化学必修二化学反应速率和限度

1、第三节第三节 化学反应的化学反应的 速率和限度速率和限度HClNaOHNaClH2O千分之一秒即完成千分之一秒即完成H2Cl22HCl 百分之一秒即完成百分之一秒即完成救心丹救心丹几分钟见效几分钟见效钢铁腐蚀钢铁腐蚀若干年若干年煤、石油等化煤、石油等化石燃料的形成石燃料的形成几千万年以上几千万年以上1.1.定义：定义： 化学反应速率用化学反应速率用单位时间单位时间内内反应物反应物浓度的减小浓度的减小或或生成物生成物浓度的增大浓度的增大来表示。来表示。2.2.计算式计算式: :一、化学反应速率一、化学反应速率CCCVtt 反反应应前前反反应应后后 在在 N2 + 3H2 2 NH3反应中，自开始

2、反应中，自开始至秒，氨的浓度由变为至秒，氨的浓度由变为0. 6 mol/L，则以氨气，则以氨气表示的化学反应速率是多少？表示的化学反应速率是多少？ v (NH3) =c (NH3) t(0. 6 0 )mol/L2s= 0.3mol/(Ls)=mol/(Ls)、mol/(Lmin)或或mol/(Lh) 3. .单位：单位：反应反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5升的密闭容升的密闭容器中进行，器中进行，30秒后，秒后，NO 的物质的量增加的物质的量增加0.3mol，此反应的平均反应速率用此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？来表示为多少？问题问题1：若用若用O2的浓度变化来表示此反应

3、速率是的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用多少？若用NH3 来表示呢来表示呢?问题问题2：此反应化学反应速率用不同物质表示为什此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？么数值不同？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/Lsv(O2)=0.0025mol/Lsv(NH3)=0.002mol/Ls同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示，示，但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。用不同物质在单位时间内浓度变化表示时，用不同物质在单位时间内浓度变化表示时，速率比

4、等于速率比等于方程式中的系数比方程式中的系数比均取均取正值正值，且是某一段时间内的，且是某一段时间内的平均速率。平均速率。巩固练习巩固练习2在一定条件下，在一定条件下，mA+nB=pCmA+nB=pC的反应中，各物质的化学反的反应中，各物质的化学反应速率为应速率为V(A)=amolLV(A)=amolL-1-1ss-1-1, , V(B)=a/2molL V(B)=a/2molL-1-1ss-1-1, , V(C)=amolL V(C)=amolL-1-1ss-1-1, , 则该反应的化学方程式是则该反应的化学方程式是 。2A+B=2C向一个容积为向一个容积为1L1L的密闭容器中放入的密闭容器

5、中放入2moLSO2moLSO2 2和和1moLO1moLO2 2, ,在一在一定条件下反应定条件下反应,2S,2S末末, ,测得容器内有测得容器内有0.8moLSO0.8moLSO2 2, ,求求2S2S内内SOSO2 2,O,O2 2,SO,SO3 3的反应速率和反应速率比的反应速率和反应速率比. .巩固练习巩固练习1巩固练习巩固练习3 3则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为:反应反应 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条在四种不同条件下件下的反应速率为：的反应速率为：(1)(A)=0.3mol/(Ls )(2) (B)=0.6mol

6、/(Ls)(3) (C)=0.4mol/(Ls)(4) (D)=0.45mol/(Ls)(1)(4)(2)=(3)反思反思:比较反应的快慢比较反应的快慢,应取同一参照物应取同一参照物外因因素外因因素: :探究实验探究实验25现象现象结论结论热水中热水中常温常温冷水中冷水中产生气泡速率增大，产生气泡速率增大，带火星火柴带火星火柴 复燃复燃升高温度，升高温度，反应速率增大反应速率增大有气泡冒出有气泡冒出产生气泡速率减小产生气泡速率减小降低温度，降低温度，反应速率减小反应速率减小2H2O2 = 2H2O +O2二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素在相同条件下在相同条件下,等质量等质量

