第五章 化学反应的速率(2012-4-27)
电化学 化学反应速率知识点
化学反应速率公式:ν=tc∆∆ 单位:mol·L -1·s -1 mol·L -1·min -1 平均反应速率 不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比)()(气气nY mX + )()(气气qW pZ +一.影响化学反应速率的条件对速率这部分内容,常用的一条规律是:同一化学反应的速率可以用不同的物质来表示,其数值可能不同,但意义可以一样;并且用不同物质表示的化学反应速率之比等于方程式中相应计量数之比。
另外,对于可逆反应,条件改变对速率的影响总是同方向的,V 正和V 逆的变化是增大都增大,减小都减小,决不会一个增大一个减小。
影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,但可以发生变化的是外界因素,常有如下方面: 1、浓度在其他条件不变时,增大反应物的浓度,会使单位体积所含活化分子数增多,有效碰撞次数增多,反应速率加快;减少反应物浓度,会使单位体积所含活化分子数减少,有效碰撞次数减少,反应速率减小。
2、压强在其他条件不变时,对于有气体参加的化学反应,增大压强,相当于增大气体浓度,反应速率加快;减小压强,相当于减小气体浓度,反应速率减小。
注意:对于参加反应的固体、液体或溶液,由于改变压强,对它们的浓度改变很小,可以认为它们的反应速率与压强无关。
对于气体反应体系,有以下几种情况:(1)恒温时:增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快。
(2)恒容时:①充入气体反应物浓度增大总压增大速率加快②充入“惰气”总压增大,但各分压不变,即各物质的浓度不变,反应速率不变。
(3)恒压时:充入“惰气”体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。
总之,压强改变,若引起浓度改变,速率则改变。
3、温度在其他条件不变时,温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2—4倍。
4、使用催化剂能改变化学反应的途径,使原来难以进行的化学反应分成几步易进行的反应,从而大幅度改变了化学反应的速率。
普通化学 第五、六章 化学平衡 化学反应速率
化学平衡常数
H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l) (1)
△r Gmθ (1) △r Gmθ (2)
Kθ (1)
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) (2)
Kθ (2)
△r Gmθ (2) = 2△r Gmθ (1)
- RT ln Kθ (2) = - 2RT ln Kθ (1)
三、多重平衡原理
反应系统中有一种(或几种)物质同时参与两个或 两个以上的化学反应,并共同达到平衡,这种平衡态称 为多重平衡。 若某反应是由几个反应相加(相减)而成,则该反 应的标准平衡常数等于各分反应的标准平衡常数之积 (之商)。
多重平衡原理
(1) S(s) + O2(g) = SO2(g) (2) SO2(g) + 1/2O2(g) = SO3(g) (3) S(s) + 3/2O2(g) = SO3(g) 反应 (3) = (1) + (2)
多重平衡原理:总反应是几个反应的加和, Kθ为
各反应Kθ的乘积;总反应是几个反应之差, Kθ为
各反应Kθ的商。
四、化学平衡的移动
化学平衡是一定条件下的动态平衡,条件 改变,化学平衡发生移动。影响化学平衡的外 界因素:
浓度
压力
温度
化学平衡的移动
由化学等温方程
△r Gm (T) = △r Gmθ(T) + RT lnQ (T)= RT ln[Q(T)/ Kθ (T)]
K1θ K2θ K3θ
K3θ=K1θ×K2θ
多重平衡原理
温度T 时,反应(1) K1θ; 反应(2) K2θ; 反应(3) K3θ 反应 (1) + (2) = (3) 反应 (2) - (1) = (3) 反应 (1) ×a - (2) = (3) K3θ=K1θ×K2θ K3θ =K2θ / K1θ K3θ =(K1θ)a / K2θ
05 第五章 化学动力学基础
(2.1 3.0) rH 2 0.1(mol L-1 s -1 ) 3 3
rNH 3 (0.6 0) 0.1(mol L-1 s -1 ) 3 2
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r kc ( NO)c(O2 )
2
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2.应用速率方程的注意事项
①反应物是气体时,可用分压代替浓度。
如基元反应:
2 NO( g ) O2 (g) → 2 N O2 (g)
r kc ( NO)c(O2 ) rp k p p ( NO) p(O2 )
2
2
②固体或纯液体不写入速率方程。
mol· -1· -1 L min
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1.1 平均速率
对任一化学反应:
aA bB
选用产物表示时, 取 + 号;选用反 应物表示时,取 - 号,目的是使 反应速率为正值。
在时间间隔△t内,其平均速率为:
c( A ) rA t c( B ) rB t
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1. 速率方程
如任意反应:aA + bB = dD + eE
速率可表示为:
r k c c
x A
y B
k 为反应速率常数;
x、y 分别为反应物A、B的反应级数;
x + y为反应的总级数。
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质量作用定律-古德贝格(Guldberg)
