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第二节 化学反应的速率与限度
第一课时
化学反应的速率
第六章 化学反应与能量
溶洞形成
极慢
钢铁锈蚀
慢
食物腐坏
快
核弹爆炸
极快
下面反应的发生所经历的时间一样吗？
观察化学反应进行得快慢的方法有哪些？
①冒气泡的快慢
②固体质量的改变
③溶液浑浊程度
④颜色变化
⑤温度变化
定性
物理学中用什么定量描述物体运动的快慢？
速度
速率
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来表示。
v（B）＝
△C（B）
△t
反应速率单位：
mol/(L min) 或 mol/(L s)
一、化学反应的速率
（一）定义：
化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。
常用mol · L-1
常用s 或 min
判断正误
①对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显 ； （ ）
②反应速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值； （ ）
③2Na(s) + 2H2O(l) = 2NaOH(aq) + H2↑(g)，1min时，测得氢气的浓度为1mol/L ，则
a.用Na表示的反应速率为2mol/（L min) ( )
b.用水表示的反应速率为2mol/（L min) （ ）
×
×
×
×
注意事项：
（1）反应速率要指明具体物质并取 正值。
（2）表示气体或溶液反应速率,不能用于表示固体和纯液体的反应速率。
（3）v指某一段时间内的平均反应速率，不是瞬时速率。
例1：某反应的反应物浓度在5 min内由6 mol/L变成了2 mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率？
ν＝
C
t
＝
5min
6mol/L －2 mol/L
＝0.8 mol/(L·min)
解：
答：用该物质表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为0.8 mol/(L·min)
例2．在一个2L的容器中，放入2mol气体A，5分钟后，测得这种气体A还剩余0.5mol，该反应中气体A的化学反应速率是（ ）
A．1.5mol/(L·min)
B．0.15mol/(L·min)
C．0.75mol/(L·min)
D ．0.075mol/(L·min)
B
例3：
在2L容器中发生反应：N2 + 3H2 =2NH3
0.5min后，生成1.7gNH3，求v(NH3)， v(N2)， v(H2)。
1.7g
17g/mol
n(NH3)=
=0.1mol
△c(NH3)=
0.1mol
2L
=0.05mol/L
v(NH3)=
0.05mol/L
0.5min
＝0.1mol/(L min)
同理可求：
v(N2)=0.05mol/(L min )
v(H2)＝0.15mol/(L min )
v(N2) :v(H2): v(NH3)=1:3:2
思考与讨论
思考2：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？
思考1 ：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？
结论：①在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，但是这些数值都表示_______反应的反应速率。
②同一反应体系中,在相同时间内各物质的速率之比_____化学方程式中化学计量数之比。
即：
mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)
VA:VB:VC:VD=m:n:p:q
同一个
等于
练习1、已知某反应的各物质浓度数据如下：
aA(g)＋bB(g) 2C(g)
起始浓度(mol L－1) 3.0 1.0 0
2 s末浓度(mol L－1) 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述反应化学方程式中，各物质的化学计量数之比是(　　)。
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2
C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
B
某温度下，物质的量浓度均为1 mol/ L 的两种气体X2、和Y2在密闭容器中反应生成气体Z。达到平衡后，c(X2)=0.4 mol/L, c(Y2)=0.8 mol/L , c(Z)=0.4 mol/L ,该反应的化学方程式是 （ ）
A. X2 + 2Y2 ==2Z B. 2X2 + Y2 ==2Z
C. 3X2 + Y2 ==2Z D. X2 + 3Y2 ==2Z
练习2
C
3、在2A＋B 3C＋5D反应中，表示该反应速率最快的是 （ ）。
A．υ(A)＝ 0.5 mol／(L ｓ)
B．υ(B)＝ 0.3 mol／(L ｓ)
C．υ(C)＝ 0.8 mol／(L ｓ)
D．υ(D)＝ 1 mol／(L ｓ)
B
4.（v-t图像）某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：
1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率
2、该反应的化学方程式为：___________。
1. ν(X)=0.025mol/(L·min)
ν(Y)=0.075mol/(L·min)
ν(Z)=0.05mol/(L·min)
X+3Y=2Z
1.在相同条件下，等质量的钠和镁同时与同浓度的盐酸反应，反应速率最快的是？为什么？
2.外界条件能否改变化学反应速率？
你家里的酸奶通常放在什么地方？为什么？
反应物本身的性质（内因）
温度低
练习：
2、外因——影响反应速率的因素：
1、内因——决定反应速率的主要因素
二、影响化学反应速率的因素：
反应物本身的性质
浓度、温度、表面积、状态、催化剂、压强等
现象 结论
热水中
常温
冷水中
气泡多而快，产生的气体能使带火星火柴复燃
升高温度，
反应速率增大
气泡均匀
产生气泡较少
降低温度，
反应速率减小
2H2O2 = 2H2O +O2
实验2－5
结论：
当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。
现象 结论
加入MnO2
加入FeCl3
不加其他试剂
气泡多而快
气泡均匀
无明显现象
MnO2能加快
反应速率
FeCl3能加快
反应速率（稍慢）
无催化剂
反应较慢
实验2－6
结论：
加入催化剂能加快化学反应的速率。
1.请预计大理石（ CaCO3 ）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？
结论：增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢.
