第七章 第1课时 化学反应速率-【直击双1流】2024高考化学一轮复习讲义

第七章　化学反应速率与化学平衡 第 1 课时　 化学反应速率 考点一　化学反应速率 1. 化学反应速率的概念与表示方法 　 　 化 学 反 应 速 率 的 单 位 换 算 关 系: 1 mol · L-1 · s-1 = 60 mol·L-1·min-1。 2. 化学反应速率与化学计量数的关系 (1) 内容:对于已知反应 mA ( g) + nB ( g) 􀪅􀪅pC(g)+qD(g),在同一时间段内,用不同物质 表示该反应的反应速率,当单位相同时,反应速率 之比等于化学计量数之比。 即 v ( A) ∶ v ( B) ∶ v(C) ∶ v(D)= m ∶ n ∶ p ∶ q。 (2)实例:一定温度下,在密闭容器中发生反 应 2SO2(g) +O2(g)􀜩􀜨􀜑 2SO3( g)。 已知 v( O2 ) = 0. 5 mol· L-1·s-1,则v(SO2)= 1 mol·L-1·s-1, v(SO3)= 1 mol·L-1·s-1。 　 　 同一化学反应中用不同物质表示的反应速率的数值可能 不同,因此,一定要标明是用哪种物质表示的反应速率。 考点二　影响化学反应速率的因素 1. 内因 (1)活化能 活化能是指活化分子具有的平均能量与反 应物分子具有的平均能量之差。 相同条件下,不 同化学反应的速率不同,主要原因是活化能大小 不同所致,活化能小的反应,化学反应速率快,活 化能大的反应,化学反应速率慢。 (2)活化能与反应热的关系 ①有效碰撞:活化分子之间能够发生化学反 应的碰撞。 ②活化分子:能够发生有效碰撞的分子。 ③活化能与反应热的关系: 图中 E1 为无催化剂时正反应的活化能,使 用催化剂时的活化能为 E3,E2 为无催化剂时逆 反应的活化能,反应热 ΔH=E1 -E2。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 2. 外因 相同的化学反应,在不同条件下,化学反应 速率不同,主要原因是外因———浓度、压强、温 度、催化剂、光照、接触面积等因素不同所致。 　 　 (1)改变压强,对反应速率产生影响的原因是引起浓度的 改变。 对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况: ①恒温时:体积减小 引起 →压强增大 引起 →浓度增大 引起 →反 应速率增大。 ②恒温恒容时: a. 充入气体反应物 引起 →总压强增大 引起 →反应物浓度增大 引起 →反应速率增大。 b. 充入惰性气体(或非反应气体) 引起 →总压强增大,但各 气体分压不变 引起 →各物质的浓度不变 引起 →反应速率不变。 ③恒温恒压时:充入惰性气体(或非反应气体) 引起 →体积 增大 引起 →各物质浓度减小 引起 →反应速率减小。 (2)增加反应物的浓度,v正 急剧增大(突变),v逆 随着反 应进行逐渐增大(渐变)。 (3)催化剂 ①添加催化剂 引起 →反应的活化能降低 引起 →活化分子百分 数增大 引起 →有效碰撞次数增加 引起 →化学反应速率增大。 ②添加催化剂 引起 →反应的活化能降低 引起 →降低反应所需 的温度 引起 →减少能耗。 ③添加催化剂能改变反应的路径。 ④催化剂的选择性:对于在给定条件下反应物之间能够 同时发生多个反应的情况,理想的催化剂还具有大幅度提高 目标产物在最终产物中比率的作用。 ⑤酶作催化剂的特点:高效性、专一性(高选择性,一种酶 只能催化一种或一类化学反应,如蛋白酶只能催化蛋白质水 解成多肽)、温和性(反应条件温和,温度升高,酶发生变性失 去催化活性)。 考点三　基元反应与速率方程 1. 基元反应与反应历程 概念 举例 基元 反应 大多数化学反应往往经过多 个反应步骤才能实现,每一步 反应都称为基元反应 反应 历程 与某化学反应有关的一组基 元反应反映了该反应的反应 历程,反应历程又称反应机理 2HI 􀪅􀪅H2+I2 的基元反应 ①2HI →H2+2I· ②2I· →I2 } 反映→ 反应历程(反应机理) 自 由 基 像上述反应历程中的 I·一 样,带有单电子的原子或原子 团叫自由基,自由基的反应活 性很强,寿命极短 H· 、O· 、 ·OH 过 渡 态 基元反应在从反应物到产物 的变化过程中要经历一个中 间状态,这个状态称为过渡态 AB+C →[A…B…C] 反应物　 　 过渡态 →A+BC 　 　 产物 　 　 ①基元反应没有任何中间产物,