第三節化學反應速率
學習目標
1、能夠運用反應速率的定義式進行簡單計算
2、解釋溫度、濃度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響
3、了解活化能、化學反應速率常數的基本涵義
4、認識催化劑在生產、生活和科學領域中的重大作用
一、化學反應速率
1、化學反應有快慢之別
⑴ 對於不同的化學反應，進行的快慢有很大的差別，有些反應進行的很快，甚至可在瞬間完成，如離子反應，**反應等；有些反應則進行的很慢，基本上看不出變化，如金屬的腐蝕、橡膠的老化等；還有些反應開始時很慢，但反應進行一段時間後，不斷加快，如自催化反應等。
⑵從化學反應實質看化學反應速率 。化學反應的實質就是反應物分子中的生成物分子的過程，也就是過程。如果反應物分子的結構穩定，即反應物的化學鍵鍵能較大，則反應物就較難發生化學反應，相對來說反應速率就慢些。
⑶從化學反應的過程看化學反應速率大多數化學反應都是分若干步完成，即在一定條件下，某反應物間的化學反應，都有自己特殊的共同決定著乙個化學反應的歷程，而反應歷程的差別又造成了化學反應速率的不同。即不同的反應物，有不同的反應歷程；相同的反應物，在不同的條件下，也會有不同的反應歷程，因而其化學反應速率也不一樣。
2、化學反應速率
⑴.基本概念
化學反應速率是
對於體積不變的化學反應體系，通常用即v＝⊿c／⊿t
⑵.表示方法
對任意乙個化學反應：ma+nb＝py+qz,反應體系中各物質的濃度分別表示為c(a)、c(b)、c(y)、和c(z),則反應速率分別表示為：
v(**(bv(yv(z
關於反應速率的幾點說明：
① 某一段時間內的化學反應速率，實際上是指這一段時間內反應的而不是指某一時刻的
② 化學反應速率是標量，無論是反應物還是生成物，其化學反應速率值都取
③ 在一定溫度下，固體或純淨液體物質，單位體積內的物質的量保持不變，即物質的量濃度為常數,因此,它們的化學反應速率不適合用單位時間內物質的量濃度變化來表示,但可以用單位時間內的物質的量的變化來表示.
④ 由於乙個化學反應裡各物質之間化學計量數不一定相同,所以在同乙個化學反應裡,用不同物質來表示的化學反應速率不一定相同.例如,2so2+o2 2so3,在1min內的時間裡，當so2的濃度減少0.5mol·l-1時,o2濃度減少0.
25 mol·l-1，so3濃度增加0.5mol·l-1，v(so2)=v(so3)=0.5mol·l-1·min-1,v(o2)=0.
25mol·l-1·min-1。因此，在同乙個化學反應裡，雖然用不同的物質表示的化學反應速率值不一定相同，但它們的卻是完全相同的，即一種物質的化學反應速率也就代表而且，用不同物質表示的化學反應速率之比等於
二、影響化學反應速率的因素
1、影響化學反應速率的因素有兩個方面，內因是指外因是指如等。
2、外界條件對化學反應速率的影響
⑴濃度：對氣體或溶液中發生的化學反應，在其他條件不變時，增大反應物濃度，可以反應速率，而與反應物無關。
例如：在298k時，反應h2o2+2hi=2h2o+i2的反應速率v與反應物濃度有以下關係
v=kc(h2o2)×c(hi),其中，比例係數k稱為可見，在k一定的條件下，反應速率隨反應物濃度的
有關解釋：在其他條件不變時，對某一反應來說，活化分子在反應物中所佔的百分數是一定的，因此，單位體積內活化分子的數目與單位體積內反應物分子的總數成正比，也就是和反應物的濃度成正比。當反應物濃度增大時，單位體積內分子數增多，活化分子數也相應增大。
譬如，原來每單位體積裡有100個反應物分子，其中只有5個活化分子，如果每單位體積內的反應物分子增加到200個，其中必有10個活化分子，那麼，單位體積內的有效碰撞次數也相應增多，化學反應速率就增大。因此，增大反應物的濃度可以增大化學反應速率。
說明：①反應速率常數表示的化學反應速率。通常，反應速率常數越大，反應進行的越快。
②反應速率常數與無關，但受等因素的影響。
③總反應的化學反應速率與參與反應的物質的濃度的關係式是的結果，不能直接寫出。對於很多反應，這種關係式中濃度的方次與並無確定的關係。
⑵壓強：對有氣體參加的化學反應，若其他條件不變，增大壓強，反應速率 ，減小壓強，反應速率 。
