(共17张PPT)
化学反应速率
●钢铁的生锈
慢
●塑料的老化
慢
●食物的腐败
慢
●补牙材料的固化
快
●废弃塑料袋降解
慢
●酒精的燃烧
快
化学反应有快有慢
2、表示:
常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加
计算式为:
单位:
1、含义:用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
mol/(L·s)
mol/(L·min)
一、化学反应速率
c
t
v = ——
mol·(L·min)-1
mol·L-1·min-1
【注意】
①化学反应速率是标量,只取正值。
②化学反应速率有瞬时反应速率和平均反应速率,以上所表示的是某段时间内的平均反应速率。
③化学反应速率只适用于气体或溶液,固体或纯液体的浓度可视为常数,并不适用。
例1:在2L的密闭容器中充入2mol的氮气和8mol氢气,一定条件下发生反应,5min后,测得容器内生成的氨气的浓度为1mol/L。
问题1:分别用 N2、H2、NH3 的浓度变化表示的反应速率
问题2:以上三种的数值是否相等?是否矛盾?数值大小有何关系?
各物质反应速率之比 = 化学计量数之比
反应为:N2 + 3H2 2NH3
例2:已知反应A + 3B = 2C + D
(1)在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/(L·min),则此
段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率?
(2)①VA=1mol/(L·min) ②VB=2mol/(L·min) ③VC=0.2mol/(L·S)
三种情况所对应的化学反应速率由小到大为 。
反思: 比较反应的快慢 ①统一基准物质 ②统一单位。
化学反应速率的特点 — 同一反应中:
(1)可用不同物质来表示反应速率,但必须指明是用哪种物质来表示。
(2)各物质的化学反应速率比 = 化学计量系数比
例如:在反应aA + bB = cC + dD中,
v(A):v(B):v(C):v(D) = a : b : c : d
(3)不同物质表示的反应速率的数值可能相同,也可能不同,但意义相同,都表示该反应的化学反应快慢。
(4)比较同一反应在不同条件下的反应速率时应:
①统一基准物质②统一单位。
在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时,速率最快的是
A 镁 B 铝 C 钠 D 铁
二、影响化学反应速率的因素
化学反应速率是由反应物的性质决定的 内因是主要因素
外因因素:
现象 结论
实验1
实验2
实验3
升高温度,反应速率增大
热水中H2O2产生气泡速率快
加粉末的H2O2产生气泡速率快
加催化剂,反应速率增大
12%的H2O2产生气泡速率快
增大浓度,反应速率增大
实验1:取两支试管,各加入2mL5%的过氧化氢溶液,同时滴入2滴0.2mol/L氯化铁溶液。将其中一支试管放入冷水,另一支试管放入热水,观察并比较两支试管中的变化。
实验2:取两支大试管,分别加入5mL4%、5mL12%的过氧化氢溶液,再各加入几滴0.2mol/L氯化铁溶液,观察并比较两支试管中气泡生成的快慢。
实验3:取两支大试管,各加入5mL4%的过氧化氢溶液,用药匙向其中一支试管内加入少量二氧化锰粉末,观察发生的变化。
完成实验,分析影响过氧化氢分解反应速率的因素。
规律:当其它条件不变时,升高温度,化学反应速率增大。
降低温度,化学反应速率减小。
实验测得,温度每升高10度,化学反应速率通常增大原来的2~4倍。
注意:温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。
(1)温度对化学反应速率的影响
规律:当其它条件不变时,增大反应物的浓度,
化学反应速率增大。
减小反应物的浓度,化学反应速率减慢。
(2)浓度对化学反应速率的影响
规律:催化剂能改变化学反应的速率。
有的催化剂能加快化学反应的速率,叫正催化剂;有的催化剂能减慢化学反应速率,叫负催化剂。在实践中,如没有特殊说明,凡说催化剂都是指正催化剂。
催化剂中毒:催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏,这种现象叫催化剂中毒。
催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用,不同的催化剂对温度的要求不一样。
(3)催化剂对化学反应速率的影响
规律:当其它条件不变时,增大反应物的接触面积,化学反应速率增大。减小反应物的接触面积,化学反应速率减慢。固体颗粒越小,化学反应速率增大。固体颗粒越大,化学反应速率减慢。
(6)其他条件对化学反应速率的影响
(5)有固体参与的反应,接触面积、颗粒大小对化学反应速率的影响
(4)压强对化学反应速率的影响
规律:当其它条件不变时,增大压强(减少容器容积),相当于增大反应物的浓度,
化学反应速率增大。减小压强(增大容器容积),化学反应速率减慢。
容积不变,通入无关气体增大压强?压强不变,通入无关气体增大体积?
某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析:
1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率
2、该反应的化学方程式为:___________。
练习1
练习2
在25℃时,向100mL含HCl 14.6g的盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况),之后反应又进行了4s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:
(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为
(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为
(3)前2s与后4s比较,反应速率 较快,其原因可能
0.25mol/(L·s)
0.25mol/(L·s)
前2s
(4)能否用Fe表示化学反应速率吗?
注意:对于固体物质或气态反应中的液体物质,反应在其表面进行,它们的“浓度”是不变的,因此不用液体和固体表示化学反应速率。
在一密闭容器中来说,以下叙述错误的是
A.将碳块磨成粉状可以加快反应速率
B.升高温度可以加快反应速率
C.升高压强可以加快反应速率
D.增强碳的量可以加快反应速率
D
练习3
为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率,一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况,绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。
(1)在0~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的是__________时间段,收集到气体最多的是_________时间段。
(2)试分析三个时间段里,反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。
(3)在t4后,为什么收集到的气体的体积不再增加?
⑵开始时C(H+)大,该反应的反应速率大; t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了,反应速率减慢.
t1~t2
t1~t2
练习4