高三化学一轮复习化学反应速率
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注意:催化剂可以同等程度增大或正、逆反应的速率;未 明确指明时所用催化剂一般指正催化剂。 小结:
外界条件对反应速率的影响,可以概括为“加加、减减”四个字。 即增加浓度、增加温度、增加压强、增加(使用正)催化剂,均 可增加反应速率;减小浓度、减小温度、减小压强、减小(使用 负)催化剂,均可减小反应速率。
化学反应能发生的先决条件是 :
活化分子
化学反应与分子间的有效碰撞 频率有关,因此所有能够改变 内能、运动速率以及碰撞几率 的外界条件,都可以用来改变、 控制反应速率。
E1是反应的 活化能。 E2是活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反应的活化能)。 ③反应热ΔH= E1-E2 。
活化分子百分数=(活化分子数/反应物分子数)×100%
催化剂对反应速率的影响 在相同的条件下,做H2O2分解对比实 验,其中(1)加入MnO2 催化,(2) 不加MnO2催化。下图是反应放出O2的 体积随时间的变化关系示意图,其中正 确的是( ) A
1 1
2 2 1 2
2
1
A
B
C
D
[难点2]改变外界条件对v正、v逆的影响
(1)升温: v正、 v逆均加快,吸热反应的速率增加 得更快些。 (2)加压:对气体反应, v正、 v逆均增大,气体体 积减小的反应增加得更快些。 (3)增加反应物的浓度:v正突然增大,然后逐 渐 减小,v逆逐渐增大。
3.温度对化学反应速率的影响
升高温度,反应物分子能量增加 ____,使一部分能量较低的分 百分数, 子变为活化分子 _________,增加了反应物中活化分子的______ 增大 。 有效碰撞次数增加 ____,化学反应速率_____
压强 (1)规▲律 ①增大压强,对于有气体参加的反应,正、逆反应速率均增大,气体 体积之和大的一侧增加的倍数大于气体体积之和小的一侧增加的 倍数。 ②减小压强,对于有气体参加的反应,正、逆反应速率均减小,气体 体积之和大的一侧减小的倍数大于气体体积之和小的一侧减小的 倍数。 总之,压强对气体分子数较多一侧的影响更大。
对于一定条件下进行的化学反应, 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)改变下列条件,可以 提高反应物中的活化分子百分数的是( A C )。 A.升高温度 B.增大压强 C.使用催化剂 D.增大反应物浓度
1.用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措 施能使氢气生成速率减小的是( B ) A、对该反应体系加热
2NH3为例, ②以 H2+I2(g) 2HI为例。
(2)图象(以增大压强为例) ①以N2+3H2
N2 + 3H2==2NH3
H2 (g) +I2 (g) = 2HI(g)
温度对任何形式的化学反应速率都有影响。 在其它条件不变时,温度升高,反应速率加快。 [请注意] 温度每升高10℃,化学反应速率通常增大到 原来的2~4倍。 对可逆反应而言,升高温度时,吸热反应速 率增大的倍数多,放热反应增大的倍数少,但 反应速率均要加快。
高三化学一轮复习
第七章
第一节
化学反应速率
在天寒地冻中吃得苦中苦, 在夏日炎炎中方为人上人
【考纲要求】
1、了解化学反应速率的概念,反应速率的定量表 示方法。 2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等) 对反应速率的影响,认识其一般规律。 【重点、难点】 1、化学反应速率的概念 2、外界条件对化学反应速率的影响
3、理解化学反应速率时的注意事项
(1) 在化学计算中用到的速率,一般是指一段时间内的平均反应速 率,计算中均取正值。一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐 渐减慢。
(2)同一反应中,用不同的物质来表示的反应速率,数值可能不 同,但意义相同。同一个反应中各物质的反应速率之比等于化 学方程式中各物质的化学计量数之比。 (3)由于固体和纯液体的浓度为常数,所以这种表示化学反应 速率的方法不适用于固体和纯液体,仅适用于气体和溶液中 的溶质。
( 4)加入催化剂: v正、 v逆同等倍数改变。
外在条件对反应速率的影响——综合
——实践应用类 例4、[上海试题] 在一定条件下, 可逆反应 N2+3H2 2NH3:△H=-Q达到平衡, 当单独改变下列条件后,有关叙述错误是 ( ) CD A.加催化剂,v正、v逆都发生变化,且变化的 倍数相等 B.加压,v正、v逆都增大,且v正增大倍数大于 v逆增大倍数 C.降温,v正、v逆都减小,且v正减小倍数大于 v逆减小倍数 D.充入氩气,v正、v逆都增大,且v正增大倍数 大于v逆增大倍数
二.有效碰撞理论
(1)有效碰撞 能够发生 化学反应 的反应物分子(离子)之间的碰撞。相互碰撞的分子具有 足够高的能量和合适的取向就能发生有效碰撞。 (2)活化分子 能量较高,能够发生 有效碰撞 的分子。 (3)活化能 ①概念: 活化分子 比 普通分子 多出的那部分能量。 ②反应物、生成物的能量与活化能的关系,如图:
在反应中保持体系容积不变,充入N2 ,速率怎变?
