化學反應(yīng)速率與化學平衡化學反應(yīng)的快慢化學反應(yīng)的限度化學反應(yīng)進行的方向(速率)(動態(tài)平衡、產(chǎn)率)(推動力)化學反應(yīng)的調(diào)控(既要反應(yīng)快又要產(chǎn)率高)人教版(2019)·選擇性必修1第一課時

化學反應(yīng)速率及因素第二章

化學反應(yīng)速率與化學平衡將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g)，經(jīng)5min后，測得D的物質(zhì)的量濃度0.5mol·L-1，c(A):c(B)=3:5，C的平均反應(yīng)速率為0.1mol·L-1·min-1。求:(1)此時A的物質(zhì)的量濃度c(A)=

mol·L-1，反應(yīng)開始前容器中A、B的物質(zhì)的量n(A)=n(B)=

mol。(2)B的平均反應(yīng)速率:v(B)=

mol·L-1·min-1。(3)x的值為

。0.7530.052【知識回顧】化學反應(yīng)速率1.定義：2.單位：mol/(L·min)或mol.L-1·min-1mol/(L·s)或mol.L-1·s-1v表示的是單位時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，不是瞬時速率，且為正值。②固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)。因此不用固體或純液體的濃度的變化量表示化學反應(yīng)速率。3.注意：③各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其化學方程式中的化學計量數(shù)之比。。【知識回顧】化學反應(yīng)速率【例】在Zn與H2SO4反應(yīng)體系中，化學反應(yīng)速率是如何測定?實際上任何一種與物質(zhì)濃度有關(guān)的可觀測量都可以加以利用。【知識回顧】化學反應(yīng)速率的測定

【重點】化學反應(yīng)速率的計算【例2】一遍過P22T2[2025湖北武漢二中高二期末]反應(yīng)H?(g)+I?(g)?2HI(g)在1L的恒溫、恒容密閉容器中進行，反應(yīng)過程中的部分數(shù)據(jù)如表所示：t/minn(H2)/moln(I2)/moln(HI)/mol0440102若用單位時間、單位體積內(nèi)分壓的變化來表示化學反應(yīng)速率,則0~10min內(nèi)v(H?)為（）[已知: P始(總)=P0KPa；某氣態(tài)物質(zhì)分壓=總壓x該氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)]A.0.25 P0KPa·L-1·min-1B.0.025P0KPa·L-1·min-1

C.0.005P0KPa·L-1·min-1D.0.016P0KPa·L-1·min-1(一)

內(nèi)因物質(zhì)的自身性質(zhì)是決定化學反應(yīng)速率的主要因素。規(guī)律一：溫度升高溫度，對吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)，正逆反應(yīng)速率都加快。規(guī)律二：反應(yīng)物的濃度在溶液中進行的反應(yīng)，反應(yīng)物的濃度越大，化學反應(yīng)速率越快對可逆反應(yīng)，催化劑能同時同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。規(guī)律三：催化劑規(guī)律四：固體反應(yīng)物表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學反應(yīng)速率加快(二)

