第3節(jié)_化學(xué)反應(yīng)的速率

1、第三節(jié)第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率化學(xué)反應(yīng)的速率分別取濃度為分別取濃度為2.02.0、1.51.5、1.01.0（molmolL L-1 -1)的鹽酸各的鹽酸各50mL50mL與與0.3g0.3g鎂條反應(yīng)，記錄比較鎂條完全溶解所需反應(yīng)時(shí)間鎂條反應(yīng)，記錄比較鎂條完全溶解所需反應(yīng)時(shí)間活動(dòng)活動(dòng)探究探究c(HCl)/molL-12.01.51.0m(Mg)/g0.30.30.3n(Mg)/mol0.01250.01250.0125V(H2)/mL280280280t/min5573143反應(yīng)速率v思考一思考一據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)怎樣表示該反應(yīng)的化學(xué)反據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)怎樣表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率？

2、應(yīng)速率？思考一思考一根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣表示根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你認(rèn)為應(yīng)該怎樣表示該反應(yīng)的速率？該反應(yīng)的速率？單位時(shí)間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化單位時(shí)間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化單位時(shí)間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化單位時(shí)間內(nèi)生成氫氣體積的變化單位時(shí)間內(nèi)生成氫氣體積的變化一、化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率1.概念及計(jì)算公式概念及計(jì)算公式2. 注意：注意：對(duì)某一具體化學(xué)反應(yīng)來說，在用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)對(duì)某一具體化學(xué)反應(yīng)來說，在用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)所得數(shù)值往往不同，但表達(dá)意義相同，因此必須指速率時(shí)所得數(shù)值往往不同，

3、但表達(dá)意義相同，因此必須指明物質(zhì)種類。明物質(zhì)種類。用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比式中各物質(zhì)的系數(shù)之比 將化合物將化合物A A的蒸氣的蒸氣1mol1mol充入充入0.5L0.5L的容器中的容器中加熱分解：加熱分解：2A(g) B(g2A(g) B(g) ) nC(gnC(g) )。反應(yīng)到。反應(yīng)到3min3min時(shí)，容器內(nèi)時(shí)，容器內(nèi)A A的濃度為的濃度為0.8mol0.8molL L-1 -1, ,測(cè)得這測(cè)得這段時(shí)間內(nèi)，平均速率段時(shí)間內(nèi)，平均速率v(Cv(C)=0.6 mol)=0.6 molL L-1 -1mi

4、nmin-1 -1 ， 則化學(xué)方程式中則化學(xué)方程式中n n的值為的值為 v(Bv(B)=)=3 30.2 mol0.2 molL L-1 -1minmin-1 -1分別取濃度為分別取濃度為2.02.0、1.51.5、1.01.0（molmolL L-1 -1)的鹽酸各的鹽酸各50mL50mL與與0.3g0.3g鎂條反應(yīng)，記錄比較鎂條完全溶解所需反應(yīng)時(shí)間鎂條反應(yīng)，記錄比較鎂條完全溶解所需反應(yīng)時(shí)間活動(dòng)活動(dòng)探究探究C(HCl)/molL-12.01.51.0m(Mg)/g0.30.30.3n(Mg)/mol0.01250.01250.0125V(H2)/mL280280280t/min5573143

5、反應(yīng)速率v思考二思考二鹽酸濃度的改變對(duì)該化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生了怎樣的影響？鹽酸濃度的改變對(duì)該化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生了怎樣的影響？鹽酸濃度的越大，該化學(xué)反應(yīng)速率越大鹽酸濃度的越大，該化學(xué)反應(yīng)速率越大思考三思考三鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中，鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化如圖示，發(fā)現(xiàn)氫氣發(fā)生的速率變化如圖示，t t1 1-t -t2 2速率變化的主要原因速率變化的主要原因 t t2 2-t -t3 3速率變化的主要原因速率變化的主要原因 反應(yīng)放熱，體系溫度升高，反應(yīng)速率加快反應(yīng)放熱，體系溫度升高，反應(yīng)速率加快隨反應(yīng)進(jìn)行，鹽酸濃度逐漸降低，反應(yīng)速率減慢隨反應(yīng)進(jìn)行，鹽酸濃度逐漸降低，反應(yīng)速

6、率減慢二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào)12345C(HI)/molL-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/molL-10.1000.1000.1000.2000.300v/molL-1s-10.00760.01530.02270.01510.0228在在298K298K時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液中反應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液中反應(yīng)H H2 2OO2 2+2HI=2H+2HI=2H2 2O+IO+I2 2在不同濃度時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率，如下表：在不同濃度時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率，如下表：交流交流研討研討請(qǐng)找出化學(xué)反應(yīng)速率與請(qǐng)找出化學(xué)反應(yīng)速率與C(HI)C

