反应速率 反应方向和限度

反应速率反应方向和限度第1页，课件共39页，创作于2023年2月一、化学反应速率的概念及表示方法1、概念：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v=Δc/△t（是平均值，只适用于气体、溶液）V反应物=C起始-C终了△tV生成物=C终了-C起始△t第2页，课件共39页，创作于2023年2月2、意义：（1）衡量化学反应快慢的程度，随着反应的进行，反应物的浓度减少，生成物的浓度增加（2）同一个反应中，用不同的物质来表示化学反应速率时，其数值不一定相同，但这些数值表示的都是同一个反应速率。因此，表示速率时，必须说明是用哪种物质表示第3页，课件共39页，创作于2023年2月在2L密闭容器中加入4molA和6molB发生下列反应：4A(g)+6B(g)4C(g)+5D(g)若经5s后,剩下A是2.5mol,则B的反应速率是()A.0.45mol·L-1·s-1B.0.15mol·L-1·s-1

C.0.225mol·L-1·s-1D.0.9mol·L-1·s-1

A第4页，课件共39页，创作于2023年2月反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.40mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为()

A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s金太阳91页变式训练C第5页，课件共39页，创作于2023年2月二、化学反应速率大小的比较与应用aA+bB=cC+dDν(A):ν(B)

:ν(C)

:ν(D)＝ａ:ｂ:ｃ:ｄ＝△C(A):△C(B)

:△C(C)

:△C(D)＝△n(A):△n(B)

:△n(C)

:△n(D)(1)可用于确定方程式中的系数(2)可用于比较化学反应速率的大小(将不同物质的速率换算成同一物质的速率且同一单位后再比较)第6页，课件共39页，创作于2023年2月反应4A(g)+5B(g)4C(s)+6D(g)在0.5L密闭容器中进行,半分钟后,A减少了0.90mol,则此反应的速率可表示为()A.υA=3.6mol·L-1·s-1

B.υB=0.075mol·L-1·s-1C.υC=0.030mol·L-1·s-1D.υD=0.60mol·L-1·s-1B第7页，课件共39页，创作于2023年2月将N2、H2混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应，经过一段时间后反应速率为：甲υ(氢气)=0.05mol·L-1·s-1,乙υ(氮气)=2mol·L-1·min-1

丙υ(氨气)=1mol·L-1·min-1.则在这段时间内三个容器中合成氨气的反应速率为()A.甲>乙>丙B.甲=乙=丙C.乙>甲>丙D.甲>丙>乙第8页，课件共39页，创作于2023年2月在容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,且反应速率分别为υA、υB、υC，且υA、υB、υC存在如下关系：υB=3υA、3υC=2υB、υC=2υA。则此反应可表示为（）A.A+BCB.2A+2B3CC.3A+B2CD.A+3B2C第9页，课件共39页，创作于2023年2月已知反应N2+3H22NH3

