第六章 化学反应速率与化学平衡 第1讲 化学反应速率-2025年高考化学一轮复习

第六章 化学反应与能量 第1讲 化学反应速率 第1课时 1 目录 CONTENTS 化学反应速率 01 影响化学反应速率的因素 02 2 化学反应速率 3 一、化学反应速率 快慢 1．含义 化学反应速率是用来描述化学反应______的物理量。 反应物浓度的减少量 生成物浓度的增加量 2．表示方法 均取正值 通常用单位时间内__________________或__________________来表示。 4 一、化学反应速率 Δt ：浓度变化的时间 Δc (x) ：反应物(或生成物)x浓度的变化量 4．单位 化学反应速率的常用单位为mol·L－1·s－1 或mol·L－1·min－1 。 v (x) = —— = —— Δc(x) Δ t Δ t Δn(x) V —— 1 mol·L－1·s－1 =60 mol·L－1·min－1 3．表达式 5 一、化学反应速率 微点拨 同一反应用不同的物质来表示速率，需要指明具体物质，如v(NO)。 化学反应速率指平均速率，不是瞬时速率。 不用固体或纯液体表示化学反应速率。 同一化学反应: aA＋bB = cC＋dD， 有v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)＝a︰b︰c︰d 化学反应速率之比＝化学计量数之比 6 一、化学反应速率 5．化学反应速率大小的比较方法 ②换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小 归一法 ①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位 比值法 ①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位 ②各速率分别除以对应的系数,再比较数值的大小 7 1.对于反应A(g)＋3B(s)===2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是(　　)A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1 课堂检测 一、化学反应速率 6．化学反应速率的测定 气体体积 体系压强 测量反应速率时，任何一种与化学物质的浓度或质量相关的性质均可利用，如_________、________、颜色深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。 在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，人们常利用__________和___________________的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 颜色深浅 显色物质浓度时间 9 实验探究 10 (1)按图组装实验装置，在锥形瓶里装有2g锌粒，通过分液漏斗加入40mL1mol/L硫酸溶液，测量并记录收集10ml氢气所用时间。 加入试剂 所用时间(min) 反应速率 1mol/L硫酸     4mol/L硫酸     mol/(L·min) (2)用4mol/L硫酸溶液代替1mol/L硫酸溶液重复上述实验 实验中还需要用到的必不可少的仪器是 秒表 锌和不同浓度的稀硫酸的实验 Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 实验探究 长 短 慢 快 11 为探究Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，某同学分别设计了图a、图b所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　) A．图b中的A为分液漏斗 B．图b实验可通过测定相同状况下 产生的气体体积与反应时间来比较反应速率 C．图a实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率 D．若图a实验中反应速率为①>②，则Fe3＋对H2O2分解的催化效果一定比Cu2＋好 课堂检测 一、化学反应速率 对于反应： aA + bB + … → 产物 速率方程为:v= k·cx(A)·cy(B)·… ，式中的 k 称为速率常数。 7．速率常数和速率方程 13 c(A)/ (mol·L－1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/ (mol·L－1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/(10－3 mol·L－1·min－1) 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 课堂检测 一、化学反应速率 8．化学反应速率的计算 (2)关系式法用已知物质表示的反应速率，计算其他物质表示的反应速率。化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。 定义式法 找出各物质的起始量、某时刻量，求出转化量， 利用定义式 来计算。 v (x) = —— = —— Δc(x) Δ t Δ t Δn(x) V —— 一、化学反应速率 8．化学反应速率的计算 用已知物质表示的反应速率，计算其他物质表示的反应速率。化学反应速率之比＝物质的量浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。 关系式法 8．化学反应速率的计算 三段式法 课堂检测 将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g) 3C(g)＋4D(s)，若2 s时测得C的浓度为0.9 mol·L－1，则下列说法中错误的是(　　)A．