外因【知識回顧】影響化學反應(yīng)速率的因素【知識回顧】影響化學反應(yīng)速率的因素【例1】下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中，解釋圖像的成因。(縱坐標為H2的生成速率)t1后:H2SO4濃度減小為主要因素0-t1時:反應(yīng)放熱使溫度升高為主要因素【新知導(dǎo)入】如何解釋濃度、壓強、溫度及催化劑等因素對化學反應(yīng)速率的影響呢？活化能一基元反應(yīng)2HI=H2+I2實際上是經(jīng)過下列兩步反應(yīng)完成的：①2HI→H2+2I?②2I?→I2自由基：帶有單電子的原子或原子團。(每一步反應(yīng))反應(yīng)歷程(反應(yīng)機理）對于由多個基元反應(yīng)組成的化學反應(yīng)，其反應(yīng)的快慢由最慢的一步基元反應(yīng)決定決速步驟活化能一基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件：反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞?！舅伎肌渴遣皇欠磻?yīng)物的分子每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)？不是的1.有效碰撞：能夠發(fā)生化學反應(yīng)的碰撞力量不夠取向不好有效碰撞【思考】反應(yīng)物的分子要發(fā)生有效碰撞需滿足什么條件？發(fā)生有效碰撞的條件:(1)發(fā)生碰撞的分子必須有足夠的能量；(2)分子發(fā)生碰撞時必須有合適的取向。活化分子ΔHO在化學上，把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高的能量，能量不足的分子獲取能量后才能變成活化分子?；罨肿泳哂械钠骄芰颗c反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做反應(yīng)的活化能。E反應(yīng)物:反應(yīng)物分子的平均能量E生成物:生成物分子的平均能量E1表示反應(yīng)的活化能E2表示活化分子變成生成物分子放出的能量E1-E2表示反應(yīng)熱ΔH2.活化分子和活化能③有效碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的數(shù)目有關(guān)。3.化學反應(yīng)歷程注意：①能發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子；②活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；(由于取向問題)普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量【思考與討論】請嘗試用碰撞理論解釋：1.當其他條件相同時，為什么增大反應(yīng)物的濃度會使化學反應(yīng)速率增大，而降低反應(yīng)物的濃度會使化學反應(yīng)速率減??？2.當其他條件相同時，為什么升高溫度會使化學反應(yīng)速率增大，而降低溫度會使化學反應(yīng)速率減??？3.催化劑如何改變反應(yīng)速率？1.用簡單碰撞理論解釋濃度對化學反應(yīng)速率的影響反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)物中活化分子百分數(shù)______→單位體積內(nèi)分子總數(shù)_____→活化分子總數(shù)______→單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)______→反應(yīng)速率______；反之，反應(yīng)速率_______。不變增多增多增多增大減慢c↑增大壓強（壓縮體積）→反應(yīng)物中活化分子百分數(shù)______→單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)______→單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)______→反應(yīng)速率______；反之，反應(yīng)速率_______。不變增多增多增大減慢體積縮小2.用簡單碰撞理論解釋壓強對化學反應(yīng)速率的影響P↑注意：1.壓強影響，只適用于討論有氣體參加的反應(yīng)，若壓強變化能引起參與反應(yīng)物質(zhì)的濃度發(fā)生變化時，化學反應(yīng)速率才能發(fā)生變化2.注意“真”變和“假”變：若體系的壓強變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。a.恒壓時充入He：由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變，體積V變大，濃度降低相當于“減壓”，反應(yīng)速率降低。b.恒容時充入He：由于反應(yīng)物、生成物濃度不變，反應(yīng)體系壓強不變相當于“假”變。如：2SO2+O22SO33.用簡單碰撞理論解釋溫度對化學反應(yīng)速率的影響升高溫度→單位體積內(nèi)分子總數(shù)______→活化分子總數(shù)______→活化分子百分數(shù)______→單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)______→反應(yīng)速率______；反之，反應(yīng)速率_______。不變增多增多增大減慢增大T↑※反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。4.用簡單碰撞理論解釋催化劑對化學反應(yīng)速率的影響加入催化劑→反應(yīng)物分子中活化分子百分數(shù)______→單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)______→單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)______→反應(yīng)速率______；反之，反應(yīng)速率_______。增多增多增大減慢增大外界條件對反應(yīng)速率的影響【歸納小結(jié)】影響因素單位體積內(nèi)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分數(shù)增大反應(yīng)物濃度（增大壓強）升高溫度正催化劑增加不變不變不變增加增加增加增加增加增加增加增加1.下列說法錯誤的是()①碰撞理論認為，反應(yīng)物分子間進行碰撞才可能發(fā)生化學反應(yīng)②活化分子間的碰撞一定是有效碰撞③催化劑加快反應(yīng)速率的本質(zhì)是降低了反應(yīng)的活化能④只有增加活化分子的百分含量才能加快反應(yīng)速率⑤對于基元反應(yīng)而言，溫度升高，反應(yīng)速率一定增加A.①④B.②④C.③⑤D.②⑤B2.能改變反應(yīng)物分子中活化分子百分數(shù)的條件是()①濃度②壓強③溫度④催化劑

