化學反應速率與化學平衡化學反應的快慢化學反應的限度化學反應進行的方向(速率)(動態平衡、產率)(推動力)化學反應的調控(既要反應快又要產率高)人教版(2019)·選擇性必修1第一課時

化學反應速率及因素第二章

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

mol·L-1，反應開始前容器中A、B的物質的量n(A)=n(B)=

mol。(2)B的平均反應速率: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的平均反應速率，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。因此不用固體或純液體的濃度的變化量表示化學反應速率。3.注意：③各物質的反應速率之比等于其化學方程式中的化學計量數之比。。【知識回顧】化學反應速率【例】在Zn與H2SO4反應體系中，化學反應速率是如何測定?實際上任何一種與物質濃度有關的可觀測量都可以加以利用。【知識回顧】化學反應速率的測定

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

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

外因【知識回顧】影響化學反應速率的因素【知識回顧】影響化學反應速率的因素【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:反應放熱使溫度升高為主要因素【新知導入】如何解釋濃度、壓強、溫度及催化劑等因素對化學反應速率的影響呢？活化能一基元反應2HI=H2+I2實際上是經過下列兩步反應完成的：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)反應歷程(反應機理）對于由多個基元反應組成的化學反應，其反應的快慢由最慢的一步基元反應決定決速步驟活化能一基元反應發生的先決條件：反應物的分子必須發生碰撞。【思考】是不是反應物的分子每一次碰撞都能發生反應？不是的1.有效碰撞：能夠發生化學反應的碰撞力量不夠取向不好有效碰撞【思考】反應物的分子要發生有效碰撞需滿足什么條件？發生有效碰撞的條件:(1)發生碰撞的分子必須有足夠的能量；(2)分子發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。活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差，叫做反應的活化能。E反應物:反應物分子的平均能量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表示反應熱ΔH2.活化分子和活化能③有效碰撞的次數與單位體積內反應物中活化分子的數目有關。3.化學反應歷程注意：①能發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，為什么增大反應物的濃度會使化學反應速率增大，而降低反應物的濃度會使化學反應速率減小？2.當其他條件相同時，為什么升高溫度會使化學反應速率增大，而降低溫度會使化學反應速率減小？3.催化劑如何改變反應速率？1.用簡單碰撞理論解釋濃度對化學反應速率的影響反應物濃度增大→反應物中活化分子百分數______→單位體積內分子總數_____→活化分子總數______→單位時間內有效碰撞次數______→反應速率______；反之，反應速率_______。不變增多增多增多增大減慢c↑增大壓強（壓縮體積）→反應物中活化分子百分數______→單位體積內活化分子總數______→單位時間內有效碰撞次數______→反應速率______；反之，反應速率_______。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，若壓強變化能引起參與反應物質的濃度發生變化時，化學反應速率才能發生變化2.注意“真”變和“假”變：若體系的壓強變化而使反應物或生成物的濃度發生變化即“真”變，否則是“假”變。a.恒壓時充入He：由于SO2、O2、SO3的物質的量不變，體積V變大，濃度降低相當于“減壓”，反應速率降低。b.恒容時充入He：由于反應物、生成物濃度不變，反應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速率的影響升高溫度→單位體積內分子總數______→活化分子總數______→活化分子百分數______→單位時間內有效碰撞次數______→反應速率______；反之，反應速率_______。不變增多增多增大減慢增大T↑※反應若是可逆反應，升高溫度，正、逆反應速率都加快，降低溫度，正、逆反應速率都減小。4.用簡單碰撞理論解釋催化劑對化學反應速率的影響加入催化劑→反應物分子中活化分子百分數______→單位體積內活化分子總數______→單位時間內有效碰撞次數______→反應速率______；反之，反應速率_______。增多增多增大減慢增大外界條件對反應速率的影響【歸納小結】影響因素單位體積內反應速率分子總數活化分子數活化分子百分數增大反應物濃度（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，反應物分子間進行碰撞才可能發生化學反應②活化分子間的碰撞一定是有效碰撞③催化劑加快反應速率的本質是降低了反應的活化能④只有增加活化分子的百分含量才能加快反應速率⑤對于基元反應而言，溫度升高，反應速率一定增加A.①④B.②④C.③⑤D.②⑤B2.能改變反應物分子中活化分子百分數的條件是()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)催化偶聯反應的一種機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．偶聯反應中起催化作用的是M和CuIB．R＇C≡CCu為該催化過程的中間產物C．該偶聯反應的原理為R＇C≡CH+RI→R＇C≡CR+HID．該催化機理改變了反應路徑和反應熱D【例4】（2020·全國）金屬插入CH4的C-H鍵形成高氧化態過渡金屬化合物的反應頻繁出現在光分解作用、金屬有機化學等領域，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．整個反應快慢，由CH2—Zr···H2→狀態2反應決定B．CH3—Zr···H→CH2—Zr—H···HΔH=+8.32kJ?mol-1C．在中間產物中CH3—Zr···H狀態最穩定D．Zr+CH4→CH—Zr···H3活化能為201.84kJ?mol-1A．整個反應快慢，由CH2—Zr···H2→狀態2反應決定B．CH3—Zr···H→CH2—Zr—H···HΔH=+8.32kJ?mol-1C．在中間產物中CH3—Zr···H狀態最穩定D．Zr+CH4→CH—Zr···H3活化能為201.84kJ?mol-1D5.反應H2+Br2==2HBr的速率方程為