，根据下图判断：1、A是______物质的量浓度变化情况；2、C是______物质的量浓度变化情况；3、2分钟内N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)第10页，课件共39页，创作于2023年2月根据下图回答：1、反应物是__________；2、2min内A的平均速率是________；3、写出化学方程式A、B2.5mol/(L·s)5A+4B4C第11页，课件共39页，创作于2023年2月把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下的反应:3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g),在5min时已生成0.2molW,若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1,则n值是()A.1B.2C.3D.4A金太阳89页第1和2两题第12页，课件共39页，创作于2023年2月三、影响化学反应速率的因素1、内因：物质本身的性质在同样的条件下，若反应物分子中化学键键能越大，断裂就越难，其反应速率就越小；反之，越大。金太阳89页第3题、第5题第13页，课件共39页，创作于2023年2月2、外因（1）浓度（改变固体、纯液体的量对速率没有影响）在温度不变,恒容的容器中进行反应H22H－Q,若反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.036mol·L-1,所需反应时间应()A.等于10ｓ B.等于12ｓ C.大于12ｓ D.小于12ｓC一定量的铁与过量的稀硫酸反应制取氢气,一定温度下为加快反应速率而又不影响氢气的量,可向其中加入()A.KCl固体B.Zn粉C.SO3固体D.CuSO4晶体C第14页，课件共39页，创作于2023年2月（2）压强（只对有气体参加的反应有影响）恒温时：增大反应气体的压强，速率越快；恒容时：充入气体反应物，总压增大，速率加快；充入惰性气体或非反应气体，总压增大，但各反应气体分压不变，速率不变恒压时：充入惰性气体或非反应气体，引起体积增大，各反应气体的分压减小，速率减小第15页，课件共39页，创作于2023年2月在某一容器中发生下列反应:A(g)+B(g)C(g)+D(g),下列叙述正确的是()A.增大容器的体积,正反应速率减小,逆反应速率不变B.缩小容器体积,正、逆反应的速率都增大C.保持体积不变,充入氦气,正反应速率增大,逆反应速率不变D.保持压强不变,充入氦气,正逆反应速率都不变B金太阳89页第4题93页经典考题2第16页，课件共39页，创作于2023年2月(3)温度(升高温度,任何化学反应的速率一定加快)每升高100C，速率增大为原来的2～4倍(4)催化剂:正催化剂,加快速率;负催化剂,减慢速率。(5)接触面积:将固体粉碎,接触面积增大,速率加快(6)扩散速率:搅拌,扩散速率增大,速率加快T2-T110υ2=υ1·2～υ1·4T2-T11090页例1,93页经典考题1第17页，课件共39页，创作于2023年2月在恒温恒容条件下，能使A(g)+B(g)C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是（）A.减小C或D的浓度B.增大D的浓度C.减小B的浓度D.增大A或B的浓度四、速率-时间图像及应用92页表格2，例3，变式训练，经典考题4D第18页，课件共39页，创作于2023年2月用纯净的CaCO3和稀HCl反应制取CO2,实验过程记录如右图所示,下列分析正确的是()A.OE段表示反应速率最快B.EF段表示反应速率最快C.GF段收集的CO2最多D.OG段表示反应速率越来越快01230EFG224672784VCO2(mL)t(min)B第19页，课件共39页，创作于2023年2月第二单元化学反应的方向和限度第20页，课件共39页，创作于2023年2月一、化学反应的方向1、自发反应：在一定条件下，无需外界帮助就能自动进行的反应（1）自发是在一定条件下进行的（2）注意外界帮助和一定条件的区别第21页，课件共39页，创作于2023年2月⑴“一定条件”是指“一定的温度一定压强”。在没有任何语言环境下,即没有上下文的情况下讲:

"CaCO3＝CaO+CO2是不自发的",并没有实际意义的,因为该反应在常温常压是非自发的,而在高温常压下则是自发发生的.我们通常讲"某某反应不自发“

"某某反应自发"其实都是指在常温常压下的反应。(2)“外界的帮助”并不包括“升温”“加压”,因为讨论一个反应能否自发进行的前提是"一定条件下",即一定的温度一定压强下,所以“升温“”加压”并非我们所讨论的“帮助”。第22页，课件共39页，创作于2023年2月2H2+O2＝2H2O常温下是自发的,但通常须要点燃才能使两者发生反应，如果仅是将H2与O2混合，常温下并不能观察到有明显现象，即通常被认为不能发生反应。其实可通过一定手段就可以在常温下观察该反应确实能自发进行，例如将2H2+O2＝2H2O设计成原电池反应，通过观察电流计的电流变化来确定反应在常温下就能自发进行，也能通过加入催化剂使H2与O2的混合气体快速生成水。这里设计原电池或加入催化剂的以作用与点燃是一样的，都是加快反应速度率，放大实验现象，使得反应过程更容易被观察。所以“设计原电池”“加入催化剂”点燃”并不是“外界的帮助”。第23页，课件共39页，创作于2023年2月那么到底什么样的“帮助”是“外界的帮助”呢？从热力学来分析“外界的帮助”应该是对体系做“有用功”，那么什么是“有用功”呢？

例如2H2O＝2H2+O2常温下是不自发的，但可以设计一个电解池，使H2O分解成H2和O2，显然“通电”即是我们所讨论的“外界的帮助”，也就是热力学中所述的“有用功”的一种。第24页，课件共39页，创作于2023年2月2、影响反应能否自发进行的因素（1）焓变：如果一个化学反应是放热反应，自动发生的可能性就比较大（2）熵变：熵增的反应，自动发生的可能比较大同种物质的熵值:气态>液态>固态第25页，课件共39页，创作于2023年2月3、判断能否自发进行的方法

