐酸与一小块大理石的化学反应 CaCO3 + 2HCl= CaCl2 + CO2 ↑+ H2O,下列措施能使化学反应速率提高的是 A、加入一定量的CaCl2 B、加入5mL 1.5mol/L盐酸 C、加入15mL 0.5mol/L盐酸 D、加入5mL H2O B

  27. 3、压强对化学反应速率的影响 对有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢 备注 1、全部由固体或液体参加的反应，压强的改变对反应速率没有影响 2、压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同方法改变反应的压强时，应从本质出发，具体分析。

  28. 例、在一密闭容器中，加入SO2和O2发生2SO2 + O2 = 2SO3，试分析下列情况对反应速率的影响。 1、容器体积变为原来的2/3 气体反应物浓度增大 反应速率增大 2、容器体积不变，加入SO2，（O2） 气体反应物浓度增大 化学反应速率增大 3、恒温、恒压时，充入惰性气体 浓度减小 速率减慢 要保持压强不变 体积增大 4、恒温、恒容时，充入惰性气体 浓度不变 体积不变 反应速率不变

  29. 4、催化剂对反应速率的影响 通常情况下催化剂能够加快化学反应速率 5、其他因素对化学反应速率的影响 光、超声波、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、溶剂等对反应速率也有影响。

  30. 巩固练习 1. 用3克块状大理石与30毫升3mol/L盐酸反应 制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取 的措施是①再加入30毫升3mol/L盐酸 ②改用 30毫升6mol/L盐酸 ③改用3克粉末状大理石 ④适当升高温度（ ） A．①②④　 B． ②③④　 C．①③④　 D． ①②③ B

  31. 2.对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（ ） A、温度 B、浓度 C、压强 D、催化剂 √ 3.设NO+CO2 2CO(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高时，v1和v2变化情况为（ ） A、同时增大 B、 同时减小 C、 v1减少，v2增大 D、 v1增大，v2减小 √

  32. 4.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( ) A.增加C的量 B.将容器的体积缩小一半 C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大 D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大 AC

  33. 如化学键的形成的过程：旧键的断裂、新键的形成都是通过反应物分子(或离子)的相互碰撞来实现的，如果反应物分子(或离子)的相互不接触、不碰撞，就不可能发生化学反应；因此，反应物分子(或离子)的碰撞是发生的。例如在101k Pa和500OC时， 0.001mol/L的 HI气体，每升气体中，分子碰撞达每秒3.5x1028 次之多。又如在常温下常 压下,H2和O2混合可以长时间共存而不发生明显反应，可见反应物分子(或离子)的每次碰撞不一定都能发生化学反应。

  34. 明确概念 有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。 活化分子：能量较高、有可能发生有效 碰撞的分子。 活化能：活化分子的平均能量与所有 分子平均能量之差。 活化分子百分数： (活化分子数/反应物分子数)×100%

  35. 分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件 而有效碰撞是发生化学反应的充分条件

  36. 下列说法错误的是 A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应 B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应 E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量 F.活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量 G.使用催化剂能改变分子的活化能 H.催化剂能使不起反应的物质间发生反应 √ √ √

  37. 新物质 总 结 一个反应要发生一般要经历哪些过程？ 合理 取向的 碰撞 活化 能 有效 碰撞 普通 分子 活化 分子

  38. 1、温度对化学反应速率的影响。 规律：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率 用活化能理论解释 升高温度，反应物能量增加 活化分子增多碰撞频率提高 有效碰撞增多 反应速率增大

  39. 2、浓度对化学反应速率的影响。 规律：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率。 用活化能理论解释 浓度增大 单位体积内活化分子的数目增大 碰撞机会增多 有效碰撞增多 反应速率增大

  40. 3、压强对反应速率的影响。 规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。 原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加反应物的浓度，即增加活化分子的浓度，因而可以增大化学反应的速率。

  41. 4、催化剂对化学反应速率的影响。 规律：催化剂可以加快化学反应的速率。 原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。

  42. 催化剂 能量 ——改变反应的途径 活化分子能量 反应物平均能量 → n活↑ 活化分子具有能量 生成物平均能量 生成物平均能量 无催化剂 有催化剂 反应物平均能量 →降低反应的活化能 正催化剂 →活%↑ n总不变 V↑ 钻隧道

  43. 外界条件对化学反应速率的影响（总结） 增加 不变 增加 增加 不变 不变 不变 增加 不变 增加 增加 增加 不变 增加 增加 增加

  44. 巩固练习 D 1.下列说法正确的是（ ） A、一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率。 B、增大压强，肯定会加快化学反应速率。 C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。 D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。

  45. 2.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分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂 √

  46. 3.下列有关说法正确的是( ) A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大 B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使化学反应速率增大 C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 C

  47. 4.在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。现采取下列措施： （1）增大压强 ；（2）增加碳的量 （3）通入CO2； （4）恒容下充入N2； （5）恒压下充入N2 哪些措施能够使反应速率增大？为什么？ 答案：（1）（3）

  48. 5.增大反应物浓度使反应速率加快的主要原因 • 对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的 主要原因是（ ） • 升高温度使反应速率加快的主要原因是（ ） • 使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ） • A、活化分子百分数不变，但提高了单位体积内活化分子的总数 • B、 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 • D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加 A A C D

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