第7章 化学反应速率
2022化学第7章化学反应的速率限度与方向第2节化学反应的限度工业合成氨教案
第2节化学反应的限度工业合成氨考纲定位要点网络1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立.2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律.4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
可逆反应与化学平衡状态知识梳理1．可逆反应［辨易错]（1）2H2＋O22H2O为可逆反应。
（2）Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O为可逆反应.（3）2 mol SO2和2 mol O2在一定条件下的密闭容器中发生2SO2（g)＋O2(g)2SO3(g），平衡时的O2物质的物质的量为1 mol。
()［答案](1)×(2)×（3)×2．化学平衡状态（1)概念在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，反应物和生成物的浓度不再随时间的延长而发生变化，正反应速率和逆反应速率相等，这种状态称为化学平衡状态。
(2)建立在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下：以上过程可用如图表示：；若开始加入生成物,从逆反应建立平衡，则v.t图像为.因此，化学平衡状态的建立可以从正反应建立，也可以从逆反应方向建立，也可以从正、逆两反应方向同时建立，即平衡建立与反应途径无关。
（3）特征注意：化学平衡状态的两种标志错误
k的量纲：[c]-1[t]-1——与浓度有关。
2A → products
dc A 2 kcA dt
t dcA kdt 2 co cA 0 c
1 1 kt c c0
1 1 1 k ( ) t c c0
半衰期
1 1 1 k ( ) t c c0
1 1 1 1 t1 ( ) c k c0 kc0 0 2 2
Ea2
Ea1 E
A + BC 反应物
△H
AB + C 生成物 反应过程
活化能(Ea)：活化 配合物与反应物分子 平均能量之差。
反应焓变： ΔH=Ea1-Ea2 。
§7.3 浓度对化学反应速率的影响
一、元反应和复合反应
元反应：由反应物微粒(分子、原子、离子或 自由基)在碰撞时一步直接生成产物的反应 （简单反应）。
半衰期（half life）：反应物消耗一半所 需的时间。
c0 ln kt c c0 1 1 t 1 ln ln2 k c0 / 2 k 2
0.693 t1 k 2
一级反应半衰期为常数，与反应物的初始 浓度无关。
动力学方程图解
lnc
c0 ln kt c
lnc lnc0 kt
1 dcA 1 dcB 1 dcF 1 dcG ( ) ( ) ( ) ( ) a dt b dt f dt g dt
同一反应同一时刻，用不同物质浓度变化表示 反应速率时，数值可能不同，但意义相同。
二、以反应进度定义的反应速率
1 dξ 反应速率: = V dt
1 dnM 1 dcM V Mdt M dt
t
lgc与t呈线性关系：
斜率为-k，截距为lnc0
第七章 化学反应的速率
5．掌握浓度、温度及催化剂对反应速率的影响。
6．握温度与反应速率关系的阿仑尼乌斯经验公式，并 能用活化分子、活化能等概念解释浓度、温度、催化剂等 外界因素对反应速率的影响。
教学重点与难点
重 点： 1.反应机理的概念，有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子 的概念及其意义。 2 .浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响及浓度、温度对化学反 应速率影响的定量关系：质量作用定律，化学反应的温度因子，阿仑尼乌 斯方程及其应用。 难 点： 1.有效碰撞理论，过渡状态理论，活化能、活化分子的概念。 2.质量作用定律，阿仑尼乌斯方程。
碰撞的几何方位要适当.
对应2HI→H2+2I,若每次碰撞都反应,T=500℃,c (HI) =1.0×10-3 mol · dm-1, d (HI) =4.0×10-10m. 则理论碰撞次数和实际碰撞次数各为多少？
a -E RT
r=Z.P.f =Z P e
以碰撞频率公式计算：
2
这里，Z 碰撞频率， P 取向因子，f 能量因子
t1= 0 s t2=300 s
[ NO2 ] V ( NO2 ) t
V (O2 )
[O2 ] t
c1(N2O5) = 0.200 mol· L-1 c2(N2O5) = 0.180 mol· L-1
mol L-1 r ( N 2 O5 ) 300s
Question 2
所示反应图上哪一点代表反应中间产物 ？哪一点代表活化络合物？
2
3
势 能
1 4
反应过程
§7-3 影响化学反应速率的因素 §7-3-1 浓度对化学反应速率的影响 恒T,r取决C反， C反越大,r越快, 碰撞理论来解释: 恒T,对某一化学反应来说, C反一定,n活化分子%也 一定.增加C反, n活化分子%增大, 有效碰撞的频率增 大,r增大。
第7章 化学反应速率
§7.3 反应级数
• 速率方程式里浓度的方次叫作反应的级数。要正确写出速率 方程式表示浓度与反应速率的关系，必须由实验测定速率常 数和反应级数。 • 化学反应按反应级数可以分为一级、二级、三级以及零级反 应等。 各级反应都有特定的浓度－时间关系。确定反应级数 是研究反应速率的首要问题。
上述反应对反应物CO来说是1级反应，对反应物NO2 来说也 是1级反应，总反应为1＋1＝2级反应。
Question 1
反应速率表达式
反应 2W+X → Y+Z 哪种速率表达式是正确的？
a. b. c.√ d.
