化學(xué)反應(yīng)碰撞理論ppt課件

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡化學(xué)反應(yīng)碰撞理論 主要知識點(diǎn) 反應(yīng)進(jìn)行的快慢 反應(yīng)進(jìn)行的程度 反應(yīng)進(jìn)行的方向 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡 復(fù)習(xí)要求 1 知道化學(xué)反應(yīng)速率的概念及定量表示方法 2 了解活化分子 活化能 有效碰撞等概念 3 理解濃度 壓強(qiáng) 溫度和催化劑等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 第一單元化學(xué)反應(yīng)速率 一 化學(xué)反應(yīng)速率 1 概念 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量 通常用來表示 單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加 3 單位 mol L S 或mol L min 或mol L h 4 特點(diǎn) 化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率 且均取正值 但在時間 速率圖像中某時刻對應(yīng)的速率為瞬時速率 在同一個反應(yīng)里 雖然用不同的物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定相同 但是它們表示的意義相同 且各物質(zhì)表示的速率比等于該反應(yīng)方程式的系數(shù)比 例 對于反應(yīng) mA nB pC qDV A V B V C V D m n p q 例1 某溫度時 在2L容器中X Y Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示 由圖中數(shù)據(jù)分析 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 反應(yīng)開始至2min Z的平均反應(yīng)速率為 0 05mol L min 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算 4 特點(diǎn) 用化學(xué)反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進(jìn)行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時 應(yīng)選擇同一物質(zhì)來比較 例2 反應(yīng)A 3B 2C 2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 v A 0 15mol L s v B 0 6mol L s v C 0 4mol L min v D 0 45mol L s 則該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)?4 特點(diǎn) 在一定溫度下 固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì) 物質(zhì)的量濃度視為常數(shù) 它們的反應(yīng)速率也視為常數(shù) 不用這些物質(zhì)表示反應(yīng)速率 如CaCO3 濃硫酸等 演練 將等物質(zhì)的量的A B混合于2L的密閉容器中 發(fā)生如下反應(yīng) 3A g B g xC g 2D g 經(jīng)5min后 測得D的濃度為0 5mol L 1 c A c B 3 5 C的平均反應(yīng)速率是0 1mol L 1 min 1 求 1 此時A的濃度及反應(yīng)開始前放入容器中A B的物質(zhì)的量 2 B的平均反應(yīng)速率 3 x值是多少 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算 二 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1 內(nèi)因 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的歷程 是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素 2 外因 濃度 壓強(qiáng) 溫度 催化劑等因素 1 反應(yīng)物分子間必須相互碰撞才有可能發(fā)生反應(yīng) 但不是每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng) 能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞 碰撞理論 2 有效碰撞必須滿足兩個條件 是發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量 是分子在一定的方向上發(fā)生碰撞 在化學(xué)反應(yīng)中 能量較高 有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子 活化分子的平均能量與普通反應(yīng)物分子的平均能量的差值稱為活化能 能量 反應(yīng)過程 E1 E2 反應(yīng)物 生成物 活化分子 活化能 活化分子變成生成物分子放出的能量 反應(yīng)熱 a 活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞 b 活化分子數(shù)越多 有效碰撞次數(shù)就越多 反應(yīng)速率就越快 說明 碰撞理論 歸納總結(jié) 一個反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程 普通分子 活化能 活化分子 合理取向的碰撞 有效碰撞 反應(yīng)物本身的性質(zhì) 活化能的大小 單位體積內(nèi)活化分子的多少 單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)的多少 化學(xué)反應(yīng)速率的快慢 內(nèi)因 決定一個化學(xué)反應(yīng)速率的因素 主要因素 無法改變 1 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 結(jié)論 其他條件不變 增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率加快 