有關解釋：對於氣體來說，當溫度一定時，一定物質的量的氣體的體積與其所受的壓強成正比。也就是說，如果氣體的壓強增大到原來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的1／2，單位體積內的分子數就增大到原來的2倍，所以增大壓強，就是增加單位體積裡反應物的物質的量，即增大 ，反應速率相應增大；相反，減小壓強，氣體的體積就擴大就減小，反應速率也隨之減小。
說明： ①若參加反應的物質為固體、液體或溶液，由於壓強的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認為
②改變壓強的涵義，一般是指：
a.氣體物質的量不變，改變比如像so2(g)+2h2s(g)=3s(s)+2h2o(l)，多種反應物都為氣體的反應，改變容器的容積後，各種氣體的壓強、濃度同時並同倍數的變化。
b.氣體的容器容積不變比如像 so2(g)+2h2s(g)=3s(s)+2h2o(l)的反應，氣體的容器容積不變，充入so2氣體，p(so2)、c(s02)都增大；充入o2氣體，p(o2)、c(02)都增大；同時充入so2和o2氣體，p(so2)、p(o2)、與c(s02)、c(02)都增大。
③與化學反應無關的氣體對化學反應速率是否有影響，要分情況而定。在一定溫度下於密閉容器中進行的化學反應so2(g)+2h2s(g)=3s(s)+2h2o(l)：
a.充入n2並保持容器的容積不變時，雖然容器內氣體的總壓增大，但由於氣體的容積不變，反應物氣體的不變，所以化學反應速率不變。
b．充入n2並保持容器內的總壓不變時，必然是容器的容積增大。而氣體容積的增大，一定引起的減小，所以化學反應速率減小。
⑤密閉容器的涵義是指容器全封閉不漏氣，容器內外之間沒有物質傳遞。密閉容器不等於容器體積不變。
⑶溫度：當其他條件不變時，公升高溫度可以反應速率；降低溫度可以反應速率。
範托夫經驗規律：一般地，溫度每公升高10℃，反應速率增大倍。
阿倫尼烏斯經驗公式： 2023年，阿倫尼烏斯在長期大量實驗的基礎上，提出了反應速率常數與溫度的定量關係： ｋ＝ａｅ－ea／rt
式中：k為a為e為r為ea為 ，單位為j·mol-1或kj·mol-1。
該經驗公式表明：當ea＞0時，公升高溫度增大，化學反應速率隨之增大。
有關解釋：在濃度一定時，公升高溫度，反應物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成從而增加了反應物分子中使有效碰撞次數增多，因而反應速率增大。當然，由於溫度公升高，會使分子的運動加快，這樣單位時間裡反應物分子間碰撞次數增加，反應也會相應地加快，但這不是反應速率加快的主要原因，而前者才是反應速率加快的主要原因。
說明：溫度對反應速率的影響規律，對吸熱反應、放熱反應都適用，且不受反應物狀態的限制。
⑷催化劑：決定化學反應速率的主要因素是反應活化能的大小。催化劑改變反應速率的原因與濃度、溫度對反應速率的影響是不同的。
不論濃度還是溫度都不能改變反應的 ，而催化劑則能參與反應，改變降低也就等於提高了活化分子的百分數，從而提高了頻率，加快了反應速率。
說明：①催化劑具有某催化劑對某一反應可能具有很強的催化活性，但對其他反應就不一定具有催化作用。
②催化劑只有在才能最大限度地顯示其催化作用，不同的催化劑對溫度的要求不一定相同。
③催化劑中毒：催化劑的催化活性往往因接觸少量雜質而這種現象叫做催化劑中毒。工業上為了防止催化劑中毒而把原料進行淨化處理以除去使催化劑中毒的物質。
④催化劑不能改變化學不能改變平衡轉化率。
三、其他因素對化學反應速率的影響
影響化學反應速率的條件很多，除了濃度、壓強、溫度、催化劑以外，還有很多行之有效的改變化學反應速率的方法，例如，通過光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強磁場、高速研磨等等，總之，向反應體系輸入能量，都有可能改變化學反應速率。
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