dc ( X ) dc (Y ) dt dt dc ( X ) dc (W ) dt dt dc ( Z ) dc (Y ) dt dt dc ( Z ) dc (W ) dt dt
d(H2O2) v＝－ ＝ k (H2O2) dt k:反应速率常数，也叫比速常数，可看作浓度为1 moldm－3 时 的反应速率。k 不随浓度而变，但受温度的影响，通常温度升 高， k 增大。
例 :CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) 反应物的浓度与初速率
甲 组 乙 组 丙 组
-
2.50103 8 60 ＝lg (0.40) 2.30 (C H Cl) = 0.12 mol· dm-3
2 5
k t 2.303
＝ - 0.92
② ③
0.010 2.50 103 t lg 3 min＝25 h t =1.5 × 10 0.40 2.30 0.693 0.693 t1 / 2 3 ＝277 min ＝4.62 h k 2.50 10
2NOg O2 g 2NO2 g
化学反应的速率
②活化络合物与反应物（产物）存在能垒，称正反应 （逆反应）的活化能。 活化能的本质，学术界至今尚未取得统一的认识。 3-3影响反应速度的外部因素 浓度、压强、温度、催化剂 一、浓度（压强）的影响 定量关系 1、速率方程 反应物浓度与反应速度的数学关系式。 反应 aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) V∝CAαCBβ= k CAαCBβ [说明] k 为比例常数，称速率常数 α、β为反应分级数， α+β为反应总级数
⑷从反应速度角度考虑 温度升高，速度增大，常温该反应速度小； 总压增加，速度增大，可加速达到平衡； 催化剂使用，提高反应速度； 增加水汽量可提高反应速度。综合反应条件： 解决冲突，考虑经济核算及操作控制。 投料比：CO : H2O=1 : 5~8，过多水汽温度难控制。 总压：5~7×105Pa 温度：多段变换处理。 高温变换，低温出料： 高温提高速度，迅速建立平衡，然后降温平衡 移动提高转化率。
第七章 化学反应的速率
化学反应速率的定义及表示方法
反应速率理论简介 – 碰撞理论 – 过渡状态理论 影响化学反应速率的因素 – 浓度的影响 – 温度的影响 – 催化剂的影响
化学反应速率的定义及表示方法
反应速度与热力学之间没有直接的联系。为什么？ 说明:计算常温反应2H2 + O2 2H2O(l) 的平衡常数。 思考:该条件实际反应情况与反应趋势。 3-1 反应速度的表示 1、定义：一定条件下，反应物转变为产物的快慢。 2、表示：单位时间某物质的浓度变化。 注意：①可用不同物质的浓度变化表示反应速度； ②其数值不一定相等，但意义相同，有关系 ③单位：mol/L· s 对大多数反应，物质浓度随时间的变化不是呈 线性关系故有平均速度和瞬时速度之分
07化学反应速率
复合反应
aA+bB→dD+eE
规则说明
v = k cm(A) cn(B)
（1）已知反应机制的复合反应可由质量作用定律推出 速率方程
（2）纯固体或纯液体反应物不写入速率方程
（3）溶剂参与反应，也不写入 不确定反应机制的复合反应的速率方程只能通过实验 获得！
取正号。
不同物质表示的反应速率不同，化学反应速 率指整个反应的速率，其数值只有一个，与反 应体系中选择何种物质表示反应速率无关，但 与化学反应的计量方程式写法有关。
aA+bB→dD+eE
1 dc( A) 1 dc(B) 1 dc(D) 1 dc(E)
v
a dt
b dt d dt e dt
二、反应的平均速率和瞬时速率
质量作用定律:只适用于基元反应
2、速率方程 速率方程：表示反应物浓度与反应速率间的定量关系。 （1）元反应
据质量作用定律可直写出速率方程式： NO2(g) + CO(g) = NO (g) + CO2 (g) v = k c(NO2) c(CO) aA+bB→dD+eE v = k ca(A) cb(B) 反应分子数 = a+b
ln c0 k t c
lg c0 kt c 2.303
c c0 ek t
lnc0 –lnc = k t
k 的单位：(时间)-1 以lnc ~ t作图得一直线，斜率为-k
半衰期
half life period
反应物 A 的转化率为50%时 所需的反应时间称为
t 1908~1980半衰期,用 1/ 2 表示
第七章__化学反应的速率
非基元反应的速率方程 I
非基元反应同样有速率方程，有两种方法获得，一种是当已 知其反应机理，由决速步骤通过平衡近似处理而得，如： (1)I2－→2I (2)2I－→I2 k1 (快反应) k2 (第一个的逆过程，快反应)
(3)H2+2I－→2HI
υ =k3C H2C 2I υ =k3C H2C 2I
1
0.113 0.039
2
0.080 0.028
3
0.056 0.020
4
0.040 0.014
—
