化学反应的速率和限度

比较下列化学反应进行的快慢程度很快慢较慢思考与交流很慢1定义：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓

度的减少量或生成物浓度的增加量均取正

值来表示。2单位：mol/L•min或mol/L•s特点：①反应速率要指明具体物质并取正值；

②指平均速率，而不是瞬时速率。③可用气体或溶液表示反应速率，不能

用固体和纯液体表示一、化学反应速率在2L恒温恒容密闭容器中发生反应：N23H2====2NH3，后，生成

NH3，求vNH3、vN2和vH2催化剂高温高压随堂练习一特点：④同一化学反应，以各物质表示的化学反应速率之比等于各物质的化学计量数之比。⑤同一化学反应，用不同的物质表示其化学反应

速率，数值可能不相同，但意义相同，均表示

这段时间内该反应的化学反应速率。vN2:vH2:vNH3=1:3:2一、化学反应速率对于化学反应N23H2====2NH3催化剂高温高压在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，且vA、vB、vC之间有如下关系：vB=3vA;3vC=2vB则此反应可表示为A2A3B＝2CBA＋3B＝2CC3AB＝2CDA＋B＝CB随堂练习二在2AB=3C4D反应中，下列表示该反应的速率最快的是A．vA=/L·minB．vB=/L·minC．vC=/L·minD．vD=/L·minB比较反应的快慢,应取同一个反应的同一参照物随堂练习三温馨提示：3夏天牛奶变质冬天牛奶变质1Mg与2mL1mol/L盐酸反应Al与2mL1mol/L盐酸反应2硫在空气中燃烧硫在氧气中燃烧思考与交流比较下列每组化学反应的速率快慢，试着分析引起速率不同的可能原因：快快快慢慢慢影响化学反应速率的因素：内因外因物质本身的性质温度、浓度、压强、催化剂等一、化学反应速率现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，带火星火柴复燃升高温度，反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度，反应速率减小实验2-5影响化学反应速率的因素—温度：实验2-5现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢MnO2能加快

反应速率FeCl3能加快

反应速率无催化剂反应较慢实验2-6影响化学反应速率的因素—催化剂催化剂能极大地加快反应速率，而催化剂自身的组成、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）。神奇的催化剂P49思考与交流1人们为什么使用电冰箱储存食物？温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰箱能提供较低的温度。2实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触，使反应速率加快。3实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？配成溶液反应能增大接触面积，从而增大反应速率。4增大反应物浓度能增大反应速率。P49思考与交流某温度时，图中曲线、Y、是在2L容器中、Y、三种物质的物质的量随时间的变化曲线。1由图中数据分析，该反应的化学方程式为2反应从开始计时，2分钟内的平均反应速率

为练习

高炉炼铁的主要反应为：2C焦炭O2空气＝２COFe2O33CO=====2Fe3CO2从炼铁炉口排出的尾气中含有一定量的CO。100多年前，人们曾认为这是由于CO与铁矿石接触时间不够的缘故。为使反应进行的完全，当时曾耗巨资改建高炉，以延长CO和Fe2O3的接触时间，结果尾气中CO的含量并未减少。你知道这是为什么吗？你知道吗？二、化学反应的限度思考：一个化学反应在实际进行时，反应物能否完全转变为生成物？阅读：P50科学史话从这一材料中，你得到什么启示？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。科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性即正向反应和逆向反应能同时进行。正反应：反应物→生成物逆反应：生成物→反应物H2+I22HI

正反应逆反应可逆反应：在相同条件下能向正、逆两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。可逆反应和一般的反应有什么区别呢？1可逆反应B、只要反应在进行，反应体系中，各组分浓度一定不为零。A、无论正反应或逆反应都不能进行彻底，故反应方程式中用表示。2、可逆反应的反应速率v正：正反应速率v逆：逆反应速率﹕﹕vN2耗vH2耗vNH3生=1﹕3﹕2﹕﹕vN2生vH2生vNH3耗=1﹕3﹕2可逆反应中，反应物与生成物共存。二、化学反应的限度N2+3H22NH3催化剂高温高压时间(s)010203040506070CO210.70.50.350.20.10.10.1C10.70.50.350.20.10.10.1CO00.611.31.61.81.81.8物质的量mol物质某温度和压强下，体积为1L的密闭容器中进行的反应CO2(g)+C(s)

