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爆炸. 煤 的 形 成. 化学反应速率. 化学反应速率:. 表示方法: 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. 或 mol.L -1 S -1. 单位 : mol.L -1 min -1. 或 mol.L -1 h -1. 一般 不用固体 物质表示. △ C. △ n. v =———— = ———. △ t. V △t. aA +bB = cC + dD 反应体系体积不变. 平均速率 无负值!. △ n = v × V × △t. 合成氨工业发生如下反应 N 2 + 3H 2 == 2NH 3
E N D
化学反应速率: 表示方法: 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 或mol.L-1S-1 单位:mol.L-1min-1 或mol.L-1h-1 一般不用固体物质表示
△C △n v=———— = ——— △t V △t aA +bB = cC + dD 反应体系体积不变 平均速率 无负值! △n =v×V×△t
合成氨工业发生如下反应 N2 + 3H2 == 2NH3 反应进行10min时,各物质浓度变化 △C v=———— △t 0.02 0.06 0.04
①以N2、H2、NH3表示的反应速率 各是多少? 0.02 mol·L-1·min-1 0.06 mol·L-1·min-1 0.04 mol·L-1·min-1 根据①的计算结果你能得出什么结论?
N2 + 3H2 2NH3 V(N2) : v(H2) : v(NH3) = 1 : 3 :2 同一化学反应,用不同的物质表示的化学速率往往不相同,用各物质表示的化学速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比 如系数不同,则数值不同,但意义相同.
在容器为3L的密闭容器内进行如下反应4A(g) + 5B(g) =2C(g) 开始时A为8mol,B为12mol,2s后A为2mol,计算该反应的化学反应速率. v(A)= v(B)= v(C)= 1mol·L-1·S-1 1.25mol·L-1·S-1 0.5mol·L-1·S-1
1 △c(A) 1 △c(B) v ==—·—— ==—·—— == —·—— == —·—— a b △t △t 1 1 1 1 1 1 △c(E) △c(D) 或v= — v(A)= — v(B)= —v(C) = —v(D) a e d c △t b d △t aA + bB =d D + eE反应体系体积不变 为了统一,将化学反应速率定义为 方便比较不同状况下反应速率的快慢
mol·L-1·min-1 反应A+3B = 2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为 ①υ(A)=0.15 ②υ(B)=0.60 ③υ(C)=0.40 ④υ(D)=0.45 四种情况下反应进行的快慢顺序为 (填序号) mol·L-1·min-1 mol·L-1·min-1 mol·L-1·min-1 ④>②=③>①
试一试 1、甲、乙两容器都进行A=B的反应,甲容器内1min减少了4molA, 乙容器内1min减少了2molA,则甲的反应速率比乙的要( ) A、快 B、慢 C、相等 D、无法确定 D
2、在2L的密闭容器中,盛有2molX和2molY进行如下反应:X(g)+3Y(g)=Z(g),当反应进行至10s时,测得生成0.5molZ,则这期间的平均反应速率正确的是( ) A、υ(Z)=0.05 B、υ(X)=0.025 C、υ(Y)=0.05 D、υ(Y)=0.15 B mol·L-1·S-1 mol·L-1·S-1 mol·L-1·S-1 mol·L-1·S-1
3、在N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的反应中,经过一段时间后NH3的浓度为0.6mol/L,在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol.L-1·s-1,则所经历的时间是( ) A、0.44s B、1s C、1.33s D、2s D
4、一定温度下,在2L密闭容器中充入2molN2和4molH2,发生4、一定温度下,在2L密闭容器中充入2molN2和4molH2,发生 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 反应,经过2s测得NH3的反应速率为0.1mol.L-1·s-1,则此时容器内H2的物质的量为 ( ) A、2.8mol B、 3.4mol C、3.6mol D、 2.4mol B
