第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 一、化学反应速率 1、化学反应速率：定量描述 化学反应快慢 程度的物理量。 2、表示方法：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。 (1)表达式：V=Δc/Δt (2)单位：mol/(L·min)或mol/(L·s) 3、化学反应速率的测定 (1)测定原理：利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度 相关的可观测量进行测定。 (2)测定方法 ①直接观察测定：如 释放出气体的体积 和 体系的压强 等。 ②科学仪器测定：在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用 颜色变化 和 显色物质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。 4、化学反应速率的计算 (1)公式法： v＝＝ v(反应物)＝ v(生成物)＝ (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应：mA＋nB=== pC＋qD ，v(A)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝， 且有：＝＝＝。 (3)“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤： 写出有关反应的化学方程式；找出各物质的起始量、转化量 、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比； 先根据已知条件列方程计算： 反应： mA(g)＋nB(g) ＝ pC(g) 起始浓度/mol·L－1： a b c 转化浓度/mol·L－1 ： x 某时刻(t s)浓度/mol·L－1： a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义式求算： v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1。 ②计算中注意以下量的关系。 对反应物： c(起始)－c(转化) ＝c(某时刻)； 对生成物： c(起始)＋c(转化) ＝c(某时刻)； 转化率＝×100%。 二、影响化学反应速率的因素 1、实验Ⅰ：定性探究影响化学反应速率的外界因素 实验原理：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 2H2O22H2O＋O2↑ 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现 浑浊 ，但后者 出现浑浊更快 增大浓度，化学反应速率 增大 温度 混合后均出现 浑浊 ，但70 ℃热水一组 首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率 增大 催化剂 前者 无明显现象，后者 出现大量气泡 催化剂能 加快 化学反应速率 2、实验Ⅱ：反应速率的定量测定和比较 加入试剂 反应时间 (填“长”或“短”) 反应速率 (填“快”或“慢”) 实验结论 40 mL 1 mol·L－1硫酸 长 慢 4 mol·L－1硫酸与锌反应比1 mol·L－1硫酸与锌反应的速率 快 。 40 mL 4 mol·L－1硫酸 短 快 3、影响化学反应速率的其他因素 (1)浓度：底物浓度越大，化学反应速率 越快 。 (2)温度：当其他条件相同时， 升高温度 反应速率增大， 降低温度 反应速率减小。 (3)催化剂：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。 (4)压强：对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下 ①对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成 反比 ，其他条件不变时，增大压强，气体体积 缩小 ，浓度 增大 。 ②对于有气体参加的化学反应，在相同温度下，增大压强 ，反应速率 增大 ；减小压强 ，反应速率 减小 。 三、活化能 1、有效碰撞：能够 发生化学反应 的碰撞。 2、无效碰撞：不能够 发生化学反应 的碰撞。 3、活化分子：能够发生 有效碰撞 的分子。 4、活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的 平均能量之差 。 5、反应物、生成物的能量与活化能的关系图 活化能越小，普通分子就越容易变成 活化分子 。如图所示：反应的活化能是E1，反应热是E1－E2。 6、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释 (1)浓度：反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 增多 →单位时间内有效碰撞的次数 增加 →反应速率 增大 ；反之，反应速率 减小 。 (2)压强：增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数 增多 →单位时间内有效碰 ... ...
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