第二节化学反应的速率与限度

1、人教版高中化学必修第二册第六章主 讲 人：杨利军审核指导：韩冬第二节 化学反应的速率与限度化学反应的速率思考与讨论： 你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？约 10.3 m/s (1.55)10-3 m/s 物理学中用物理学中用速率速率来表示物体运动的快慢。来表示物体运动的快慢。化学反应的速率化学反应的速率1. 1.化学反应速率定义：通常用化学反应速率定义：通常用单位时间内反应物浓度单位时间内反应物浓度的减少量的减少量或生成物浓度或生成物浓度的增加量的增加量( (均取正值均取正值) )表示。表示。2. 2.表达式表达式： v = = c c/t tv化学反应速率

2、，单位化学反应速率，单位molmol/( /(LminLmin) )、molmol/(Ls)/(Ls)、molmol/( /(LhLh) )等等 c c浓度变化，单位浓度变化，单位molmol/L/L t t时间，单位时间，单位s s、minmin、h h等等 在在 N N2 2 + 3H + 3H2 2 2 NH 2 NH3 3反应中，自开始至秒，氨的浓反应中，自开始至秒，氨的浓度由变为度由变为0. 6 mol/L0. 6 mol/L，则这段时间内以，则这段时间内以NHNH3 3 浓度变化表示的浓度变化表示的该化学反应平均速率是多少？该化学反应平均速率是多少？= 0.3mol/(Ls)v (

3、NH3) =c (NH3) t=(0. 6 0 )mol/L2s化学反应的速率例1.在10L密闭容器中，充入H2 50mol，N2 30mol ,在催化剂作用下进行反应，2min后测得含N2 20mol，求v (N2)、v (H2)、v(NH3)？对于以上计算结果，你能想到哪些问题？化学反应的速率说明：（1）同一反应，用不同物质的浓度变化表示速率，数值不同，但表示意义相同（2）化学反应速率通常是指某时间段内的平均速率，而不指某时刻的瞬时速率 例2.对于反应 N2 + 3H2 2NH3，下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是 Av（N2） 0.2 mol / (Ls)

4、B v （H2） 1.4 mol / (Lmin) C v （H2） 0.45 mol / (Ls) D v （NH3） 9 mol / (Lmin)A化学反应的速率金属的生锈金属的生锈 反应物本身的性质反应物本身的性质是化学反应速率的决定性因素是化学反应速率的决定性因素 还有哪些因素影响化学反应速率？影响化学反应的速率的因素催化剂催化剂温度温度浓度浓度.【实验】影响化学反应的速率的因素不同温度环境实验现象冷水热水不同浓度环境实验现象【实验设计】【实验结论】影响化学反应的速率的因素影响因素影响因素如何影响如何影响催化剂催化剂可以改变化学反应的速率浓度反应物浓度增大使反应速率增大温度温度升高使反

5、应速率增大对比实验法、控制变量法影响化学反应的速率的因素思考与讨论： 下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？（1）向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。（2）把食物存放在冰箱里，在糕点内放置除氧剂可以延长食品保质期。（3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状固体或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。（4）铁在空气和纯氧中反应的剧烈程度明显不同。 1977年12月22日中午，一声惊天动地的爆炸声在美国威斯威科市响起，方圆十几公里的居民明显地感觉到爆炸时巨大的冲击波引起的震动，建筑物上的玻璃窗纷纷震落下来，“哗啦啦”响

6、成了一片。是什么发生了爆炸？被突如其来的爆炸吓蒙了的人们实在想不出来。要知道，威斯威科市是一个仅有数万人口的小城市，此地既没有军队的弹药仓库，也没有易燃易爆的工厂啊！ 惊魂甫定的人们将眼光扫向了爆炸声传来的方向。啊！那里升腾起了10多层楼房高的火柱，而且，有大朵蘑菇状的烟云正在升起。那情景，就像发生了原子弹爆炸。 被此情景惊骇的人们更加疑惑不解了：那里是一座贮存面粉的一座贮存面粉的粮库粮库啊，面粉怎么可能发生爆炸呢？奇特的爆炸案奇特的爆炸案固体表面积固体表面积影响化学反应的速率的因素温度温度影响化学反应的速率的因素冷藏食品 在在500 500 和和1.51.510107 7 Pa Pa的压的压

