資源簡介

(共20張PPT)
第3節 化學反應的速率 課時2
第2章 化學反應的方向、限度與速率
1.了解濃度、溫度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響，
認識其一般規律；
2.知道活化能的概念及其對化學反應速率的影響。
知識回顧
知識回顧
反應物本身的性質
濃度
壓強
溫度
催化劑
固體表面積
影響化學反應速率的因素
內因
外因
影響化學反應速率的因素有哪些？
外界因素是如何影響化學反應速率的，它們與化學反應速率之間存在著定量關系嗎？
一、濃度對化學反應速率的影響
交流 · 研討
交流 · 研討
298K時，實驗測得溶液中的反應H2O2+2HI===2H2O+I2在反應物濃度不
同時的反應速率如下表：
編號 1 2 3 4 5
c(HI)/(mol·L-1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c(H2O2)/(mol·L-1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v/(mol·L-1·s-1) 0.0076 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228
1.分析表中數據，找出H2O2濃度、HI濃度與化學反應速率之間的關系，
并嘗試寫出關系表達式。
控
制
變
量
關系表達式： υ = k c(H2O2)·c(HI)
規律：在HI濃度相同時，H2O2濃度增大n 倍，反應速率就提高n 倍
規律：在H2O2濃度相同時，HI濃度增大n 倍，反應速率就提高n 倍
表2-3-3 一些化學反應的速率與參與反應物質的濃度的關系
k稱為反應速率常數
關系表達式： υ = k cm(A)·cn(B)
對于a A(g)＋b B(g) c C(g)＋d D(g)
k，m，n均為實驗測定的結果
k稱為反應速率常數，與濃度無關，但受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響。
壓縮體積
壓強增大
對于氣體參與的反應，在溫度、體積一定的條件下
反應物
濃度增大
化學反應
速率改變
二、溫度對化學反應速率的影響
范托夫曾總結出一條近似規律：對于在溶液中發生的反應，溫度每升高10K，反應速率提高到原來的2~4倍。
交流 · 研討
交流 · 研討
溫度會影響反應速率常數，從而影響化學反應速率。
升高相同溫度，對不同化學反應的反應速率的影響程度一樣嗎？
H2+Cl· HCl+H·
對于H2+Cl2===2HCl的某一基元反應：
H
H
Cl·
有效碰撞
具有足夠的能量—活化分子
合適的碰撞角度
H2+Cl· HCl+H·
對于H2+Cl2===2HCl的某一基元反應：
Cl·
反應物
H
H
舊鍵未完全斷裂
新鍵未完全形成
過渡態
Cl
H
H
Ea=21.5kJ·mol-1
反應產物
Cl
H·
H
活化能(Ea)=過渡態的能量－反應物的平均能量
升溫
提供反應物分子的能量
增大反應物之間的碰撞頻率
增大反應物分子
形成過渡態的比例
提高化學
反應速率
不同的反應活化能不同，活化能是決定化學反應速率的內因。
一定溫度下，活化能越大，反應速率越小，活化能越小，反應速率越大。
三、催化劑對化學反應速率的影響
交流 · 研討
交流 · 研討
下表列出了一些反應在使用催化劑前后的活化能數據以及反應速率常數之比。請根據表中數據討論：催化劑對化學反應速率有怎樣的影響？
反應的活化能大幅度降低,反應速率常數變大,化學反應速率加快。
催化劑為何能加快化學反應速率？
催化劑改變反應歷程
降低反應活化能
加快化學反應速率
1.催化原理
催化劑通過參與反應改變反應歷程、改變反應的活化能來改變化學反應速率。
注意：催化劑不能改變化學反應的平衡常數,不能改變平衡轉化率。
2.特點
(1)選擇性:只對某一反應或某類反應起催化作用。
環氧乙烷是一種廣譜滅菌劑,
廣泛應用于醫療用品滅菌。
Ag
加入Ag催化劑，降低生成環氧乙烷反應的活化能，使得該反應更容易進行，生成環氧乙烷的反應速率明顯加快，有效減少副反應的發生，從而提高生產效率。
(2)高效性:可以較大幅度降低反應的活化能,從而加快化學反應速率。
[思考]催化劑加入化學反應中是否永久有效？
溫度不是催化劑作用的合適溫度，雜質與催化劑作用，都會使催化劑失去活性。
【練一練】
1.判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。
(1)催化劑都不參加化學反應。(　　)
(2)升高溫度時,不論正反應是吸熱還是放熱,正、逆反應的速率都增大。(　　)
(3)可逆反應中減小產物的濃度可增大正反應的速率。(　　)
(4)增大反應體系的壓強,反應速率不一定增大。(　　)
(5)增大反應物的濃度,能夠增大活化分子的百分含量,所以反應速率增大。(　　)
(6)對于反應2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g),使用催化劑可大大提高
生產效率。(　　)
2.對于反應C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),其他條件不變時,下列措施不能改變化學反應速率的是(　　)
A.增大C(s)的量
B.增大H2O(g)的濃度
C.增大CO(g)或H2(g)的濃度
D.減小H2O(g)的濃度
A
3.Fe與稀硫酸反應制氫氣,下列措施能使生成氫氣的速率一定加快的是(　　)
A.增加鐵的量
B.增大硫酸的濃度
C.加熱
D.增大壓強
C
4.已知C(s)+CO2(g) 2CO(g)　ΔH>0,反應速率為v1,
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0,反應速率為v2。對于上述兩個反應,當溫度升高時,v1和v2的變化情況為(　　)
A.同時增大 B.同時減小
C.v1增大,v2減小 D.v1減小,v2增大
A
5.四個試管中都裝有5 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,分別在不同的溫度下加入0.1 mol·L-1的硫酸和一定量的水,最先出現渾濁的是(　　)
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
C
6.一定條件下,在一體積不變的密閉容器中發生反應2A(g)+B(g) 3C(g)
ΔH=a kJ·mol-1。下圖為反應體系中反應速率隨時間變化的情況,且t2、t3、
t4各改變一種不同的條件。填寫下列空白。
(1)t3時改變的條件為　　 　　　,t4時改變的條件為　　　 。
(2)a　　　　　(填“>”或“<”)0。
　>
減小壓強或使用負催化劑
升高溫度
活化能
濃度
壓強
溫度
催化劑
固體表面積
反應物性質越活潑，活化能越小
加入催化劑降低活化能
溫度越高k越大
關系表達式： υ = k cm(A)·cn(B)
氣體濃度變化
影響化學反應速率的因素
內因
外因

展開更多......

收起↑