化學(xué)反應(yīng)速率(提高).doc

化學(xué)反應(yīng)速率（提高） 考綱要求1了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、反應(yīng)速率的定量表示方法，會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。2重點(diǎn)理解外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。 知識(shí)點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)速率1定義：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來(lái)表示。要點(diǎn)詮釋：（1）表達(dá)式為：= c/t。式中：v化學(xué)反應(yīng)速率，單位mol/(Lmin)、mol/(Ls)、mol/(Lh)c濃度變化，單位mol/Lt時(shí)間，單位s、min、h（2）意義：衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。 （3）不用純固體、純液體表示反應(yīng)速率。（4）化學(xué)反應(yīng)速率為某時(shí)間段內(nèi)的平均速率，不指某時(shí)刻的瞬時(shí)速率。 （5）化學(xué)反應(yīng)速率須標(biāo)明物質(zhì)：同一反應(yīng)，同樣快慢。不同物質(zhì)濃度變化可能不同，速率數(shù)值也就不同，但表示的意義相同。2化學(xué)反應(yīng)速率與方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系：同一反應(yīng)中，用不同物質(zhì)（氣體或溶液）表示的化學(xué)反應(yīng)速率比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。如：化學(xué)反應(yīng)mA(g)+ nB(g) = pC(g) + qD(g)v (A)v(B) v(C) v(D) = mnpq。3化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算格式：依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)可按以下格式（“三段式”）求解：（1）寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量；（3）根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。例如：反應(yīng)mA +nB pC起始濃度（molL1）a b c轉(zhuǎn)化濃度（molL1） x 某時(shí)刻濃度（mol / L） ax 4比較反應(yīng)的快慢的方法：同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率用不同物質(zhì)的濃度變化表示時(shí)，數(shù)值可能不同，比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小不能只看數(shù)值大小，而要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化。（1）換算成同一物質(zhì)、同一單位表示，再比較數(shù)值大小。（2）比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。如aA+bBcC，即比較 與知識(shí)點(diǎn)二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（一）內(nèi)因：反應(yīng)物自身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，內(nèi)因?qū)Ψ磻?yīng)速率大小起決定性作用。如金屬與水反應(yīng)的速率：NaMgAl。（二）外因：化學(xué)反應(yīng)速率還受外界條件的影響。對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，改變外界條件可以改變化學(xué)反應(yīng)速率1、哪些外界條件影響化學(xué)反應(yīng)速率？（1）、主要因素：有濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等（2）、其它因素：固體表面積、光照、超聲波、放射線、溶劑、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、研磨等2、上述主要條件如何影響化學(xué)反應(yīng)速率？只考慮單一因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（其它因素保持不變），化學(xué)反應(yīng)速率變化的趨勢(shì)如下表所示：影響因素反應(yīng)物濃度c壓強(qiáng)p溫度T使用（正）催化劑化學(xué)反應(yīng)速率vvvvv適用范圍氣體或溶液氣體均使用有選擇性注：“”代表增大或加快，要點(diǎn)詮釋：外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響，具體解釋如下：（1）、在其它條件不變的情況下，濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響說(shuō)明：改變濃度只適用于當(dāng)反應(yīng)物為氣體或溶液時(shí)的反應(yīng)（不適用于固體或純液體）。在其它條件不變的情況下，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率。若反應(yīng)物為固體或純液體，只能改變其接觸面積；其濃度無(wú)法改變可視為常數(shù)，因此，改變固體或純液體反應(yīng)物的量不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。（2）、在其它條件不變的情況下，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響說(shuō)明：改變壓強(qiáng)只適用于反應(yīng)物有氣體參加的反應(yīng)（不適用于固體、純液體及溶液）。