A.①③ B.②④ C.③④ D.①②③④C3.（2021·全國）鹵代烴與端基炔(R＇C≡CH)催化偶聯(lián)反應(yīng)的一種機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．偶聯(lián)反應(yīng)中起催化作用的是M和CuIB．R＇C≡CCu為該催化過程的中間產(chǎn)物C．該偶聯(lián)反應(yīng)的原理為R＇C≡CH+RI→R＇C≡CR+HID．該催化機理改變了反應(yīng)路徑和反應(yīng)熱D【例4】（2020·全國）金屬插入CH4的C-H鍵形成高氧化態(tài)過渡金屬化合物的反應(yīng)頻繁出現(xiàn)在光分解作用、金屬有機化學等領(lǐng)域，如圖是CH4與Zr形成過渡金屬化合物的過程。下列說法不正確的是A．整個反應(yīng)快慢，由CH2—Zr···H2→狀態(tài)2反應(yīng)決定B．CH3—Zr···H→CH2—Zr—H···HΔH=+8.32kJ?mol-1C．在中間產(chǎn)物中CH3—Zr···H狀態(tài)最穩(wěn)定D．Zr+CH4→CH—Zr···H3活化能為201.84kJ?mol-1A．整個反應(yīng)快慢，由CH2—Zr···H2→狀態(tài)2反應(yīng)決定B．CH3—Zr···H→CH2—Zr—H···HΔH=+8.32kJ?mol-1C．在中間產(chǎn)物中CH3—Zr···H狀態(tài)最穩(wěn)定D．Zr+CH4→CH—Zr···H3活化能為201.84kJ?mol-1D5.反應(yīng)H2+Br2==2HBr的速率方程為

，某溫度下，該反應(yīng)在不同濃度下的反應(yīng)速率如下：根據(jù)表中的測定結(jié)果，下列結(jié)論錯誤的是A．表中x的值為1

B．α、β、γ的值分別為1、2、-1C．反應(yīng)體系的三種物質(zhì)中，Br2(g)的濃度對反應(yīng)速率影響最大D．在反應(yīng)體系中保持其他物質(zhì)濃度不變，增大HBr(g)濃度，會使反應(yīng)速率降低B

環(huán)節(jié)二：定性探究內(nèi)因?qū)瘜W反應(yīng)速率的影響【復(fù)習回顧】

回顧所學，比較金屬和水的反應(yīng)的化學反應(yīng)速率，嘗試歸納影響他們反應(yīng)速率的因素有什么？【結(jié)論】不同的金屬和冷水反應(yīng)，劇烈程度不同，這意味著物質(zhì)自身的性質(zhì)是決定化學反應(yīng)速率的主要因素。鈉和冷水反應(yīng)

；

鎂和冷水反應(yīng)

；鋁和冷水、熱水都

。劇烈緩慢不反應(yīng)環(huán)節(jié)二：定性探究濃度對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論濃度均出現(xiàn)______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應(yīng)速率______渾濁出現(xiàn)渾濁更快增大【思考1】左右試管中各物質(zhì)的濃度？右邊試管中，C(S2O32-)=0.05mol/L；C(H+)=0.5mol/L左邊試管中，C(S2O32-)=0.05mol/L；C(H+)=0.1mol/L保持溶液總體積相同，控制S2O32-濃度不變??！改變H+物質(zhì)的量，使兩只試管中H+濃度不同H+濃度恰好或過量，保證S2O32-完全反應(yīng)，產(chǎn)生渾濁的量相同環(huán)節(jié)二：定性探究濃度對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論濃度均出現(xiàn)______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應(yīng)速率______渾濁出現(xiàn)渾濁更快增大【思考2】能否將左邊加入的試劑換成4mL0.1mol/LH2SO4溶液？不可，若換為4mL，左邊試管中混合后溶液總體積不再與右邊試管相同，則S2O32-的濃度不再相同環(huán)節(jié)二：定性探究濃度對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論濃度均出現(xiàn)______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應(yīng)速率______渾濁出現(xiàn)渾濁更快增大【思考3】若實驗室只有0.5mol/LH2SO4溶液，如何設(shè)計實驗探究濃度對該反應(yīng)的影響？減少左邊試管中加入H2SO4的體積，同時補加蒸餾水使得左右試管混合總體積相同！例如，加入1mL0.5mol/LH2SO4溶液