2CO(g)情况如下：

高温（1）根据表中数据，你能得出的该反应进行过程中浓度、速率随时间变化有什么特点？思考与交流（2）请绘制密闭容器内浓度随时间变化图像和某一物质正逆反应速率随时间变化图像。（1）0-50sv正>v逆50s以后v正=v逆反应开始时：v正最大，v逆为零反应进行中：≠0一段时间后：··正反应逆反应v正=v逆≠0v(CO2)时间(s)O50（2）浓度—时间图反应速率—时间图反应速率时间（t）反应速率ν正ν逆t1ν正=ν逆在密闭容器中加入1molH2和1molI2发生反应H2(g)+I2(g)

2HI(g)

正向反应逆向反应v正>v逆t1以后反应处于平衡状态!定义：化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物浓度保持不变的状态。化学平衡状态简称化学平衡。注意：1条件：一定条件下2对象：可逆反应特征:1定：反应物和生成物浓度保持不变2动：动态平衡3等：v正＝v逆4变：条件改变，平衡发生移动化学平衡状态此时反应并未停止，只是表观上各成分保持稳定。一定条件下可逆反应里，当正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分浓度保持不变的状态称化学平衡状态。（1）化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即是该反应进行的限度。注意：（2）可逆反应中v正=v逆是针对同一物质而言的。﹕

﹕vN2耗

vH2耗

vNH3生=1﹕3﹕2﹕

﹕vN2生

vH2生

vNH3耗=1﹕3﹕2===N2+3H22NH3催化剂高温高压例如：对反应：如何判断一个化学反应是否达到平衡状态？平衡状态的标志：从平衡状态的定义入手，平衡状态强调两方面：各组分的百分含量保持不变；正反应速率等于逆反应速率。任何化学反应的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了。化学反应的限度可以通过改变条件而改变，同学们可以在选修模块《化学反应原理》中学习。随堂练习1对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是（）AM、N、Q三种物质的浓度一定相等BM、N全部变成了QC反应物和混合物的浓度保持不变D反应已经停止C随堂练习2在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下叙述错误的是（）A开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零C随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定D随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定B3、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、C的生成速率与C分解的速率相等B、单位时间生成nmolA，同时生成3nmolBC、A、B、C的浓度不再变化D、A、B、C的分子数比为1∶3∶2AC4、在一定温度下，反应A2（g）+B2（g）2AB（g）达到平衡的标志是（）A．单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的ABB．容器内的总压不随时间变化C．单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2D．单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的B2C讨论：化学平衡状态的判断标准1、本质：v正=v逆2、现象：浓度保持不变1、vA耗=vA生vB耗=vB生vC生=vC耗vD生=vD耗2、vA耗﹕vB生=m﹕n……1、A、B、C、D的浓度不再改变。2、A、B、C、D的分子数（或物质的量）不再改变。3、A、B、C、D的百分含量不再改变。4、A、B、C、D的转化率或生成率不再改变。5、体系温度不再改变。6、若某物质有色，体系的颜色不再改变。本质特征表现mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)5、下列各图中M时刻不处于化学平衡状态的是（）0vtv逆v正M0vtMv正v逆0vtv正v逆M0ntMABCDB随堂练习6下列哪种说法可以证明反应N23H22NH3达到平衡状态A1个键断裂的同时，有3个键形成B1个键断裂的同时，有3个键断裂C1个键断裂的同时，有6个键断裂D1个键断裂的同时，有6个键形成NNNNHHNNNNHHNHNH

AC14CO2C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。随堂练习714CO2、14C、14CO有关化学平衡的计算基本思路：列出起始量、转化量、平衡量，再根据题意求解。练习：2L密闭容器中2molN2和3molH2在一定条件下合成氨气，平衡时容器内压强与反应前压强之比为4:5，试计算1N2的转化率；2平衡时NH3的浓度25％05mol/L三、化学反应条件的控制在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应抑制有害的化学反应，这就涉及到反应条件的控制4将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收还可以使用助燃剂等下面以“提高煤的燃烧效率”为例(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快