第七章化学反应速率
2022化学第7章化学反应的速率限度与方向第2节化学反应的限度工业合成氨教案
第2节化学反应的限度工业合成氨考纲定位要点网络1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立.2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律.4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
可逆反应与化学平衡状态知识梳理1．可逆反应［辨易错]（1）2H2＋O22H2O为可逆反应。
（2）Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O为可逆反应.（3）2 mol SO2和2 mol O2在一定条件下的密闭容器中发生2SO2（g)＋O2(g)2SO3(g），平衡时的O2物质的物质的量为1 mol。
()［答案](1)×(2)×（3)×2．化学平衡状态（1)概念在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态。
(2)建立在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下：以上过程可用如图表示：；若开始加入生成物,从逆反应建立平衡，则v.t图像为.因此，化学平衡状态的建立可以从正反应建立，也可以从逆反应方向建立，也可以从正、逆两反应方向同时建立，即平衡建立与反应途径无关。
（3）特征注意：化学平衡状态的两种标志错误
§7.3 反应级数
• 速率方程式里浓度的方次叫作反应的级数。要正确写出速率 方程式表示浓度与反应速率的关系，必须由实验测定速率常 数和反应级数。 • 化学反应按反应级数可以分为一级、二级、三级以及零级反 应等。 各级反应都有特定的浓度－时间关系。确定反应级数 是研究反应速率的首要问题。
上述反应对反应物CO来说是1级反应，对反应物NO2 来说也 是1级反应，总反应为1＋1＝2级反应。
Question 1
反应速率表达式
反应 2W+X → Y+Z 哪种速率表达式是正确的？
a. b. c.√ d.
dc ( X ) dc (Y ) dt dt dc ( X ) dc (W ) dt dt dc ( Z ) dc (Y ) dt dt dc ( Z ) dc (W ) dt dt
d(H2O2) v＝－ ＝ k (H2O2) dt k:反应速率常数，也叫比速常数，可看作浓度为1 moldm－3 时 的反应速率。k 不随浓度而变，但受温度的影响，通常温度升 高， k 增大。
例 :CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) 反应物的浓度与初速率
甲 组 乙 组 丙 组
-
2.50103 8 60 ＝lg (0.40) 2.30 (C H Cl) = 0.12 mol· dm-3
2 5
k t 2.303
＝ - 0.92
② ③
0.010 2.50 103 t lg 3 min＝25 h t =1.5 × 10 0.40 2.30 0.693 0.693 t1 / 2 3 ＝277 min ＝4.62 h k 2.50 10
2NOg O2 g 2NO2 g
第七章 化学反应速率与化学平衡素养提能三 化学反应速率与平衡图像及其实际应用
如图2所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)
的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v正<
v逆的点是1,而2、4点表示v正=v逆。
典例导航
[典例2] (双选题)(2019·江苏卷)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件
=0.03 mol·L ·s ,C 项正确;t5～
t6 阶段,平衡向正反应方向移动,X 的转化率升高,而 t3～t5 阶段,平衡不移动,所以 X 的转化率:
t6 点比 t3 点高,D 项正确。
答案:B
解题策略
有关速率图像的分析思路
考向专练
考向一
浓度—时间图像
1.在一定条件下,X气体与Y气体反应生成Z气体。反应过程中,反应物与生
D.380 ℃下,c 起始(O2)=5.0×10
-4
-1
mol·L ,NO 平衡转化率为 50%,则平衡常数 K>2 000
考查情境:本题以不同温度下NO转化为NO2的转化率为载体,在情境设置上,
提供的实验探究情境,在复杂、陌生的研究对象及问题情境下,体现了“定
一议二”解题思想,以及对化学平衡移动知识的综合性、应用性考查。
图像
分析
结论
t1时其他条件不变,使用催化剂
t1时v′正、v′逆均突
然增大且v′正=v′逆, t1时其他条件不变,增大反应体
系的压强且m+n=p+q(反应前后
平衡不移动
气体体积无变化)
t1时v′正、v′逆均突 t1时其他条件不变,减小反应体
然减小且v′正=v′逆, 系的压强且m+n=p+q(反应前后
第七章 第1讲 化学反应速率
本讲内容结束
请完成练出高分
练出高分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
15
1．下列有关化学反应速率的说法不正确的是 (
A)
A．化学反应达到最大限度时，正逆反应速率也达到最 大且相等 B．催化剂能降低化学反应的活化能，加快反应速率， 提高生产效率 C． 用锌和稀硫酸反应制取 H2 时， 滴加几滴硫酸铜溶液 能加快反应速率 D．用铁片和稀硫酸反应制 H2 比用 98%的浓硫酸产生 H2 的速率快
第1讲
化学反应速率
知识梳理·题型构建