表中的数据既可以求平均速率也可以求瞬时速率。如2分钟内：
υ(N2O5) =－ΔC (N2O5) /Δt = -（0.080-0.160)/2 = 0.04 m01．L —1.min —1 以N 205浓度为纵坐标，时间为横坐标，得到反应物浓度随 反应时间变化的C—t曲线。曲线上任一点的切线，其斜率等于 此点的瞬时速率：υ(N2O5)＝- dC(N2O5)/dt = 斜率
§7-3 影响化学反应速率的因素
化学反应速率首先决定于反应物的本性。对于某一指定的 化学反应，其反应速率还与浓度、温度，催化剂等因素有关。
3—1浓度对反应速率的影响
一，基元反应和复合反应 一步完成的反应称基元反应，由一个基元反应构成的化学 反应称为简单反应；而由两个或两个以上基元反应构成的化 学反应称为复合反应。 化学反应 ： H2(g)+C12(g)==2HCI(g)
例：乙醛分解反应测得不同浓度时的初始速率为如下表数值：
CCH3CHO/m 0.1
ol.L -1
0.2
0.3
0.4
υ/mol.L -1.S 0.20
-1
0.81
0.182
0.318
2022版步步高《大一轮复习讲义》人教版第7章 第33讲 化学反应速率
第33讲化学反应速率复习目标 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
2.了解反应活化能的概念，了解催化剂的重要作用。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学反应速率的概念及计算1．化学反应速率2．化学反应速率与化学计量数的关系同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能不同，但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
如在反应a A(g)＋b B(g)c C(g)＋d D(g)中，存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝a∶b∶c∶d。
3．化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如：反应 m A(g) ＋ n B(g) p C(g)起始浓度/mol·L －1abc 转化浓度/mol·L －1xnx m pxm某时刻浓度/mol·L －1a －xb －nx m c ＋px m(1)对于任何化学反应来说，都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率(×)错因：对于一些化学反应，也可以用单位时间内某物质的质量、物质的量、体积、压强的变化量来表示化学反应速率。
(2)单位时间内反应物浓度的变化量表示正反应速率，生成物浓度的变化量表示逆反应速率(×)错因：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加均表示正反应速率。
(3)化学反应速率为0.8mol·L －1·s －1是指1s 时某物质的浓度为0.8mol·L －1(×) 错因：0.8mol·L －1·s －1是指一段时间内的平均反应速率，不是即时速率。
(4)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快(×)错因：化学反应速率数值的大小和化学计量数有关，化学计量数越大，数值越大，速率之比等于化学计量数之比，但都表示该反应的反应速率。
高考化学总复习第7章化学反应速率和化学平衡第1节化学反应速率及其影响因素课件新人教版
图中：E1 为__正__反__应__的__活__化__能______，使用催化剂时的活化能 为___E_3______，反应热为__E_1_－__E_2____。
③有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1．增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所 以反应速率增大( × ) 2．N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0，其他条件不变时升高 温度，反应速率 v(H2)和 H2 的平衡转化率均增大( × ) 3．往锌与稀硫酸反应混合液中加入 NH4HSO4 固体，反应速 率不变( × ) 4．对于反应 2H2O2===2H2O＋O2↑，加入 MnO2 或降低温 度都能加快 O2 的生成速率( × )
考点一 化学反应速率
1．表示方法 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。
2．表达式
v＝ΔΔct，单位：_m_o_l_·_L_－_1_·__s－_1_或___m__o_l·_L_－_1_·__m__in_－。1 如密闭容 器中，合成氨的反应 N2＋3H2 2NH3，开始时 c(N2)＝ 8 mol·L－1，2 min 后 c(N2)＝4 mol·L－1，则用 N2 表示的反应 速率为__2_m__o_l·__L__－_1·__m__in__－_1 ___。
