第一单元化学反应速率与反应限度(公开课)

思考与交流在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得很快，有的化学反应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？溶洞爆炸被腐蚀的金属第一单元化学反应速率与反应限度化学反应速率及影响因素2.化学反应速率的表示：化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。计算式为：v=——单位:⊿c⊿t1.含义:用来衡量化学反应进行快慢的尺度。一、化学反应速率v—mol/（L·s）或v—mol/（L·min）【例题】在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生N2+3H2=

2NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。起始浓度(mol/L)2s末浓度(mol/L)

观察并回答，分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系？问题变化浓度(mol/L)

三步法0.51.500.20.20.30.10.41.2

同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值是不一样的，所以应注明是由哪种物质表示的。

同一反应中，各物质的速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。如在N2+3H2=

2NH3

中，v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2结论即：VA：VB：VC：VD=a：b：c：d注意：①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。②对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示的化学反应速率的数值可能是不同的。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。③同一化学反应，aA＋bB=cC＋dD

有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝∆c(A)︰∆c(B)︰∆c(C)︰∆c(D)

＝∆n(A)︰∆n(B)︰∆n(C)︰∆n(D)＝a︰b︰c︰d④固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。练习向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.自己练习练习：反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s则该反应速率的快慢顺序为—————————。(1)>(4)>(2)=(3)比较反应的快慢,应取同一参照物有关化学反应速率图象的分析看起点和终点分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物一般以原点为起点。看右图：写反应方程式0.51.51.02.0物质的量CAB时间A+BC213反应速率之比=反应方程式的系数之比根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。（自己练习）某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过tmin后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：3X2+Y2===2Z3X2+Y2===2X3Y二、影响化学反应速率的条件：影响化学反应速率的条件内因外因反应物的性质温度、浓度、压强、催化剂等主要因素分析不同反应分析同一反应活动与探究［实验2］取两支试管,各加入5mL4%、的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，用水浴加热其中一支试管，观察气泡生成的快慢。规律：当其它条件不变时，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10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。（1）温度对化学反应速率的影响练习：解释：为什么夏季吃剩的饭菜要放在冰箱中保存？10℃，0.1mol/LNa2S2O310mL和0.1mol/LH2SO410mL混合，4min后出现浑浊。若温度升高10℃，反应速率增大2倍。则40℃时上述反应明显出现浑浊，所需时间为多少？活动与探究［实验3］取两支试管,各加入5mL4%的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，用药匙向其中一支试管中加入少量二氧化锰粉末，观察气泡生成的快慢。（2）催化剂对化学反应速率的影响。结论：催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂：能够加快反应速率的催化剂。负催化剂：能够减慢反应速率的催化剂。如不特意说明，指正催化剂。活动与探究［实验4］取两支试管,各加入5mL4%、12%的过氧化氢溶液，加几滴洗涤剂，再加入几滴FeCl3溶液，观察气泡生成的快慢。（3）浓度对化学反应速率的影响。

结论：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。注意：此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。（4）压强对反应速率的影响。原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度。结论：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。N2H2Ar讨论1：取一个容积固定的密闭容器，充入Ar后，对速率如何影响？总气压增大N2、H2浓度不变这种做法绝不是教材中所说“增压”范畴，（教材中的增压必须缩容）速率不变压强的变化一定要引起浓度的变化N2H2Ar讨论2：向容积可变的容器中充入惰性气体，分析速率变化情况反应速率减慢注意

恒容时加入稀有气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。

恒压时加入稀有气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。压强的“真变”与“假变”压强对速率的影响是通过改变气体的浓度来改变的；若压强变化之后，气体的浓度未变，其化学反应速率不变。（5）其他条件对化学反应速率的影响固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对化学反应速率也有影响。某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。

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CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。（1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里,反应速率最大的是__________时间段，收集到气体最多的是_________时间段。（2）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。（3）在t4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？

⑵开始时C(H+)大,该反应的反应速率大;t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢.1、设C＋CO22CO，△H>0反应速度V1，N2＋3H22NH3，△H<0，反应速度为V2，对于上述反应，当温度升高时，V1和V2变化情况为

A、同时增大B、同时减小C、增大，减小D、减小，增大2、100ml6mol·L－1H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速度，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的A、碳酸钠(固体) B、水C、硫酸钾溶液 D、硫酸铵(固体)练习：

1、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反应速率为0.12mol/L·s，则10s时，容器中B的物质的量为

。

2、一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为

。3.2mol0.1mol/L·min将4moIA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2Ag＋Bg≒2Cg，若经2s后测得C的浓度为06mo1·L1，下列几种说法中正确的是：①用物质A表示的反应的平均速率为03mol·L1·s1②用物质B表示的反应的平均速率为06mol·L1·s1③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为07mo1·L1A．①③B．①④C．②③ D．③④

我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？§氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒？氯水的成份：分子：Cl2

、HClO、H2O

离子：H+

、Cl-

、ClO-

、OH-等Cl2

能与H2O发生可逆反应：Cl2+H2OHClO+HCl如何证明各种微粒的存在？思考？1、可逆反应（1）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。

（2）大部分化学反应都是可逆反应。（3）可逆反应的特点：

①正反应和逆反应发生的条件相同；②反应物、生成物共同存在；③可逆反应有一定的限度。

301.开始时，v(正反应)最大，v(逆反应)为零。2.随着反应的进行，v(正反应)逐渐减小，

v(逆反应)逐渐增大。3.当反应到一定时间，会达到这种状态：

v(正反应)

=v(逆反应)，此时正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的百分含量、浓度不再发生变化。这种状态就叫做化学平衡状态。交流与讨论1）、定义

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浓度保持不变的状态。前提（适用范围）：可逆反应内在本质：v(正)=v(逆)

≠0外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变……2、化学平衡状态2）、化学平衡状态的特征(３)动：动态平衡（v(正)=v(逆)

≠0）（2）等：v(正)=v(逆)

(４)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。(５)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。(１)逆：可逆反应下列说法可以证明反应N2+3H22NH3

已达平衡状态的是()A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成A、C练习在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.

A的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolBC.

A、B、C的浓度不再变化D.

A、B、C的分子数比为1:3:2C3）、化学平衡状态的判定对于可逆反应mA(g)nB(g)+pC(g)在一定条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（2）单位时间生成nmolB和pmolC的同时，生成mmolA（3）A、B、C的物质的量不再改变（4）A、B、C的浓度不再改变（5）A、B、C的百分含量不再改变在一定温度下，反应2NO2N2O4达到平衡的标志是：（）（A）混合气体的颜色不随时间而变化（B）数值上v(NO2)生成=2v(N2O4)消耗（C）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（D）压强不随时间的变化而变化（E）混合气的平均相对分子质量不变36定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正≠V逆V正=V逆≠0条件改变平衡1

不平衡平衡2建立新平衡破坏旧平衡V正=V逆≠0一定时间3、影响化学平衡的条件化学平衡的移动V正

>

V逆平衡向正反应方向移动V正

=

V逆平衡不移动V正

<

V逆平衡向逆反应方向移动1）、浓度对化学平衡的影响分析t1t2t3应用

增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动；结论在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。2SO2+O2