化学反应速率和限度

1、LOGO化学反应速率化学反应速率第二章 化学反应与能量cv=t一、一、1. 进行快慢程度进行快慢程度2. 2. （1 1）CBA CBA 增大增大 减小减小 （2 2）ba ca ba ca 加快加快 （3 3）表面积）表面积 浓度浓度 压强压强 单位：单位：mol/(Lmin)mol/(Lmin) mol/(Ls)mol/(Ls)世纪金榜世纪金榜新知导演部分答案新知导演部分答案你从哪些方面判断碱金属与水反应的快慢？你从哪些方面判断碱金属与水反应的快慢？u 剧烈程度剧烈程度u 产生气体的量（快慢）产生气体的量（快慢）u 固体减少的快慢固体减少的快慢 u 温度变化的快慢温度变化的快慢1 1、产生

2、气体的快慢；、产生气体的快慢；2 2、固体质量的变化；、固体质量的变化；3 3、温度的变化；、温度的变化；4 4、浑浊程度；、浑浊程度；5 5、颜色变化、颜色变化 （定性角度定性角度） 只能粗略的估计只能粗略的估计 化学反应进行的快慢化学反应进行的快慢准确的反应化准确的反应化 学反应的快慢学反应的快慢需要统一的需要统一的定量标准定量标准1 1、概念概念：是衡量化学反应快慢的物理量。：是衡量化学反应快慢的物理量。2 2、表示方法：用单位时间内反应物浓度的减、表示方法：用单位时间内反应物浓度的减 少或生成物浓度的增加来表示。少或生成物浓度的增加来表示。 单位：单位：molmol（LsLs）-1-1

3、 或或mol(Lmin)mol(Lmin) -1 -13 3、公式：、公式：tAcA)()( 例例1. 在一密闭容器中装有在一密闭容器中装有N2和和H2，反应开始时，反应开始时，N2的浓度为的浓度为2mol/L；H2的浓度为的浓度为5mol/L；反应开始；反应开始2min时，测得容器中时，测得容器中N2的浓度为的浓度为1.8mol/L，求这，求这2min内内N2、H2、NH3的平均速率各的平均速率各是多少？是多少？解：解： N2 + 3 H2 2NH3起始浓度（起始浓度（mol/L）：）： 2 5 02min后浓度后浓度(mol/L): 1.8变化浓度变化浓度(mol/L): 0.2所以所以:

4、v(N2)= 0.2mol/L 2min= 0.1 mol/Lmin同理同理: v(H2)= 0.3mol/（Lmin） v(NH3) = 0.2 mol/（Lmin）高温高压催化剂4.4 0.40.6 0.4 在一个化学反应中，反应速率既可以用在一个化学反应中，反应速率既可以用反应物浓度反应物浓度的减少量的减少量来表示，也可以用来表示，也可以用生成物浓度的增加量生成物浓度的增加量来表。来表。那么那么 同一反应中，用同一反应中，用不同物质不同物质的浓度变化来表示的的浓度变化来表示的反应速率是否相同呢？其大小有什么关系呢？反应速率是否相同呢？其大小有什么关系呢？ 各物质的速率之比等于方程式计量数

5、之比各物质的速率之比等于方程式计量数之比微思考？微思考？ 世纪金榜世纪金榜P32 反应反应C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）中中 V（H2）=0.1mol/（Ls），），则：则：V（H2O）是多？是多？ V（C）=0.1mol/（Ls）正确吗？正确吗？3、一般不用固体物质表示一般不用固体物质表示(其浓度视为常数其浓度视为常数)2、各物质的速率之比等于方程式计量数之比、各物质的速率之比等于方程式计量数之比1、同一反应中用不同的物质来表示反应速率时其数值可能、同一反应中用不同的物质来表示反应速率时其数值可能不同，不同，但意义相同但意义相同，小结：小结：4 、化学反应速率实际上是指某一段

6、时间内化学反应的化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。求经历的时间求经历的时间 求浓度的变化求浓度的变化t t C=求物质的量的变化求物质的量的变化 nV= t t根据不同物质的反应速率的大小判断反应进行的快慢。根据不同物质的反应速率的大小判断反应进行的快慢。 有关计算类型有关计算类型:求某一反应物或生成物的反应速率求某一反应物或生成物的反应速率=C/t 求化学反应方程式求化学反应方程式例例2.反应反应A+3B=2C+2D在四种不同的情况下的反应速率分别为：在四种不同的情况下的反应速率分别为： （A）=0.15mol

7、/(Lmin) （B）= 0.6mol/(Lmin) （C）= 0.4mol/(Lmin) （D）= 0.4mol/(LS) 该反应在四种情况下的快慢顺序为该反应在四种情况下的快慢顺序为_.=分析分析 ： （单位统一）（单位统一）1、根据反应速率之比等于物质的计量数之比来判断。、根据反应速率之比等于物质的计量数之比来判断。2、将不同物质表示的反应速率换算成同一物质、将不同物质表示的反应速率换算成同一物质 表示的反应速率来判断。表示的反应速率来判断。根据不同物质的反应速率的大小判断反应进行的快慢根据不同物质的反应速率的大小判断反应进行的快慢例例3.在某温度时在某温度时,在在2L的容器中的容器中,