第七章·化学反应速率和化学平衡
第 1 节 化学反应速率及其影响因素
第七章·化学反应速率和化学平衡
【考纲要求】 了解化学反应速率的概念和定量表示方法。能正确计算
化学反应的转化率(α)。 了解反应活化能的概念，了解 催化剂的重要作用。 理解外界条件(浓度、温度、压强、 催化剂等)对反应速率的影响，能用相关理论解释其一般规 律。 了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究 领域中的重要作用。
第七章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡移动、化学反应的方向
4．反应的________是制约化学反应能 否自发进行的因素之一，除热效应外， 决定化学反应能否自发进行的另一个因 素是________，也就是熵变。熵变和 焓变是影响化学反应能否自发进行的因 素但不是________因素。因此要判断 化学反应能否自发进行要综合考虑这两 个方面的因素。 5．有些条件下，判断反应能否自发进行， 除了要考虑焓变和熵变之外还要考虑 ________。当ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0、 ΔS>0，反应能否自发进行要考虑
(2008·江苏南通5月)根据下列有关图像， 说法正确的是 ( )
A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡， 且该反应的ΔH<0 B．由图Ⅱ知，反应在t6时刻，NH3体积 分数最大 C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应体系压 强的措施 D．图Ⅲ表示在10 L容器、850°C时的 反应，由图知，到4 min时，反应放出 51.6 kJ的热量
5．(2009·合肥模拟)在密闭容器中通入 A、B两种气体，在一定条件下反应： 2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0；达 到平衡后，改变一个条件(X)，下列量(Y) 的变化一定符合图中曲线的是 Y (X ) 再加入 B的转化 A B 率 再加入 A的体积 B C 分数 增大压 A的转化 C
3．结合典型题目的分析解答，掌握典型 题目解题方法思路，平衡图象题的分析 方法思路(看懂图象、联想规律、作出判 断)。
一、影响平衡移动的外界条件 1．浓度：在其他条件不变时， ________或________，平衡正向移 动；________或________，平衡逆 向移动。 2．压强：对于________的可逆反应， 在其他条件不变时，增大压强，平衡向 ________的方向移动；减小压强，平 衡向________的方向移动。 对于________的可逆反应，在其他条
大学基础化学课件--工科-07化学反应速率与化学平衡
7.2.2 过渡态理论(活化配合物理论)
化学反应不是通过反应物分子间的 简单碰撞就能完成，而是在碰撞后 要经过一个由反应物分子以一定的 构型而存在的中间过渡状态(活化配合物)
O3(g) NO(g) NO 2 (g) O2 (g)
NO+O3
O ON O O
NO2+O2
E 活化络合物
Ea逆
以气体分子运动论为基础 主要用于气相双分子反应
O3(g) NO(g) NO 2 (g) O2 (g)
有效碰撞：能发生反应的碰撞 临界能(或阈能)：分子发生有效碰撞
必须具备的能量 活化分子：能发生有效碰撞的分子
或：具有等于或大于临界能的分子
活化能(Ea)：活化分子的平均能量E *与反
(activated energy) 应物分子的平均能量E 之差
Ea E * E
注：大多数反应的活化能在60~250kJ·mol-1之间
E 活化分子
Ea,逆
Ea正
E生成物
E 活化分子
Ea正 Ea逆
E反应物
E反应物
E生成物
(1) r Hm E(生成物) E(反应物) Ea正 Ea逆 (2) 可逆反应中，吸热反应的活化
能总是大于放热反应的活化能
ÊÔ Ñé ±à ºÅ
1 2 3 4 5
cH2 /(mol L1) 0.0060 0.0060 0.0060 0.0030 0.0015
cNO/(mol L-1)
0.0010 0.0020 0.0040 0.0040 0.0040
/(mol L1 s1) 7.9 107
单位：mol·L-1 a、c分别称为反应对反应物A和C的级数
第7章 专题讲座(七) 化学反应速率、化学平衡的图像特点及解题思路
动，正反应为放热反应。
②图乙中，p1＞p1，增大压强，α（A）升高，平衡正向移 动，则正反应为气体体积缩小的反应。
5. 恒温（压）线 已知不同温度下的转化率—压强图像或不同压强下的转