+4mL蒸餾水環(huán)節(jié)二：定性探究濃度對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論濃度均出現(xiàn)______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應(yīng)速率______渾濁出現(xiàn)渾濁更快增大【思考4】能否變?yōu)楦腘a2S2O3的濃度？可以，但必須控制H+為少量，若S2O32-少量(兩組中物質(zhì)的量不同)會使得產(chǎn)生渾濁的總量不同，達不到控制變量的目的。Na2S2O3Na2S2O3H2SO4環(huán)節(jié)二：定性探究濃度對化學反應(yīng)速率的影響【實驗結(jié)論1】其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率

；減小反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率

?！舅伎肌緾(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

反應(yīng)中，加入C，反應(yīng)物濃度如何變化？反應(yīng)速率如何變化？碳是固體，不會引起反應(yīng)物濃度的改變，對反應(yīng)速率的改變也無明顯影響。加快減慢

固體對化學反應(yīng)速率的影響，通常是從接觸面積(比表面積)角度而言，與濃度關(guān)系不大！！環(huán)節(jié)二：定性探究接觸面積對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論接觸面積均出現(xiàn)______，但后者______________

在其他條件一定時，反應(yīng)物的接觸面積越大，化學反應(yīng)速率______0.5mol/L鹽酸溶液等質(zhì)量塊狀、粉末狀碳酸鈣氣泡出現(xiàn)氣泡更慢增大增大接觸面積的方法：粉碎、研磨、霧化【思考】人們常把固體試劑溶于水配成溶液再進行化學實驗，原因是什么？增大了反應(yīng)物間的接觸面積，加快化學反應(yīng)速率環(huán)節(jié)二：定性探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論溫度均出現(xiàn)渾濁，但后者出現(xiàn)渾濁更

。在其他條件一定時，反應(yīng)物的溫度越高，化學反應(yīng)速率______3min后分別混合并振蕩方案一Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O【思考】如何控制溫度？先混合后水浴加熱，還是先水浴加熱再混合？先分別保溫再混合反應(yīng)，讓反應(yīng)一開始的時候就是在特定研究溫度下進行增大快環(huán)節(jié)二：定性探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論溫度均產(chǎn)生氣泡，但后者產(chǎn)生氣泡更

。在其他條件一定時，反應(yīng)物的溫度越高，化學反應(yīng)速率______方案二增大慢2H2O2====O2↑＋2H2O催化劑環(huán)節(jié)二：定性探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響【實驗結(jié)論2】其他條件相同時，升高溫度，反應(yīng)速率

；降低溫度，反應(yīng)速率

。加快減慢【注意】1.溫度對反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)都適用。2.反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，

、

反應(yīng)速率都加快；降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小。3.大量實驗證明，溫度每升高10℃，化學反應(yīng)速率通常增大為原來的

倍，表明溫度對速率的影響非常顯著。正逆2-4環(huán)節(jié)二：定性探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響【教材深研】某化學興趣小組為探究外界條件對化學反應(yīng)速率的影響，設(shè)計以下四組實驗實驗方案反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀硫酸H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2550.1100.15②25V10.250.210③3550.1100.15④3550.250.2V2510【思考1】設(shè)計實驗方案①和②的目的是什么？【思考2】設(shè)計實驗方案②和④的目的是什么？【思考3】各實驗方案均需加入一定體積的水的原因是什么？探究Na2S2O3的濃度對化學反應(yīng)速率的影響。探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響。使混合液的體積均相等。環(huán)節(jié)二：定性探究催化劑對化學反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論催化劑前者____________，