在反应中保持体系容积不变,充入He,速率怎变? 在反应中保持体系压强不变,充入He,速率怎变?
惰性气体对反应速率的影响
例3.在恒温、恒容条件下,可逆反应: N2+3H2 2NH3 达到平衡,向该平衡体系中充 入氩气,则下列叙述正确的是( B C )
4、催化剂:
定义:凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性 质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。 催化剂能改变化学反应发生的途径,降低反应所需的__ , 能量 使更多的分子成为活化分子 ________,大大增加了单位体积内活化 百分数 ,从而显著_____ 提高 化学反应速率。 分子的_______
注意: 温度对任何反应的反应速率皆有影响,但对于吸热或放热反 应影响的程度不同,对吸热反应影响程度较大。
碰撞理论 反应速率理论本质探讨
分子 运动
相互 碰撞
分子具有 足够能量
活化分子wk.baidu.com
n活=n总×活%
有效碰撞 化学反应
有合适的取向
碰撞理论解释各外界因素对速率的影响
4、催化剂 能量
——改变反应的途径 正催化剂 →降低反应的活化能→活%↑ → n ↑ →V↑ 活 n总不变 活化分子具有能量
碰撞理论 反应速率理论本质探讨
分子 运动 相互 碰撞 分子具有 足够能量 活化分子 n活=n总×活% 有效碰撞 有合适的取向 化学反应
3、温度
碰撞理论解释各外界因素对速率的影响 其它条件不变,温度升高,反应速率加快
子数增加
→ 单位体积内的活化分 →活%↑ T↑ →更多普通分子变为活化分子 →V↑
一般说来,温度每升高10℃,速率增加2-4倍。
无催化剂
反应物平均能量
反应物平均能量
有催化剂
活化分子能 量
提醒:
使用催化剂同等程度的增大(减慢)、正 逆反应速率,从而改变反应到达平衡所需时 间。 没特别指明一般指正催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应,对不发 生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性
总结:
各条件对速率的影响大小是: 催化剂 >>温度>浓度=压强(体积变化引起的 )。 各种影响都有其局限性,要针对具体反应具体 分析。 对化学反应速率的影响除以上四点外,还有:光、 超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒 大小、扩散速率、溶剂、形成原电池、氯离子 盐蚀等等. 构成原电池 可以加快氧化还原反应 的速率
D、使体积增大到原来的2倍
E、体积不变充入氦气使压强增大
练习: N2 + 3H2==2NH3反应在一定温度下的密闭容器中进行 1. 若容器体积为恒定,在容器内充入惰性气体,则化学反 不变 加快,不变,减慢),原因是_________ 应速率_____( 2. 若容器压强为恒定,在容器内充入惰性气体,则反应速 率(加快,不变,减慢)—————— 减慢 ,原因是_______ 。
A、v正增大、v逆减小
B、v正、v逆均不变 C、平衡不发生移动 D、平衡向右移动
压强对反应速率的影响 例4、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行, 下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率 ( DE ) A、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入 N2 使压强增大 C、体积不变充入 O2使压强增大
▲小结
2、压强 对于有气体参加的化学反应,其它条件不变,增大压强, 通常可加快反应速率;减小压强,通常可减慢反应速率。
注意: ①压强对反应速率的影响是通过改变气体物质的浓度而影响反应速 率的。分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将 压强问题转化为浓度问题。 若压强变化之后,气体的浓度未变,其化学反应速率不变。