质量作用定律
描述:在一定温度下,对简单反应(或复合反应中 的基元反应), 化学反应的速率与以反应方程式中 化学计量数为指数的反应物浓度的乘积成正比。
高中化学教案:化学反应速率
高中化学教案:化学反应速率一、引言•化学反应速率是描述化学反应进行的快慢程度的量化指标。
•理解化学反应速率对于深入研究化学反应机理以及工业生产过程等有重要意义。
二、基本概念1.定义:化学反应速率表示单位时间内物质消耗或生成的量。
2.符号表示:通常用Δ[物质] / Δt来表示物质浓度的变化量与时间之比。
三、影响因素1.浓度:浓度高,分子碰撞频率增加,速率增加。
2.温度:温度升高,分子运动速度加快,碰撞频率和能量增加,速率增加。
3.催化剂:催化剂降低活化能,提高反应速率。
4.表面积:表面积大,有效碰撞数目增加,反应速率提高。
四、计算方法1.平均速率:根据实验数据计算单位时间内的平均变化量。
2.初始速率:通过实验数据初步确定在起始时刻的瞬时速率值。
五、实验设计1.实验目的:通过变化不同因素,观察其对反应速率的影响。
2.实验步骤:•选取合适的反应物浓度、温度、催化剂和表面积等条件。
•进行实验并记录数据。
•分析数据,计算反应速率,并比较不同条件下的结果。
六、示范实验1.实验材料:氢氧化钠溶液、盐酸溶液、实验器材等。
2.实验步骤:•在两个试管中分别加入一定量的氢氧化钠溶液和盐酸溶液。
•计时器开始计时,同时将两个试管倒置混合。
•观察产生气泡的数量和大小,并记录时间。
七、展示与讨论•利用实验数据绘制图表,分析不同因素对反应速率的影响程度。
•对比不同因素造成的速率变化,在现实生活中进行相关讨论。
八、扩展拓展1.反应机理:通过进一步研究,探究背后更深层次的物理和化学过程原理。
2.工业应用:了解反应速率对工业生产过程中优化反应条件的重要性。
九、总结•化学反应速率是研究化学变化快慢程度的重要指标,受到浓度、温度、催化剂和表面积等因素的影响。
•实验设计和数据分析是加深对化学反应速率理解的重要过程。
•进一步研究可以了解反应机理,并应用于工业生产中。
以上是关于高中化学教案:化学反应速率的简要介绍。
详细的教案内容需要根据具体情况进行进一步编写。
化学反应的速率方程与反应级数
化学反应的速率方程与反应级数化学反应是物质发生变化的过程,其中反应速率是描述反应进行快慢的重要参数。
而化学反应的速率方程与反应级数是定量描述反应速率的数学表达式。
本文将详细介绍化学反应的速率方程与反应级数的概念、推导以及实际应用。
一、速率方程的概念速率方程是描述化学反应速率与反应物浓度之间的关系的数学表达式。
它可以根据实验数据推导得出,是一种反应机理的数学描述。
速率方程通常以以下形式表示:v = k[A]^m[B]^n其中,v表示反应速率,k表示速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度,m和n分别表示反应物A和B的反应级数。
二、反应级数的概念反应级数是指反应物浓度对于速率方程中的各个反应物的指数。
它可以是整数、分数或负数。
反应级数的数值关系决定了反应速率随反应物浓度变化的趋势。
根据速率方程的形式,我们可以定性地推断反应级数。
当一个反应物的浓度变化对于反应速率的影响不大时,我们称其反应级数为零级。
当一个反应物的浓度变化与反应速率成正比时,我们称其反应级数为一级。
当一个反应物的浓度变化与反应速率成正比的平方时,我们称其反应级数为二级。
三、速率方程与反应机理速率方程反映了反应物浓度与反应速率之间的关系,而反应机理则是描述反应过程中各个步骤的详细步骤。
速率方程可以通过实验数据推导,但是反应机理需要进一步的研究和分析。
反应机理通常由多个元素反应步骤组成,每个反应步骤都有自己的反应速率。
在实际推导速率方程时,可以利用速率控制步骤的速率方程来推导整个反应的速率方程。
四、实际应用速率方程与反应级数在化学工程、药学、环境科学等领域具有重要的应用价值。
通过研究化学反应的速率方程和反应级数,我们能够更好地理解和控制化学反应的过程。
在化学工程中,通过掌握反应物浓度和温度对反应速率的影响规律,可以优化反应条件,提高反应效率。
药学领域中,研究反应速率方程和反应级数有助于合理设计药物剂型和控制药物释放速率。
在环境科学研究中,我们可以通过研究反应速率方程来评估和改善污染物的降解效率。
第五章 化学反应速度习题
第五章化学反应速度习题一.选择题下列说法错误的是( )A. 一步完成的反应是基元反应。
B. 由一个基元反应构成的化学反应称简单反应。
C. 由两个或两个以上基元反应构成的化学反应称复杂反应。
D. 基元反应都是零级反应。
若有一基元反应,X+2Y=Z,其速度常数为k,各物质在某瞬间的浓度:C=2mol·L-1 C=3mol·L-1C=2mol·L-1,则v为( )A. 12kB. 18kC. 20kD. 6k有基元反应,A+B=C,下列叙述正确的是( )A. 此反应为一级反应B. 两种反应物中,无论哪一种的浓度增加一倍,都将使反应速度增加一倍C. 两种反应物的浓度同时减半,则反应速度也将减半两种反应物的浓度同时增大一倍,则反应速度增大两倍,298K时,反应aW+bY=dZ的实验数据如下:初始浓度(mol·L-1 ) 初速度(mol·L-1 ·S-1 )C C1.0 1.02.4×102.0 1.0 2.4×101.02.0 4.8×101.0 4.0 9.6×10此反应对W,Y的反应级数分别为( )A. aB. bC. 0D. 1E. 2已知2A+2B=C,当A的浓度增大一倍,其反应速度为原来的2倍,当B的浓度增大一倍,其反应速度为原来的4倍,总反应为( )级反应.A. 1B. 2C. 3D. 0氨在金属钨表面分解,当氨的浓度增大一倍,其反应速度没有变化,则该反应属( )级反应,A. 0B. 1C. 2D. 无法判断已知:2NO+2H2=N2+2H2O,当反应容器体积增大一倍,其反应速度为原来的1/8,则该反应为( )级反应.A. 1B. 2C. 3D. 0下列叙述正确的是( )A. 反应的活化能越小,单位时间内有效碰撞越多。