后者_____________。在其他條件一定時，反應(yīng)物的溫度越高，化學反應(yīng)速率______增大無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)大量氣泡【思考1】該實驗有什么不嚴謹之處？為控制變量，左邊試管中應(yīng)補加5滴蒸餾水環(huán)節(jié)二：定性探究催化劑對化學反應(yīng)速率的影響【思考2】為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某實驗小組的同學設(shè)計了如右圖所示的實驗裝置。有同學認為上述實驗設(shè)計不合理，不能得出相應(yīng)的結(jié)論。請簡述理由并提出改進措施。二者的陰離子不同，對實驗會造成干擾。為消除陰離子不同造成的干擾，可將0.1mol·L－1的FeCl3溶液改為0.05mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液，或?qū)?.1mol·L－1的CuSO4溶液改為0.1mol·L－1的CuCl2溶液。環(huán)節(jié)二：定性探究催化劑對化學反應(yīng)速率的影響【實驗結(jié)論3】其他條件相同時，催化劑可以

化學反應(yīng)速率。對H2O2的催化效果

＞

＞

。【注意】1.催化劑能改變化學反應(yīng)速率，而自身的化學組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持

。2.正催化劑

化學反應(yīng)速率；負催化劑減慢化學反應(yīng)速率。一般情況下無特別說明指的是正催化劑。3.催化劑具有一定的

。4.催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對不發(fā)生的反應(yīng)

起作用。5.反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，使用催化劑

程度的增大（或減慢）正、逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達平衡所需要的時間。改變MnO2Fe3+Cu2+不變加快選擇性不同等壓強對化學反應(yīng)速率的影響環(huán)節(jié)三：理解壓強對化學反應(yīng)速率的影響對于氣體來說，在相同溫度下，壓強越大，一定質(zhì)量氣體的體積越小，單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越

。多對于有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強對反應(yīng)速率的影響的實質(zhì)是：改變體積，使反應(yīng)物的

改變。濃度環(huán)節(jié)三：理解壓強對化學反應(yīng)速率的影響【結(jié)論4】其他條件相同時，對于有氣體參加的反應(yīng)：增大壓強(減小容器容積)相當于增大反應(yīng)物的

，化學反應(yīng)速率

。減小壓強(增大容器容積)相當于減小反應(yīng)物的

，化學反應(yīng)速率

。濃度加快濃度減慢

注意：①只對有

體參加或生成的反應(yīng)有影響

②改變壓強的本質(zhì)：引起反應(yīng)物

的變化。氣濃度環(huán)節(jié)三：理解壓強對化學反應(yīng)速率的影響恒容時：①充入非反應(yīng)氣體（惰性氣體）→壓強增大，但各物質(zhì)濃度不變→反應(yīng)速率不變。②充入反應(yīng)氣體→壓強增大，濃度增大→反應(yīng)速率增大?！舅伎肌咳绾卫斫馊莘e固定的容器中氣體壓強的變化？環(huán)節(jié)三：理解壓強對化學反應(yīng)速率的影響【例題】在N2+3H2

?2NH3中，當其他外界條件不變時：I減小體系壓強（擴大容器體積），該反應(yīng)的速率怎么變？II在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入N2，反應(yīng)的速率怎么變？III在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？IV在反應(yīng)中保持體系壓強不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？c減小，v減慢c增大，v變快c不變，v不變c減小，v減慢環(huán)節(jié)三：理解壓強對化學反應(yīng)速率的影響【小結(jié)】對于氣體，有下列幾種情況：1.恒溫時：增大壓強，體積

，濃度

，化學反應(yīng)速率

；2.恒容時：①充入氣體反應(yīng)物，總壓

，反應(yīng)物濃度

，化學反應(yīng)速率

；②充入“惰性氣體”(如He等)，引起總壓

，反應(yīng)物濃度

，化學反應(yīng)速率

；3.恒壓時：充入“惰性氣體”(如He等)，引起體積

，各物質(zhì)濃度

，化學反應(yīng)速率

。減小增大加快增大增大加快增大不變不變增大減小減慢定量測定化學反應(yīng)速率環(huán)節(jié)四：定量測定化學反應(yīng)速率【測定原理】測定反應(yīng)