注意:此规律一般适用于有气体参与的反应或溶液中的反应。化学 反应中的固体或纯液体的浓度是常数 ,故固体或纯液体数量的增减 对化学反应速率几乎无影响。
1.浓度 (1)规律 ①增大反应物(或生成物)的浓度,正反应(或逆反应)速率立 即增大,逆反应(或正反应)速率瞬时不变,随后增大。 ②同理可得减小浓度的情况。 (2)图象
练习1. 在10℃时某化学反应速率为0.1mol· L-1· min-1, 若温度每升高10℃反应速率增加到原来的2倍。为了把 50℃ 该反应速率提高到1.6mol· L-1· min-1,则该反应需在 温度下进行。
练习2.10℃时,将0.1mol/L的溶液10mL与0.1mol/L的 10mL混合,4min后溶液明显出现浑浊,已知温度每升高 10℃,化学反应速率增大到原来的2倍,那么40℃时,同 样反应要明显看到浑浊,需要的时间是( C ) A.80s B.60s C.30s D.15s
(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系:
三、影响化学反应速率的因素
(一) 内因: 反应物的结构和性质是影响化学反应速率的主要因素。 (二) 外因: 对于同一化学反应,外界条件不同反应速率不同。其中 重要的外界条件为浓度、温度、压强、催化剂等。其它 因素:光、固体反应物的表面积、溶剂等。 1、浓度: 在其它条件不变时,对某一反应来说,活化分子的百分 数是一定的 。增大反应物浓度时,单位体积内反应物分 子数增多,活化分子数也相应增多,有效碰撞的频率增加, 化学反应速率 就加快。
②反应物为固体或液体时,可以认为压强对它的反应速率无影响。 ③对于既有气体参加,又有气体生成的可逆反应,增大压强,正反 应速率、逆反应速率都增大;减小压强,正反应速率、逆反应速 率都减小;只是变化的幅度可能有差别。
[难点1]惰性气体对反应速率的影响
稀有气体或与反应体系无关的气体,充入反应 容器中,分以下两种情况讨论: (1)恒温、恒容时:充入的气体虽然改变了容器内 气体压强,但却没有改变反应体系的压强,反应物 的浓度未变,因此化学反应速率不变; (2)恒温、恒压时:充入的气体会使容器容积扩大, 虽未减小容器内气体压强,但却减小了反应体系产 生的压强,降低了反应物的浓度,故使反应速率降 低。
压强对反应速率的影响
例1、增大压强能够使下列可逆反应的逆反应速率 增加的是; ( AC) A. 2 SO2 (g) +O2 (g) = 2SO3 (g) B. FeCl3+3KSCN = Fe(SCN)3 + 3KCl C. H2 (g) +I2 (g) = 2HI(g) D. CO2 (g) +CaO = CaCO3 例2、在N2+3H2 = 2NH3中,当其他外界条件不变时: 减小体系压强,该反应的速率怎么变?
一、化学反应速率的概念及有关计算
1、定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量,通 常是用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增 加量来表示。 2、数学表达式:
v=Δ c / Δ t=Δ n/V•Δ t
单位:
mol/(L•s) mol•L-1•s-1 或 mol/(L•min)
mol•L-1•min-1
(4)在比较不同条件下同一个反应的反应快慢时,需要将不同 物质的反应速率换算为同一物质的反应速率,单位也要换算 为同一单位后再进行比较;或者用某物质的反应速率除以该 物质的化学计量数,比值越大的情况下该反应的速率越快。
化学反应的速率是通过实验测定的。 测定方法有∶ 1、直接观察某些性质(如释放出气体的体积和 体系压强); 2、科学仪器测定(如颜色的深浅、光的吸收和 发射、导电能力等); 3、溶液中,常利用颜色深浅和显色物质浓度间 的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。