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1、第七章化学反应速率与化学平衡 课题第一课时化学反应速率及其影响因素 复习目标 （1）了解化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法。 （2）了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 （3）理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。 （4）了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。 教学重点化学反应速率的概念、化学反应速率的定量表示方法，外界条件对化学反应速率的影响 教学难点外界条件对化学反应速率的影响 教学过程 【知识精讲】 1、化学反应速率 （ 1）化学反应速率的表示方法 通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的
2、增加来表示化学反应速率。 （ 2）表达式 c v t （ 3）单位 mol L -1 S-1； mol L1 min1；mol/(L h)等。 （ 4）意义 衡量化学反应进行的快慢程度。 （ 5）特点 同一化学反应用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示意义相同。因此，在表示 化学反应速率时，必须注明是以哪种物质作标准的。 对 于 任 一 化 学 反 应 ： aA +bB=cC +dD可 用(A)、 (B)、 (C) 、 (D)表 示 其 速 率 ， 则 有 (A): (B): (C): (D)= a:b:c:d，即化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比（还可等于 其学其
3、浓度变化之比或物质的量变化之比）。 【注意】 一般来说，化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢。因此，某一段时间内的反应速率，实际是 一段时间内的平均速率，而不是指瞬时速率。 固体或纯液体（不是溶液），其浓度可视为常数，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 （ 6）化学反应速率大小的比较 由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同，所以比较反应的快慢不能只看数值 的大小，而要进行一定的转化。 看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。 换算成同一物质表示的速率，再比较数值的大小。 比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aAbB=cCdD，比较 v(A) a 与 v(B)
4、 b ， 若v(A) a v(B) b ，则 A 表示的反应速率比B 的大。 注意外界条件对化学反应速率的影响规律。 2、影响反应速率的因素 （ 1）有效碰撞理论 有效碰撞 反应物分子间能发生化学反应的碰撞。 发生条件： a、发生碰撞的分子具有较高的能量；b、分子在一定的方向上发生碰撞。 活化分子 化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。 活化能 活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差（用Ea 表示，其单位为kJ/mol） 。活化能越大， 反应越难进行。如图 图中： E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1E2。(注：E2为逆反应的活 化能 ) （2）影响化学
5、反应速率的因素 内因 ：反应物的性质是反应速率大小的决定因素。 外因 ：主要因素有浓度、温度、压强、催化剂等。 浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快。 温度：其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快。一般来说，温度每升高10，反应速率增 大为原来的24 倍。 压强：其它条件不变时，增大压强，对于有气体物质参加的化学反应，反应速率加快。 催化剂：使用正催化剂，能加快反应速率。未特别指明时，均指正催化剂。 【特别提醒】 解释化学反应速率快慢的链条思维：活化能活化分子 有效碰撞 化学反应速率。 【总结】 影响 外因 单位体积内 有效碰撞次数化学反应速率 分子总数活化分子数活化分子
6、百分数 增大反应物浓度增加增加不变增加加快 增大压强增加增加不变增加加快 升高温度不变增加增大增加加快 使用催化剂不变增加增大增加加快 【注意】 气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应 )时对反应速率的影响 （1）恒容：充入“ 惰性气体 ” 总压增大 物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。 （2）恒压：充入“ 惰性气体 ” 体积增大 物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。 【方法精讲】 1、化学反应速率图像在解题过程中的应用 速率 时间图像定性揭示了v正、v逆随时间 (含条件改变对速率的影响)而变化的规律， 体现了外界条件改 变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。 平
7、衡体系条件变化速率变化平衡变化 速率变化曲 线 任一平衡体系 增大反应物的 浓度 v 正、v逆均增大， 且 v正 v逆 正向移动 减小反应物的 浓度 v 正、v逆均减小， 且 v逆 v正 逆向移动 任一平衡体系 增大生成物的 浓度 v 正、v逆均增大， 且 v逆 v正 逆向移动 减小生成物的 浓度 v 正、v逆均减小， 且 v正 v逆 正向移动 正反应方向为气体 体积增大的放热反 应 增大压强或升 高温度 v 正、v逆均增大， 且 v逆 v正 逆向移动 减小压强或降 低温度 v 正、v逆均减小， 且 v正 v逆 正向移动 任意平衡或反应前 后气体化学计量数 和相等的平衡 正催化剂或增 大压强