7、强下，即使经过几百万年，强下，即使经过几百万年，生成的氨也不会超过几生成的氨也不会超过几纳克纳克（1 ng 1 ng 10109 9 g g） 约有8085的化工生产过程使用催化剂来加快反应速率、提高生产效率。 影响化学反应的速率的因素 N2(气气) 3H2 (气气) 2NH3(气气) 催化剂催化剂高温高压高温高压O2 + Hb Hb(O2) 煤气中毒与高压氧急救煤气中毒与高压氧急救压强压强影响化学反应的速率的因素影响化学反应速率的因素内因：物质自身的性质外因：温度、 浓度、 压强、 催化剂、 固体的表面积、 反应物状态等。 影响化学反应的速率的因素【小结】【小结】CCO2 2CO 人们发现高

8、炉气中含有相当量的人们发现高炉气中含有相当量的COCO。认为是认为是COCO与铁矿石接触时间不够所造与铁矿石接触时间不够所造成的。于是耗成的。于是耗巨资建成巨资建成了一个高大的炼了一个高大的炼铁高炉。但是尾气中铁高炉。但是尾气中COCO的含量仍然没的含量仍然没有改变。这是为什么呢？有改变。这是为什么呢？ Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2化学反应的限度思考与讨论：炼铁高炉尾气之谜炼铁高炉尾气之谜高温高温 010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80

9、.90.90.9 500 1.01105 Pa物质的量时间( (分) ) 2SO2 + O2 2SO3请仔细观察数据，你发现什么？请仔细观察数据，你发现什么？化学反应的限度可逆反应可逆反应 在在同一条件同一条件下，既能向下，既能向正反应正反应方向进行同时又能向方向进行同时又能向逆反应逆反应方向进行的反应叫方向进行的反应叫做可逆反应。做可逆反应。由反应物到生成物的反应，叫做由反应物到生成物的反应，叫做正反应正反应。由生成物到反应物的反应，叫做由生成物到反应物的反应，叫做逆反应逆反应。正反应正反应逆反应逆反应v正v逆反应不能进行完全反应不能进行完全化学反应的限度2SO2 + O2 2SO3化学反应

10、的限度 在相同条件下同时进行正逆两个反应；在相同条件下同时进行正逆两个反应； 反应有一定的限度，不能进行完全（转化率达不到反应有一定的限度，不能进行完全（转化率达不到100%100%）；）； 反应物和生成物一直共存。反应物和生成物一直共存。可逆反应的特点可逆反应的特点化学平衡状态化学平衡状态v正正v逆逆tv正正= = v逆逆c反应反应物物 c生成物生成物c反应反应物物v正正c生成物生成物v逆逆建立建立0时间时间反应速率反应速率c反应反应物物、 c生成物生成物不再变化不再变化化学反应的限度 2SO2 + O2 2SO31. 1.如何建立化学平衡状态如何建立化学平衡状态 在在一定条件一定条件下的下

11、的可逆反应可逆反应里，里，正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反应速率相等，反应物，反应物的浓度和生成物的浓度都的浓度和生成物的浓度都保持不变保持不变的状态。的状态。 注意：注意：a. a.化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或者完成的最化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或者完成的最 大程度，即该反应的大程度，即该反应的“限度限度”。 b. b. 化学反应限度决定了反应物在该条件下转化成生成物的最大转化学反应限度决定了反应物在该条件下转化成生成物的最大转 化率。化率。2. 2.如何描述化学平衡状态如何描述化学平衡状态化学反应的限度研究对象研究对象( (前提前提) )：可逆反应可逆反应化学平衡的本质和特征化学平衡的本质和特征: : v正正 v逆逆 0 0 动态平衡动态平衡影响限度的因素：影响限度的因素：同一可逆反应的限度随同一可逆反应的限度随条件条件改变而改变改变而改变化学平衡状态的标志：化学平衡状态的标志：混合物各组分的浓度一定混合物各组分的浓度一定化学反应的限度1. 1.如何加快如何加快FeFe与稀盐酸的反