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第32講
化學反應速率及影響因素
診斷性評價
(2022·廣東，15)在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ對反應X→2Y的影響，各物質濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖，則
A.無催化劑時，反應不能進行
B.與催化劑Ⅰ相比，Ⅱ使反應活化能更低
C.a曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變化
D.使用催化劑Ⅰ時，0～2 min內(nèi)，v(X)＝1.0 mol·
L－1·min－1
√
一、化學反應速率定義
速率公式
單位
速率比值關系、速率大小比較
其他
①平均速率
②不同物質表示的反應速率，數(shù)值不同，意義相同
③固體或純液體的濃度視為常數(shù)
概念辨析
1.對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現(xiàn)象越明顯(　　)
×
3.化學反應速率為0.8 mol·L－1·s－1是指1 s時某物質的濃度為0.8 mol·L－1(　　)
4.同一化學反應，相同條件下用不同物質表示的反應速率，數(shù)值越大，表示化學反應速率越快(　　)
×
×
×
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
請比較上述5種情況反應的快慢：___________________(由大到小的順序)。
③>①>②>⑤>④
二、有效碰撞理論
反應物分子間的碰撞
能夠發(fā)生化學反應的碰撞
不能夠發(fā)生化學反應的碰撞
有效碰撞
無效碰撞
普通分子
無效碰撞
活化分子
不發(fā)生化學反應
有效碰撞
發(fā)生化學反應
取向不合適
吸收能量
過渡態(tài)
升高溫度 單位體積內(nèi) 活化分子 百分數(shù) 化學反應速率
分子總數(shù) 活化分子數(shù)
當其他條件不變時，升高溫度，反應速率加快；反之，反應速率減慢
不變
增大
增大
增多
三、影響反應速率因素
當其他條件不變時，使用適當?shù)拇呋瘎^大程度地增大化學反應速率。
正催化劑 單位體積內(nèi) 活化分子 百分數(shù) 化學反應速率
分子總數(shù) 活化分子數(shù)
不變
增大
增大
增多
當其他條件不變時，增大反應物的濃度，反應速率加快；反之，反應速率減慢。
增大濃度 單位體積內(nèi) 活化分子 百分數(shù) 化學反應速率
分子總數(shù) 活化分子數(shù)
增多
增大
不變
增多
當其他條件不變時，對于有氣體參加的反應，增大壓強(減少容器的容積)相當于
增大反應濃度，反應速率加快；減小壓強(增大容器的容積)相當于減小反應濃度，
反應速率減慢。
增大壓強 單位體積內(nèi) 活化分子 百分數(shù) 化學反應速率
分子總數(shù) 活化分子數(shù)
增多
增大
不變
增多
單位體積內(nèi)
活化分子數(shù)
單位體積內(nèi)
分子總數(shù)
活化分子
百分數(shù)
＝
×
與有效碰撞分數(shù)有關
f=
與活化能、溫度有關
f 增大
溫度升高
減小活化能
惰性氣體對反應速率的影響
恒溫恒容 通入惰性氣體，總壓增大，反應物濃度不變，反應速率不變
恒溫恒壓 通入惰性氣體，總體積增大，反應物濃度減小，反應速率減小
概念辨析
×
1.催化劑參與化學反應，改變了活化能，但反應前后物理和化學性質保持不變(　　)
2.升溫時吸熱反應速率增大，放熱反應速率減小(　　)
3.一定量的鋅與過量的稀硫酸反應制取氫氣，滴入少量硫酸銅與醋酸鈉均能夠提高反應速率(　　)
4.增大反應物的濃度，能夠增大活化分子的百分數(shù)，所以反應速率增大(　　)
5.100 mL 2 mol·L－1鹽酸與鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變(　　)
×
×
×
×
四、控制變量法研究化學反應速率
確定實驗變量
控制其他變量（溶液體積要保持一致）
設置對照，排除無關變量
去除無效數(shù)據(jù)
已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化學小組欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應過程中濃度、溫度對化學反應速率的影響，進行了如下實驗(忽略溶液體積變化)：下列說法不正確的是
編號 0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液體積/mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液體積/mL 水的體積/mL 反應溫度/℃ 反應時
間/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.設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響
C.實驗計時是從溶液混合開始，溶液呈紫紅色時結束
D.實驗Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)＝0.01 mol·L－1·min－1
√
五、化學反應速率的計算——基于三段式
一定溫度下反應：4A(s)＋3B(g) 2C(g)＋D(g)，經(jīng)2 min，B的濃度減少0.6 mol·L－1，對此反應速率的表示正確的是
A.用A表示的反應速率是0.4 mol·L－1·min－1
B.分別用B、C、D表示反應速率，其比值是1∶2∶3
C.在2 min末的反應速率，用B表示為0.3 mol·L－1·min－1
D.在這2 min內(nèi)用B和C表示的瞬時速率的值都是逐漸減小的
√
五、化學反應速率的計算——基于陌生物理量
溫度為T1時，2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v＝_____mL·g－1·min－1。
30
關注單位，結合信息
五、化學反應速率的計算——基于壓強
有分壓，直接以p列三段式
(1)已知：2N2O5(g) 2N2O4(g)＋O2(g)，起始時N2O5(g)為35.8 kPa，分解的反應速率v＝2×10－3× kPa·min－1。t＝62 min時，測得體系中 ＝2.9 kPa，則此時的
＝________kPa，v＝____________kPa·min－1。
30.0
6.0×10－2
工業(yè)制硫酸的過程中，SO2(g)轉化為SO3(g)是關鍵的一步，550 ℃時，在1 L的恒溫容器中，反應過程中的部分數(shù)據(jù)見下表：
反應時間/min SO2(g) /mol O2(g) /mol SO3(g) /mol
0 4 2 0
5 1.5
10 2
15 1
若在起始時總壓為p0 kPa，反應速率若用單位時間內(nèi)分壓的變化表示，氣態(tài)物質分壓
＝總壓×氣態(tài)物質的物質的量分數(shù)，則10 min內(nèi)SO2(g)的反應速率v(SO2)＝____ kPa·min－1。
無分壓，列以n列三段式，求n%(關注前后氣體總n 變化)
五、化學反應速率的計算——基于速率方程
Bodensteins研究了下列反應：2HI(g) H2(g)＋I2(g)，在716 K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關系如表：
t/min 0 20 40 60 80 120
x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784
x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784
上述反應中，正反應速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、
k逆為速率常數(shù)，則k逆為_____(以K和k正表示)。若k正＝0.002 7 min－1，在t＝40 min時，v正＝____________min－1。
1.95×10－3
結論：K=k正/k逆
某合成氨速率方程為： ，根據(jù)表中數(shù)據(jù)， ；
-1
反應級數(shù)計算，利用多組數(shù)據(jù)聯(lián)立
終結性評價
1.(2021·遼寧，12)某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合，反應物濃度與催化劑濃度及時間關系如圖。已知反應物消耗一半所需的時間稱為半衰期，下列說法錯誤的是
A.其他條件相同時，催化劑濃度越大，反應速
率越大
B.其他條件相同時，降冰片烯濃度越大，反應
速率越大
C.條件①，反應速率為0.012 mol·L－1·min－1
D.條件②，降冰片烯起始濃度為3.0 mol·L－1時，半衰期為62.5 min
√
2.(2022·浙江6月選考，20)恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化，如下表所示，下列說法不正確的是
A.實驗①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1
B.實驗②，60 min時處于平衡狀態(tài)，x≠0.40
C.相同條件下，增加氨氣的濃度，反應速率增大
D.相同條件下，增加催化劑的表面積，反應速率增大
√

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