B. 反应的活化能越大,单位时间内有效碰撞越多。
C. 反应的活化能越小,单位时间内有效碰撞越少。
化学反应速率知识点笔记
化学反应速率知识点笔记
化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
反应速率受多种因素影响,包括温度、浓度、催化剂等。
以下是关于化学反应速率的一些知识点笔记:
1. 定义,化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或生成物生成的量。
通常用物质的浓度变化来表示。
2. 反应速率的计算,反应速率可以通过观察反应物浓度的变化来计算。
对于消耗反应物A和生成物B的反应,反应速率可以表示为,速率 = -Δ[A]/Δt = Δ[B]/Δt,其中Δ[A]和Δ[B]分别表示反应物A和生成物B的浓度变化,Δt表示时间变化量。
3. 影响因素:
温度,一般来说,温度升高会加快反应速率,因为温度升高会增加分子的平均动能,促进反应物分子间的碰撞。
浓度,反应物浓度越高,反应速率越快,因为反应物分子之间的碰撞频率增加。
催化剂,催化剂可以降低反应活化能,从而加快反应速率,但催化剂本身不参与反应。
4. 反应速率方程式,对于复杂的反应,可以通过实验数据推导出反应速率方程式,这可以帮助我们理解反应机制和预测反应速率随时间的变化。
5. 反应动力学,反应速率的研究属于反应动力学的范畴,通过实验数据和理论模型来探讨反应速率与反应物浓度、温度等因素之间的关系。
总结,化学反应速率是一个重要的研究对象,了解反应速率的影响因素和计算方法对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
希望以上笔记能够帮助你更好地理解化学反应速率的相关知识。
化学中的化学反应速率(化学知识点)
化学中的化学反应速率(化学知识点)化学反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的速率。
反应速率的快慢对于化学反应的研究和应用具有重要的意义。
本文将介绍化学反应速率的定义、影响因素以及如何测定反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在一定条件下,反应物消失或产物生成的速率。
一般情况下,反应速率可以通过反应物消失的速率来描述,以此来衡量反应进行的快慢。
化学反应速率可以用如下公式来表示:速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间的变化量。
速率的单位可以是摩尔/升·秒(mol/L·s)、分子/升·秒(molecules/L·s)等。
二、影响化学反应速率的因素化学反应速率受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面。
1.反应物浓度:当反应物浓度增加时,反应物之间的碰撞频率增加,从而增加了反应的可能性,使得反应速率加快。
2.温度:提高温度会增加反应物的动能,使反应物之间的碰撞更加频繁且具有更高的能量。
因此,温度升高会加快反应速率。
3.催化剂:催化剂可以降低反应的活化能,使反应物更容易发生反应。
催化剂的存在可以提高反应速率,而不参与反应本身。
4.表面积:反应物的表面积越大,反应物颗粒之间的碰撞频率就越高,反应速率也会增加。
5.反应物的物理状态:气相反应相较于固相反应和液相反应具有更高的反应速率,因为气态分子之间的自由运动能带来更频繁的碰撞。
三、测定反应速率的方法测定反应速率是研究反应动力学的重要手段,常用的方法有以下几种。
1.逐点法:在反应过程中,定时取样,通过测定不同时间点上反应物消失或产物生成的量来计算反应速率。
2.连续监测法:利用分光光度计、电导计等仪器对反应过程进行实时监测,获得反应物浓度的变化曲线,从而计算反应速率。
3.消失溶液平行测定法:将相同溶液分装到多个容器中,分别对不同容器中的反应液进行逐点法测定并计算平均速率,以提高测定结果的准确性。
化学反应速率计算
化学反应速率计算化学反应速率是指反应物质浓度随时间变化的快慢程度。
反应速率的计算可以通过观察反应物的消失速率或生成物的出现速率来进行。
在化学反应速率的计算过程中,需要考虑到化学反应的物质的量及其摩尔数之间的关系,以及温度、压力、催化剂等因素对反应速率的影响。
一、反应速率的定义与计算方法反应速率是单位时间内反应物消失的量或生成物出现的量。
反应速率的计算方法根据反应的摩尔反应式来确定。
以一般的反应式A+B→C+D为例,反应速率可表示为以下四种方式:1.反应物消失速率:速率=-Δ[A]/Δt=-1/a·Δ[A]/Δt=-1/b·Δ[B]/Δt,其中a,b为反应物的系数。
2.生成物形成速率:速率=Δ[C]/Δt=1/c·Δ[C]/Δt=1/d·Δ[D]/Δt,其中c,d为生成物的系数。
3.反应物消失速率与生成物形成速率之间的关系:根据化学反应的平衡态,有bΔ[B]/Δt=aΔ[A]/Δt=cΔ[C]/Δt=dΔ[D]/Δt。
4.反应物与生成物的摩尔比之间的关系:根据化学反应的摩尔比,有aA=bB=cC=dD。
二、速率常数与速率方程速率常数是指在一定温度下反应物质的浓度每秒钟减少或增加的量。
在进行反应速率的计算时,可以根据实验测量数据来求解速率常数的数值。
通常情况下,速率常数的数值与温度有关,即速率常数与温度呈指数关系。
速率方程是通过实验测量反应速率随反应物质浓度的关系而得出的表达式。
一般情况下,速率方程可以通过实验数据拟合得到,并且可以通过实验测定反应物质浓度随时间的变化来验证速率方程的有效性。
三、影响反应速率的因素影响反应速率的因素有很多,常见的主要因素包括浓度、温度、压力、催化剂等。
这些因素会改变反应物质的活性,从而影响反应物质浓度的变化速率。
1.浓度:反应速率随着反应物质浓度的增加而增加,这是因为更多的反应物质会提供更多的反应机会,从而增加反应速率。
反应速率与反应物质浓度之间的关系可以通过实验测量来确定。
化学反应速率知识整理及习题
