第二章第三节化学反应速率与限度

1、第三节化学反应的速率和限度第1课时R a t e a n d l i m i tCHEMISTRY 10CHEMISTRY在化学实验和日常生活中，我们经常在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：观察到这样的现象： 有的化学反应进行得快有的化学反应进行得快 有的化学反应进行得慢有的化学反应进行得慢 思考思考：请同学举出一些例子。请同学举出一些例子。请思考 10这些化学变化有何差异CHEMISTRY很快很快 很慢很慢 较快较快 较慢较慢 10CHEMISTRY反应快慢不是问题，问题是如何利用化学反应快慢不是问题，问题是如何利用化学反应快慢来造福我们人类自己。反应快慢来造福我们人类自己。那

2、么，我们应该怎样来衡量一个化学反应那么，我们应该怎样来衡量一个化学反应的快与慢呢？的快与慢呢？想一想 10CHEMISTRY物体运动的快慢可以用速度来表示（v=s/t)，物质变化的快慢该怎么表示呢？在已有知识里面，有没有表示“快慢”的物理量？一、化学反应的速率10一、化学反应的速率定义单位时间内单位时间内反应物浓度的减少量反应物浓度的减少量或或生成物浓度的增加量生成物浓度的增加量来表示来表示POWERPOINTmol/(Lmin)或或mol/(Ls)单位数学表达式 10CHEMISTRY一、化学反应的速率1 1、某一化学反应中，反应物、某一化学反应中，反应物B B浓度在浓度在5s5s内从内从2

3、.0mol/L2.0mol/L变成变成0.5mol/L0.5mol/L，在这，在这5s5s内内B B的化学反应速率为的化学反应速率为_。2 2、一个、一个5L5L的容器中，盛入的容器中，盛入8.0mol8.0mol某气体反应物，某气体反应物，5min5min后，测得这种气体反应物还剩余后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol6.8mol，这种反应物，这种反应物的化学反应速率为的化学反应速率为_。0.3mol/(LS)0.048mol/(Lmin) 10CHEMISTRY一、化学反应的速率例题：反应例题：反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+6H4NO+6H2 2O O 在在5 5升

4、的密闭容升的密闭容器中进行，器中进行，3030秒后，秒后，NONO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol0.3mol，此反应的平均反应速率用此反应的平均反应速率用NONO来表示为多少？来表示为多少？v(NO)=0.002mol/(Ls)问题问题1 1：若用若用O O2 2的浓度变化来表示此反应速率是多少？的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用若用NHNH3 3来表示呢来表示呢? ?v(O2)=0.0025mol/(Ls)v(NH3)=0.002mol/(Ls) 10CHEMISTRY一、化学反应的速率思考思考：此反应化学反应速率用此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？不同物质表

5、示为什么数值不同？数值上有何规律？数值上有何规律？ 10CHEMISTRY一、化学反应速率理解化学反应速率的表示方法理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：时应注意的几个问题： 化学反应速率化学反应速率是某一段时间内的平均速率是某一段时间内的平均速率，而非瞬时速率而非瞬时速率，且取正值，且取正值可以可以表示气体或溶液反应速率，不能表示固表示气体或溶液反应速率，不能表示固体或纯液体的反应速率体或纯液体的反应速率 10CHEMISTRY一、化学反应速率理解化学反应速率的表示方法理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：时应注意的几个问题： 同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度同一反应，

6、可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示，但必须的变化来表示，但必须指明指明是用哪种反应物或是用哪种反应物或哪种生成物来表示。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, ,速率比等于方程式中的系数比速率比等于方程式中的系数比 10CHEMISTRY练习对于反应对于反应A A2 2+3B+3B2 2 2AB 2AB3 3以下表示的反应速率以下表示的反应速率中，速率最大的是中，速率最大的是A A、v(Av(A2 2)=0.4mol)=0.4molL-1min-1L-1min-1B B、v(Bv(B2 2)=0.8mol)=0.8molL-1min-

7、1L-1min-1C C、v(ABv(AB3 3)=0.6mol)=0.6molL-1min-1L-1min-1D D、v(Av(A2 2)=0.01mol)=0.01molL-1L-1S-1 S-1 比较同一反应的快慢，比较同一反应的快慢，只要比较同一物质的化只要比较同一物质的化学反应速率的相对大小学反应速率的相对大小 10CHEMISTRY练习在一定条件下，在一定条件下，mA + nB = pC的反应中，各物质的化学的反应中，各物质的化学反应速率为反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为？则该反应的化学

8、方程式为？化学方程式化学方程式： 2A+B=2C 10CHEMISTRY思考 改变化学反应速率在实践中有很重要改变化学反应速率在实践中有很重要的意义，我们可以根据生产和生活的需要的意义，我们可以根据生产和生活的需要，采取适当措施改变化学反应速率。那么，采取适当措施改变化学反应速率。那么，如何能够改变化学反应速率呢？，如何能够改变化学反应速率呢？ 10CHEMISTRY在相同条件下，等质量（金属颗粒大小相当）的下列金属与足量同浓度的盐酸反应，反应速率最快的是（ ）A.铁 B.镁 C. 铝 D.钠D10二、影响化学反应速率的因素内因反应物的性质反应物的性质决定因素决定因素POWERPOINT外因