當(dāng)溫度一定時(shí)，若增大壓強(qiáng)，氣體體積縮小，氣體的濃度增大，因而使反應(yīng)速率加快。如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、純液體或溶液，由于改變壓強(qiáng)對(duì)它們的體積改變極小，因而對(duì)它們濃度改變可以忽略不計(jì)，可認(rèn)為壓強(qiáng)對(duì)它們的反應(yīng)速率無(wú)影響。強(qiáng)調(diào)：壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治鰤簭?qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)最終落實(shí)到濃度上，將壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為濃度問(wèn)題，由此判斷出對(duì)反應(yīng)速率有何影響。對(duì)于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況：恒溫時(shí)：縮小體積增大壓強(qiáng)濃度增大反應(yīng)速率加快恒溫恒容時(shí)：a充入氣體反應(yīng)物濃度增大速率加快b定容充入“惰性氣體”總壓強(qiáng)增大，但各氣體的分壓不變，即各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率也就不變。（把與化學(xué)反應(yīng)體系中各反應(yīng)成分均不起反應(yīng)的氣體統(tǒng)稱為“惰性氣體”）恒溫恒壓時(shí)：充入“惰性氣體”體積增大 各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減慢（3）、在其它條件不變的情況下，溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響說(shuō)明：升高溫度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響適用于任何反應(yīng)，即無(wú)論物質(zhì)狀態(tài)及反應(yīng)是放熱或吸熱，升高溫度，反應(yīng)速率都增大。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比較顯著，超過(guò)濃度、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響。溫度每升高10oC，反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的24倍。（4）、在其它條件不變的情況下，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑分為正、負(fù)催化劑，正催化劑能加快反應(yīng)速率，負(fù)催化劑能減慢反應(yīng)速率。如不特殊聲明，催化劑均指正催化劑。對(duì)于可逆反應(yīng)，催化劑可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。注意：催化劑參加了化學(xué)反應(yīng)，改變了反應(yīng)歷程，而催化劑本身在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變。3、課本中實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響：課本實(shí)驗(yàn)1：利用2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。在反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)開始一段時(shí)間反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快。答案：這是因?yàn)樯傻腗n2起催化作用，使反應(yīng)速率加快。課本實(shí)驗(yàn)2：利用Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 +S + H2O探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。如何比較該反應(yīng)進(jìn)行的快慢？答案：測(cè)定溶液出現(xiàn)混濁的時(shí)間，進(jìn)行比較。課本實(shí)驗(yàn)3：已知4H+ + 4I- + O2 = 2I2 + 2H2O，現(xiàn)有1mol/L KI溶液、0.1mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶液出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間與溫度的關(guān)系。答案：取等量的反應(yīng)物在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定溶液出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間。4、實(shí)例分析：采取如下措施，化學(xué)反應(yīng)速率的變化情況（1）對(duì)于不可逆反應(yīng)的分析，如對(duì)反應(yīng)：Zn+ 2HCl=ZnCl2 + H2采取單一措施（其它條件不變）反應(yīng)速率解釋原因加入大小相同的Zn 粒不變固體濃度無(wú)法改變預(yù)先把Zn 粒加工為Zn 粉增大反應(yīng)物總表面積增大加壓不變反應(yīng)物無(wú)氣體，反應(yīng)不可逆升溫增大升溫速率加快增加HCl濃度增大增大反應(yīng)物濃度速率加快增加ZnCl2濃度（加入ZnCl2固體）不變反應(yīng)不可逆及時(shí)排除H2不變反應(yīng)不可逆（2）、對(duì)于可逆反應(yīng)N23H22NH3 H0 已一定條件下達(dá)到平衡,進(jìn)行如下分析:V正V逆二者關(guān)系移動(dòng)方向N2 轉(zhuǎn)化率縮小容積（即加壓）V正V逆升溫V正V逆定V充入N2（N2濃度增大）V正V逆定V充入惰性氣體（濃度均不變）V正=V逆定壓充入惰性氣體（相當(dāng)于擴(kuò)大容積減壓）V正V逆分離出NH3（NH3（濃度降低）V正V逆注：“”表示增大，“”表示降低，“”表示不變5外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響規(guī)律的理論解釋：化學(xué)反應(yīng)速率表示單位體積內(nèi)活化分子之間發(fā)生有效碰撞的頻率。