第一节 化学反应速率

第一节化学反应速率学习目标：1．知道化学反速率的概念和表示方法。

2．学会化学反速率的计算及测定方法。

教学重点、难点：重点是化学反应速率的概念。

难点是化学反应速率的计算。

教学过程一、化学反应速率1.定义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为：V ==--------------------单位是：--------------------或--------------------或--------------------例题1：在2L的密闭容器中，加入1molN2和3mol的H2,发生N2 + 3H2 2NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。

解：N2+ 3H2 2NH3起始量（mol）： 1 3 02s末量（mol）：1-0.2 3-0.6 0.4变化量（mol）：0.2 0.6 0.4则VN2==0.2/2×2==0.05mol/（L·s）VH2==0.6/2×2==0.15 mol/（L·s）V（NH3）==0.4/2×2==0.1mol/（L·s）理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。

2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。

3.化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示4.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，所以讲化学反应速率必须指明是哪一种物质。

比较同一反应在不同条件下快慢必须用同一物质作比较。

但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。

一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。

5.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。

即：VN2：VH2 ：VNH3==== 1 ：3 ：25.对于在一个容器中的一般反应aA + bB == cC + dD来说有：V A ：V B：V C：V D === △C A：△C B：△C C：△C D === △n A ：△n B：△n C：△n D ==== a ：b ：c ：d例题2：可逆反应A（g）+3 B（g）C（g）+ D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（A ）A. V A==0.15mol/(L·min )B. V B==0.6 mol/(L·min )C. V C==0.4 mol/(L·min)D.V D==0.01 mol/(L·s)化学反应速率是可以通过实验测得的。

测出单位时间内反应中任何一种与物质浓度变化相关的性质，如气体体积、压强、颜色深浅、导电能力等，即可测出反应速率。

[随堂练习]1．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。

根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）（A）υ(H2)=0.1 mol·L-1·min-1（B）υ(N2)=0.2 mol·L-1·min-1（C）υ(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1（D）υ(H2)=0.3 mol·L-1·min-12．反应4NH3+5O2 = 4NO+6H2O，在5L的密闭容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率υ（x）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（）。

（A）υ(O2)=0.01 mol·L-1·s-1（B）υ(NO)=0.008 mol·L-1·s-1（C）υ(H2O)=0.003 mol·L-1·s-1（D）υ(NH3)=0.002 mol·L-1·s-13．反应4A（气）+5B（气）== 4C(气)+6D（气）在5L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol。

下列论述正确的是（）。

（A）A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1（B）容器中含D的物质的量至少为0.45mol（C）容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6（D）容器中A的物质的量一定增加了0.3mol4．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol·L-1·s-1）表示，且υ(A)、υ(B)、υ(C)之间有如下所示的关系：υ(B)=3υ(A)；3υ(C)=2υ(B)。

则此反应可表示为（）（A）2A+3B＝2C （B）A＋3B＝2C（C）3A+B＝2C （D）A＋B＝Ｃ5．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3X（气）+Y（气）2Z（气）若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12 mol·L-1·s-1。

若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为（）（A）5s （B）10s （C）15s （D）20s6．取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混匀，分为四堆。

往各堆上分别加0.5g水，1g明矾，1g胆矾，1g无水硫酸铜。

加水那堆混合物首先冒火花，发生剧烈反应，其次发生反应的是加明矾的那一堆混合物，再次发生反应的是加胆矾的那一堆混合物，而加无水硫酸铜的那堆最难发生反应。

（1）铝和碘反应的方程式为___________。

铝和碘反应还可以看到___________。

（2）四堆混合物发生反应的先后顺序说明_________________。

7．在一个容积为3L的密闭容器内进行如下反应：N2（气）+3H2（气）2NH3（气）。

反应开始时，n(N2)=1.5mol，n(H2)= 4.4mol，2min后，n(H2)=0.8mol。

试用H2、N2和NH3的浓度变化来表示该反应的反应速率，并求出2min末的N2的浓度。

第二节影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素内因:由反应物本身的性质决定，是主要因素影响反应速率的外因主要有浓度，压强，温度，催化剂有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞活化分子：能发生有效碰撞的分子一、浓度对化学反应速率的影响：观察实验2-2，结论：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增加反应的速率。

解释：当增加反应物的浓度时，活化分子的数量增加，有效碰撞的几率增加，导致反应速率增大。

注意：固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。

二、压强对化学反应速率的影响1、一定温度下，一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系？压强大体积小2、对于有气体参加的反应，当压强改变时，反应物的浓度如何改变？此时反应速率如何改变？增大压强，浓度增大，速率加快。

结论：对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，增大体系的压强，反应速率会加快。

注意：1.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。

2.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。

我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。

[探讨]N2 + 3H2==2NH3反应在密闭容器中进行a. 容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快,不变,减慢)，原因是_________b. 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_____,原因是______ 。

3. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。

三、温度对化学反应速率的影响观察实验2-3，结论：当其它条件不变时，升高温度，反应的速率加快；降低温度，反应的速率减慢。

解释：升高温度，活化分子百分数增加，有效碰撞的频率增加，导致反应速率增大。

注意：对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子百分数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。

四、催化剂对化学反应速率的影响观察实验2-4，结论：当其它条件不变时，使用应催化剂，反应的速率加快。

解释：当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分数增加，因此活化分子的数目增加，有效碰撞几率增加，故化学反应速率加大。

注意：1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。

2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。

3. 对可逆反应而言，正催化剂使正、逆反应速率都加快，且加快的程度相同。

相反，负催化剂使正、逆反应速率都减小，且减小的程度相同。

课堂练习：1、用铁和稀硫酸制氢气，不能加快氢气生成速率的措施是A．用等质量的铁粉代替铁片 B.用98%浓硫酸代替稀硫酸C. 在稀硫酸中滴加少量CuSO4溶液D.溶液加热2、反应物浓度均为 0.10mol/L 下列各组反应中，反应速率最大的是A. 0℃ H2 + F2B. 40℃H2 + Cl2C. 200℃ H2 + Br2(g)D. 300℃H2 + I2(g)3、常温下分别将四块形状相同, 质量均为4g的铁块同时投入下列四种溶液中,铁块首先溶解A. 150ml 2mol/L 盐酸B. 500ml 2mol/L 硫酸C. 50ml 3mol/L 盐酸D. 20ml 18.4mol/L 硫酸4、将ag 块状碳酸钙与足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间变化曲线如图所示.在相同条件下,将bg (a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是5、在密闭容器中进行反应N2+ O2＝2NO ,当保持温度不变时下列措施能使反应速率增大的A. 缩小容器体积，使压强增大B. 保持体积不变，充入N２使压强增大C. 保持体积不变，充入He使压强增大D. 扩大容器体积，使压强减小6、下列各组溶液同时开始反应，出现混浊最早的是A. 20℃时，5ml0.05mol/L 硫代硫酸钠溶液与 5ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合B. 20℃时，50ml 0.10mol/L 硫代硫酸钠溶液50ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合C. 10℃时，5ml 0.05mol/L 硫代硫酸钠溶液与5ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合D. 10℃时.5ml0.10mol/L 硫代硫酸钠溶液与5ml 0.1mol/L 硫酸溶液混合[基础过关]一、反应物的性质是决定化学反应速率的主要因素1．决定化学反应速率的内因是()①温度②压强③催化剂④浓度⑤反应物本身的性质A．①②③④⑤B．⑤C．①④D．①②③④2．下列说法不正确的是() A．具有较高能量的反应物分子称为活化分子B．升高温度增大了活化分子百分数C．催化剂能够改变化学反应途径D．增大压强能提高活化分子的浓度二、影响化学反应速率的外界因素3．在恒温恒容条件下，能使A(g)＋B(g) C(g)＋D(s)反应速率加快的是() A．减少C或D的物质的量B．增大D的物质的量C．减少B的物质的量D．增大A或B的物质的量4．四个试管中都装有5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1 mol·L－1硫酸和一定量水，最先出现浑浊的是() A．20 ℃，10 mL硫酸B．20 ℃，5 mL硫酸和5 mL水C．30 ℃，10 mL硫酸D．30 ℃，5 mL硫酸和5 mL水5．其他条件不变时只改变下列条件，一定能使反应速率加快的是()①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入MnO2A．全部B．①②⑤C．②D．②③6．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是() A．对该反应体系加热B．不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C．向H2SO4中通入HCl气体D．不用铁片，改用铁粉三、外界条件对化学反应速率影响规律的应用7．下列方法对2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)的反应速率没有影响的是()A ．加入SO 3B ．容积不变，充入N 2C ．压强不变，充入N 2D ．降低温度8． 把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H 2的速率如右图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是 ( )①盐酸的浓度 ②镁条的表面积③溶液的温度 ④Cl －的浓度A ．①④B ．③④C ．①②③D ．②③9． 向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO 2和O 2，开始反应时，按正反应速率由大到小顺序排列正确的是 ( ) 甲．在500 ℃时，SO 2和O 2各10 mol乙．在500 ℃时，用V 2O 5作催化剂，10 mol SO 2和10 mol O 2丙．在450 ℃时，8 mol SO 2和5 mol O 2丁．在500 ℃时，8 mol SO 2和5 mol O 2A ．甲、乙、丙、丁B ．乙、甲、丙、丁C ．乙、甲、丁、丙D ．丁、丙、乙、甲[能力提升]11．反应3Fe(s)＋4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4(s)＋4H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，试回答：(1)增加Fe 的量，其反应速率________(填“增大”、“不变”或“减小”，下同)。