控制变量法探究影响化学反应速率的因素 1．在学习了化学反应速率知识后，某研究性学习小组 进行了科学探究活动。 【探究活动一】 探究金属与不同酸反应的反应速率： 常温下，从经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、 表面积相同的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H＋) 相同的足量的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管中，发 现铝片在稀盐酸中消失的时间比在稀硫酸中短。
解析 反应达到最大限度时， 解析 反应达到最大限度时，
正逆反应速率相等但不是最 正逆反应速率相等但不是最 大，A 错误； 大，A 错误； 催化剂虽然不影响平衡的移 催化剂虽然不影响平衡的移 动，但缩短了达到平衡的时 动，但缩短了达到平衡的时
提高了生产效率， 正确； B 间， 间， 提高了生产效率， 正确； B
练出高分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析
12
13
14
15
3．在一密闭容器中充入一定量的 N2 和 O2，在电火花作用下 发生反应 N2＋O2===2NO，经测定前 3 s 用 N2 表示的反 应速率为 0.1 mol· 1· 1，则 6 s 末 NO 的浓度为( L s A．1.2 mol· L
人教化学教材《化学反应速率》PPT(完整版)
【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教化学 教材《 化学反 应速率 》PPT（ 完整版 ）推荐 （最新 版本） 推荐
1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。
(1)化学反应速率为 0.8 mol·L－1·s－1 是指 1 s 时某物质的浓 )
第21讲 化学反应速率
第七章 化学反应速率 化学平衡
考纲解读
KAOGANGJIEDU
1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。能正 确计算化学反应的转化率(α)。2.了解反应活化能的概念，了解催化 剂的重要作用。3.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。4.掌 握化学平衡的特征。了解化学平衡常数(K)的含义。能利用化学平 衡常数进行相关计算。5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂 等)对反应速率和化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律。 6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生产、生活和科学研究领 域中的重要作用。
表示的反应快慢相同。
【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教化学 教材《 化学反 应速率 》PPT（ 完整版 ）推荐 （最新 版本） 推荐
【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-人 教化学 教材《 化学反 应速率 》PPT（ 完整版 ）推荐 （最新 版本） 推荐
(4)增大反应体系的压强，反应速率一定增大。( × ) 错因：恒温、恒容时充入不参加反应的气体，虽体系压强增大，但反 应物的浓度不变，故 v 不变。 (5)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率 增大。(× ) 错因：增大反应物的浓度，活化分子的百分含量不变。 (6)对可逆反应 FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl，增加氯化钾浓度， 逆反应速率加快。( × ) 错因：该反应的离子方程式为 Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，所以改变 KCl 的量对该反应无影响。
经典之作学案(新人教版选修4)第七章_化学反应速率和化学平衡
）化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等，这是判断化学平衡状态的根本标志。
化学平衡状态的特征B(g) pvolB4．化学平衡的移动（1）勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
其中包含：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。
（2）平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。
一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。
可总结如下：（3）平衡移动与转化率的变化：不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。
