第三节-化学反应的速率和限度课件

第三节化学反应的速率和限度1第三节化学反应的速率和限度11.初步认识化学反应速率和影响化学反应速率的因素。2.掌握和理解可逆反应的概念，形成化学平衡状态的概念。3.了解控制反应条件的意义以及相应的措施。21.初步认识化学反应速率和影响化学反应速率的因素。2化学反应有快有慢：3化学反应有快有慢：31.概念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。一.化学反应速率2.数学表达式3.单位mol/(L·min)或mol/(L·s)等41.概念化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小例题在反应中，自开始至2秒，氨气的浓度由0变为0.6mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？v(NH3)=【解析】5例题在反应4NH3+5O2====4NO+6H2O在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率:

(1)用NO来表示此反应速率为多少？(2)若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？(3)若用NH3来表示呢?v(NO)=0.002mol/(L·s）v(O2)=0.0025mol/(L·s)v(NH3)=0.002mol/(L·s)6反应4NH3+5O2====4NO+6H2O在此反应的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？7此反应的化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何化学反应速率的特点1.对于同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示化学反应速率，但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。2.用不同物质在单位时间内浓度变化来表示化学反应速率时，速率比等于方程式中的化学计量数比3.均取正值，且是某一段时间内的平均速率。8化学反应速率的特点1.对于同一反应，可用不同物质在单位时间内1、在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为V(A)=amol·L-1·s-1,V(B)=a/2mol·L-1·s-1,V(C)=amol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式是

。2A+B=2C则该反应速率的快慢顺序为:2、反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(2)=(3)反思:比较反应的快慢,应取同一参照物91、在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应3、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

。3.2mol4、某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率2、该反应的化学方程式为：。103、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3.2mol4、某二、影响化学反应速率的因素化学反应速率内因：反应物的性质（决定因素）外因：温度、浓度、催化剂等11二、影响化学反应速率的因素化学反应速率内因：反应物的性质（决实验2-5现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，带火星的火柴复燃升高温度，反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度，反应速率减小2H2O2====2H2O

+O2↑12实验2-5现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，升高温度（1）温度对化学反应速率的影响规律：当其他条件不变时，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为原来的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。13（1）温度对化学反应速率的影响13实验2-6现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂有气泡冒出，反应较慢MnO2能加快化学反应速率FeCl3能加快化学反应速率无催化剂化学反应较慢气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大14实验2-6现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂有气（2）催化剂对化学反应速率的影响规律：催化剂能改变化学反应的速率。催化剂只有在一定的温度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。15（2）催化剂对化学反应速率的影响15（3）浓度对化学反应速率的影响规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。（4）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响规律：当其他条件不变时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率减小。16（3）浓度对化学反应速率的影响16（5）其他条件对化学反应速率的影响其他条件如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。17（5）其他条件对化学反应速率的影响171、人们为什么使用电冰箱储存食物？2、人们在实验室进行化学反应时，常常粉碎反应物。原因是什么？3、实验室进行化学反应时，通常将固体反应物溶于水中，配成溶液进行反应，为什么？4、实验室常用浓度为30%左右的硫酸与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变的稀少（锌粒有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液，气泡又重新增多起来。原因是什么？181、人们为什么使用电冰箱储存食物？181、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.练习191、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2、在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为

；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为

；(3)前2s与后4s比较，反应速率

较快，其原因可能

。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大3、把镁条投入到盛有盐酸的敞口容中产生氢气的速率变化如图,分析其原因:

202、在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？不能，因为反应都存在一定的可逆性。21一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计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-等Cl2能与H2O发生可逆反应：Cl2+H2OHClO+HCl22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。请什么叫做可逆反应？在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应.典型的可逆反应有:启示:化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，甚至是可逆的。H2+I22HI

正反应逆反应N2+3H22NH3催化剂高温高压NH3+H2ONH3·H2OSO2

+H2OH2SO32SO2+O22SO3催化剂高温23什么叫做可逆反应？在同一条件下,既向正反应方向进行,同时N2+H2NH3

在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3molH2

(合适催化剂)，能发生什么反应？（1）开始时c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0开始阶段有什么特征？只有正反应，v(逆)=0N2+3H22NH3催化剂高温高压24N2+H2NH3在一固定容积的密闭容器N2+H2NH3（2）瞬间后c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)≠0瞬间过后有什么特征？正逆反应都进行，v(逆)≠0，v(正)>v(逆)

（3）c(N2)、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值。一定时间段内有什么特征？v(正)=v(逆)

≠0N2+H2NH325N2+H2NH3（2）瞬间后c(N2)、c由于v(正)=v(逆)

≠0，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.从外表上看，反应好象“停止”。

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。26由于v(正)=v(逆)≠0，虽然正、逆反应都在进二、化学反应的限度1.化学平衡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，叫做化学平衡状态。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应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。27二、化学反应的限度272、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282、化学平衡状态的特征（3）动：动态平衡（v(正)=v(逆此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?此时的反应是否停止了？此时为何3种物质的浓度保持不变?某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O22SO3△催化剂时间（min)物质的量浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.929此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?某温度和压练习1、可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等D2、对于可逆反应M＋NQ达到平衡状态时，下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.M、N、Q的浓度都保持不变D.反应已经停止C30练习D2、对于可逆反应M＋NQ达到平衡状态时，A.3、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、C4、14CO2+CCO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。14CO2、14C、14CO313、下列说法可以证明反应N2+3H22NH3A、5、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1:3:2C6、在密闭容器中充入4molHI,在一定温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,有30%的HI分解,则平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少,混合气体总物质的量为多少?325、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)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333、化学平衡状态的判定对于可逆反应mA(g)n高炉高度增加，为什么CO浓度比例没发生变化？高度的增加不能改变化学反应的限度。34高炉高度增加，为什么CO浓度比例没发生变化？高度的定向爆破显神威！35定向爆破显神威！35从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？回忆你在实验室进行的或观察过的化学实验，及在生活中见过的涉及化学变化的现象或事例，要使反应符合或接近人们的期望，你认为应如何控制反应的条件？36从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？36如何提高煤的燃烧效率？1.煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？2.空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？3.应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？4.如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？37如何提高煤的燃烧效率？37尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出来的热能，提高热能的利用率。实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于节约能源，节省资源，减少污染等。38尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是燃料与提高燃料的燃烧效率的措施：1.尽可能的使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。2.尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。39提高燃料的燃烧效率的措施：39化学反应速率影响化学反应速率的因素化学反应限度和化学平衡状态化学反应条件的控制概念概念特征40化