化学反应速率课堂

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1、第一单元 化学反应速率 1.1.了解化学反应速率的概念及定量表示方法。了解化学反应速率的概念及定量表示方法。2.2.了解外界条件了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的对反应速率的影响，认识其一般规律。影响，认识其一般规律。一、化学反应速率一、化学反应速率1.1.定义：单位时间内反应物浓度的定义：单位时间内反应物浓度的_或生成物浓度的或生成物浓度的_。2.2.表达式表达式v=c/tv=c/t，单位：，单位：_；如；如密闭容器中，合成氨的反应密闭容器中，合成氨的反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3，开始时，开始时c(Nc(N2 2)=)

2、=8 molL8 molL-1-1，2 min2 min后后c(Nc(N2 2)=4 molL)=4 molL-1-1，则，则v(Nv(N2 2)=_)=_。减少减少增加增加molLmolL-1-1ss-1-1或或molLmolL-1-1minmin-1-12 molL2 molL-1-1minmin-1-13.3.化学反应速率与化学计量数关系化学反应速率与化学计量数关系对于反应对于反应mA(gmA(g)nB(g)=pC(gnB(g)=pC(g)qD(gqD(g)：(1)(1)语言叙述：化学反应速率的数值之比等于语言叙述：化学反应速率的数值之比等于_之之比。比。(2)(2)数值关系：数值关系：

3、v(A)v(B)v(C)v(Dv(A)v(B)v(C)v(D)=_)=_。二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1.1.内因内因反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下下MgMg、AlAl与稀盐酸反应的速率大小关系为与稀盐酸反应的速率大小关系为_。化学计量数化学计量数mnpqmnpqMgAlMgAl2.2.外因外因增大反应物浓度，反应速率增大反应物浓度，反应速率增大增大；反之，；反之，减小减小。升高温度，反应速率升高温度，反应速率增大增大；反之，；反之，减小减小。对于有气体参加的反应，增大压强，对于有气体参

4、加的反应，增大压强，反应速率反应速率增大增大；反之，；反之，减小减小。使用催化剂，反应速率使用催化剂，反应速率增大增大。增大固体表面积增大固体表面积、光照、超声波等，能、光照、超声波等，能够增大反应速率。够增大反应速率。外外 界界 条条 件件 的的 影影 响响浓度浓度温度温度 压强压强 催化剂催化剂 其他因素其他因素 记忆口诀：速率要增大，增浓或加压；记忆口诀：速率要增大，增浓或加压；升温尤显著，还可用催化。升温尤显著，还可用催化。3.3.理论解释理论解释有效碰撞理论有效碰撞理论(1)(1)三个概念。三个概念。活化分子：能量较高能够发生有效碰撞的分子。活化分子：能量较高能够发生有效碰撞的分子。

5、活化能：如图活化能：如图(填写填写E E1 1E E4 4各符号的意义各符号的意义)能能 量量反应过程反应过程生成物生成物反应物反应物E E1 1E E2 2E E3 3反应热的数值反应热的数值E E4 4反应的活化能反应的活化能使用催化剂时的使用催化剂时的活化能活化能活化分子变成产物分活化分子变成产物分子释放能量子释放能量有效碰撞：活化分子之间能够引发有效碰撞：活化分子之间能够引发_的碰撞。的碰撞。(2)(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。化学反应化学反应分子分子总数总数百分数百分数分子总数分子总数百分数百分数1.1.反应反应N N2 2+3H+3H

6、2 2 2NH 2NH3 3反应一段时间，反应一段时间，v(Nv(N2 2)为为2 molL2 molL-1-1minmin-1-1，v(Hv(H2 2)为为6 molL6 molL-1-1minmin-1-1，则，则v(Hv(H2 2)者表者表示的该反应的反应速率更快。示的该反应的反应速率更快。()()2.2.碳酸钙与盐酸反应过程中，若增加碳酸钙与盐酸反应过程中，若增加CaCOCaCO3 3固体，可以增大反固体，可以增大反应速率。应速率。()()3.3.增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。增大反应体系的压强，反应速率不一定增大。()()4.4.增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量