用物质A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1B．用物质D表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1C．2 s时，物质A的转化率为30%D．用A、B、C来表示反应速率，其速率之比为2∶1∶3 影响化学反应速率的因素 19 二、影响化学反应速率的因素 不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于 。 反应物的组成、结构和性质 1．内因 20 二、影响化学反应速率的因素 2．外因 条件 改变 对化学反应速率的影响 浓度 增大反应物的浓度   减小反应物的浓度 温度 升高温度 降低温度 催化剂 多数情况下，使用催化剂能够  化学反应速率 压强(对有气体参加的化学反应) 增大压强   减小压强 接触面积 块状固体变为粉末状   加快 加快 加快 加快 减慢 减慢 减慢 加快 大量实验证明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著 21 二、影响化学反应速率的因素 能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞 3.有效碰撞 含义 条件 ①反应物分子必须具有一定能量 ②碰撞时要有合适的取向 实质 有效碰撞能使化学键断裂，从而发生化学反应 某一个化学反应的速率大小与单位时间内分子有效碰撞的次数有关，单位时间内有效碰撞的次数越多，该反应的速率越快。 22 二、影响化学反应速率的因素 具有足够的能量，可能发生有效碰撞的分子 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 4.活化分子 5.活化能 23 二、影响化学反应速率的因素 6.活化能与反应热 能量 反应过程 Ea1 Ea2 反应物 生成物 活化分子 反应热 ΔH = Ea1 - Ea2 Ea1：正反应活化能 Ea2：逆反应活化能 活化分子变成生成物分子放出的热量 ΔH = Ea正反应活化能- Ea逆反应活化能 24 二、影响化学反应速率的因素 7.活化能与化学反应速率 一个化学反应由几个基元反应完成，每一个基元反应都经历一个过渡态，及达到该过渡态所需要的活化能(如图E1、E2) 基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应的速率就越慢。一个化学反应的速率取决于速率最慢的基元反应。 25 二、影响化学反应速率的因素 7.活化能与化学反应速率 活化能越低，活化分子所占的百分数越大， 单位体积内活化分子数越多， 单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越大 活化能高，反应难； 活化能低，反应易。 26 二、影响化学反应速率的因素 8.运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 分子总数:20 活化分子数:6 活化分子百分数:30% 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 增大浓度 单位体积内活化分子数增加 单位时间有效碰撞次数增加 反应速率加快 活化分子百分数不变 浓度对反应速率的影响 27 二、影响化学反应速率的因素 8.运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 压缩体积，压强增大 增大压强 浓度增大 单位时间有效碰撞次数增加 反应速率加快 单位体积内活化分子数增加 活化分子 百分数不变 压强对反应速率的影响 28 二、影响化学反应速率的因素 8.运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 温度对反应速率的影响 分子总数:10 活化分子数:3 活化分子百分数:30% 温度升高，分子能量提高 分子总数:10 活化分子数:5 活化分子百分数:50% 温度升高 活化分子百分数提高 单位时间有效碰撞次数增加 反应速率加快 29 二、影响化学反应速率的因素 8.运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 催化剂对反应速率的影响 能量 反应过程 生成物 反应物 反应热 E1 E2 活化分子 加了催化剂 没加催化剂 加入 催化剂 活化分子百分数提高 单位时间有效碰撞次数增加 反应速率加快 降低化学反应所需的活化能 30 二、影响化学反应速率的因素 增大反应物的浓度 单位体积内分子总数 活化分子百分数 单位体积内活化分子总数 单位体积内有效碰撞次数增加 增多 不变 增大压强 升高温度 单位体积内分子总数 活化分子百分数 不变 增大 增加 加催化剂 反应速率加快 8.运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 31 Lavf58.20.100 某反应A(g)＋B(g)―→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k·cm(A)·cn(B)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为eq \f(0.8,k)。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示： 下列说法不正确的是(　　) A．上述表格中的c1＝0.75、v2＝6.4 B．该反应的速率常数k＝6.4×10－3 min－1 C．在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是500 min D．升温、加入催化剂、缩小容积(加压)，使k增大导致反应的瞬时速率加快 $$