具体分析可参考下表：2（气）NH 【章节巩固与提高】一、选择题1.（2012·山东济南一模）下列说法中，不正确．．．的是A ．加入适当催化剂可以改变化学反应速率，但不可提高反应物的转化率B ．放热反应的反应速率一定比吸热反应的反应速率大C ．相同条件下，等体积的H 2和空气含有相同数目的分子D ．常温常压下，1molN 2和28gCO 含有相同的原子数【答案】A2.（2012·山东泰安一模）化学中常借助曲线图来表示某种变化过程，有关下列四个曲线图的说法正确的是A ．曲线图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化B ．曲线图②可以表示向一定量的氢氧化钠溶液中滴加一定浓度的稀硫酸时pH 变化C ．曲线图③可以表示向一定量的氯化铝溶液中滴加一定浓度的氢氧化钠溶液时产生沉淀的物质的量变化D ．曲线图④可以表示所有的固体物质溶解度随温度的变化【答案】C3.在一定温度下，容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是( )A.反应的化学方程式为：2M====NB.t 2时，正逆反应速率相等C.t 3时，正反应速率大于逆反应速率D.t 1时，N 的浓度是M 浓度的2倍【答案】选D 。
高中化学知识点总结(第七章 化学反应速率与平衡)
第七章 化学反应速率与平衡第1课时 反应速率及影响因素知识点一 化学反应速率的概念及计算1．化学反应速率2．化学反应速率计算的万能方法——三段式法对于反应m A(g)＋n B(g)⇌p C(g)＋q D(g)，起始时A 的浓度为a mol·L －1，B 的浓度为b mol·L －1，反应进行至t 1s 时，A 消耗了x mol·L －1，则化学反应速率可计算如下：m A(g)＋n B(g)p C(g)＋q D(g)起始/(mol·L －1) a b 0 0 转化/(mol·L －1) xnx m px m qx mt 1/(mol·L －1) a －x b －nx m px m qx m则：v (A)＝x t 1 mol·L －1·s －1，v (B)＝nx mt 1 mol·L －1·s －1，v (C)＝px mt 1 mol·L －1·s －1，v (D)＝qx mt 1mol·L －1·s －1。
3．化学反应速率与化学计量数的关系对于已知反应m A(g)＋n B(g)===p C(g)＋q D(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于化学计量数之比，即v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)＝m ∶n ∶p ∶q 。
如一定温度下，在密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g)⇌2C(g)。
已知v (A)＝0.6 mol·L－1·s －1，则v (B)＝0.2 mol·L －1·s －1，v (C)＝0.4 mol·L －1·s －1。
4．化学反应速率的大小比较(1)归一法将同一反应中的不同物质的反应速率转化成同一单位、同一种物质的反应速率，再进行速率的大小比较。
高考化学总复习第7章化学反应速率和化学平衡第1节化学反应速率及其影响因素课件新人教版
图中：E1 为__正__反__应__的__活__化__能______，使用催化剂时的活化能 为___E_3______，反应热为__E_1_－__E_2____。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1．增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所 以反应速率增大( × ) 2．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，其他条件不变时升高 温度，反应速率 v(H2)和 H2 的平衡转化率均增大( × ) 3．往锌与稀硫酸反应混合液中加入 NH4HSO4 固体，反应速 率不变( × ) 4．对于反应 2H2O2===2H2O＋O2↑，加入 MnO2 或降低温 度都能加快 O2 的生成速率( × )
考点一 化学反应速率
1．表示方法 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。
2．表达式
v＝ΔΔct，单位：_m_o_l_·_L_－_1_·__s－_1_或___m__o_l·_L_－_1_·__m__in_－。1 如密闭容 器中，合成氨的反应 N2＋3H2 2NH3，开始时 c(N2)＝ 8 mol·L－1，2 min 后 c(N2)＝4 mol·L－1，则用 N2 表示的反应 速率为__2_m__o_l·__L__－_1·__m__in__－_1 ___。
第七章·化学反应速率和化学平衡
第 1 节 化学反应速率及其影响因素
第七章·化学反应速率和化学平衡
【考纲要求】 了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算
化学反应的转化率(α)。 了解反应活化能的概念，了解 催化剂的重要作用。 理解外界条件(浓度、温度、压强、 催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规 律。 了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究 领域中的重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 [N 2O 5]1 [N2]O [O 2] 2 t 4 t t
或 1 2vN 2O 51 4vN2O vO 2
推广到一般：aA+bB→gG+hH 则有：
1 [A ] 1 [B ]1 [G ]1 [H ] a t b t g t h t
往往采用最易测量的那一种物质的浓度变化。
2021/3/14
反应速度和速率
速度 Velocity 是矢量，有方向性。
速率
Rate
是标量 ，无方向性，都是正值。
例如:
R P
速 度 d[R ]0 dt
d[P ] 0 dt
速 率 d[R]d[P]0 dt dt
2021/3/14
瞬时速率
R P
rR
d[R dt
]
rp
d[P ] dt
在浓度随时间变化的图上，在时间t 时，作交点的切线，就 得到 t 时刻的瞬时速率。显然，反应刚开始，速率大，然
例: 2N2O5 = 4NO2 + O2
△t = t2―t1
△[N2O5] = [N2O5]2―[N2O5]1
△[NO2] = [NO2]2―[NO2]1
△[O2] = [O2]2―[O2]1
2021/3/14
二、平均速率
vN2O5
[N2O5] t
（注: v N 2O 5 为正值）负号表示反应物浓度减少
分子碰撞的不同取向
O N
O
概率因子（probability factor）
由于简单碰撞理论所采用的模型过于简单， 没有考虑分子的结构与性质，所以用概率因子 来校正理论计算值与实验值的偏差。
P=k(实验)/k(理论)
2021/3/14
有效碰撞分数
分子互碰并不是每次都发生反应，只有相对 平动能在连心线上的分量大于阈能的碰撞才是有效的， 所以绝大部分的碰撞是无效的。
要在碰撞频率项上乘以有效碰撞分数q。
2021/3/14
f exp( Ec ) RT
O C
“无效”碰撞
2021/3/14
O C
“有效”碰撞 N
O O
2021/3/14
第七章 化学反应的速率
Chemical velocity
2021/3/14
§ 7-1 化学反应速率的定义及表示方法
一、化学反应速率的定义：
在一定条件下，反应物转变为生成物的速度。具体 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
单位：mol.l-1.s-1(min-1, h-1)
v(N2)O tl im o [ N t 2]O d[N d2 t]O
2021/3/14
v(O 2)tl im o [O t2]d[d O 2]t
如何获得瞬时速度呢？ 可利用上面的实验数据，描点作用。以反应物浓度为 纵坐标，以时间为横坐标。即得c-t曲线。
时间（S） 0 100 300 700 1000 1700 2100 2800
2021/3/14
化学动力学的研究对象
化学动力学研究化学反应的速率和反应的机理以及温 度、压力、催化剂、溶剂和光照等外界因素对反应速率的 影响，把热力学的反应可能性变为现实性。
例如：
1 2
N
2
3 2
H2
NH3(g)
1 H 2 2 O 2 H 2O(l)
2021/3/14
动力学认为：
需一定的T，p和催化剂
同理有：
v N 2 O [ N t2 ]O
v O 2 O t2
显然，用三种物质浓度的改变量表示该反应的速度
时，其数值是不相等的，因为，在N2O5的分解反应中 ，每生成1mol，就消耗2mol N2O5同时产生4mol NO2， 同时，O2浓度增加的速度是N2O5浓度减小速度的一半 ，是NO2浓度增大速度的1/4，它们的关系是：
[N2O5] （mol-1）
2.10
1.95
1.70
1.31
1.08
0.76
0.56
0.37
2021/3/14
[N2O5]/mol·dm-3 A
由右图可知，曲 线 的 割 线 AB 的 斜 率为△t =tB―tA内
D 2.0
C
反 应 的 平 均 速 度 1.5 E
过C点曲线切线的
v
斜率。则表示在
F
该 时 间 间 隔 内 ， 1.0
B
某一时刻tc时反应
的 瞬 时 速 率 ： v,
显然， v ≠v, 两直 0.5
t/s
线不平衡，瞬时
速度可通过下式
求得： v(N2O5)=DE/EF
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
2021/3/14
瞬时反应速率的作图求法
反应速率小结：
➢ 某一时刻的反应速率、瞬时速率； ➢ 平均速率 ➢ 用反应中的任何物质表示反应速率，数 值上都是一样的； ➢ 瞬时速率的测定可以由作图法得到。
点火，加温或催化剂
化学动力学发展简史
•1848年
van’t Hoff 提出：
dlnKc U dlknEa dT R2 T dT R2 T
Kc
kf kb
•1891年 Arrhenius
设 E a 为与T无关的常数
k Aexp( Ea ) RT
•1935年 Eyring等提出过渡态理论
•1960年
交叉分子束反应，李远哲等人1986年获诺贝 尔化学奖
第七章化学反应速率
研究化学变化的方向、能达到的最大限度以及外界条件 对平衡的影响。化学热力学只能预测反应的可能性，但无法预 料反应能否发生？反应的速率如何？反应的机理如何？
例如：
1 2
N2பைடு நூலகம்
3 2
H2
NH3 (g)
H2
1 2
O2
H2O(l)
r
G
m
/
kJ
mol
1
16.63
237 .19
热力学只能判断这两个反应都能发生，但如何使它发生，热 力学无法回答。
2021/3/14
三、瞬时速度
因为大部分反应都不是等速进行的，这随着时间的改变
而不断改变，因此，平均速度 V 不能准确地描述反应进行 到某一时刻的真实速度，要确切地描述某一时刻的速度需要 用瞬时速度v。
瞬时速度是△t趋近于零时，平均速度的极限，对于上述
反应 v(N 2 O 5) tl io m [ N t2 O 5]d [N d 2 O 5 t] （定义式）
后不断减小，体现了反应速率变化的实际情况。
2021/3/14
瞬时速率
2021/3/14
二、反应速率理论简介
1．碰撞理论 （Collision Theory） 理论要点：
有效碰撞：可以发生反应的分子间碰撞称为有 效碰撞；
活化分子：可以发生反应的分子称为活化分子
活 化 能： 具有最低能量的活化分子与具有气 体分子平均能量的分子间的能量差 称为活化能EA。