7、，所以增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大。反应速率增大。()()5.5.在恒容容器中进行的反应在恒容容器中进行的反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3，向容器中，向容器中通入通入N N2 2，容器内压强增大，反应速率增大。，容器内压强增大，反应速率增大。()()催化剂催化剂 化学反应速率的计算及大小比较化学反应速率的计算及大小比较1.1.化学反应速率的三种计算方法化学反应速率的三种计算方法(1)(1)定义式法。定义式法。v=c/tv=c/t(2)(2)推导式法。推导式法。(3)(3)化学计量数法。化学计量数法。对于任意化学反应：对于任意化学反应：m

8、A+nB=pC+qDmA+nB=pC+qDnv=Vt关系式：化学反应速率之比关系式：化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比物质的量浓度变化之比 =物质的量变化之比物质的量变化之比 =化学计量数之比化学计量数之比应用：求解不同物质表示的反应速率；应用：求解不同物质表示的反应速率；确定未知反应的化学计量数。确定未知反应的化学计量数。2.2.化学反应速率的两种比较方法化学反应速率的两种比较方法(1)(1)归一法。归一法。如：对于反应如：对于反应2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3(v(v单位：单位：molLmolL-1-1minmin-1-1)记忆口诀：一看二转三比较。即记忆口诀：

9、一看二转三比较。即第一步看用哪种物质表示，单位是否统一；第一步看用哪种物质表示，单位是否统一；第二步将不同物质或不同单位转化成同一物质或同一单位；第二步将不同物质或不同单位转化成同一物质或同一单位；第三步直接比较数值大小。第三步直接比较数值大小。(2)(2)比值法。比值法。用各物质表示的反应速率除以对应物质的化学计量数，然后用各物质表示的反应速率除以对应物质的化学计量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率快。如反应应mAmAnB=pCnB=pCqDqD，若，若v(A)/m v(B)/nv(A)/m v(B)/n，则反应速率，则反

10、应速率v(A)v(Bv(A)v(B)。1.1.下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是()()A.A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显显B.B.在其他条件不变时，升高温度一定会加快化学反应的反应在其他条件不变时，升高温度一定会加快化学反应的反应速率速率C.C.使用合理的催化剂，可以改变化学反应速率，但不能改变使用合理的催化剂，可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态化学平衡状态D.D.增大反应物浓度，可使单位体积内活化分子数增加，反应增大反应物浓度，可使单位体积内活化分子数增加，反应速率加快速率加快2.2.对于反应对于反

11、应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)能增大正反应速率的能增大正反应速率的措施是措施是()()A.A.通入大量通入大量O O2 2 B.B.增大容器容积增大容器容积C.C.移去部分移去部分SOSO2 2 D.D.降低体系温度降低体系温度3.(20123.(2012重庆模拟重庆模拟)已知反应已知反应2A+B 3C+4D2A+B 3C+4D在四种不同的在四种不同的情况下进行，表示该反应速率最快的是情况下进行，表示该反应速率最快的是()()A.v(AA.v(A)=0.5 molL)=0.5 molL-1-1ss-1-1B.v(BB.v(B)=0.3

12、molL)=0.3 molL-1-1ss-1-1C.v(CC.v(C)=0.8 molL)=0.8 molL-1-1ss-1-1D.v(DD.v(D)=1.0 molL)=1.0 molL-1-1ss-1-14.4.将将4 mol A4 mol A气体和气体和2 mol B2 mol B气体在气体在2 L2 L的容器中混合并在一定的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：条件下发生如下反应：2A(g)+B(g)2C(g)2A(g)+B(g)2C(g)。若经。若经2 s 2 s 后后测得测得C C的浓度为的浓度为0.6 molL0.6 molL-1-1，现有下列几种说法：，现有下列几种说法：用物质

13、用物质A A表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.3 molL0.3 molL-1-1ss-1-1用物质用物质B B表示的反应的平均速率为表示的反应的平均速率为0.6 molL0.6 molL-1-1ss-1-12 s2 s时物质时物质A A的转化率为的转化率为70%70%2 s2 s时物质时物质B B的浓度为的浓度为0.7 molL0.7 molL-1-1其中正确的是其中正确的是()()A.A.B.B.C.C.D.D.【实验探究【实验探究7 7】“定多变一法定多变一法”突破变量探究型实验题突破变量探究型实验题【典例】【典例】(2011(2011福建高考福建高考T23T23节选节选)