8、X Y Z三种物质的物质的量三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图随时间的变化曲线如图.由图得由图得,（1）该反应的化学方程）该反应的化学方程式为式为_,（2）反应开始至）反应开始至2min,Z的平均反应速率为的平均反应速率为_. . . . . . . . . .1.01.00.80.80.60.60.40.40.20.21 2 3 4 5 0.90.70.2minmolXYZX+3Y 2Z 0.05 mol/(L min) 求化学反应方程式求化学反应方程式1 1、决定因素：参与反应的物质的自身性质、决定因素：参与反应的物质的自身性质（内因）（内因） 2 2、影响因素：（外因）、影响因素：（

9、外因） （1 1）温度：升温反应速率加快，降温反应速率减慢；）温度：升温反应速率加快，降温反应速率减慢； （2 2）浓度：增大浓度反应速率加快，反之，减慢）浓度：增大浓度反应速率加快，反之，减慢 （3 3）催化剂：一般是加快化学反应速率。）催化剂：一般是加快化学反应速率。 （4 4）其他：压强、固体表面积、光、射线和原电池等）其他：压强、固体表面积、光、射线和原电池等 化学反应有快有慢，其原因是化学反应有快有慢，其原因是 什么？同一化学反应，什么？同一化学反应，在任何条件下，其反应速率又是一样的吗？在任何条件下，其反应速率又是一样的吗？世纪金榜世纪金榜P33P33 用用ZnZn和和2mol/L

10、 H2mol/L H2 2SOSO4 4200mL200mL发生反应，发生反应， 若向其中加入固体若向其中加入固体NaNa2 2SOSO4 4,SO,SO4 42-2-浓度如何变化？反应速浓度如何变化？反应速 率如何变化？率如何变化？ 若向其中加入浓盐酸呢？若向其中加入浓盐酸呢？微思考？微思考？解析：下图为将解析：下图为将ZnZn投入一定浓度一定体积的投入一定浓度一定体积的H H2 2SOSO4 4中，解中，解 释图象的成因。（纵坐标为释图象的成因。（纵坐标为H H2 2的生成速率）的生成速率）0t0t1 1：反应放热，温度升高（反应放热，温度升高（温度温度的影响的影响占主要因素），占主要因素

11、），氢气的生成速率增大。氢气的生成速率增大。t t1 1以后以后：随着反应的进行，硫酸的浓度降随着反应的进行，硫酸的浓度降低（低（浓度浓度的影响占主要因素），的影响占主要因素），氢气的生氢气的生成速率减小。成速率减小。 例例3.为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的应中生成的COCO2 2气体气体体积随反应时间体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。下问题。（1）在）在0t1、t1t2、t2t3各相同的各相同的时间段里时间段里,反应速率最大的是反

12、应速率最大的是_时间段，时间段，收集到气体最多的是收集到气体最多的是_时间段。时间段。（2）试分析三个时间段里，反应速率）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因不同的可能原因(该反应是放热反应该反应是放热反应)。（3 3）在）在t t4 4后，为什么收集到的气体的后，为什么收集到的气体的体积不再增加？体积不再增加？ 开始时开始时C(H+)大大,该反应的反应速率大该反应的反应速率大; t1t2由于反应放热温度升高由于反应放热温度升高,所以速率所以速率迅速增大迅速增大;最后是因为最后是因为C(H+)减小了，反应减小了，反应速率减慢速率减慢.t1t2t1t2 讨论：影响化学反应速率的因素讨论：影

13、响化学反应速率的因素实验实验2 25 5现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，产生气泡速率增大，带火星火柴复燃带火星火柴复燃升高温度，反应速率增大升高温度，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，反应速率减小降低温度，反应速率减小2H2H2 2O O2 2 = 2H= 2H2 2O O +O+O2 21 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规律：当其它条件不变规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。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。实验测得，温度每升高降低温度，化学反应速率减小。实验测得，温度每升高

14、1010， 化学反应速率通常增大原来的化学反应速率通常增大原来的2 24 4倍。倍。注意注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。实验实验26现象现象结论结论加入加入MnOMnO2 2加入加入FeClFeCl3 3不加其他试不加其他试剂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FeClFeCl3 3能加快反应速率能加快反应速率无催化剂反应较慢无催化剂反应较慢讨论：影响化学反应速率的因素讨论：影响化学反应速率的因素、催化剂对化学反应速率的影响、催化剂对化学

15、反应速率的影响规律规律：催化剂能改变化学反应的速率。：催化剂能改变化学反应的速率。 有的催化剂能加快化学反应的速率，叫有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂正催化剂； 有的催化剂能减慢化学反应的速率，叫有的催化剂能减慢化学反应的速率，叫负催化剂负催化剂。 如没有特殊说明，凡说催化剂都是如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂指正催化剂。自学自学P P4949 神奇的催化剂神奇的催化剂 催化剂能极大地改变反应速率，而自催化剂能极大地改变反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化，具有高度的选择性（或专一性）发生变化，具有高度的选择性（或专一性）一一. .化学反应的速率：化学反应的速率：定量表示定量表示：快或慢快或慢1.1.表示表示二二. .影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素：2.2.决定因素：决定因素： 参与反应的物质的自身性质