7、(HI)、 C(HC(H2 2OO2 2) )之間的關(guān)系之間的關(guān)系,并嘗并嘗試寫出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式試寫出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式v=kc(H2O2)c(HI)反應(yīng)速率常數(shù)（反應(yīng)速率常數(shù)（K K）1. 1.表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率2.2.通常通常K K越大，反應(yīng)進(jìn)行得越越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快快3.K3.K與濃度無關(guān)，但受與濃度無關(guān)，但受溫度溫度、催化劑催化劑、固體表面性質(zhì)固體表面性質(zhì)等因素影響等因素影響4.K4.K有單位。在不同的速率表達(dá)式中，反應(yīng)速率常數(shù)的單位可能有單位。在不同的速率表達(dá)式中，反應(yīng)速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒有可比性不同，單位不同的速率常數(shù)

8、沒有可比性v=kcm(A) cn(B)在在600K600K時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)2NO+O2NO+O2 2 2NO 2NO2 2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：初始濃度初始濃度/mol/molL L-1 -1初始速率初始速率/mol/molL L-1 -1S S-1 -1（NONO濃度降低的速度）濃度降低的速度）c(NOc(NO) )c(Oc(O2 2) )0.0100.0100.0100.0102.52.51010-3-30.0100.0100.0200.0205.05.01010-3-30.0300.0300.0200.02045451010-3-3（1 1）寫出上述反應(yīng)速率與濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)

9、式）寫出上述反應(yīng)速率與濃度關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式（2 2）c(NOc(NO)=0.015mol)=0.015molL L-1 -1, c(O, c(O2 2)=0.025mol)=0.025molL L-1 -1時(shí)，時(shí)，v(NOv(NO) )是多少？是多少？三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響三、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 通常情況下，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響通常情況下，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是通過改變反應(yīng)物質(zhì)濃度實(shí)現(xiàn)的實(shí)質(zhì)是通過改變反應(yīng)物質(zhì)濃度實(shí)現(xiàn)的，因此壓，因此壓強(qiáng)的改變會(huì)對(duì)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影強(qiáng)的改變會(huì)對(duì)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，而對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)幾乎沒有響，而對(duì)于只涉及液

10、體和固體的反應(yīng)幾乎沒有影響影響反應(yīng)反應(yīng)C(s)+HC(s)+H2 2O(g)=COO(g)=CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)在一可變?nèi)菰谝豢勺內(nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反積的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無影響的是？應(yīng)速率幾乎無影響的是？ A.A.增加增加C C的量的量 B.B.將容積縮小一半將容積縮小一半 C.C.保持體積不變，充入保持體積不變，充入NN2 2使體系壓強(qiáng)增大使體系壓強(qiáng)增大 D.D.保持壓強(qiáng)不變，充入保持壓強(qiáng)不變，充入NN2 2使容器體積增大使容器體積增大 四、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響四、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1. 1.經(jīng)驗(yàn)規(guī)律經(jīng)

11、驗(yàn)規(guī)律（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)MMNPNP，如果溫度每升高，如果溫度每升高1010，速率，速率增加為原來的增加為原來的3 3倍。在倍。在1010時(shí)完成反應(yīng)的時(shí)完成反應(yīng)的10%10%需要需要54min54min，將溫度提高到，將溫度提高到4040完成反應(yīng)的完成反應(yīng)的10%10%需要的需要的時(shí)間為（時(shí)間為（ ）A. 2minA. 2minB. 3minB. 3min C. 6min D. 9min C. 6min D. 9min四、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響四、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1. 1.經(jīng)驗(yàn)規(guī)律經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式RTEaAek

12、（阿倫尼烏斯公式阿倫尼烏斯公式）EaEa 活化能活化能 活化能單位活化能單位: J: Jmolmol-1 -1 kJ kJmolmol-1 -1K K 反應(yīng)速率常數(shù)反應(yīng)速率常數(shù) A A 比例常數(shù)比例常數(shù)e e 自然對(duì)數(shù)的底自然對(duì)數(shù)的底 R R 摩爾氣體常量摩爾氣體常量2.2.活化能活化能( (E Ea)a) 能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子必須是吸收能量后形成的能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子必須是吸收能量后形成的活化分子活化分子, ,可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為，活化能是可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為，活化能是普通反應(yīng)物普通反應(yīng)物分子形成活化分子所吸收的能量分子形成活化分子所吸收的能量 活化能越高活化能越高, ,反應(yīng)越反應(yīng)越 進(jìn)行進(jìn)行, ,反應(yīng)