化学反应速率知识点讲解考点一、化学反应速率1.定义:单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化(以单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示),用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
2.表达方式tA c v A ∆∆=)(,式中Δc(A)表示物质A 的物质的量浓度的变化,单位为mol/L ,Δt 表示时间,单位为s (秒)、min (分)、h (时)。
v(A)表示物质A 的化学反应速率。
单位是mol/(L ·s)或mol/(L ·min)或mol/(L ·h)。
3.化学反应速率的规律 同一化学反应,用不同物质的物质的量浓度的变化表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的计量数之比。
这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
如:对于化学反应:a A(g) + b B(g) = c C(g) + d D(g),则存在v(A):v(B):v(C):v(D) = a :b :c :d 。
注意:⑴化学反应速率均为正值;⑵化学反应速率通常是指某种物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是指某一时刻的瞬时速率;⑶由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯固体和纯液体参加的反应,一般不用纯固体或纯液体来表示化学反应速率⑷对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其速率的值可能不同,但这些不同的数值表示的是同一个化学反应在同一段时间内的反应,所以为相同的速率。
所以比较速率时不能只看速率的数值,还要说明是用哪种物质表示的速率。
考点二、影响化学反应速率的因素 主要因素为内因:参加化学反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要原因。
反应的类型不同,物质的结构不同,都会导致反应速率的不同。
外因的影响:1.浓度对化学反应速率的影响⑴结论:当其他条件不变时,增加物质的浓度可以加快化学反应速率。
减小物质的浓度可以使化学反应速率减慢。
⑵理论解释:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的,当增大反应物的浓度时,活化分子数增多,因此有效碰撞次数增多,所以化学反应速率加快。
基础化学第二版习题答案
基础化学第二版习题答案第一章:原子结构与元素周期表1. 根据质子数确定元素:- 质子数为1的元素是氢(H)。
- 质子数为6的元素是碳(C)。
2. 元素周期表中元素的排列规律:- 元素按照原子序数递增排列。
- 元素周期表分为s区、p区、d区和f区。
3. 元素周期表中的族和周期:- 每个周期代表一个电子壳层。
- 每个族代表一个价电子层。
第二章:化学键与分子结构1. 离子键与共价键的区别:- 离子键是由正负离子之间的静电吸引力形成的。
- 共价键是由两个原子共享电子对形成的。
2. 极性分子与非极性分子:- 极性分子具有不对称的电荷分布。
- 非极性分子的电荷分布是对称的。
3. 分子间作用力:- 包括氢键、范德华力等。
第三章:化学计量学1. 摩尔的概念:- 摩尔是化学中用于表示物质量的单位。
2. 摩尔质量的计算:- 摩尔质量是元素的相对原子质量,以克/摩尔为单位。
3. 化学方程式的平衡:- 确保方程式两边的原子数相等。
第四章:溶液与溶解度1. 溶液的类型:- 包括水溶液、有机溶液等。
2. 溶解度的定义:- 溶解度是在特定条件下,物质在溶剂中的最大溶解量。
3. 溶液的浓度表示方法:- 包括摩尔浓度、质量浓度等。
第五章:化学反应速率与化学平衡1. 反应速率的影响因素:- 包括温度、浓度、催化剂等。
2. 化学平衡的定义:- 反应物和生成物的浓度不再随时间变化的状态。
3. 勒夏特列原理:- 描述了化学平衡对系统条件变化的响应。
第六章:氧化还原反应1. 氧化与还原的定义:- 氧化是电子的损失,还原是电子的获得。
2. 氧化还原反应的平衡:- 涉及电子的转移,需要考虑电子的平衡。
3. 氧化还原电位:- 描述了氧化还原反应的倾向性。
第七章:酸碱平衡1. 酸与碱的定义:- 酸是能够释放氢离子的物质,碱是能够释放氢氧根离子的物质。
2. pH的定义:- pH是溶液酸度的度量,表示为氢离子浓度的负对数。
3. 缓冲溶液:- 能够抵抗小量酸或碱添加引起的pH变化。
化学反应速率公式
化学反应速率公式化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的量。
在化学反应中,反应速率与反应物浓度之间存在一定的关系,这种关系可以用反应速率公式来表示。
在不同类型的反应中,反应速率公式的形式也会有所不同。
1. 反应物浓度对于反应速率的影响反应速率与反应物浓度之间的关系可以通过速率方程式来描述。
以一般的化学反应A + B → C为例,反应速率公式可写为:v = k[A]^m[B]^n其中,v表示反应速率,k为速率常数,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度,m和n分别表示反应物A和B的反应级数。
根据速率方程式,我们可以得出以下结论:- 当反应物浓度增加时,反应速率也会随之增加。
- 反应物浓度的不同对反应速率的影响可能不同,反应级数可以反映这种关系。
- 反应级数可以通过实验确定,一般情况下与反应物的化学式有关。
2. 温度对于反应速率的影响温度是影响反应速率的重要因素之一。
根据阿伦尼乌斯方程,反应速率与温度之间存在指数关系。
