内容正文:
第1节
第1课时
化学反应速率及影响因素
第二章
选择性必修一
必修二
必修一
化学反应
反应的快慢和历程
反应的趋势和限度
【框架构建】
特别提醒
1、定义:
2、表达式:
3、常用单位:
用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示(均取正值)。
mol/(L·s ) mol/(L·min )
或 mol·L-1 · s -1 mol·L-1 · min-1
1.对固体或纯液体不适用;
2.同一反应,相同时间内,用不同物质表示反应速率,数值可能不同,意义相同。
3.表示一段时间内的平均速率。
1 mol /(L · s)= mol /(L · min)
4、单位换算:
一、化学反应速率
60
3
【思考】:NO第20s的反应速率为多少?
无法确定
二、化学反应速率计算
1.定义法
【例1】反应4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g)在5升的密闭容器中进行,20秒后NO的物质的量增加了4mol,此反应中以NO表示的化学反应速率为多少?
三段式
【例2】将1.0 mol N2和3.0 mol H2在2 L的密闭容器中发生反应: ,反应经 2秒后,剩余的N2为0.6 mol,求2秒内N2的反应速率。
起始量
转化量
某一时刻的量
v(N2)=
v(H2)=
v(NH3)=
2.三段式法
二、化学反应速率计算
结论:化学反应速率之比=化学计量数之比
3.图像法
二、化学反应速率计算
【例3】一定温度下,向2 L的密闭容器中通入两种气体并发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列推断合理的是
A.该反应的化学方程式为3B+4D ⇌6A+2C
B.0~1 s内,v(A)=v(C)
C.0~6 s内,B的平均反应速率为0.05 mol·L-1·s-1
D.0~6 s内,各物质的反应速率相等
C
归一法
①“化物质”:换算成同一物质表示的反应速率,。
②“化单位”:若化速率的单位不一致,需转化为同一单位。
比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值,例如
则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学反应速率。
三、化学反应速率大小比较
【例4】:反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为:①v(A)=0.15mol·L-1·s-1 , ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1, ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1, ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1,则该反应在不同条件下速率的快慢顺序为:
④>③=②>①
②v(B)=0.6mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4mol·L-1·s-1
④v(D)=0.45mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.2mol·L-1·s-1
v(A)=0.225mol·L-1·s-1
v(A)
1
①
=0.15mol·L-1·s-1
v(B)
3
②
=0.2mol·L-1·s-1
v(C)
2
③
=0.2mol·L-1·s-1
v(D)
2
④
=0.225mol·L-1·s-1
①v(A)=0.15mol·L-1·s-1
方法二:比值法
方法一:归一法
注意:换算成同一物质、同一
单位表示,再比较数值的大小
三、化学反应速率大小比较
四、影响化学反应速率的因素
影响化学
反应速率
的因素
B
E
C
D
A
温度
催化剂
表面积
浓度
压强等
F
内因:物质本身的性质
决定性因素
【压强】
有气体参加的反应,改变压强对反应速率的影响实质是使反应物的浓度改变。
四、影响化学反应速率的因素
【例4】对于反应N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氮气,反应速率_____(填“增大”“减小”或“不变”,下同),原因是_________________________。
(2)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率______,原因是_______________________________________________________________。
(3)恒温恒压条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率________,原因是_____________________________________________________________。
增大
增大反应物的浓度,化学反应速率增大
不变
恒容条件下,充入氦气,反应物和生成物的浓度不变,化学反应速率不变
减小
压强不变,充入氦气,容积增大,氮气、氢气的浓度减小,化学反应速率减小
影响化学反应速率的因素
内因:化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。
外因:在其他条件相同时,
影响因素及规律
压强
其他因素
催化剂
温度
浓度
反应物浓度越大
气体反应的压强越大
使用催化剂
反应物接触面积,固体反应物的颗粒大小等
温度越高
化学反应速率越大
四、影响化学反应速率的因素——【小结】
反应物的浓度增大
1.判断正误
(1)无论是吸热反应还是放热反应,温度升高,反应速率一定增大
(2)对一定条件下发生的反应:C(s)+O2(g)===CO2(g),增加C的量,化学反应速率加快
(3)改变压强,化学反应速率一定改变
(4)铁和硫酸反应时,硫酸浓度越大,产生H2的速率越大
(5)增加水的量,能使Mg与H2O的反应速率大于Na与H2O的反应速率
(6)Fe与盐酸反应时,加入NaCl固体,由于c(Cl-)增大而使反应速率加快
√
×
×
×
×
×
练习1
增加或减少固体(或纯液体)的量,化学反应速率不改变
只有改变实际参加反应的离子或物质浓度,化学反应速率才会改变
化学反应速率
外因
温度
浓度
催化剂
接触面积等
压强(气体)
影响因素
内因:
反应物本身的性质
单位:
公式:
mol· L-1·s-1或mol· L-1·min-1
v=或v=
【课堂总结】
计算:
公式法、比例法、图像法
$