9、10CHEMISTRY实验实验2 25 5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升高温度，升高温度，反应速率增大反应速率增大降低温度，降低温度，反应速率减小反应速率减小2H2H2 2O O2 2 = 2H= 2H2 2O O +O+O2 2 10CHEMISTRY1 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。增大。降低温度，化学反应速率减小。实验测得，温度每升高实验

10、测得，温度每升高1010，化学反应速率通常增大，化学反应速率通常增大原来的原来的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。 10CHEMISTRY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不加其他试剂不加其他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MnOMnO2 2能加快反应速率能加快反应速率FeCl3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 10CHEMISTRY、催化剂对化学反应速率的影响、催化剂

11、对化学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。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。 10CHEMISTRY、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

12、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。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。 10CHEMISTRY 影响化学反应速率的条件除温度和影响化学反应速率的条件除温度和催化剂以外，还有哪些条件？催化剂以外，还有哪些条件？ 10CHEMISTRY小结：小结：外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响1 1、温度温度：升高温度，化学反应速率增大；降低温度，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。化学反应速率减小。2 2、催化剂催化剂：通常加入催化剂能极大地加快化学反应

13、速率：通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率3 3、溶液浓度溶液浓度：在溶液中进行的反应，反应物的浓度：在溶液中进行的反应，反应物的浓度越大，通常化学反应速率越快越大，通常化学反应速率越快。 10CHEMISTRY小结：小结：外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响4 4、固体反应物的表面积固体反应物的表面积：有固体参加的反应，固体的：有固体参加的反应，固体的表面积越大，接触越多，化学反应速率越大表面积越大，接触越多，化学反应速率越大。5 5、反应物状态反应物状态：通常气相或液相反应比固相反应的速率大：通常气相或液相反应比固相反应的速率大6 6、压强压强：对于有气体参与的反应，

14、增大压强，化学：对于有气体参与的反应，增大压强，化学反应速率变大反应速率变大。7 7、原电池原电池：形成原电池反应速率变大：形成原电池反应速率变大下列反应，压强对反应速率无影响的是（下列反应，压强对反应速率无影响的是（ ）A、C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)B 、 AgNO3(l) + HCl(l) = AgCl(s) + HNO3(l)C 、CO2(g) + Ca(OH)2(l) = CaCO3(s) + H2O(l) D 、2Al(s) + Fe2O3(s) = Al2O3(s) + 2Fe(s)BD10CHEMISTRY第三节化学反应的速率和限度第2课时R a

15、t e a n d l i m i tCHEMISTRY 10CHEMISTRY一个化学反应在实际进行时，所有反应物能否完全，一个化学反应在实际进行时，所有反应物能否完全，即按照方程式中相应物质的量的关系，转变成生成物？即按照方程式中相应物质的量的关系，转变成生成物？10CHEMISTRY氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应。氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应。10一、可逆反应定义在在同一条件同一条件下，正反应方向和逆下，正反应方向和逆反应方向反应方向均能均能进行的化学反应。进行的化学反应。POWERPOINTu正逆反应相同条件、同时进行u反应物、生成物同时存在特点表示书写可逆方程式用书写可逆方

16、程式用“ ” 10CHEMISTRY下列哪些反应是可逆反应下列哪些反应是可逆反应SO2 +H2O H2SO3和和H2SO3 SO2 +H2ON2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压 2NH3 N2+3H2催化剂催化剂高温高压高温高压和和O2+2H2 2H2O点燃点燃 2H2O O2 +2H2电解电解和和和和 10CHEMISTRY 在一固定容积的密闭容器里，加在一固定容积的密闭容器里，加1molN1molN2 2和和3mol 3mol ( (合适催化剂合适催化剂) )，能发生什么反应？能发生什么反应？N2+3H2 2NH3催化剂催化剂高温高压高温高压开始阶段有什么特征？开始阶段有什么

17、特征？（1）开始时）开始时c(N2) 、c(H2)大，大， c(NH3) =0N2 + H2 NH3只有正反应，只有正反应，v(逆逆)=0 10CHEMISTRY瞬间过后有什么特征？瞬间过后有什么特征？（2）瞬间后）瞬间后c(N2)、c(H2 )变小变小,c(NH3)0正逆反应都进行，正逆反应都进行，v(逆逆) 0，v(正正) v(逆逆) 一定时间段内有什么特征？一定时间段内有什么特征？（3）c(N2) 、c(H2)逐渐变小，逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，三种逐渐增大，三种物质的浓度达到一个物质的浓度达到一个特定值特定值。v(正正)= v(逆逆) 0N2 + H2 NH3N2 + H2 NH

18、3 10CHEMISTRY 由于由于v(正正)= v(逆逆) 0，虽然正、逆反应都在进行，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化。但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化。 从外表上看，反应好象从外表上看，反应好象“停止停止”。 可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态化学平衡状态。1.1.化学平衡状态化学平衡状态在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反在一定条件下的可逆反应中，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的应混合物中各组分的浓度保持不变浓度保持不变的状态，叫做的状态，叫做化