14、在酸性溶液中，碘酸在酸性溶液中，碘酸钾钾(KIO(KIO3 3)和亚硫酸钠可发生如下反应：和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO2IO3 35SO5SO3 32 22H2H=I=I2 25SO5SO4 42 2H H2 2O O，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如表所示：设计实验如表所示：实验实验1 1实验实验2 2实验实验3 3 0.01 molL0.01 molL1 1 KIO KIO3 3酸性溶酸性溶液液(含淀粉含淀粉)的体积的体积/mL/mL 5

15、55 55 50.01 molL0.01 molL1 1 Na Na2 2SOSO3 3溶液溶液的体积的体积/mL/mL V V1 1 5 55 5H H2 2O O的体积的体积/mL/mL 35354040V V2 2 实验温度实验温度/252525250 0溶液出现蓝色时所需时间溶液出现蓝色时所需时间/s/s 该实验的目的是该实验的目的是_；表中；表中V V2 2=_=_ mLmL。【精讲精析【精讲精析】1.1.解题关键点解题关键点(1)(1)关键点关键点1 1：分析表中数据，准确定位实验目的。：分析表中数据，准确定位实验目的。从题目中可以看出，三个实验中从题目中可以看出，三个实验中KIO

16、KIO3 3酸性溶液浓度和体积都相酸性溶液浓度和体积都相等，变量为温度、亚硫酸钠溶液的浓度。所以本题探究的是反等，变量为温度、亚硫酸钠溶液的浓度。所以本题探究的是反应物浓度应物浓度(由溶液体积变化决定由溶液体积变化决定)、温度对反应速率的影响。、温度对反应速率的影响。(2)(2)关键点关键点2 2：三个实验中溶液的体积均为：三个实验中溶液的体积均为50 mL50 mL。2.2.解题疑惑点解题疑惑点(1)(1)如何确定亚硫酸钠溶液和水的体积。如何确定亚硫酸钠溶液和水的体积。由实验由实验2 2可以看出混合溶液的总体积应为可以看出混合溶液的总体积应为50 mL50 mL，为保证三组，为保证三组实验中

17、溶液体积相同，则实验中溶液体积相同，则V V1 1为为10 mL10 mL，V V2 2为为40 mL40 mL。(2)(2)分别根据哪些实验研究温度、亚硫酸钠溶液浓度对反应速分别根据哪些实验研究温度、亚硫酸钠溶液浓度对反应速率的影响。率的影响。对比实验对比实验1 1和实验和实验2 2可知，可知，KIOKIO3 3溶液的浓度相等，溶液的浓度相等，NaNa2 2SOSO3 3溶液溶液的浓度不相等的浓度不相等(因为体积不同因为体积不同)，故这两个实验的目的是探究，故这两个实验的目的是探究该反应的反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；该反应的反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；对比实验对比实验2 2和实验

18、和实验3 3可知，两溶液的浓度都相等，而温度不可知，两溶液的浓度都相等，而温度不相等，故实验目的是探究该反应的反应速率与温度的关系。相等，故实验目的是探究该反应的反应速率与温度的关系。【参考答案【参考答案】探究该反应的反应速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系探究该反应的反应速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系 40 40 2.2.解题策略解题策略(1)(1)确定变量。确定变量。解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。因素有哪些。(2)(2)定多变一。定多变一。在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，在探究时，应

19、该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。返回目录返回目录返回目录返回目录 化学反应速率图像及其应用化学反应速率图像及其应用1.1.物质的量物质的量(或浓度或浓度)-)-时间图像及应用时间图像及应用例如：某温度时，在定容例如：某温度时，在定容(V L)(V L)容器中，容器中，X X、Y Y、Z Z三

20、种物质的三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。物质的量随时间的变化曲线如图所示。Ot1n3n/molmolXYn2n1t2t3t4Zt/s(1)(1)确定化学方程式的三个步骤确定化学方程式的三个步骤定定“身份身份”物质的量减少者为反应物，增加者为生成物质的量减少者为反应物，增加者为生成物。物。算算“比值比值”物质的量变化之比物质的量变化之比=化学计量数之比。化学计量数之比。写写“式子式子”后来反应物、生成物共存为可逆反应，据此后来反应物、生成物共存为可逆反应，据此写出该化学方程式为写出该化学方程式为_ _(2)(2)物质平均反应速率及转化率的计算，如：物质平均反应速率及转化率的计算，如：