化率—温度图像，推断反应的热效应或反应的气体物质
间化学计量数的关系。
解答这类图像题应注意以下四点：
(1) 此类图像中，每一个曲线均为相同温度下不同压强时的
D.同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加
解析：本题考查的知识点是化学平衡的移动，意在考查
考生的分析判断能力。可逆反应中，催化剂只能改变化
学反应速率，A错；由两个图像可知，M的体积分数随着 温度升高而降低，即温度升高，平衡右移，故平衡时生 成物Q的体积分数增加，B正确；同为650℃、z＝2.0，压 强为1.4 MPa时，y（M）＝30%，而压强为2.1 MPa时，
平衡大，判断条件改变的方向（如温度是升高还是降低， 压强是变大还是变小等）；由改变条件瞬间v（正）和v （逆）的相对大小判断平衡移动的方向。
3. 全程速率—时间图像 这类图像，解题时抓住各阶段的主要矛 盾，认真分析。如Zn与足量盐酸反应，
反应速率随时间变化情况如图Ⅲ。在A
B段（v渐增），因为反应是放热反应，随着反应的进 行，温度增高，导致反应速率渐增；BC段（v渐小）， 则主要是因为随着反应的进行，溶液中c（H＋）渐小， 导致反应速率的渐小。
不变的密闭容器中充入H2和I2， 发生反应H2（g）＋I2（g） 2HI（g）；ΔH＜0，当达到平衡 后，t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反 应条件，使容器内压强增大（如图所示），下列说法正 确的是 （ ）
A.容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B.平衡不移动，混合气体密度不变 C.H2转化率增大，HI平衡浓度减小
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。
化学第七章 化学反应速率和化学平衡 第24讲 含答案
第24讲化学平衡状态化学平衡的移动考纲要求1。
了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2。
掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对化学平衡的影响，能用相关理论解释其一般规律.4。
了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一可逆反应与化学平衡建立1．可逆反应（1)定义在同一条件下,既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2）特点①二同：a。
相同条件下；b。
正、逆反应同时进行.②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于（填“大于"或“小于”)100%。
（3)表示在方程式中用“”表示。
2．化学平衡状态(1）概念一定条件下的可逆反应中,正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持不变的状态。
（2）化学平衡的建立(3)平衡特点3．判断化学平衡状态的两种方法(1)动态标志:v正＝v逆≠0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质：必须标明是“异向"的反应速率关系.如a A＋b B c C＋d D,v正Av逆B＝错误!时，反应达到平衡状态。
（2)静态标志：各种“量”不变①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色（某组分有颜色)不变。
总之，若物理量由变量变成了不变量,则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能作为平衡标志。
（1)2H2O错误!2H2↑＋O2↑为可逆反应(×)(2)二次电池的充、放电为可逆反应（×)（3）对反应A（g)＋B（g）C(g）＋D(g)，压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态（×）（4)对于NO2（g）＋SO2(g)SO3(g）＋NO(g)反应,当每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2时，说明反应达到平衡状态(×）(5）化学平衡状态指的是反应静止了,不再发生反应了(×)(6)对于A（g）＋B（g)2C(g）＋D(g）反应,当密度保持不变,在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作为达到化学平衡状态的标志（×）（7)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO2（g）＋O2（g)2SO3（g），当SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等时，反应达到平衡状态(×) (8)在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g）＋O2（g）2NO2(g）体系中,当该容器内颜色保持不变时能说明该反应已达到平衡状态(√)1．