化学反应方向、限度和速率 化学反应速率、合成氨

化学反应方向、限度和速率化学反应速率、合成氨

高考第一轮复习《化学选修4》

第2章化学反应方向、限度和速率

第3节化学反应速率、合成氨

1、化学反应速率的概念、表示方法及简单计算。

2、浓度、压强、温度及催化剂对反应速率的影响。

3、反应速率常数与反应速率的关系。

4、合成氨反应的特点以及外部条件对合成氨反应的影响。

5、合成氨的适宜条件和生产流程。

二. 教学目的：

1、理解化学反应速率的概念，掌握其表示方法及简单计算。

2、掌握浓度、压强、温度及催化剂对化学反应速率的影响。

3、理解反应速率常数与化学反应速率的关系。

4、了解合成氨反应的特点以及外部条件对合成氨反应的影响。

5、了解合成氨的生产流程、综合分析合成氨的适宜条件。

三. 重点和难点：

1、反应速率的表示方法及简单计算。

2、浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响。

3、反应速率常数与化学反应速率的关系。

4、合成氨适宜条件的综合分析及选择。

四. 考点分析：

本节内容在高考中的主要考查点是

1、化学反应速率的表示方法及简单计算。

2、外部条件对化学反应速率的影响。

3、合成氨适宜条件的综合分析及选择。

五. 知识要点：

（一）

1、化学反应速率的表示方法_____________。

2、温度对反应速率的影响——阿累尼乌斯公式是

__________________________。

3、基元反应的概念__________________________。

4、碰撞理论的基本要点是__________________________。

5、过渡态理论基本要点是__________________________。

6、对一般反应，常温下温度每升高10℃，反应速率大约增快_____________倍。

7、测定化学反应速率的方法有

_______________________________________。

8、什么叫活化能？反应速率表示式与反应历程有关吗？

9、化学反应速率与参与反应的物质的浓度的数学关系式是什么？适用范围如何？书写时应注意什么问题？

（二）

1、化学平衡研究的对象是_____________。

2、可逆反应的定义是__________________________。

3、化学平衡的实质是_____________，宏观标志是

_____________。

4、勒夏特列原理的含义是指_____________。勒夏特列原理也叫_____________，适用于所有平衡体系。

5、合成氨的适宜条件是_____________

6、写出下列化学方程式：

（1）碳与水反应_____________。

（2）一氧化碳与水反应_____________

［注意］

（一）

1、基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的，其中能够一步完成的反应称为基元反应。

2、总反应：基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应所组成的总反应也称复杂反应。

3、反应历程（反应机理）：基元反应构成的反应序列称为反应历程（又叫反应机理）。

4、化学反应分为只有一个基元反应的简单反应和由几个基元反应组成的复杂反应。

（二）

1、定量表示法：化学反应速率可以用单位时间内反应物的变化量或生成物的变化量来表示。

表达式为

△t代表某段时间间隔；

△n代表该时间间隔内反应物或生成物的物质的量的变化量。对于反应体系体积不变的反应，可以用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示，即：

v的单位可以是mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）。

2、化学反应速率的特点：

（1）化学反应速率为平均速率，且均为正值。

（2）对某一个具体反应来说，在用不同物质表示化学反应速率时所得数值往往不同。

（3）用各物质表示的化学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。

对于反应：mA＋nBpC＋qD而言：

（三）

1、内因

化学反应速率由物质的结构和反应历程决定。

2、外因

（1）反应速率常数及浓度对反应速率的影响

反应速率常数表示单位浓度下的化学反应速率。通常，反应速率常数越大，反应进行的越快。反应速率常数与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。

例如：在298K时，反应的反应速率v与的关系为：

式中的比例系数K称为反应速率常数。

必须指明的是，总反应的化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。

对于气态反应，在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比，因此上述关系式中的浓度可以用分压来表示。对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。

规律：其他条件相同时，增大反应物浓度可加快反应速率，反之，浓度越小，反应速率减慢。

（2）温度对化学反应速率的影响

科学家们根据实验研究总结出了大量关于温度对化学反应

速率影响的经验规律。例如，范托夫（van’t Hoff）曾总结出一条近似规律：温度每升高10K，反应速率增加2~4倍。这个经验规律可以对一些反应的化学反应速率做粗略的估计，但适用范围有限。

1889年，阿累尼乌斯（S. Arrhenius）在长期大量实验的基础上，提出了反应速率常数与温度关系的经验公式。

式中：k为反应速率常数；A为比例系数；e为自然对数的底；R为摩尔气体常量；为活化能，单位为。

该经验公式表明，当时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之增大。

规律：I. 温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。

II. 许多实验表明：温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来的2倍到4倍。若温度为时化学反应速率为，温度升至时化学反应速率为，则温度对反应速率影响的经验公式（3）压强对反应速率的影响规律：对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率缓慢。

说明：I. 恒温时：增大压强→体积减小→浓度增大→反应速率增大。