7、(金属颗粒大小相同金属颗粒大小相同)的下列金属与足的下列金属与足量量1mol/L 盐酸反应时盐酸反应时,速率最快的是速率最快的是 A 镁镁 B 铝铝 C 钠钠 D 铁铁化学反应速率是由化学反应速率是由反应物的性质反应物的性质决定的决定的; 内因是主要因素内因是主要因素规律：当其它条件不变时，规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。降低温度，化学反应速率减小。实验测得，温度每升高实验测得，温度每升高1010度，化学反应速率通常度，化学反应速率通常增大原来的增大原来的2 24 4倍。倍。注意：温度对反应速率的影响不受注意：温度对反

8、应速率的影响不受 反应物状态的限制。反应物状态的限制。（1 1）温度对化学反应速率的影响）温度对化学反应速率的影响探究实验探究实验26现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他试剂试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢有气泡冒出，较慢MnO2能加快能加快反应速率反应速率FeCl3能加快能加快反应速率反应速率无催化剂无催化剂反应较慢反应较慢规律：催化剂能规律：催化剂能改变改变化学反应的速率。化学反应的速率。有的催化剂能加快化学反应的速率，有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，有的

9、催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂叫负催化剂。（2 2）催化剂对化学反应速率的影响）催化剂对化学反应速率的影响2.在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。正催化剂。1.催化剂只有在催化剂只有在一定的温度一定的温度下才能最大限度的显示其下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。说明：说明：规律：当其它条件不变时，规律：当其它条件不变时，增大增大反应物的反应物的浓度浓度，化学反应速率，化学反应速率增大增大。减小减小反应物的反应物的浓度浓度，化学反应速率，化学反应速率减慢减慢。（3

10、 3）浓度对化学反应速率的影响）浓度对化学反应速率的影响规律：当其它条件不变时，规律：当其它条件不变时，增大增大固体反应物的固体反应物的表面积表面积，化学反应速率，化学反应速率增大增大。减小减小固体反应物的固体反应物的表面积表面积，化学反应速率，化学反应速率减慢减慢。（4 4）固体反应物的表面积对化学反应速率的）固体反应物的表面积对化学反应速率的 影响影响（5 5）其他条件对化学反应速率的影响）其他条件对化学反应速率的影响总结：影响化学反应速率的因素有：总结：影响化学反应速率的因素有：浓浓 度度温温 度度催化剂催化剂浓度大，反应速率快浓度大，反应速率快 温度高，反应速率快温度高，反应速率快催化

11、剂一般加快反应速催化剂一般加快反应速率率 固体的表面积固体的表面积 压强压强 反应物的状态等反应物的状态等 例：下列反应不能通过加大反应物例：下列反应不能通过加大反应物浓度来加快反应速率的是浓度来加快反应速率的是 （ ） A 大理石与盐酸反应制大理石与盐酸反应制CO2 B CaO与水反应与水反应 C Fe与与CuSO4溶液反应溶液反应 D Zn与稀与稀H2SO4反应反应B想一想想一想, ,在下列事实中在下列事实中, ,什么因素影响了化学反应什么因素影响了化学反应的速率的速率: :（1 1）同样大小的石灰石分别在）同样大小的石灰石分别在0.1mol/L0.1mol/L的盐酸的盐酸 中和中和1mo

12、l/L1mol/L的盐酸中反应的盐酸中反应, ,反应速率不同反应速率不同; ;（2 2）夏天的食品易变霉）夏天的食品易变霉, ,冬天就不易出现这种现象冬天就不易出现这种现象; ;反应物的浓度反应物的浓度温温 度度（3 3）葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，）葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度， 可是在人体内，在正常体温时，就可以被氧化。可是在人体内，在正常体温时，就可以被氧化。催化剂催化剂（4 4）实验室进行化学反应）实验室进行化学反应 时，常常把一些固体时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？（5 5）实验室制取氢气时，是用粗锌好（有杂