A mol·L-1·min-1 6、对于反应A+3B = 2C+2D来说,下列反应速率最快为( ) A、υ(A)=0.3 B、υ(B)=0.6 C、υ(C)=0.5 D、υ(D)=0.2 mol·L-1·min-1 mol·L-1·min-1 mol·L-1·min-1
反应速率的影响 反应物的性质(主要因素) 内因: 例:等质量的镁,铝,铁 和同浓度的盐酸反应, 速率最快的是:镁 外因: 浓度、压强、温度、催化剂等
化学反应发生的条件 分子具有足够的能量 活化分子 分子运动 相互碰撞 有 合 适 的 取 向 发生化学反应 有效碰撞
碰撞理论: • 化学反应速率与单位时间内分子间 • 的有效碰撞次数(有效碰撞频率) • 有关。
1、浓度对反应速率的影响 反应物浓度增大:即单位体积内反应物分子总数增大 单位体积内活化分子数增加 有效碰撞 次数增多 反应速率加快
[结论] 其他条件不变,浓度增大,反应速率增大; 注意:固体与纯液体的浓度为常数,改变固体用量不改变速率(增大表面积例外) 阅读P57页反应速率常数
2、压强对反应速率的影响 单位体积内活化分子数增加 压强增大(即浓度增大) 有效碰撞次数增多 反应速率加快
[结论] 对反应物有气体参加的反应,其他条件不变,压强增大,反应速率增大;
3、温度对反应速率的影响 升温 升高 温度 活化分子的百分比增大 分子运动速率加快 有效碰撞次数增多 反应速率加快
[结论] 其他条件不变,升高温度,反应速率增大; 一般情况,温度升高10度,反应速率增加2~4倍 阅读P59页活化能Ea
能量 反应物 生成物 4、催化剂对化学反应速率的影响 催化剂降低活化能 过渡态 理论: 过渡状态 活化能 Ea △H
4、催化剂对化学反应速率的影响 使用催化剂 降低活化能 活化分子的百分比增大 活化分子的数目增多 有效碰撞次数增多 化学反应速率加快 使用催化剂,降低活化能,加快反应速率 [结论] P62页催化剂
总结:外因对化学反应速率的影响 不变 增多 不变 加快 增多 浓度增大 不变 增多 不变 增多 加快 压强增大 增大 增多 不变 增多 加快 温度升高 增大 增多 降低 增多 加快 催化剂
知识应用 例1.采用哪些方法可以增加Fe与 盐酸反应的化学反应速率? 1、增大盐酸的浓度 2、改变压强不改变此反应速率(反应物中无气体) 其他方法 3、升高反应的温度 1、形成原电池 4、使用催化剂 2、铁片变成铁粉
反应速率的影响 内因:反应物的性质 主要因素 外因:浓度、压强、温度、催化剂 1、浓度的影响 其他条件不变, 浓度增大,反应速率增大; 注意:只适用于气体与液体,不适用于固体与纯液体
2、压强的影响 (压强增大=浓度增大) 其他条件不变,压强增大,反应速率增大; 注意:对有气体参加的反应 3、温度的影响 其他条件不变,温度增大,反应速率增大; 4、催化剂的影响 使用催化剂,降低活化能,加快反应速率 1、形成原电池 5、其他因素的影响 2、增大反应物接触面积
知识应用 一定条件下,在 CaCO3(块状)+2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行( ) A、增加HCl的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、改成CaCO3粉末 AD
综合练习: 1、在密闭容器里,通入x molH2和y mol I2(g),改变下列条件,反应速率将如 何改变? (1)升高温度 ; (2)体积不变,充入更多的H2 ; (3)扩大容器的体积 ; (4)体积不变,通入氖气。 (5)压强不变,通入氖气。 速率加快 速率加快 速率减慢 速率不变 速率减慢
v 0 t1 t2 t 综合练习: 2、把除去氧化膜的 Mg 条,投入到盛有稀盐酸的试管中,发现 H2的产生速率(v)与时间(t)的变化情况如下图所示, ⑴ 0 ~t1速率变化的主要原因是什么? ⑵t1~t2速率变化的主要原因是什么?
综合练习: D 3、下列说法正确的是( ) A、一定条件下,增大反应物的量会加快 化学反应速率。 B、增大压强,肯定会加快化学反应速率。 C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。 D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。
综合练习: 4、下列条件的变化,是因为吸收能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是( ) A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂 C