21、V(X)=_ YV(X)=_ Y的转化率的转化率=_=_【典例【典例1 1】(2012(2012沈阳模拟沈阳模拟)一定温度下，向容积为一定温度下，向容积为2 L2 L的密闭容器的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是所示，对该反应的推断合理的是()()A.A.该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为3B3B4D 6A4D 6A2C2CB.B.反应进行到反应进行到1 s1 s时，时，v(Av(A)v(Dv(D)C.C.前前6 s6 s内，内，B B的平均反应速率为的平均反应速率为0.

22、05 molL0.05 molL-1-1ss-1-1D.D.前前6 s6 s内，各物质的反应速率相等内，各物质的反应速率相等2.2.四种因素速率四种因素速率-时间图像及应用时间图像及应用(以可逆反应为例分析以可逆反应为例分析)(1)(1)改变反应物或生成物浓度。改变反应物或生成物浓度。Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）增大反应物的浓度增大反应物的浓度平衡正向移动平衡正向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）减小反应物的浓度减小反应物的浓度平衡逆向移动平衡逆向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）增大生成物的浓度增大生成物的浓度平衡逆向

23、移动平衡逆向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）减小生成物的浓度减小生成物的浓度平衡正向移动平衡正向移动(2)(2)改变气体体系的压强。改变气体体系的压强。对于正反应方向气体体积增大的反应：对于正反应方向气体体积增大的反应：Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）增大压强增大压强平衡向体积缩小的方向移动平衡向体积缩小的方向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）减小压强减小压强平衡向体积增大的方向移动平衡向体积增大的方向移动(3)(3)改变温度。改变温度。对于正反应放热的反应：对于正反应放热的反应：Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）

24、v（逆）逆）升高温度升高温度平衡向吸热方向移动平衡向吸热方向移动Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）v（逆）逆）降低温度降低温度平衡向放热方向移动平衡向放热方向移动(4)(4)加催化剂。加催化剂。Otvv（正（正）v（逆）逆）v（正（正）=v（逆）（逆）平衡不移动平衡不移动【高考警示钟【高考警示钟】(1)(1)通过图像分析反应条件或者通过改变条件绘制反应速率变通过图像分析反应条件或者通过改变条件绘制反应速率变化图像时要注意只有浓度改变时图像是连续的，改变压强、化图像时要注意只有浓度改变时图像是连续的，改变压强、温度或使用催化剂时，图像是不连续的。温度或使用催化剂时，图像是不连续的。(2)

25、(2)对于有气体参加的反应，如果反应前后气体的物质的量不对于有气体参加的反应，如果反应前后气体的物质的量不发生变化，则增大压强时反应速率的变化图像与使用催化剂发生变化，则增大压强时反应速率的变化图像与使用催化剂时的速率变化图像相同。时的速率变化图像相同。(3)(3)对于有气体参加的反应，改变压强不一定改变反应速率。对于有气体参加的反应，改变压强不一定改变反应速率。只有压强的改变同等程度的引起反应物和生成物浓度的改只有压强的改变同等程度的引起反应物和生成物浓度的改变时，才是改变压强。变时，才是改变压强。只是改变一种物质的浓度而引起的压强改变，不应该从压只是改变一种物质的浓度而引起的压强改变，不应

26、该从压强角度分析，应该从浓度角度分析。强角度分析，应该从浓度角度分析。【拓展延伸【拓展延伸】惰性气体对反应速率的影响惰性气体对反应速率的影响(1)(1)恒容。恒容。充入充入“惰性气体惰性气体”总压增大总压增大物质的量浓度不变物质的量浓度不变 反应速率不变；反应速率不变；(2)(2)恒压。恒压。充入充入“惰性气体惰性气体”体积增大体积增大物质的量浓度减小物质的量浓度减小 反应速率减慢。反应速率减慢。引起引起结果结果引起引起结果结果导致导致体积不变体积不变例题例题1 1：一定条件下进行反应：一定条件下进行反应 2X(g)+Y(g)Z(s2X(g)+Y(g)Z(s)3W(g)3W(g)H H0 0。

