第25講

化學反應速率【2022·廣東】在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ?qū)Ψ磻猉→2Y的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖，則A.無催化劑時，反應不能進行B.與催化劑Ⅰ相比，Ⅱ使反應活化能更低C.a曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變化D.使用催化劑Ⅰ時，0～2min內(nèi)，v(X)＝1.0mol·

L－1·min－1√診斷性評價一、化學反應速率1.含義：2.計算公式及單位：注意：①與化學計量數(shù)的關系②一般指平均速率③不同物質(zhì)表示的反應速率，數(shù)值不同，意義相同④固體或純液體的濃度視為常數(shù)3.速率大小比較定性比較：觀察明顯的實驗現(xiàn)象、看圖像斜率等定量比較：計算

③＞①＞②＞⑤＞④4.影響化學反應速率的因素內(nèi)因外因：反應物分子間的碰撞能夠發(fā)生化學反應的碰撞不能夠發(fā)生化學反應的碰撞有效碰撞無效碰撞普通分子無效碰撞活化分子不發(fā)生化學反應有效碰撞發(fā)生化學反應取向不合適吸收能量過渡態(tài)有效碰撞理論當其他條件不變時，升高溫度，反應速率加快；反之，反應速率減慢升高溫度

單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)不變增大增大增多當其他條件不變時，使用適當?shù)拇呋瘎?，較大程度地增大化學反應速率。正催化劑

單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)不變增大增大增多當其他條件不變時，增大反應物的濃度，反應速率加快；反之，反應速率減慢。增大濃度

單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)增多增大不變增多當其他條件不變時，對于有氣體參加的反應，增大壓強(減少容器的容積)相當于增大反應濃度，反應速率加快；減小壓強(增大容器的容積)相當于減小反應濃度，反應速率減慢。增大壓強

單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)增多增大不變增多單位體積內(nèi)活化分子數(shù)單位體積內(nèi)分子總數(shù)活化分子百分數(shù)

＝×與有效碰撞分數(shù)有關f=與活化能、溫度有關f

增大溫度升高減小活化能惰性氣體對反應速率的影響恒溫恒容通入惰性氣體，總壓增大，反應物濃度不變，反應速率不變恒溫恒壓通入惰性氣體，總體積增大，反應物濃度減小，反應速率減小5.化學反應速率的測定Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑可以測定：①單位時間內(nèi)收集氫氣的體積；②收集相同體積氫氣所需要的時間；③用pH計測相同時間內(nèi)pH變化，即Δc(H＋)；④用傳感器測Δc(Zn2+)；⑤測相同時間內(nèi)Δm(Zn)；⑥相同時間內(nèi)恒容容器中壓強變化；⑦相同時間內(nèi)絕熱容器中溫度變化。確定實驗變量控制其他變量（溶液體積要保持一致）設置對照，排除無關變量去除無效數(shù)據(jù)控制變量法研究化學反應速率Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O已知：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。某化學小組欲探究H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應過程中濃度、溫度對化學反應速率的影響，進行了如下實驗(忽略溶液體積變化)：下列說法不正確的是編號0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液體積/mL0.1mol·L－1H2C2O4溶液體積/mL水的體積/mL反應溫度/℃反應時間/minⅠ220202.1ⅡV121205.5ⅢV220500.5A.V1＝1，V2＝2B.設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響C.實驗計時是從溶液混合開始，溶液呈紫紅色時結束D.實驗Ⅲ中用酸性KMnO4溶液的濃度變化表示的反應速率v(KMnO4)＝0.01mol·L－1·min－1√6.化學反應速率的圖像①速率－時間圖像③速率－外因圖像mA＋nB??pC＋qDΔH＝Q②物質(zhì)的量(或濃度)－時間圖像④其他圖像鋁片與鹽酸O→a段b→c段t＞c時NOx的去除率迅速下降的原因可能是?氧氣與氨氣7.化學反應速率的計算①基于三段式【2022·遼寧卷】某溫度下，在1L恒容密閉容器中2.0molX發(fā)生反應2X(s)??Y(g)＋2Z(g)，有關數(shù)據(jù)如下：下列說法錯誤的是(