19、学平衡状态化学平衡状态。化学平衡状态是化学平衡状态是可逆反应的一种特殊状态，是在给定条件下化学反可逆反应的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度反应进行的限度。 化学反应的限度决定了反应物在该条件下的化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率最大转化率( () )10CHEMISTRY二、化学反应的限度二、化学反应的限度10CHEMISTRY平衡转化率平衡转化率()： 用平衡时已转化的某反应物的量与初始时该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度()100%()反应物转化了的物质的量 或浓度、体积=反应物起始的

20、物质的量 或浓度、体积POWERPOINT前提前提01可逆反应实质实质02V正正=V逆逆标志标志03混合物中各组分的浓度保持不变混合物中各组分的浓度保持不变二、化学平衡二、化学平衡20化学平衡的特征：化学平衡的特征：逆逆:等：等：动：动：定：定：变：变：建立化学平衡的反应是建立化学平衡的反应是可逆反应可逆反应平衡时同种物质消耗速率与生成速率相等平衡时同种物质消耗速率与生成速率相等化学平衡是一个动态平衡，即化学平衡是一个动态平衡，即V正正=V逆逆0达到平衡状态时，达到平衡状态时，外界条件外界条件一定，混合物中各组分的一定，混合物中各组分的浓度不随时间改变浓度不随时间改变。当外界条件改变时，平衡一

21、般要发生改变当外界条件改变时，平衡一般要发生改变10CHEMISTRY宏观上判断：各物质的浓度保持不变宏观上判断：各物质的浓度保持不变微观上判断微观上判断：v(正）正）=v(逆）逆）v(正）正）=v(逆）是指指定某物质（反应物或逆）是指指定某物质（反应物或生成物）的生成物）的消耗速率消耗速率与与生成速率生成速率相等。相等。CHEMISTRY10 10CHEMISTRY1、可逆反应达到平衡的重要特征是：、可逆反应达到平衡的重要特征是：A 反应停止了反应停止了 B 正、逆反应的速率都正、逆反应的速率都相等，且相等，且为零为零C 正、逆反应都还在继续进行正、逆反应都还在继续进行 D 正、逆反应速率相

22、等正、逆反应速率相等练习 10CHEMISTRY2、一定条件下，可逆反应达到平衡时：、一定条件下，可逆反应达到平衡时：A单位时间内反应物减少的分子数等于生成物单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数增加的分子数B反应物浓度等于生成物浓度反应物浓度等于生成物浓度C反应物与生成物浓度保持不变反应物与生成物浓度保持不变D 混和体系中各组成成份和含量保持不变混和体系中各组成成份和含量保持不变CD练习 3、一定温度下，反应、一定温度下，反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到达到平衡的标志是平衡的标志是 A 单位时间内生成单位时间内生成n mol H2同时生成同时生成n mol HI B

23、单位时间内生成单位时间内生成2n mol HI同时生成同时生成n mol I2 C 单位时间内生成单位时间内生成n mol H2同时生成同时生成n mol I2 D 1mol的的H-H键断裂的同时，有键断裂的同时，有1mol的的I-I键断裂键断裂B v一正一逆，比例计量一正一逆，比例计量10CHEMISTRY练习 10CHEMISTRY练习4、可逆反应、可逆反应O22SO2 2SO3的正、逆反应速率可用的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是能说明反应已达到平衡状态的是 A 正正 SO2 2 正

24、正 O2 B 正正 O2 逆逆 SO3 C 正正 O2 2 逆逆 SO3 D 正正 SO2 逆逆 SO3 D D 5、在一定温度下的定容容器中，当下列的物理量不再发生、在一定温度下的定容容器中，当下列的物理量不再发生变化时，表明反应变化时，表明反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状已达到平衡状态的是：态的是： A 混合气体的压强混合气体的压强 B 混合气体的密度混合气体的密度 C 气体的总物质的量气体的总物质的量 D 混合气体的平均相对分子质量混合气体的平均相对分子质量D练习10CHEMISTRY化学反应达到限度（化学平衡）的判断化学反应达到限度（化学平衡）的判断1、对同一物

25、质而言：、对同一物质而言：V(正正)= V(逆逆),则达平衡。则达平衡。2、体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数或质量分数保持物质的量分数或质量分数保持不变不变,则达平衡。则达平衡。3、有、有气体参加气体参加的前后的前后系数不同系数不同的可逆反应，的可逆反应，总压强保持不变总压强保持不变,总体积不变总体积不变,总物质的量不变总物质的量不变,密度不变密度不变,平均相对分子质量不变平均相对分子质量不变,则达平衡。则达平衡。10CHEMISTRY化学反应达到限度（化学平衡）的判断化学反应达到限度（化学平衡）的判断4 4、对于、对于有颜色有颜色的物质参加或生成的可逆反应，的物质参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化颜色不随时间发生变化, ,则达平衡。则达平衡。5 5、对同一物质而言，断裂化学键的物质的量、对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等与形成化学键的物质的量相等, ,则达平衡。则达平衡。6 6、当体系、当体