阿伦尼乌斯方程表示如下:k = A * exp(-Ea / RT)其中,k为速率常数,A为指前因子,Ea为活化能,R为气体常量,T为反应的绝对温度。
从阿伦尼乌斯方程可以看出:- 随着温度的增加,反应速率常数k也会增加。
- 指前因子A表示在反应物发生碰撞前的概率因子,与温度无关。
- 活化能Ea表示反应物转化为产物所需要的最小能量,温度增加会降低活化能,从而提高反应速率。
3. 其他影响反应速率的因素除了反应物浓度和温度,还有许多其他因素可以影响化学反应速率,如催化剂、表面积、压力等。
这些因素可以通过改变反应的条件来调控反应速率。
- 催化剂:催化剂能够提供新的反应途径,降低反应的活化能,从而加快反应速率。
- 表面积:反应物的表面积越大,反应物与反应物之间的碰撞概率越高,反应速率也会增加。
- 压力:在液体或固体反应中,增加压力可以增加反应物之间的碰撞频率,进而提高反应速率。
综上所述,化学反应速率公式可以通过速率方程式来描述,反应速率与反应物浓度和温度之间存在一定的关系。
化学反应速率的计算公式
化学反应速率的计算公式
化学反应速率(Reaction rate)通常定义为反应物消失或产物增加的速率,通常表示为单位时间内反应物消失或产物增加的量。
化学反应速率的计算公式可以根据不同反应类型和反应机理而有所不同,但最常见的化学反应速率计算公式是:
速率(Rate)=反应物消失的量/时间或产物生成的量/时间
其中,反应物和产物的量可以用不同的物理量来表示,如物质的质量、摩尔数、体积等。
时间单位可以使用秒、分钟、小时等。
通常情况下,化学反应速率的单位是摩尔/升·秒或分子/升·秒。
在化学反应速率的计算中,可以通过实验测量反应物的消失量或产物的生成量来确定速率,也可以使用理论计算方法来预测速率,例如使用速率常数和反应物浓度来推导速率公式。
同时,化学反应速率的计算还受到反应温度、反应物浓度、催化剂、反应物物理状态等因素的影响。
1/ 1。
化学反应速率
化学反应速率化学反应速率是指反应物质在单位时间内消耗或形成的量。
反应速率的大小与化学反应进行的快慢有关,可以通过实验来确定。
本文将介绍化学反应速率的概念、影响因素以及如何测量和调控反应速率。
一、化学反应速率的定义化学反应速率是指在单位时间内反应物质的消耗或生成速度。
一般用反应物浓度的变化量来表示,可以通过下式计算:反应速率= ΔC/Δt其中,ΔC表示反应物浓度的变化量,Δt表示时间间隔。
反应速率越大,反应进行得越快,反之亦然。
二、影响化学反应速率的因素1. 浓度:反应物浓度越高,反应速率越快。
这是因为高浓度意味着反应物分子碰撞的几率增加,从而增加了反应速度。
2. 温度:温度升高会导致分子动能增加,分子碰撞频率增加,反应速率增加。
根据阿伦尼乌斯方程,温度每升高10摄氏度,反应速率会增加2倍至3倍。
3. 催化剂:催化剂是能够改变反应机理、降低活化能的物质。
添加催化剂可以提高反应速率,但催化剂本身在反应中不参与化学变化。
4. 表面积:反应物分子在固体表面上的反应速率比在液体中要快。
这是因为固体表面积大,反应物分子易于吸附在固体表面上进行反应。
三、测量和调控1. 实验测量:可以通过实验来确定反应速率。
例如,在固定温度下,测量反应物浓度随时间的变化,根据测得的数据计算反应速率。
2. 温度控制:调控反应温度可以改变反应速率。
通过改变温度,可以调节反应的快慢,实现对反应速率的控制。
3. 催化剂的使用:添加催化剂可以提高反应速率。
选择适当的催化剂,可以加快反应速度,提高反应效率。
4. 反应物浓度调节:调节反应物浓度也可以改变反应速率。
增加反应物浓度可以加快反应速率,减少浓度则相反。
结语化学反应速率是化学反应进行的快慢的量化指标,受多种因素影响。
了解化学反应速率的概念和影响因素,对于实际应用具有重要意义。
实验测量和调控反应速率是化学研究和工业生产中常用的手段,可以根据实际需要选择合适的方法来控制反应速率。
第五章 化学动力学1
基元反应
反应物微粒(分子、原子、离子、自由基等) 在碰撞直接作用并即刻转化为产物(一步完成) 的反应称为基元反应(elementary reaction)。否 则,就是非基元反应。
机理方程的每一步骤都是基元反应,所有这 些基元反应表明了从反应物到生成物所经历的整 个过程,所以反应机理又称为反应历程。
综合以上两种情况,有:
aA bB cC P
微分速率方程:
- dcA dt
kAcA2
定积分
cA - dcA
c cA,0
2 A
t
0 kAdt
积分速率方程:
1 cA
1 cA,0
kAt
二级反应的特征
1. 反应速率常数 k 的量纲 为[浓度]-1 [时间]-1;
2. 1/cA与 t 为线性关系,其斜率为 kA ,
A
t
0 kAdt
(其中kA ak)
得
ln cA,0 cA
kAt
or cA cA,0 exp(kAt)
或 ln cA ln cA,0 kAt
实例
某抗菌素在人体血液中消耗呈现简单 级数的反应,若给病人在某时刻注射后, 在不同时刻t测定抗菌素在血液中的浓度c, 得到数据如下:
t/h
由一级反应速率方程 ln cA,0 kt cA
当 cA,0 1 时,有 cA 0.67
易知:
t 1 ln cA,0 k cA
=
1 1.2110-4
ln
0.671
3300年
核心内容(二)
一级反应: 1. 定义及常见反应 2. 微分速率方程 3. 积分速率方程 4. 特征(量纲、线性关系、半衰期) 5. 实例解答
《化学反应速率》说课稿3篇
《化学反应速率》说课稿3篇《化学反应速率》说课稿1一、教学内容分析1、教材地位分析:本说课内容是高中一年级第二学期第五章第二节第一课时。
本节内容是全新的知识,这节课通过对化学反应速率的学习,对影响化学反应速率因素作综合归纳和提升,为以后继续学习化学*衡的学习提供知识和方法的铺垫。
本节内容以生活现象为背景,学习化学反应速率,使知识与背景相辅相成,促进学生对知识的理解与记忆,同时也强化了知识的应用。
2、教材处理的指导思想和方法二期课改的化学学科提出,实验是化学学科的特点,在化学学科中以实验探究为突破口,努力培养学生的探索习惯、创新意识和科学态度,注重科学过程和学习过程的统一。