8、v 正、v逆同等倍数 增大 平衡不移动 负催化剂或减 小压强 v 正、v逆同等倍数 减小 2、影响化学反应速率的因素的探究 影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件， 探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理 实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。 解答此类试题时，要认真审题， 清楚实验目的， 弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表， 确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出 规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在
9、分析相关数据时，要注意题给数据的有效 性。 （ 1）常见考查形式 以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对反应的影响。 给出影响化学反应的几种因素，让学生设计实验分析各因素对反应的影响。 （ 2）解题策略 确定变量 解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 定多变一 在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关 系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影 响因素与所探究问题之间的关系。 数据有效 解答时注意选择数据(或设置实验 )要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断
10、。 【典例精讲】 【例 1】反应 4A(g)+5B(g) = 4C(g)+6D(g)在 5L 的密闭容器中进行，半分钟后，C 的物质的量增加了0.3mol 下列论述正确的是（） A、A 的平均反应速率是0.010 mol/(Ls) B、容器中含D 的物质的量至少为0.45 mol C、容器中A、B、C、D 的物质的量比一定是4:5:4:6 D、容器中A 的物质的量一定增加了0.3mol 【答案】 B 【解析】依据化学平衡的三段式列式，半分钟后，C 的物质的量增加了0.3mol； 4A（g）+5B（g） 4C （g）+6D（g） 起始量（ mol）x y 0 0 变化量（ mol）0.3 0.3
11、75 0.3 0.45 平衡量（ mol）x-0.3 y-0.375 0.3 0.45 A.A 的平均反应速率=0.3mol (5L 30s)=0.0020 molL -1 s-1；A 项错误； B.起始量不定，容器中含 D 物质 的量至少为0.45 mol，B 项正确； C.起始量不知，容器中A、B、C、D 的物质的量的比不一定是4：5： 4：6，C 项错误； D.容器中 A 的物质的量一定减少了0.30 mol ，D 项错误；答案选B。 【例 2】2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是（） A催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B增大反应体系的
12、压强，反应速率一定增大 C该反应是放热反应，降低温度将缩短反应到达平衡的时间 D在 t1、t2时刻， SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔 t1t2内， SO3(g)生成的平均速率为 v 【答案】 D 【解析】 A、催化剂能同时改变正逆反应速率，错误；B、增大反应体系的压强，反应速率不一定增大，如 恒容条件下，充入稀有气体，压强增大，但反应速率不变，错误；C、降低温度，反应速率减慢，则达 到平衡的时间加长，错误；D、反应速率是在单位时间内物质浓度的改变量，所以时间间隔t1t2内， SO3(g)生成的平均反应速率为v，正确，答案选D。 【考题精练】 1下列说法正确的是（） A增大反应物
13、的浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大 B有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增加活化分子的百分数，从而使 反应速率增大 C升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率 【答案】 C 【解析】 A增大浓度，单位体积活化分子数目增多，但活化分子的百分数不变，使有效碰撞次数增大，反 应速率加快，故A 错误； B有气体参加的反应，增大压强，单位体积活化分子数目增多，从而使反应 速率增大，故B 错误； C升高温度，提供分子需要的能量，活化分子的百分
14、数增大，从而使有效碰撞 次数增大，则反应速率加快，故C 正确； D催化剂，降低反应所需的活化能，增大单位体积内活化分 子的百分数，但不能改变某一确定反应的H，故 D 错误；故选C。 2一定温度下，向容积为2 L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如 右图所示，对该反应的推断合理的是（） A该反应的化学方程式为3B4D 6A2C B反应进行到1 s时， v(A) v(D) C反应进行到6 s时， B 的平均反应速率为0.05 mol/(Ls) D反应进行到6 s时，各物质的反应速率相等 【答案】 C 【解析】 A、根据图像， A、D 为生成物， B、 C 为反应物，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比， 因此 A、 D、 B、 C 的系数之比1.2： 0.4： (10.4)： (10. 2)=6： 2： 3： 4， 因此反应方程式为3B+4C6A+2D ， 故错误； B、化学反应速率之比等于化学计量数之比，v(A) ：v(D)=3 ：1，故错误； C、根据化学反应速 率的定义， v(B)=(1 0.4)/(26)mol/(L s)=0.05 mol/(L s)，故正确； D、化学反应速率之比等于化学计量 数之比，故错误。