△G=△H-T△S△G<0,能自发;△G>0,不能自发△H<0△S>0,任何温度都可以自发进行△H<0△S<0,低温自发进行△H>0△S<0,任何温度都不能自发进行△H>0△S>0,高温自发进行第26页，课件共39页，创作于2023年2月某反应的△H=-30kJ/mol△S=-300J/mol·K,则该反应在

可以自发进行。某反应的△H=-230kJ/mol△S=68J/mol·K,则该反应在

可以自发进行。95页第1题第27页，课件共39页，创作于2023年2月二、可逆反应特点:1.相同条件下,正、逆反应同时进行;2.反应物与生成物同时存在;3.任一组分的转化率均小于100%95页第2题活页第3题第28页，课件共39页，创作于2023年2月三、化学平衡状态1、概念:一定条件下的可逆反应中，正、逆反应速率相等，反应混合物各组分的浓度保持不变的状态2、特征：逆、动、等、定、变3、判断平衡状态的方法（1）直接法：υ正=υ逆;各组分浓度保持不变（2）间接法：各组分质量、物质的量、质量分数、物质的量分数保持不便；各气体分压、体积保持不变；键的断裂和形成。第29页，课件共39页，创作于2023年2月（3）特殊法：等温等容，且反应前后系数和不相等的气态反应：

a.体系总压保持不变时达到平衡

b.混合气体的平均摩尔质量保持不变时达平衡96页思考95页第3题96页例1活页第2题第30页，课件共39页，创作于2023年2月在一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是()A.C(N2):C(H2):C(NH3)=1:3:2B.N2、H2、NH3的质量分数不再改变C.N2和H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍D.单位时间内每增加1molN2,同时增加3molH2第31页，课件共39页，创作于2023年2月在一个固定容积的密闭容器中发生下列反应:2NO2(g)N2O4(g)达到平衡状态的标志是()A.容器内的压强保持不变B.气体的颜色不再发生变化C.容器内气体的密度保持不变D.NO2的生成速率与N2O4的生成速率相等第32页，课件共39页，创作于2023年2月在一恒压容积可变的密闭容器中发生下列反应:A(s)+2B(g)C(s)+3D(g)下列不能作为达到平衡状态标志的是()A.混合气体的密度保持不便B.混合气体的平均摩尔质量保持不变C.体系的压强保持不变D.各物质的物质的量保持不变第33页，课件共39页，创作于2023年2月三、化学平衡常数1、概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡时，生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）aA+bBcC+dD一定温度达化平衡时：cC(C)cd(D)ca(A)cb(B)K=第34页，课件共39页，创作于2023年2月注意点：（1）K与反应物的浓度无关，只与温度有关（吸热反应，K随温度升高而增大；放热反应。K随温度升高而减小）（2）同一条件下，同一个反应的正、逆反应的平衡常数互成倒数（3）K与方程式的书写有关，即与化学计量数有关（4）固体、纯液体、液态水的浓度视为定植，不列入平衡常数的表达式中第35页，课件共39页，创作于2023年2月2、意义（1）平衡常数数值的大小可以判断反应进行的程度：

K值越大，反应越完全，反应物的转化率越大；反之，反应越不完全，反应物的转化率越小。（2）如果知道一定温度时，某可逆反应的平衡常数，可以通过一些数据的测定，判断反应是否达到平衡状态95页第4和5题、97页例2、98页变式题、经典1和2、原创第36页，课件共39页，创作于2023年2月在一定温度下，在一体积为1L密闭容器中进行反应：C（s）+CO2（g）2CO（g），已知K=1.6,测得不同时刻各物质的物质的量数据如下表:时刻nC(s)/molnCO2(g)/molnCO(g)/mol00.30.30t10.20.20.2t20.150.150.3t30.10.10.4请问反应在哪一时刻达到平衡?第37页，课件共39页，创作于2023年2月四、转化率在4L密闭容器中充入6molA气体和5molB气体，在一定条件下发生反应：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，达到平衡时生成了2molC，经测定D的浓度为0.5mol/L,下列判断正确的是()x=1B.B的转化率为20%C.平衡时A的浓度为1.50mol/LD.平衡时混合气体的压强是反应前的85%