培养学生学习化学的兴趣,注重促进学生科学精神和人文精神的协调发展。
我在处理这一节教材时本着两个指导思想:第一是注意线索清晰使教师指导下的学生的探索活动更条理化、系统化;第二要符合研究性学力的培养要求,注意学生的思维能力、解决实际问题能力的培养。
具体的处理方法是:以生活常识及图片分析的方式引导学生认识化学反应速率,并以此为核心构建整个课堂教学的大背景。
意在突出知识源于生活,又可应用于解决生活中的问题。
为了体现这种意图,也为了培养学生的科学探索精神和解决实际问题的能力,我将教学分为三个阶段:对化学反应速率的定义、对影响化学反应速率因素的探讨、对具体题目作总结性回顾,培养学生的化学学习能力。
3、重、难点分析本节的教学重点是对影响化学反应速率因素的分析,同时这也是本节的难点所在。
化学反应速率是典型的基本概念和基本理论,内容比较抽象,但又是学习化学*衡的基础,因此是本节的重点,但对学生来说抽象的知识在认知和理解上都存在着困难,故它也是本节的教学难点所在。
4、教学目标的确立在上述的总体分析和二期课改思想的指导下确立本节课的教学目标为:[认知性学习目标]:(1)掌握化学反应速率的概念(2)理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响及其原因[技能性学习目标]:(1)学会控制某一变量进行对比实验(2)培养学生实验技能,观察、思维能力和分析、解决问题的能力[情感性学习目标]:(1)通过小组讨论、小组实验,提高学生的参与度和协作精神(2)通过从现象到本质的分析,培养学生科学的思维方式二、教学方法分析:1、总体的教学构想及构想依据总的教学构想是:第一,以激发学生的学习动机为序幕,培养学生研究性学力为暗线,充分运用多媒体等教学手段通过提问、思考、讨论等多种形式,激发学生的`学习兴趣,调动学生的非智力因素,促进学生研究性学力的培养。
化学反应速率新概念
化学反应速率新概念考试要求学生学会描述化学反应速率,以及它的表达式、表达式和单位,学会利用化学反应速率进行简单计算。
影响化学反应速率的因素也是高频考点。
了解影响化学反应速率的因素,尝试用化学反应速率解释生产生活中的实际问题。
1.化学反应速率(1)概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.单位是mol/(L·s)(2)计算公式:某物质X的化学反应速率:注意①化学反应速率的单位是由浓度的单位和时间的单位决定的,在计算时要注意保持时间单位的一致性.②对于某一具体的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.如对于下列反应:mA + nB = pC + qD③化学反应速率不取负值而只取正值.④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率.表达式:△v(A)=△c(A)/△t对于可逆反应:mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g)(1)用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质化学式前的化学计量数之比.即:有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q(2)各物质的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比(3)反应物的平衡量=起始量-消耗量生成物的平衡量=起始量+增加量阿伏加德罗定律及其三个重要推论:①恒温、恒容时:Bp任何时刻时反应混合气体的总压强与其总物质的量成正比;②恒温、恒压时:即任何时刻时反应混合气体的总体积与其总的物质的量成正比;③恒温、恒容时:即任何时刻时反应混合气体的密度与其反应混合气体的平均相对分子质量成正比.日常生活和生产中我们会遇到很多化学反应,有的反应进行地轰轰烈烈,而有些反应却是在潜移默化中完成的。
学习_第五章 化学反应的速率
应用过渡态理论讨论 化学 反应速率时,可将反应过 程中体系势能变化情况, 表示在 反应进程 — 势能图上。
以反应
E E活
O N…O… C O
Ea
Ea ′
E反 NO2
CO
E产
+ rH
NO + CO2
E E活
O N…O…C O
反应进程可概括为: a) 反应物体系能量升
Ea
Ea′ 高,吸收 Ea ;
变成切线t 0,即l:i m0
[O2 ] t
[O2]
割线的极限是切线,所以割线
AB 的斜率 k 的极限是切线的斜
率。 率是
故 t0
时t0t 0时的刻瞬,时曲速线率的切线。的斜
t0
从瞬时速率的定义,可以归纳出瞬时速t 率的求法:
( 1 ) 做浓度 — 时间曲线图 ;
( 2 ) 在指定时间的曲线位置上做切线 ;
2 NO2 ( g ) —— N2O4 ( g ) rGm = - 4.78 kJ ·mol - 1 实际上,反应速率相当快。 热力学讨论可能性;动力学讨论现实性。
§1 反应速率概念
化学反应有快有慢。木材的氧化,点燃则反应极快;而 在潮湿空气中的氧化则很慢。的确有快慢之分。要表征这种 快慢,则要有速率的概念。
rGm = - 334 kJ·mol-1
该反应的可能性足够大,只是反应速率不够快,不能在 尾气管中完成,以致散到大气中,造成污染。若能寻找催化 剂,使上述反应有足够高的速率,就是重要的成果。
有些反应,如橡胶的老化,人们又常常希望它慢一些。 所以研究反应速率理论是完全必要的。
一 碰撞理论
化学反应的发生,总要以反应物之间的接触为前提,即 反应物分子之间的碰撞是先决条件。没有粒子间的碰撞,反 应的进行则无从说起。
化学反应速率的控制与调节
● 06
第六章 总结与展望
化学反应速率的 基本概念
化学反应速率是指单 位时间内反应物消耗 或生成物产生的量。 它可以通过实验方法 测定,是化学动力学 研究的重要内容之一。 了解反应速率的基本 概念对于控制和调节 化学反应至关重要。
化学反应速率的控制与调节