，某溫度下，該反應在不同濃度下的反應速率如下：根據表中的測定結果，下列結論錯誤的是A．表中x的值為1

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

環節二：定性探究內因對化學反應速率的影響【復習回顧】

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

；

鎂和冷水反應

；鋁和冷水、熱水都

。劇烈緩慢不反應環節二：定性探究濃度對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論濃度均出現______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應速率______渾濁出現渾濁更快增大【思考1】左右試管中各物質的濃度？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，產生渾濁的量相同環節二：定性探究濃度對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論濃度均出現______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應速率______渾濁出現渾濁更快增大【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-的濃度不再相同環節二：定性探究濃度對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論濃度均出現______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應速率______渾濁出現渾濁更快增大【思考3】若實驗室只有0.5mol/LH2SO4溶液，如何設計實驗探究濃度對該反應的影響？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蒸餾水環節二：定性探究濃度對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論濃度均出現______，但后者______________

在其他條件一定時，增大濃度，化學反應速率______渾濁出現渾濁更快增大【思考4】能否變為更改Na2S2O3的濃度？可以，但必須控制H+為少量，若S2O32-少量(兩組中物質的量不同)會使得產生渾濁的總量不同，達不到控制變量的目的。Na2S2O3Na2S2O3H2SO4環節二：定性探究濃度對化學反應速率的影響【實驗結論1】其他條件相同時，增大反應物濃度，反應速率

；減小反應物濃度，反應速率

。【思考】C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

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

固體對化學反應速率的影響，通常是從接觸面積(比表面積)角度而言，與濃度關系不大！！環節二：定性探究接觸面積對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論接觸面積均出現______，但后者______________

在其他條件一定時，反應物的接觸面積越大，化學反應速率______0.5mol/L鹽酸溶液等質量塊狀、粉末狀碳酸鈣氣泡出現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？增大了反應物間的接觸面積，加快化學反應速率環節二：定性探究溫度對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論溫度均出現渾濁，但后者出現渾濁更

。在其他條件一定時，反應物的溫度越高，化學反應速率______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，讓反應一開始的時候就是在特定研究溫度下進行增大快環節二：定性探究溫度對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論溫度均產生氣泡，但后者產生氣泡更

。在其他條件一定時，反應物的溫度越高，化學反應速率______方案二增大慢2H2O2====O2↑＋2H2O催化劑環節二：定性探究溫度對化學反應速率的影響【實驗結論2】其他條件相同時，升高溫度，反應速率

；降低溫度，反應速率

。加快減慢【注意】1.溫度對反應速率影響的規律，對吸熱反應，放熱反應都適用。2.反應若是可逆反應，升高溫度，

、

反應速率都加快；降低溫度，正、逆反應速率均減小。3.大量實驗證明，溫度每升高10℃，化學反應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環節二：定性探究溫度對化學反應速率的影響【教材深研】某化學興趣小組為探究外界條件對化學反應速率的影響，設計以下四組實驗實驗方案反應溫度/℃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】設計實驗方案①和②的目的是什么？【思考2】設計實驗方案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的濃度對化學反應速率的影響。探究溫度對化學反應速率的影響。使混合液的體積均相等。環節二：定性探究催化劑對化學反應速率的影響影響因素實驗步驟實驗現象實驗結論催化劑前者____________，

后者_____________。在其他條件一定時，反應物的溫度越高，化學反應速率______增大無明顯現象出現大量氣泡【思考1】該實驗有什么不嚴謹之處？為控制變量，左邊試管中應補加5滴蒸餾水環節二：定性探究催化劑對化學反應速率的影響【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計了如右圖所示的實驗裝置。有同學認為上述實驗設計不合理，不能得出相應的結論。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，或將0.1mol·L－1的CuSO4溶液改為0.1mol·L－1的CuCl2溶液。環節二：定性探究催化劑對化學反應速率的影響【實驗結論3】其他條件相同時，催化劑可以

化學反應速率。對H2O2的催化效果

＞

＞

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

。2.正催化劑

化學反應速率；負催化劑減慢化學反應速率。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生的反應，對不發生的反應

起作用。5.反應若是可逆反應，使用催化劑

程度的增大（或減慢）正、逆反應速率，從而改變反應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速率的影響環節三：理解壓強對化學反應速率的影響對于氣體來說，在相同溫度下，壓強越大，一定質量氣體的體積越小，單位體積內氣體的分子數越

。多對于有氣體參加的反應，改變壓強對反應速率的影響的實質是：改變體積，使反應物的

改變。濃度環節三：理解壓強對化學反應速率的影響【結論4】其他條件相同時，對于有氣體參加的反應：增大壓強(減小容器容積)相當于增大反應物的

，化學反應速率

。減小壓強(增大容器容積)相當于減小反應物的

，化學反應速率

。濃度加快濃度減慢

注意：①只對有

體參加或生成的反應有影響

②改變壓強的本質：引起反應物

的變化。氣濃度環節三：理解壓強對化學反應速率的影響恒容時：①充入非反應氣體（惰性氣體）→壓強增大，但各物質濃度不變→反應速率不變。②充入反應氣體→壓強增大，濃度增大→反應速率增大。【思考】如何理解容積固定的容器中氣體壓強的變化？環節三：理解壓強對化學反應速率的影響【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），該反應的速率怎么變？II在反應中保持體系容積不變，充入N2，反應的速率怎么變？III在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？IV在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？c減小，v減慢c增大，v變快c不變，v不變c減小，v減慢環節三：理解壓強對化學反應速率的影響【小結】對于氣體，有下列幾種情況：1.恒溫時：增大壓強，體積

，濃度

，化學反應速率

；2.恒容時：①充入氣體反應物，總壓

，反應物濃度

，化學反應速率

；②充入“惰性氣體”(如He等)，引起總壓

，反應物濃度

，化學反應速率

；3.恒壓時：充入“惰性氣體”(如He等)，引起體積

，各物質濃度

，化學反應速率

。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速率環節四：定量測定化學反應速率【測定原理】測定反應