減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小 當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時 活化分子數(shù)相應(yīng)增加 單位體積內(nèi)分子數(shù)也增多 所以反應(yīng)速率必然增大 注意事項(xiàng) 1 此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng) 對于純液體或固體反應(yīng)物一般情況下其濃度是常數(shù) 因此改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率 一般來說 固體反應(yīng)物表面積越大 反應(yīng)速率越大 固體反應(yīng)物表面積越小 反應(yīng)速率越小 2 化學(xué)反應(yīng)為可逆反應(yīng) 反應(yīng)物或生成物濃度的改變 其正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率的變化也符合上述的規(guī)律 演練 pH相同 體積也相同的鹽酸與醋酸溶液 分別同時與過量的鋅粒 大小相同 反應(yīng) 正確的描述為 A 開始時產(chǎn)生氫氣的速率 v HCl v CH3COOH B 開始時產(chǎn)生氫氣的速率 v HCl v CH3COOH C 經(jīng)過7秒鐘產(chǎn)生氫氣的速率 v CH3COOH v HCl D 最終產(chǎn)生氫氣的量 n HCl n CH3COOH C 2 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 其他條件不變 氣體的壓強(qiáng)增大 氣體濃度增大 反應(yīng)速率加快 氣體體積減小 結(jié)論 其他條件不變 增大壓強(qiáng) 減小容器容積 反應(yīng)速率加快 減小壓強(qiáng) 增大容器容積 反應(yīng)速率減慢 注意事項(xiàng) 1 壓強(qiáng)對固體和液體 溶液 間的反應(yīng)無影響 2 對于有氣體參加的可逆反應(yīng) 增大壓強(qiáng) 正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率都增大 減小壓強(qiáng) 正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率都減小 3 注意 真 變和 假 變 若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即 真 變 否則是 假 變 如 2SO2 O22SO3A 恒壓時充入He B 恒容時充入He 注意事項(xiàng) AC 3 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 溫度升高 結(jié)論 其他條件不變 升高溫度反應(yīng)速率增大 降低溫度反應(yīng)速率減小 分子獲得更高的能量 碰撞頻率提高 有效碰撞頻率提高 反應(yīng)速率因此加快 1 一般 溫度每升高10 化學(xué)反應(yīng)速率增大到2 4倍 2 溫度對反應(yīng)速率影響的規(guī)律 對吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)都適用 3 反應(yīng)若是可逆反應(yīng) 升高溫度 正 逆反應(yīng)速率都加快 降低溫度 正 逆反應(yīng)速率都減小 注意事項(xiàng) C CO22CO反應(yīng) 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 的反應(yīng)速率為 1 N2 3H22NH3 正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 的反應(yīng)速率為 2 對于上述反應(yīng) 當(dāng)溫度升高時 1和 2的變化情況是 A 同時增大B 1增大 2減小C 同時減小D 1減小 2增大 A 4 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 加快化學(xué)反應(yīng)速率 減慢化學(xué)反應(yīng)速率 注 不說明指正催化劑 能量 反應(yīng)過程 E1 E2 反應(yīng)物 生成物 活化分子 活化能 活化分子變成生成物分子放出的能量 反應(yīng)熱 沒加催化劑 加了催化劑 使用催化劑 使發(fā)生反應(yīng)所需的活化能量降低 這樣會使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子 大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù) 從而使有效碰撞的幾率提高 因而使反應(yīng)速率加快 注意事項(xiàng) 1 同一催化劑能同等程度的改變化學(xué)反應(yīng)的速率 2 催化劑只能改變反應(yīng)速率 不能將不反應(yīng)變成反應(yīng)3 催化劑有一定的選擇性和活化溫度 5 其它 固體顆粒大小 光 電 射線等 進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn) 在A錐形瓶中放入10g塊狀CaCO3 在B錐形瓶中放入5g粉末狀CaCO3 分別加入50mL2mol L鹽酸 右圖中能正確表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是 C 各條件對速率的影響大小是 催化劑 溫度 濃度 壓強(qiáng) 體積變化引起的 各種影響都有其局限性 要針對具體反應(yīng)具體分析 總結(jié) 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 總結(jié) 增加 不變 不變 不變 不變 不變 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 不變 增加 增加 增加 增加 對于在一定條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng) 2SO2 O22SO3 改變下列條件可以提高反應(yīng)物中的活化分子百分?jǐn)?shù)的是 A 增大壓強(qiáng)B 升高溫度C 加入催化劑D 減小反應(yīng)物的濃度 BC 1 在C 固 CO2 氣 2CO 氣 的反應(yīng)中 現(xiàn)采取下列措施 1 增大壓強(qiáng) 2 增加碳的量 3 恒容下通入CO2 4 恒容下充入N2 5 恒壓下充入N2哪些措施能夠使反應(yīng)速率增大 為什么 答案 1 3 2 如下圖所示 相同體積的a c兩密閉容器 其中c容器有一