13、速率常數(shù)越反應(yīng)速率常數(shù)越 . .難難小小H反應(yīng)進(jìn)程反應(yīng)進(jìn)程Ea反應(yīng)物反應(yīng)物生成物生成物RTEaAek 溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對(duì)吸熱溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對(duì)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用。反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用。 反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，反應(yīng)若是可逆反應(yīng)， 升高溫度，升高溫度，v v正正、v v逆逆都增大都增大 降低溫度，降低溫度，v v正正、v v逆逆都減小都減小已知硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)可析出單質(zhì)硫已知硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)可析出單質(zhì)硫沉淀：沉淀：NaNa2 2S S2 2OO3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+S+SO+S+SO2 2+H+H2 2O,O,

14、某同學(xué)按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你判斷哪一組先出現(xiàn)某同學(xué)按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你判斷哪一組先出現(xiàn)渾濁。渾濁。編號(hào)加3NaNa2 2S S2 2OO3 3/mL/mL加1：5的H2SO4/滴溫度/出現(xiàn)渾濁的快慢1525室溫2515室溫+103525室溫+20最快最快五、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響五、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響能能量量催化劑參與反應(yīng)催化劑參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程改變反應(yīng)歷程，較大幅度地，較大幅度地降降低了反應(yīng)的活化能低了反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率來提高化學(xué)反應(yīng)速率 1. 1. 催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，能同等倍數(shù)的增大正、逆

15、反應(yīng)速率。平衡轉(zhuǎn)化率，能同等倍數(shù)的增大正、逆反應(yīng)速率。 3. 3. 催化劑具有高效性催化劑具有高效性 2. 2. 催化劑具有選擇性催化劑具有選擇性(1)(1)保持容器容積不變，向其中加入保持容器容積不變，向其中加入1mol H1mol H2 2(2)(2)保持容器壓強(qiáng)不變，向其中加入保持容器壓強(qiáng)不變，向其中加入1mol H1mol H2 2 和和1mol 1mol I I2 2，達(dá)平衡后達(dá)平衡后(3)(3)提高容器溫度提高容器溫度 1. 1. 在一密閉容器中充入在一密閉容器中充入1mol H1mol H2 2和和1mol I1mol I2 2, ,壓強(qiáng)為壓強(qiáng)為P,P,并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)

16、：并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)： H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g)=2HI(g)(g)=2HI(g)H H0 0改變以下條件，該反應(yīng)的反應(yīng)速率如何變化？改變以下條件，該反應(yīng)的反應(yīng)速率如何變化？增大增大增大增大不變不變2.2.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是 A. A. 用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，改用用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，改用98%98%的濃硫的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率 B. 100mL 2molB. 100mL 2molL L-1 -1的鹽酸跟鋅片反應(yīng)，加入適量的的鹽酸跟鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不

17、變氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變 C. SOC. SO2 2的催化氧化是一個(gè)放熱反應(yīng)，所以升高溫度，的催化氧化是一個(gè)放熱反應(yīng)，所以升高溫度，反應(yīng)速率減慢反應(yīng)速率減慢 D. D. 汽車尾氣中的汽車尾氣中的NONO和和COCO可以緩慢反應(yīng)生成可以緩慢反應(yīng)生成NN2 2和和COCO2 2, ,減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢3.3.對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)2A+B=2C2A+B=2C，在反應(yīng)過程中，在反應(yīng)過程中C C的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化如下圖所示，下列說法正確的是分?jǐn)?shù)隨溫度變化如下圖所示，下列說法正確的是A.TA.T0 0對(duì)應(yīng)的正逆反應(yīng)速率的關(guān)系是對(duì)應(yīng)的正逆反應(yīng)速率的關(guān)系是V V正正=V

18、=V逆逆B.B.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng). .C.aC.a、b b兩點(diǎn)正反應(yīng)速率兩點(diǎn)正反應(yīng)速率V Va aV Vb bD.D.溫度溫度TTTT0 0時(shí)，時(shí)，C%C%逐漸增大的原因是逐漸增大的原因是V V正正V V逆逆0abC%T0Tc4.4.某探究小組用某探究小組用HNOHNO3 3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)速率的因素。所用究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNOHNO3 3濃度為濃度為1.00 mol1.00 molL L-1 -1、2.00 2.00 molmolL L-1 -1，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為，大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為298 K298 K、308 K308 K，每次實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)HNOHNO3 3的用量為的用量為25.0 mL25.0 mL、大