向含有2 mol SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2(g）＋O2(g)错误! 2SO3（g)ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0),充分反应后生成SO3的物质的量______2 mol(填“＜”“〉”或“＝"，下同），SO2的物质的量______0mol,转化率______100%，反应放出的热量________ Q kJ。
化学反应的速率方程
(4) I2 M
2I M
(5) H2 2I 2HI
式中M是指反应器的器壁，或是不参与反应只起 传递能量作用的第三物种。
基元反应和非基元反应
(2) H2 Cl2 2HCl 的反应历程为 (6) Cl2 M 2Cl M (7) Cl H2 HCl H (8) H Cl2 HCl Cl
R P
速度
速率
d[R] 0 dt
d[P] 0 dt
d[R] d[P] 0 d产物[P]
浓度c
d[R]
反应物[R]
dt
t 时间t
反应物和产物的浓度随时间的变化
R P
rR
d[R] dt
rp
d[P] dt
反应刚开始，速率大，然后不断减小，体现了反应 速率变化的实际情况。
化学反应的计量式，只反映了参与反应的物质 之间量的关系，如：
(1) H2 I2 2HI
(2) H2 Cl2 2HCl
(3) H2 Br2 2HBr
这三个化学反应的计量式相似，但反应历程却 大不相同。
它们只反映了反应的总结果，称为总包反应
基元反应和非基元反应
(1) H2 I2 2HI 的反应历程为
反应分子数。反应分子数可区分为单分子反应、双 分子反应和三分子反应，四分子反应目前尚未发现
反应分子数属于微观范畴，通常与反应的级数 一致，但有时单分子反应也可能表现为二级反应
基元反应
A P
反应分子数 单分子反应
A B P
双分子反应
2A B P
三分子反应
概念小结
• 反应速率 • 动力学曲线 • 基元反应 • 反应级数 • 反应机理 • 质量作用定律
0
t t a - 2x x
第7章-第3讲-化学反应速率-工业合成氨
7
考点一
考考点点二一
考点三
@《创新设计》
3.求解反应速率的解题模式：“三段式”法
对于反应 mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，起始时 A 的浓度为 a mol·L－1，B 的浓度为
b mol·L－1，反应进行至 t1 时，A 消耗了 x mol·L－1，则化学反应速率可计算如下：
8
考点一
10
考点一
考考点点二一
考点三
@《创新设计》
2.（教材改编题）（LK选修4·P55“活动·探究”改编）某温度下，浓度都是1 mol·L－1 的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经t min后，测得各物质的浓度 分别为c（X2）＝0.4 mol·L－1，c（Y2）＝0.6 mol·L－1，c（Z）＝0.4 mol·L－1，则 该反应的化学方程式可表示为（ ）
B.2
C.3
D.4
解析 先计算出用D表示的该反应的反应速率：v(D)＝1 mol÷2 L÷5 min＝
0.1 mol·L－1·min－1，根据C与D的反应速率关系有x∶2＝0.1 mol·L－1·min－1∶
0.1 mol·L－1·min－1，则x＝2。
答案 B
15
考点一
考考点点二一
考点三
@《创新设计》
14
考点一
考考点点二一
考点三
@《创新设计》
2.将等物质的量的 A、B 混合于 2 L 的恒容密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)
xC(g)＋2D(g)，经 5 min 后，测得 D 的物质的量为 1 mol，C 的平均反应速率是
0.1 mol·L－1·min－1。则 x 的值为( )
2020版高考大一轮精讲：第7章 5 第3节 化学反应速率 工业合成氨
栏目 导引
第7章 化学反应的方向、限度与速率
化学反应速率快慢的比较方法 (1)归一法：将同一反应中的用不同物质表示的反应速率转化成 用同一种物质表示的反应速率，再进行速率的大小比较。 (2)比值法：用各物质表示的反应速率除以对应各物质的化学计 量数，然后再对求出的数值进行大小排序，数值大的反应速率 快。如反应 mA＋nB===pC＋qD，若v(mA)＞v(nB)，则用 A 表示 的反应速率＞用 B 表示的反应速率。
栏目 导引
第7章 化学反应的方向、限度与速率