)A．1min時，Z的濃度大于0.20mol·L-1B．2min時，加入0.20molZ，此時v正(Z)＜v逆(Z)C．3min時，Y的體積分數(shù)約為33.3%D．5min時，X的物質(zhì)的量為1.4mol√②基于陌生物理量溫度為T1時，2g某合金4min內(nèi)吸收氫氣240mL，吸氫速率v＝_____mL·g－1·min－1。30有分壓，直接以p列三段式已知：2N2O5(g)

2N2O4(g)＋O2(g)，起始時N2O5(g)為35.8kPa，分解的反應速率v＝2×10－3×kPa·min－1。t＝62min時，測得體系中

＝2.9kPa，則此時的

＝________kPa，v＝____________kPa·min－1。30.06.0×10－2③基于速率方程Bodensteins研究了下列反應：2HI(g)

H2(g)＋I2(g)，在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關系如表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784上述反應中，正反應速率為v正＝k正x2(HI)，逆反應速率為v逆＝k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_____(以K和k正表示)。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min時，v正＝____________min－1。1.95×10－3結論：K=k正/k逆某合成氨速率方程為：

，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，；-1反應級數(shù)計算，利用多組數(shù)據(jù)聯(lián)立二、反應歷程1.基元反應：大多數(shù)化學反應都是分幾步完成的，其中能夠一步完成的反應稱為基元反應。2.過渡態(tài)的產(chǎn)生：當兩個具有足夠能量的反應物分子相互接近時，分子中的化學鍵會發(fā)生重排，能量要重新分配，即反應物分子先形成活化中間體，作為反應的中間過渡態(tài)。活化中間體能量很高，不穩(wěn)定，將分解部分形成反應產(chǎn)物。我國學者結合實驗與計算機模擬結果，研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應歷程，如圖所示，其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標注。水煤氣變換的ΔH？該歷程中最大能壘(活化能)E正＝

eV寫出該步驟的化學方程式？3.常規(guī)過渡態(tài)問題4.反應歷程的微觀過程二氟卡賓(∶CF2)作為一種活性中間體，一直受到有機氟化學研究工作者的高度關注。硫單質(zhì)與二氟卡賓可以生成S=CF2，反應歷程如圖，選項錯誤的是A.S8和∶CF2生成S==CF2反應的

ΔH＝－207.13kJ·mol－1B.由

生成

的反應為吸熱反應C.上述反應歷程中存在S—S的斷裂和生成D.決定反應速率的基元反應的活化能為41.65kJ·mol－15.機理分析NO催化O3分解的反應機理如下：第一步：O3(g)＋NO(g)―→O2(g)＋NO2(g)第二步：NO2(g)―→O(g)＋NO(g)第三步：________________總反應：2O3(g)―→3O2(g)2HI(g)?H2

(g)+I2(g)

①2HI→H2+2I·②2I·→I2技巧：各步直接疊加得總反應6.催化劑與中間體NO催化O3分解的反應機理如下：第一步：O3(g)＋NO(g)―→O2(g)＋NO2(g)第二步：NO2(g)―→O(g)＋NO(g)第三步：O(g)＋O3(g)―→2O2(g)總反應：2O3(g)―→3O2(g)技巧：催化劑：先結合，后生成中間體：先生成，后消耗7.基元反應與速率方程對于基元反應aA＋bB===gG＋hH，其速率方程可寫為v＝k·cm(A)·cn(B)(其中k稱為速率常數(shù)，恒溫下，k不因反應物濃度的改變而變化)，這種關系可以表述為基元反應的化學反應速率與反應物濃度以其化學計量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比。有時稱其為質(zhì)量作用定律。v＝k·cm(A)·cn(B)，其中m不一定等于a，n不一定等于b