知识讲解_化学反应速率（提高）

1 高考总复习 化学反应速率（提高） 【考纲要求】 1．了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法，会进行简单计算。 2．重点理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响规律。 【考点梳理】 要点一、化学反应速率 1．定义： 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值） 来表示。 要点诠释： （1）．表达式为：υ = ∆c/∆t。 式中：v—化学反应速率，单位 mol/(L•min)、mol/(L•s)、mol/(L•h) Δc—浓度变化，单位 mol/L Δt—时间，单位 s、min、h （2）．意义：衡量化学反应进行的快慢。 （3）．不用纯固体、纯液体表示反应速率。 （4）．化学反应速率为某时间段内的平均速率，不指某时刻的瞬时速率。 （5）．化学反应速率须标明物质：同一反应，同样快慢。不同物质浓度变化可能不同， 速率数值也就不同，但表示的意义相同。 2．化学反应速率与方程式中各物质化学计量数的关系： 同一反应中，用不同物质（气体或溶液）表示的化学反应速率比=化学计量数之比。 如：化学反应 mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) v (A)∶v(B) ∶v(C) ∶v(D) = m∶n∶p∶q。 3．化学反应速率的计算格式： 依据化学方程式计算化学反应速率时可按以下格式（“三段式”）求解： （1）写出有关反应的化学方程式； （2）找出各物质的起始量、转化量、某时刻量； （3）根据已知条件列方程式计算。 例如：反应 mA + nB pC 起始浓度（mol·L―1） a b c 转化浓度（mol·L―1） x 某时刻浓度（mol / L） a－x 4．比较反应的快慢的方法： 同一化学反应的反应速率用不同物质的浓度变化表示时，数值可能不同，比较化学反 应速率的大小不能只看数值大小，而要进行一定的转化。 （1）换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。 （2）比较化学反应速率与化学计量数的比值。如 aA+bB cC，即比较 与 ，若 ，则用 A 表示时的反应速率比用 B 表示时大。 要点二、影响化学反应速率的因素 （一）．内因：反应物自身的结构和性质，内因对反应速率大小起决定性作用。如金属与水 nx m px m nxb m − pxc m + (A)v a (B)v b (A) (B)v v a b >2 反应的速率：Na＞Mg＞Al。 （二）．外因：化学反应速率还受外界条件的影响。对于同一化学反应，改变外界条件可以 改变化学反应速率。 1、哪些外界条件影响化学反应速率？ （1）、主要因素：有浓度、压强、温度和催化剂等 （2）、其它因素：固体表面积、光照、超声波、放射线、溶剂、电弧、强磁场、研磨等 2、上述主要条件如何影响化学反应速率？ 只考虑单一因素对化学反应速率的影响（其它因素保持不变），化学反应速率变化的趋 势如下表所示： 影响因素 反应物浓度 c↑ 压强 p↑ 温度 T↑ 使用（正）催化剂 化学反应速率 v v↑ v↑ v↑ v↑ 适用范围 气体或溶液 气体 均适用 有选择性 注：“↑”代表增大或加快， 要点诠释：外界条件对化学反应速率影响，具体解释如下： （1）、在其它条件不变的情况下，浓度对化学反应速率的影响 　　说明：改变浓度只适用于当反应物为气体或溶液时的反应（不适用于固体或纯液体）。 在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。若反应物为固体或纯液 体，只能改变其接触面积；其浓度无法改变可视为常数，因此，改变固体或纯液体反应物的 量不会改变化学反应速率。 （2）、在其它条件不变的情况下，压强对化学反应速率的影响 　　说明：改变压强只适用于反应物有气体参加的反应（不适用于固体、纯液体及溶液）。 当温度一定时，若增大压强，气体体积缩小，气体的浓度增大，因而使反应速率加快。如果 参加反应的物质是固体、纯液体或溶液，由于改变压强对它们的体积改变极小，因而对它们 浓度改变可以忽略不计，可认为压强对它们的反应速率无影响。 　　强调：压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反 应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题，由此判断出对反应速 率有何影响。 对于气体反应体系，有以下几种情况： ①恒温时：缩小体积 增大压强 浓度增大 反应速率加快 ②恒温恒容时： a．充入气体反应物 浓度增大 速率加快 b．定容充入“惰性气体” 总压强增大，但各气体的分压不变，即各物质的浓 度不变，反应速率也就不变。（把与化学反应体系中各反应成分均不起反应的气体统称为“惰 性气体”） ③恒温恒压时：充入“惰性气体” 体积增大 各反应物浓度减小 反应速率减慢 →引起 →引起 →引起 →引起 →引起 →引起 →引起 →引起 →引起3 （3）、在其它条件不变的情况下，温度对化学反应速率的影响 　　说明：升高温度，可以增大化学反应速率。温度对反应速率的影响适用于任何反应，即 无论物质状态及反应是放热或吸热，升高温度，反应速率都增大。温度对反应速率的影响比 较显著，超过浓度、压强对反应速率的影响。温度每升高 10oC，反应速率通常增大到原来 的 2～4 倍。 （4）、在其它条件不变的情况下，催化剂对化学反应速率的影响 催化剂分为正、负催化剂，正催化剂能加快反应速率，负催化剂能减慢反应速率。如不 特殊声明，催化剂均指正催化剂。对于可逆反应，催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速 率。 　　注意：催化剂参加了化学反应，改变了反应历程，而催化剂本身在反应前后的质量和化 学性质均不变。 3、实例分析：采取如下措施，化学反应速率的变化情况 （1）对于不可逆反应的分析，如对反应：Zn+ 2HCl==ZnCl2 + H2↑ 采取单一措施（其它条件不变） 反应速率 解释原因 加入大小相同的 Zn 粒 不变 固体浓度无法改变 预先把 Zn 粒加工为 Zn 粉 增大 反应物总表面积增大 加压 不变 反应物无气体，反应不可逆 升温 增大 升温速率加快 增加 HCl 浓度 增大 增大反应物浓度速率加快 增加 ZnCl2 浓度（加入 ZnCl2 固体） 不变 反应不可逆 及时排除 H2 不变 反应不可逆 （2）、对于可逆反应 N2＋3H2 2NH3 △H