[解析] 不能确定 B 的起始物质的量，因此 0～t1 时间段内，不 能确定 B 的变化量，则不能计算其反应速率，A 错误；反应速 率是平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B 错误；升高温度， 反应速率 v(B)、v(C)、v(D)均增大，C 正确；t1～t2 时间段内， B 和 D 的物质的量变化量分别是 0.06 mol、0.10 mol，所以 b∶ d＝3∶5，D 错误。 [答案] C
＝6.0×10－2 kPa·min－1。
答案：30.0 6.0×10－2
栏目 导引
第7章 化学反应的方向、限度与速率
有关反应速率计算的“三段式”解题模式
mA ＋nB
pC
t0(s)时刻浓度/mol·L－1 a b 0
转化浓度/mol·L－1
x
nx m
px m
t1(s)时刻浓度/mol·L－1 a－x b－nmx
第7章 化学反应的方向、限度与速率
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
如
: 2N 2O 2N 2 O 2
Au
r k c
0 N 2O
零级反应
一级反应
1
2H 2O 2 2H 2O O 2 H 2 C l2 2HC l 2NO2 2NO O 2
r k c H 2O 2 r k cH 2 cCl2 2 r k c
C (s) + O2 (g) CO2 (g) r kc c(O2 ) 或 r kp p(O2 )
② 不包括稀溶液中参与反应的溶剂的浓度项。
③ 若由实验求得的速率方程式和根据质量作用定律
直接写出的一致，该反应不一定是元反应。 如：H2(g)+I2(g)＝2HI(g) 非元反应，r＝kc(H2)· c(I2)
按方程式(2) 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3求ξ：
n(NH 3 ) 2.0mol - 0mol 2.0mol ( NH3 ) 1
n(N 2 ) 4.0mol - 5.0mol 2.0mol (N 2 ) - 1/ 2
n( H 2 ) 7.0mol - 10mol 2.0mol (H 2 ) - 3/ 2
例
10.0molH2和5.0molN2在合成塔中混合后经过一
定时间，反应生成2.0molNH3，反应式可写成如 下两种形式： (1) N2 + 3H2 = 2NH3 (2) 1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 分别按(1)和(2)两种方程式求算此反应的 。
解： 反应在不同时刻各物质的量（mol）为： n(N2) n(H2) n(NH3) t=0 ξ= 0 时 5.0 10.0 0 t=t ξ=ξ时 4.0 7.0 2.0
3 1
r3 3 r1 1
r cB
比较序号1、4、5 实验：
c A, 4
cB不变：
c A, 1
2 1
r4 4 22 r1 1 1
c A, 5 c A ,1
3 1
r5 9 32 r1 1 1
rc
2 A
则
r∝cA2cB
r = kcA2cB
书写方程注意 ① 反应物中有固体或纯液体，其浓度不写出。
ln
cA0 cA
kt
l ncA l ncA0 kt
或 l g cA l g cA0 k t 2.303
一级反应特征： ⒈ lncA (lgcA)与 t 成线性关系。
lncA lncA0 kt
直线斜率 = – k (或 – k /2.303)；截距 = ln cA 0(或lgcA0)
c (concentration)/mol· L-1 0.68 A
c dc r l im t 0 t dt
B
cA1 cA2
cA
0.40
dc A rA dt
△t
0.10
20’时rA= (0.40－0.68)/20
t2(60’)
t1 (20’)
t (time)
恒容条件下 aA+bB dD+eE
2 NO 2 2 NO
1.5级 反 应
二级反应
2H 2 2NO N 2 2H 2O r k cH 2 c
三级反应
（二）速率常数与反应级数
1.速率常数k (rate constant) k与本性、温度、催化剂有关，与浓度无关。
⒉ 反应级数 (order of reaction) 速率方程中，各反应物浓度项的指数之和。
3
4
1.0 ×10-2
2.0 ×10-2
1.5 ×10-3
5.0 ×10-4 5.0 ×10-4
7.5 ×10-7
1.0 ×10-6 2.25×10-6
5 3.0 ×10-2 求：⑴ 速率方程
解：⑴ 比较序号1、2、3 实验：
cB,2
cA不变：
c B ,1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 1
r2 2 r1 1
cB, 3 cB,1
二、 具有简单级数的反应及其特点
（一）一级反应(first-order reaction) 反应速率与反应物浓度的一次方成正比 反应 aA 产物