（1）、有效碰撞：反應(yīng)物分子不停地接觸、碰撞，具有較高能量及一定的相對(duì)取向的分子之間的碰撞，稱為有效碰撞，可認(rèn)為是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充要條件。（2）、活化分子：在相同溫度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，稱為活化分子。能夠發(fā)生有效碰撞的一定是活化分子，但是活化分子不一定發(fā)生有效碰撞。（3）、活化能：活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量之差。（4）、增大反應(yīng)物濃度可以增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目，從而增大化學(xué)反應(yīng)速率。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)也就是增大反應(yīng)物濃度。（5）、升高溫度使分子的平均能量升高，可以提高活化分子的百分?jǐn)?shù)，也增大了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目，從而增大化學(xué)反應(yīng)速率。（6）、使用催化劑都降低了活化能，使一部分原先的非活化分子變?yōu)榛罨肿樱岣吡嘶罨肿拥陌俜謹(jǐn)?shù)，增大了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目。注：活化分子的百分?jǐn)?shù)=活化分子數(shù)與分子總數(shù)之比。（7）、小結(jié)：各種外因影響化學(xué)反應(yīng)速率的微觀機(jī)理可利用簡(jiǎn)化的有效碰撞模型進(jìn)行解釋，如下表所示（只考慮單一因素的影響）：影響因素單位體積分子數(shù)目活化分子百分?jǐn)?shù)單位體積活化分子數(shù)目單位體積有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)物濃度c壓強(qiáng)p溫度T使用催化劑注：“”代表增大，“”代表不變。下圖中的虛線表示出使用催化劑后對(duì)化學(xué)反應(yīng)活化能的影響：催化劑能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，但不改變反應(yīng)的H(H=E2-E1)。一、選擇題：（每題有1-2個(gè)選項(xiàng)符合題意）1反應(yīng)C (s)+H2O (g)CO (g)+H2 (g)在一容積可變的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是（）A增加H2O (g)的量B將容器的體積縮小一半C保持容積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大D保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器的體積增大2在一定溫度下，向一個(gè)2 L的真空密閉容器中（裝有催化劑），通入2 mol N2和2 mol H2，發(fā)生反應(yīng)N2+3H22NH3，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始時(shí)的0.9倍。已知在此段時(shí)間內(nèi)以H2表示的平均反應(yīng)速率為0.1 mol / (Lmin)，則所經(jīng)過(guò)的時(shí)間為（）A1 minB2 minC3 minD6 min3對(duì)于反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H 1mol/L。C3的值如果是1.0mol/L，則第三種情況平衡時(shí)濃度也應(yīng)該為0.5mol/L，但是現(xiàn)在是0.6mol/L，所以一定是起始的濃度大了，才有可能在平衡時(shí)達(dá)到0.6mol/L。因此C3的值一定大于1.0mol/L2【答案】（1） （2）將鎂片改為鎂粉；增大鹽酸濃度；加熱；滴加幾滴CuSO4溶液（3）加水 加少量固體CH3COONa 降溫（任答2種即可）【解析】（1）CH3COOH是弱酸，存在電離平衡，部分電離，氫離子濃度較小，速率較慢，但電離出氫離子的總物質(zhì)的量與鹽酸相等。（2）滴加幾滴CuSO4溶液生成了銅，形成了原電池，反應(yīng)速率加快。（3）降低反應(yīng)物濃度或降溫均使反應(yīng)速率加快。3【答案】（1）降低了活化能（2）H2O2H+HO2（3）探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑（或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中）（4）堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率4【答案】（1）Zn+CuSO4=ZnSO4+CuZn+H2SO4=ZnSO4+H2（2）CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成Cu / Zn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率（3）Ag2SO4（4）升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的表面積等（5）30 10 17.5灰黑 暗紅當(dāng)加入一定量的CuSO4后，生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面，降低了Zn與溶液的接觸面積【解析】（4）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，則加快反應(yīng)速率的方法還有：增大反應(yīng)物濃度，升高溫度，使用催化劑，增大鋅粒的比