内容正文:
第32讲
化学反应速率及影响因素
诊断性评价
(2022·广东,15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·
L-1·min-1
√
一、化学反应速率定义
速率公式
单位
速率比值关系、速率大小比较
其他
①平均速率
②不同物质表示的反应速率,数值不同,意义相同
③固体或纯液体的浓度视为常数
概念辨析
1.对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显( )
×
3.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1( )
4.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快( )
×
×
×
①v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1
②v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1
③v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1
④v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1
⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1
请比较上述5种情况反应的快慢:___________________(由大到小的顺序)。
③>①>②>⑤>④
二、有效碰撞理论
反应物分子间的碰撞
能够发生化学反应的碰撞
不能够发生化学反应的碰撞
有效碰撞
无效碰撞
普通分子
无效碰撞
活化分子
不发生化学反应
有效碰撞
发生化学反应
取向不合适
吸收能量
过渡态
升高温度 单位体积内 活化分子
百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
当其他条件不变时,升高温度,反应速率加快;反之,反应速率减慢
不变
增大
增大
增多
三、影响反应速率因素
当其他条件不变时,使用适当的催化剂,较大程度地增大化学反应速率。
正催化剂 单位体积内 活化分子
百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
不变
增大
增大
增多
当其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快;反之,反应速率减慢。
增大浓度 单位体积内 活化分子
百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
增多
增大
不变
增多
当其他条件不变时,对于有气体参加的反应,增大压强(减少容器的容积)相当于
增大反应浓度,反应速率加快;减小压强(增大容器的容积)相当于减小反应浓度,
反应速率减慢。
增大压强 单位体积内 活化分子
百分数 化学反应速率
分子总数 活化分子数
增多
增大
不变
增多
单位体积内
活化分子数
单位体积内
分子总数
活化分子
百分数
=
×
与有效碰撞分数有关
f=
与活化能、温度有关
f 增大
温度升高
减小活化能
惰性气体对反应速率的影响
恒温恒容 通入惰性气体,总压增大,反应物浓度不变,反应速率不变
恒温恒压 通入惰性气体,总体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小
概念辨析
×
1.催化剂参与化学反应,改变了活化能,但反应前后物理和化学性质保持不变( )
2.升温时吸热反应速率增大,放热反应速率减小( )
3.一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,滴入少量硫酸铜与醋酸钠均能够提高反应速率( )
4.增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分数,所以反应速率增大( )
5.100 mL 2 mol·L-1盐酸与锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变( )
×
×
×
×
四、控制变量法研究化学反应速率
确定实验变量
控制其他变量(溶液体积要保持一致)
设置对照,排除无关变量
去除无效数据
已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。某化学小组欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略溶液体积变化):下列说法不正确的是
编号 0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液体积/mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液体积/mL 水的体积/mL 反应温度/℃ 反应时
间/min
Ⅰ 2 2 0 20 2.1
Ⅱ V1 2 1 20 5.5
Ⅲ V2 2 0 50 0.5
A.V1=1,V2=2
B.设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响
C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束
D.实验Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=0.01 mol·L-1·min-1
√
五、化学反应速率的计算——基于三段式
一定温度下反应:4A(s)+3B(g) 2