汇报人:XX
2024年X月
目录
第1章 化学反应速率的概念 第2章 化学反应速率的调节 第3章 化学反应速率的控制 第4章 化学反应速率的实验技术 第5章 化学反应速率的前沿研究 第6章 总结与展望
● 01
第1章 化学反应速率的概念
化学反应速率的定义
01 反应速率的概念
速率常数与活化能
反应速率研究的未来发展
01、
智能化技术
人工智能
机器学习
02、
实验方法
原位实时监测
高通量筛选
03、
新材料应用
纳米材料
生物材料
04、
综合应用
多学科交叉 产业化合作
反应速率研究所面临的挑战
数据获取
数据获取的困难 性
技术推广
技术推广的难度
模型建立
模型建立的复杂 性
如何解决反应速率研究中的关键 问题
应用领域
反应速率动力学 模型的实际应用
建模方法
如何建立反应速 率动力学模型
反应速率调控的新方法
量子理论
基于量子理论的 反应速率调控方
法
技术展望
反应速率调控领 域的前沿技术展
望
基础化学大一第五章知识点
基础化学大一第五章知识点第一节:化学反应速率与速率常数化学反应速率是指单位时间内反应物消失的数量。
速率常数是指在一定条件下,反应物浓度为单位浓度时,反应速率的比例常数。
第二节:化学反应速率的影响因素1. 反应物浓度:浓度越高,反应速率越快。
2. 温度:温度升高,反应速率增加。
3. 催化剂:催化剂可以降低反应活化能,提高反应速率。
第三节:化学平衡1. 反应物和生成物浓度达到一定比例时,反应处于化学平衡。
2. 平衡常数(Kc)表示反应物浓度与生成物浓度的比例关系。
3. 影响化学平衡的因素包括温度、压力和浓度。
第四节:化学反应的热效应1. 反应物与生成物之间的化学反应会产生热效应。
2. 发热反应:反应产生热量,温度升高。
3. 吸热反应:反应吸收热量,温度降低。
第五节:化学反应的化学平衡常数化学平衡常数(Kc)的定义为反应物浓度与生成物浓度的比例。
第六节:氧化还原反应1. 氧化反应:物质失去电子。
2. 还原反应:物质获得电子。
3. 氧化剂:接受电子的物质。
4. 还原剂:提供电子的物质。
第七节:电解质和非电解质1. 电解质:在溶液中能够导电的物质。
2. 非电解质:在溶液中不能导电的物质。
第八节:电化学反应1. 电化学反应是指在电解池中发生的氧化还原反应。
2. 阳极:发生氧化反应的电极。
3. 阴极:发生还原反应的电极。
第九节:电化学电池1. 电化学电池是利用化学反应产生电能的装置。
2. 电池由阳极、阴极和电解质溶液组成。
第十节:配位化合物1. 配位化合物是由一个中心离子和若干个配体组成的化合物。
2. 配位数是指一个中心离子周围配位体的个数。
本文对大一基础化学第五章的知识点进行了全面的介绍。
通过对化学反应速率、化学平衡、化学反应的热效应、氧化还原反应、电解质和非电解质、电化学反应、电化学电池以及配位化合物等知识点的阐述,帮助读者理解和掌握这些重要概念。
通过学习这些知识,将有助于打好基础化学的基础,为将来的学习和研究奠定坚实的基础。
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T1:lnk1 = Ea /RT1 + lnA
T2: lnk2 = Ea/RT2 + lnA
T T 1 2 2 . 303 R T1T 2 Ea
(1)两式相减,求k2或Ea:
lg
k2 k1
=
(2) 作图法求Ea :
lgk= Ea /2.303RT + lnA
催化剂毒物 如CO可使合成氨铁催化剂中毒
催化剂:存在 少量就能加快反应 而本身最后并无损 耗的物质。
催化反应和原反应的能量图 加入催化剂,改变了反应的途径,降低了活化能,使 活化分子组的百分数增多,导致反应速率加快。
(1) ∵ Eac(催化)<Ea (未催化); ∴k (催化)>k (未催化)。 (2) ∵正反应的Ea –Eac =逆反应的E’a -Eac’ ;∴催化剂既 能加快正反应速率也能加快逆反应速率。 (3) ∵催化的Eac -Eac’ =未催化的Ea –E’a ;∴催化剂能缩 短平衡到达的时间,但不能改变平衡状态,反应的 rHm不变、 rGm不变 。
1
2 4 min
v ( N 2 O 5 ) : v ( NO 2 ) : v ( O 2 ) 2 : 4 : 1( 对应反应系数之比
)
对于反应:aA + bB
1 cA a dt 1 a vA 1 b 1 cB b dt vB 1 g
gG + hH
1 cG g vG dt 1 h vH , 1 cH h dt ( 均为正值 )
18
如果 T = 773 K(工业生产中合成氨反应时的温度),可得:源自2 1 2 . 0 10
7
催化剂的主要特征
(1)改变反应途径,降低活化能,使反应速率增大 (2)只能改变达到平衡的时间而不能改变平衡的状态 (3)有特殊的选择性 (4)对某些杂质特别敏感
助催化剂 合成氨的铁催化剂α-Fe — Al2O3 — K2O中α- Fe是主 催化剂, Al2O3 、K2O等是助催化剂。
1.00
0.50 0.25
0
1.0 1.5
( 0 .5 1 .0 ) 20
( 0 . 25 0 . 5 ) 42
0
0.25 0.38
用N2O5计算反应速率:
0 2 (min),
2 4 (min),
0 . 25 mol L min
1
1
1
0 . 125 mol L min
ln k2 k1 ln
2 1
E a, 1 E a, 2 R T
当 T = 298 K,可得:
1 1
ln
2 1
(254 146) 1000 J m ol 8 .3 1 4 J m o l K
1
298 K
4 3 .5 7
故
2 1
8 . 0 10
反应物浓度增大,反应速率会增大。因为单位体积 内活化分子组的数目增多,有效碰撞的频率增大使反应 速率增大。 我们把反应物分子在有效碰撞中一步直接转化为生 成物分子的反应称为基元反应。 例如: 反应(1) 2NO N2O2 , 反应(2) NO2+CO NO +CO2
酶促反应E+S ES,均为基元反应。 (一个反应是否为基元反应由实验来确定).
