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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解化學(xué)反應(yīng)分為簡單反應(yīng)和復(fù)雜反應(yīng)。2.了解反應(yīng)速率的概念.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。能用反應(yīng)速率表達式進行簡單的計算;理解同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值不一定相同,但表示的意義相同。3.理解濃度、壓強、溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響,能利用上述結(jié)論分析具體的化學(xué)反應(yīng)。4.理解化學(xué)平衡與反應(yīng)速率之間的聯(lián)系。知識梳理1.___________________稱為基元反應(yīng);___________________稱為反應(yīng)歷程,也稱為________;___________________________稱為總反應(yīng);____________________稱為復(fù)雜反應(yīng)。__________和__________決定一個反應(yīng)的反應(yīng)歷程,而反應(yīng)歷程的差別又造成了反應(yīng)速率的不同。2.化學(xué)反應(yīng)速率:計算公式_______________同一反應(yīng),用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時,數(shù)值_________,但意義_____,故在應(yīng)用時應(yīng)指明______.用不同物質(zhì)表示同一化學(xué)反應(yīng)的速率,其速率之比等于__________________________。對于反應(yīng)aA+bBcC+dD,也可表示為V=______________________________。3.外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)內(nèi)因:參加反應(yīng)的物質(zhì)的_______是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。(2)外因:=1\*GB3①濃度:增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率_________.固體或純液體量的改變_______(會,不會)引起濃度的變化,_______(會,不會)引起化學(xué)反應(yīng)速率的改變。對于反應(yīng):H2O2+2HI
H2O+I2,在HI濃度一定時,H2O2濃度每增加一倍,反應(yīng)速率就增加一倍;在H2O2濃度一定時,HI濃度每增加一倍,反應(yīng)速率也增加一倍.則該反應(yīng)的速率方程為:V=k______________.k稱為__________,表示____________________.k越大,反應(yīng)進行得______,k與濃度________(有關(guān),無關(guān)),但受________________________等因素的影響。=2\*GB3②溫度:溫度是通過影響____________,而影響反應(yīng)速率的.升高溫度,反應(yīng)速率________.對于某一可逆反應(yīng),升高溫度,正反應(yīng)速率_______,逆反應(yīng)速率________,改變的倍數(shù)_________(相同,不同)。升溫時,平衡向_______(吸熱,放熱)方向移動,即吸熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)______(等于,大于,小于)放熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù).=3\*GB3③催化劑:是_____________________________________,是通過________________________而提高化學(xué)反應(yīng)速率的。催化劑使正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率改變的程度_______(相同,不同)。它______(能,不能)改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),______(能,不能)改變平衡轉(zhuǎn)化率。催化劑具有選擇性.4.影響化學(xué)平衡的因素aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)改變條件V正變化V逆變化說明V正、V逆關(guān)系平衡移動情況溫度溫度升溫ΔH>0ΔH<0降溫ΔH>0ΔH<0濃度增大反應(yīng)物濃度減小生成物濃度增大生成物濃度減小反應(yīng)物濃度壓強壓強增大壓強a+b>c+da+b<c+d減小壓強a+b>c+da+b<c+d催化劑學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.方法導(dǎo)引(1)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算和外界條件對可逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律是本節(jié)的重點.(2)化學(xué)反應(yīng)速率是用來表示化學(xué)反應(yīng)進行的快慢程度的,同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)所表示的化學(xué)反應(yīng)速率可能不同。同一反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)比。運用此規(guī)律,可由一種物質(zhì)的反應(yīng)速率求其它物質(zhì)的反應(yīng)速率,也可根據(jù)速率之比確定方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)。(3)濃度對可逆反應(yīng)速率的影響:可逆反應(yīng)同時包含兩個反應(yīng),因而必須分清某物質(zhì)是哪一反應(yīng)的反應(yīng)物,如2SO2+O22SO3,SO2是正反應(yīng)的反應(yīng)物,增大SO2的濃度的瞬間V正增大,V逆不變;而增大SO3濃度的瞬間V正不變,V逆增大.溶液和氣體可改變濃度;純液體和固體的濃度為常數(shù);固體反應(yīng)物的表面積越大,反應(yīng)速率越大;反應(yīng)速率與產(chǎn)物的濃度無直接關(guān)系。(4)無特別指明時,增大壓強均指壓縮體積;壓強對反應(yīng)速率的影響,實際上是濃度對反應(yīng)速率的影響,因此反應(yīng)物是固體或液體時,改變壓強對反應(yīng)速率無影響;用其它方式(壓縮體積或擴大體積之外)改變壓強,需具體分析反應(yīng)物濃度是否改變。