27、达到平衡后，。达到平衡后，t t1 1时刻改变某一条件所得时刻改变某一条件所得v-tv-t图像如图，图像如图，则改变的条件为则改变的条件为()()A.A.增大压强增大压强 B.B.升高温度升高温度C.C.加催化剂加催化剂 D.D.增加生成物浓度增加生成物浓度例题例题2(20122(2012石家庄模拟石家庄模拟)可逆反应可逆反应 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3是工业上合成氨的重是工业上合成氨的重要反应。要反应。(1)(1)根据图根据图1 1请写出合成氨的热化学方程式请写出合成氨的热化学方程式_(_(热量用热量用E E1 1、E E2 2或或E E3 3表示表示)。(2)(2

28、)图图1 1中虚线部分是通过改变化学反应中的中虚线部分是通过改变化学反应中的_条件，该条件的改条件，该条件的改变与图变与图2 2中哪一时刻条件的改变相同中哪一时刻条件的改变相同_ _(用用“t t1 1tt6 6”表示表示)。(3)t(3)t3 3时刻改变的条件是时刻改变的条件是_ _，t t5 5时刻改变的条件是时刻改变的条件是_。答案：答案：(1)N(1)N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)2NH(g)2NH3 3(g)(g)H H=-2(E=-2(E3 3-E-E1 1)kJ)kJmolmol-1-1(2)(2)催化剂催化剂 t t2 2t t3 3 (3)(3)减小压强减小压强

29、 升高温度升高温度【变式训练【变式训练1 1】如图表示反应如图表示反应2SO2SO2 2(g)+O(g)+O2 2(g)2SO(g)2SO3 3(g)(g)H H 00的正反应速率随时间的变化情况，试根据如图曲线判断下列说法可能正的正反应速率随时间的变化情况，试根据如图曲线判断下列说法可能正确的是确的是()()A.tA.t1 1时只减小了压强时只减小了压强B.tB.t1 1时只降低了温度时只降低了温度C.tC.t1 1时增加了时增加了SOSO2 2和和O O2 2的浓度，平衡向正反应方向移动的浓度，平衡向正反应方向移动D.tD.t1 1时减小时减小SOSO2 2浓度的同时，增加了浓度的同时，增

30、加了SOSO3 3的浓度的浓度加热加热催化剂催化剂【变式训练【变式训练2 2】某密闭容器中充入等物质的量的气体某密闭容器中充入等物质的量的气体A A和和B B，一定温度下发生反应：，一定温度下发生反应：A(gA(g)+xB(g)+xB(g)2C(g)2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是()()A.8 minA.8 min时表示正反应速率等于逆反应速率时表示正反应速率等于逆反应速率B.B.前前20 min A20 min

31、 A的反应速率为的反应速率为0.05 molL0.05 molL-1-1minmin-1-1C.C.反应方程式中的反应方程式中的x=1x=1，30 min30 min时表示增大压强时表示增大压强D.40 minD.40 min时改变的条件是升高温度，且正反应为吸热反应时改变的条件是升高温度，且正反应为吸热反应【变式训练【变式训练3 3】在一个容积固定为在一个容积固定为2 L2 L的密闭容器中，发生反的密闭容器中，发生反应应aA(gaA(g)+bB(g)+bB(g)pC(g)pC(g)H H=？反应情况记录如表：？反应情况记录如表：时间时间 c(Ac(A)/)/molLmolL-1-1 c(Bc

32、(B)/)/molLmolL-1-1 c(Cc(C)/)/molLmolL-1-1 0 min 0 min 1 13 30 0第第2 min 2 min 0.80.82.62.60.40.4第第4 min4 min0.40.41.81.81.21.2第第6 min6 min0.40.41.81.81.2 1.2(1)a=_(1)a=_，b=_b=_，p=_p=_。(取最小正整数取最小正整数)(2)(2)第第2 min2 min到第到第4 min4 min内内A A的平均反应速率的平均反应速率v(A)=_v(A)=_molLmolL-1-1minmin-1-1。(3)(3)若从开始到第若从开始到第4 min4 min建立平衡时反应放出的热量为建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ235.92 kJ，则该反，则该反应的应的H H=_=_。答案：答案：(1)1 2 2(1)1 2 2(2)0.2(2)0.2(3)-196.6 kJ(3)-196.6 kJmolmol-1-1