13、质）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？还是用纯锌好，为什么？离子反应速率快，瞬间完成。离子反应速率快，瞬间完成。形成原电池可以加快反应速率。形成原电池可以加快反应速率。练习：练习： 1 1、在、在2L2L的密闭容器中，发生下列的密闭容器中，发生下列反应：反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g) 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最。若最初加入的初加入的A A 和和B B 都是都是4mol4mol，在前，在前10s A 10s A 的的平均反应速率为平均反应速率为0.12mol/(L0.12mol/(Ls)s)，则，则10s10s时，时，容器中容

14、器中B B的物质的量为的物质的量为 。 3.2mol 我们知道在化学反应中，反应物之间是按我们知道在化学反应中，反应物之间是按照照系数比系数比进行反应的，那么，在实际反应中，进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系反应物能否按相应的计量关系完全完全转化为生成转化为生成物呢？物呢？H2 + I2 2HI 正反应正反应逆反应逆反应在在同一条件同一条件下，既能向下，既能向正正反应方向进行，反应方向进行，同时同时又能向又能向逆逆反应方向进行的反应叫可逆反应。反应方向进行的反应叫可逆反应。一、可逆反应一、可逆反应思考与交流：思考与交流：下列反应是否为可逆反应？下列反应是否为可逆反应？

15、1. NH3+HCl = NH4Cl与与NH4Cl = NH3 + HCl2.水的生成与电解水的生成与电解3.二次电池如铅蓄电池的充电和放电二次电池如铅蓄电池的充电和放电4.工业合成氨工业合成氨5.2SO2+O2=2SO31、定义、定义 在在一定条件一定条件下的下的可逆反应可逆反应中，当中，当正反应速正反应速率和逆反应速率相等率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分，反应混合物中各组分的的浓度保持不变浓度保持不变的状态。的状态。前提（适用范围）前提（适用范围）：可逆反应可逆反应内在本质内在本质：v(正正)= v(逆逆) 0外在标志：反应混合物中各组分外在标志：反应混合物中各组分 的浓度保持不变的

16、浓度保持不变二、化学平衡状态二、化学平衡状态 随着反应的进行，正逆反应速率如何变化？随着反应的进行，正逆反应速率如何变化？V正正V逆逆V正正 = V逆逆2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3 5030t(s)2、化学平衡状态的特征、化学平衡状态的特征( () )动：动态平衡动：动态平衡（v v( (正正)= )= v v( (逆逆) ) 00）(2)(2)等：等：v(v(正正)= v()= v(逆逆) ) ( () )定：反应混合物中各组分的浓度保持定：反应混合物中各组分的浓度保持定，各组分的含量保持不变。定，各组分的含量保持不变。( () )变：条件改变，原平衡被破坏，在新变

17、：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。( () )逆逆此条件下进行到什么时候达到了这个此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度反应的限度?此时的反应是否此时的反应是否停止停止了？了？此时为何此时为何3种物质的浓度种物质的浓度保持不变保持不变? 某温度和压强下的密闭容器中某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 时间时间 （min)物质的量物质的量浓度浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.1 0.050.050.05SO300.30.5

18、0.650.80.90.90.9练习练习可逆反应达到平衡的重要特征（）可逆反应达到平衡的重要特征（）A.A.反应停止了反应停止了B.B.正、逆反应速率都为零正、逆反应速率都为零C.C.反应物和生成物的浓度相等反应物和生成物的浓度相等D.D.正、逆反应的速率相等正、逆反应的速率相等D D对于可逆反应对于可逆反应M MN QN Q达到平衡状态时，达到平衡状态时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A. MA. M、N N、Q Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B. MB. M、N N全部变成了全部变成了Q QC. MC. M、N N、Q Q的浓度都保持不变的浓度都保持不变D. D

19、. 反应已经停止反应已经停止C下列说法可以证明反应下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是已达平衡状态的是 ( )A.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键形成键形成B.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有3个个HH键断裂键断裂C.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键断裂键断裂D.1个个NN键断裂的同时键断裂的同时,有有6个个NH键形成键形成A、C 随堂练习随堂练习对于可逆反应对于可逆反应m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定条在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志件下达到平衡状态有以下几个标志(1)A的生成速率和分解速率相等的生成速率和分解速率相等(2)单位时间生成单位时间生成n mol B和和p mol C的同时