改變條件速率不變:如容積不變時充入惰性氣體速率改變改變條件速率不變:如容積不變時充入惰性氣體速率改變程度相同V正=V逆使用催化劑或?qū)怏w體積無變化的反應(yīng)改變壓強程度不同V正≠V逆平衡不移動濃度壓強溫度平衡移動:平衡不移動應(yīng)用上述分析問題時應(yīng)注意=1\*GB3①不要把V正增大與平衡向正反應(yīng)方向移動等同起來,只有V正>V逆時,才使平衡向正反應(yīng)方向=2\*GB3②不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來,只有當(dāng)反應(yīng)物總量不變時,平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高;當(dāng)增大一種反應(yīng)物濃度,使平衡向正反應(yīng)方向移動時,會使另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高.2.例題解析例1.反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為:①v(A)=0。15mol/(L·S)②v(B)=0.6mol/(L·S)③v(C)=0.4mol/(L·S)④v(D)=0。45mol/(L·S)。其中,反應(yīng)進行得最快的是()A①B②C③D④解析:本反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別用四種物質(zhì)表示,由于該反應(yīng)的計量系數(shù)之比不等于1,因此不能根據(jù)題干中的數(shù)據(jù)進行相對大小的比較,必須將其折算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,才能比較其相對大小。若以物質(zhì)A為標(biāo)準(zhǔn),將其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用A物質(zhì)表示的速率,則有:v(A):v(B)=1:3,則②表示的v(A)=0.2mol/(L·S)v(A):v(C)=1:2,則③表示的v(A)=0.2mol/(L·S)v(A):v(D)=1:2,則④表示的v(A)=0。225mol/(L·S)答案:D例2.反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行,下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是()A.增加C的量B將容器的體積縮小一半C.保持體積不變,充入N2使體系壓強增大D保持壓強不變,充入N2使體系體積增大解析:C為固體反應(yīng)物,增加其用量對反應(yīng)速率幾乎無影響;容器的體積縮小一半相當(dāng)于壓強增大一倍,濃度增大,正、逆反應(yīng)速率均增大;體積不變,充入N2使體系壓強增大,但反應(yīng)混合物濃度未改變,反應(yīng)速率基本不變;充入N2使容器容積增大,總壓強不變,但反應(yīng)混合物濃度同等程度減小,正、逆反應(yīng)速率均變慢。答案:A、C例3.反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g)在不同溫度下(T1和T2)產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量n(Z)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如右圖。下列判斷正確的是n(Z)tT1T2A。T1<Tn(Z)tT1T2B.T1〉T2,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.T1>T2,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D。T1〈T2,逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)解析:對化學(xué)平衡的函數(shù)圖象分析一般要抓住以下幾個方面:(1)看圖象:一看面(即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義),二看線(即線的走向和變化趨勢),三看點(即起點、折點、交點、終點),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。(2)在化學(xué)平衡圖象中,先出現(xiàn)拐點的反應(yīng)則先達到平衡,可表示溫度高(如上圖)或壓強大。由圖可知,T1時先達到平衡,而無論正反應(yīng)是放熱還是吸熱,升高溫度都會增大反應(yīng)速率,因此T1>T2,產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量在高溫T1時比低溫T2時小,說明降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。答案:C例4.某化學(xué)反應(yīng)2AB+D在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表:
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:(1)在實驗1,反應(yīng)在10至20分鐘時間內(nèi)平均速率為______________mol/(L·min).(2)在實驗2,A的初始濃度C2=________mol/L,反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是
.(3)實驗3的反應(yīng)速率為V3,實驗1的反應(yīng)速率為V1,則V3
V1,且C3
1。0mol/L(填>、=、<)。(4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應(yīng)是_____反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。理由是___________________.解析:本題應(yīng)從化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、化學(xué)平衡移動原理等方面考慮.(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的概念可求實驗1反應(yīng)在10~20min時間內(nèi)的反應(yīng)速率。(2)分析實驗1和實驗2可知,兩實驗達平衡后,A的平衡濃度相同,則A的起始濃度必然相等。從題干可以看出,實驗1和實驗2達到平衡的時間不同,說明實驗2中隱含條件,既能加快反應(yīng)速率,又不影響化學(xué)平衡。(3)由實驗1數(shù)據(jù)分析:2AB+D起始濃度(mol·L—1)1。000轉(zhuǎn)化濃度(mol·L—1)0。50.250。25平衡濃度(mol·L—1)0.50。250。25K===0。25由實驗3數(shù)據(jù):2AB+D起始濃度(mol·L—1)C300
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