例题:某反应温度从27℃升至37℃时,其速率常数 增加一倍,求此反应的活化能。
解:
lg 2 1 310 300 2 . 303 8 . 314 300 310 Ea
得:
Ea = 5.36104 Jmol1 = 53.6 kJmol1
3-3.催化剂对反应速率的影响
1 1
因此,该反应的瞬时反应速率:
vN
2
O5
0 . 22 mol L
1
min
1
§5.2
反应速率理论简介
2-1.碰撞理论
首要条件-----碰撞。
(1) 能量因素
活化分子:具有足够高的能量、 能够发生有效碰撞的分子。
活化能Ea:使1mol具有平均能量 (Em)的分子转化成活化分子(能量 为E0)所需吸收的最低能量。 即:Ea=E0-Em 。 活化分子百分数: 图中阴影面积与总面积之比。
1、反应物浓度与反应速率的关系
质量作用定律:基元反应的反应速率与各反应物浓度以反应 方程式中系数为乘幂的积成正比。 例如:基元反应 aA+bB gG+hH
速率方程:
v=k· a(A) · b(B) c c
∴反应(1):v=k· 2(NO) ; 反应(2):v=k· (NO) · c c c(CO); 酶促反应:v=k· (E) ·c(S) c 2、反应的速率常数 K:称为反应速率常数。与浓度和反应时间无关,与温度有关。 k的物理意义:反应物的浓度为单位浓度时(1mol· -1)的反应速率。 L k的单位:视“a+b”而定。 k的单位为“mol· -1· -1”,称为零级反应: L min “min-1”,一级反应;“L· -1· -1”,二级反应 mol min
小结: 升高温度:活化分子百分数增大,所以反应速率增大; 增大浓度:活化分子总数增多,所以反应速率增大; 加入催化剂:活化能降低,活化分子百分数增大, 所以反应速率增大。
例: 计算合成氨反应采用铁催化剂后在 298 K和773 K时反应 速率各增加多少倍?设未采用催化剂时 Ea1 = 254 kJ.mol-1,采用 催化剂后 Ea2 = 146 kJ. mol-1。 解:设指前因子 A 不因采用铁催化剂而改变,则根据阿仑尼乌 斯公式 可得:
用不同的物质表示反应的速率常数k的数值不同,它们之 间存在系数关系。
1 a kA 1 b kB 1 g kG 1 h kH ,
3、反应级数
速率方程:
v=k· a(A) · b(B) c c
a:称为反应对物质A的级数,b:称为反应对物质B的级数。 a+b:称为反应的总级数。
习题6:
3-2 温度对反应速率的影响
O 2:
1 .5 1 .0 42
0 . 25 mol L min
1 1
1
1
2 4 min
0 . 25 0 20
42
0 . 125 mol L min
1
0 2 min
0 . 38 0 . 25
0 . 0625 mol L min
平均速率:指某一段时间内反应速率的平均值。
v单位:mol· -1·-1 、mol· -1· -1 或 mol· -1·-1 L s L min L h
例:2N2O5(g)
t(min) N2O5(mol.L-1)
4NO2(g)+O2(g)
NO2mol.L-1
在340K测得:
O2mol.L-1
0
2 4
一般来说,温度升高反应速率加快。 当体系的温度升高,体系的平均能量增加,增加了活化分子组 的百分数。有效碰撞频率增加,反应速率大大加快。 温度每升高10K,反应速率一般增加24倍。
1889年,阿仑尼乌斯 公式
K:速率常数;A:指前因子;R:摩尔气体常数;
T为热力学温度;Ea为活化能。
可见,T↑ ,则k↑;v ↑ Ea↑,则k↓;v ↑ 。
气体分子的能量分布曲线
2-2.过渡态理论
Ea1为正向反应的活化能; Ea2为逆向反应的活化能; “活化配合物” rHm:反应热效应 rHm=Ea1Ea2 ∵Ea2>Ea1,∴rHm< 0;
正反应为放热反应。逆反应
的rHm>0;为吸热反应。
反应历程-势能图
§5-3 影响反应速率的因素
3-1 浓度对反应速率的影响
1
结论:1.反应速率v随反应时间t变化。 2.可采用反应中任一物质表示反应速率v, 它们 数值之间存在比例关系的。即反应系数关系。
上述反应,可用N2O5计算反应速率,也可用NO2和O2计算
NO 2:
1 .0 0 20
0 . 50 mol L min
1
1
0 2 min
反应速率可由实验来确定: 平均速率可由实验数据直接计算,
而瞬时速率只能通过作图计算.
例:反应 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)
A
以t为横坐标,cN2O5为纵坐标作图。 可由A点(A点对应第1分钟)的斜率计 算出第1分钟N2O5的瞬时反应速率:
得:斜率 dc N 2 O 5 dt 0 . 22 mol L min
第五章 化学反应的速率
§5.1 化学反应速率的定义及其
表示方法
§5.2 反应速率理论简介 §5.3 影响反应速率的因素
§5.1 化学反应速率及其表示法
一、反应速率
v 的定义:
单位时间内某反应物浓度的减少值或某生成 物浓度的增加值。
C t
C 2 C1 t 2 t1
注意:V 均为正值