dcA r kcA dt
t dcA cA0 cA 0 kdt cA
设 t = 0 时，反应物的起始浓度为cA 0
dcA kdt cA
c(O 2 ) 0.075 0 r (O2 ) 7.5 10 4 mol L1 s 1 t 100
r (N2O5 ) : r (NO2 ) : r (O2 ) 2 : 4 : 1
（二）瞬时速率(instantaneous rate)
Δt → 0 时，平均速率的极限
t1 2 0.693 0.693 7.9(h) k 0.088
(2) 由所得直线与纵坐标的交点读得：lgρA 0＝ 0.82
ρA A0= 6.61 1 ∴ 1 6.61 0 t ln ln 6.6(h) k A 0.088 3.7
解法2—代数法：
⑴ 视前一组ρ1为ρA 0将邻组ρ2作为ρA ，则 t＝t2-t1 如： t1＝4h，ρ1 ＝4.6mg· L-1，t2=6h，ρ2＝3.9mg· L-1。
按方程式(1) N2 + 3H2 = 2NH3 求ξ：
n( NH3 ) 2.0mol - 0mol 1.0mol ( NH3 ) 2 n( N 2 ) 4.0mol - 5.0mol 1.0mol (N 2 ) 1
n( H 2 ) 7.0mol - 10mol 1.0mol (H 2 ) 3
t1 / 2
0.693 0.693 7.9(h ) k 0.088
⑵求药物失效的 t ：
1 1 4.6 A0 t ln ln 2.5(h) k A 0.088 3.7
2.5 4 6.5(h) t t t0
（二）二级反应（second-order reaction） 反应速率与反应物浓度的二次方成正比 反应 aA 产物 或 aA + bB 产物(cA,0= cB,0)
第七章 化学反应速率 Rate of Chemical Reaction
反应能否发生 及反应的限度 反应进行快慢 化学热力学 及化学平衡 化学动力学
如： H2 (g)+ 1/2 O2 (g)
θ rGm 237 kJ mol1
常温
H2O( l )
～1023 年！
§7-1 化学反应速率及其表示方法
dcA 2 r kcA dt
t dcA kdt 2 cA0 cA 0 cA
1 1 kt cA cA0
二级反应特征： 1. 1/cA 与 t 成线性关系, 直线斜率 = k , 截距 = 1/cA0
1/cA
0.693 0.693 k 3.46 10 3 (d 1 ) t1 / 2 200
(2)此药剂的有效期为
1 cA0 1 1 t ln ln 48(d) 3 k cA 3.46 10 0.85
例7-4 已知药物A在人体内的代谢服从一级反应规 律。给人体注射0.500g该药物后在不同时间测定血 药物浓度，得如下数据： 服药后时间t/h A的血药浓度 4 6 8 10 2.8 12 2.5 14 2.0 16 1.6
ln cA
t1 / 2
cA 0 1 ln 2 ln 1 k k 2 cA 0
t
t1 2
0.693 k
…
⒉ k 的单位：[时间] -1 如 s-1、min-1、h-1
⒊ 半衰期 t1/2 (反应物消耗一半所需时间) 与cA0无关。
例7-3 研究某药物分解反应，将它配成水溶液，留样 观察到 200 天，测定其浓度为起始浓度的 50% 。 (1) 求 该药剂的分解速率常数 ;(2) 此药剂的有效期为多少天 （要求含量不低于原浓度的85%）？ 解： (1) 该分解反应的半衰期为200天，则速率常数为
§7-2 浓度对化学反应速率的影响
一、化学反应的速率方程式
（一）速率方程式
aA(aq) + bB(aq) → C(aq)
kc ( A) c (B)
速率方程式中的α、β由实验确定。
例7-1 测得下列反应的实验数据如下：
aA(aq) + bB(aq) → C(aq)
序号 A的起始浓度 /mol· L-1 1 1.0 ×10-2 2 1.0 ×10-2 B的起始浓度 /mol· L-1 5.0 ×10-4 1.0 ×10-3 起始速率r /mol· L-1· min-1 2.5 ×10-7 5.0 ×10-7
结论： ★对于同一反应方程式， 的值与选择何种 物质来求算无关。 ★反应式写法不同，或者说化学反应的基本 单元定义不同，反应进度也不同。 注意： 求算 时必须写出具体的反应方程式。
二、化学反应的平均速率(average rate)和瞬时 速率
（一）平均速率
A + B D
变化值 总是终态量减去始态量
1 4.6 1 1 则 ln ＝kt k＝ln ＝0.083(h ) 2 3.9 （ 64 ）
依次采用ρ1~ρ2,ρ2~ρ3… ρ6~ρ7 各组数据算出 k分别为0.083, 0.099, 0.067, 0.057, 0.112, 0.112(h-1)
0.083 0.099 0.067 0.057 0.112 0.112 k 0.088 (h 1 ) 6
一、化学反应速率
单位体积内反应进度随时间的变化率或 单位时间内物质浓度的改变
1 d r V dt
d
dnB