2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？
结论：增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）.
思考与交流
4. 实验室制取氢气时，是用粗锌好（有杂质）还是用纯锌好，为什么？
粗锌好,粗锌可以构成原电池.
结论：形成原电池可以加快反应速率。
3.实验室进行化学反应 时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？
配成溶液后溶质以分子或离子的形式均匀分布在溶液中，增大了直接接触的机会，从而反应速率增大。
结论：对于气体参加的反应来说，恒温时，压强增大化学反应速率增大；减小压强，化学反应速率减小。
5、对于有气体参加的化学反应，影响化学反应速率的因素还有？
（1）温度：温度越高，化学反应速率越快
（2）催化剂：通常加入催化剂，能极大地加快化学反应速率。
（3）浓度：在溶液中进行的反应，反应物的浓度越大，化学反应速率越快（98﹪浓硫酸除外）。
归纳：外界条件对化学反应速率的影响
通常情况下，温度每升高10℃，化学反应速率将增大到原来的2-4倍。
（5）反应物的状态：通常气体和液体反应比固体反应速率大
（7）压强：对于有气体参加的反应，增大压强，化学反应速率加快
（6）形成原电池，加快反应速率
（4）固体的表面积：固体表面积越大，化学反应速率越快。
例题. 对于反应 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)
下列措施对反应速率有什么影响？
①. 增大压强;
②. 升高温度 ;
③. 加入催化剂;
④. 恒温恒容条件下，通入O2;
⑤. 恒温恒容条件下，通入N2;
⑥. 恒温恒压条件下，通入N2
增大
增大
增大
增大
减小
无明显变化
1.恒温恒容条件下,通入与反应无关的气体,压强增大,但体积不变,反应物浓度就不变,化学反应速率不变.
2.恒温恒压条件下,通入与反应无关的气体,压强不变,但体积增大,反应物浓度就减小,化学反应速率减小.
小结:
[练习1]设NO+CO2 2CO(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高时，v1和v2变化情况为（ ）。
A.同时增大 B.同时减小
C. v1减少，v2增大 D. v1增大，v2减小
A
2．下列关于催化剂的说法，正确的是
(　　)
A．催化剂能使不起反应的物质发生反应
B．催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变
C．催化剂能改变化学反应速率
D．电解水时，往水中加入少量NaOH固体，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂
BC
3．(2011 淮安高二检测)用Fe与1mol/L 的稀H2SO4反应制取氢气，下列措施能使生成氢气的速率一定加快的是(　　)
A．增加铁的质量　　　　
B．用2mol/L的硫酸
C．用18mol/L的硫酸
D．增大压强
B
4.对于在一密闭容器中进行如下反应：C(S)+O2(g)=CO2(g)下列说法错误的是（ ）。
A 将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率
B 升高温度可以加快化学反应速率
C 增加压强可以加快化学反应速率
D 增加木炭的量可以加快化学反应速率
D

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