化学②必修2.3化学反应的速率和限度

化学反响的速率和限度1化学反响有快有慢：2HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O千分之一秒即完成H2＋Cl2＝2HCl百分之一秒即完成救心丹几分钟见效钢铁腐蚀假设干年煤、石油等化石燃料的形成几千万年以上3定义：化学反响速率用单位时间〔如每秒，每分，每小时〕内反响物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。计算式:化学反响速率

(物质的量浓度)4练习稳固

在N2+3H22NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0.6mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？=0.3mol/(L·s)v(NH3)=△c(NH3)

△t=(0.6–0)mol/L2s5例题：反响4NH3+5O24NO+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，此反响的平均反响速率用NO来表示为多少？问题1：假设用O2的浓度变化来表示此反响速率是多少？假设用NH3来表示呢?问题2：此反响化学反响速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/L·sv(O2)=0.0025mol/L·sv(NH3)=0.002mol/L·s6化学反响速率的特点一①同一反响，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示，但必须指明是用哪种反响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表示时，速率比等于方程式中的化学计量数之比。③均取正值，且是某一段时间内的平均速率。7练习向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反响,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反响速率和反响速率比.8练习2在一定条件下，mA+nB=pC的反响中，各物质的化学反响速率为V(A)=amol·L-1·s-1,V(B)=a/2mol·L-1·s-1,V(C)=amol·L-1·s-1,那么该反响的化学方程式是。2A+B=2C9练习那么该反响速率的快慢顺序为:反响A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反响速率为：(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:比较反响的快慢,应取同一参照物10在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的以下金属与足量1mol/L盐酸反响时,速率最快的是A镁B铝C钠D铁二、影响化学反响速率的因素§化学反响速率是由反响物的性质决定的;内因是主要因素11外因因素:实验2－5现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，带火星火柴复燃升高温度，反响速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度，反响速率减小2H2O2=2H2O

+O212规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反响速率增大。降低温度，化学反响速率减小。实验测得，温度每升高10度，化学反响速率通常增大原来的2～4倍。注意：温度对反响速率的影响不受反响物状态的限制。〔1〕温度对化学反响速率的影响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能加快反响速率FeCl3能加快反响速率无催化剂反响较慢外因因素:14规律：催化剂能改变化学反响的速率。有的催化剂能加快化学反响的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反响速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。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。〔2〕催化剂对化学反响速率的影响15规律：当其它条件不变时，增大反响物的浓度，化学反响速率增大。减小反响物的浓度，化学反响速率减慢。〔3〕浓度对化学反响速率的影响规律：当其它条件不变时，增大固体反响物的外表积，化学反响速率增大。减小固体反响物的外表积，化学反响速率减慢。〔4〕固体反响物的外表积对化学反响速率的影响〔5〕其他条件对化学反响速率的影响16练习：1、在2L的密闭容器中，发生以下反响：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。假设最初参加的A和B都是4mol，在前10sA的平均反响速率为0.12mol/(L·s)，那么10s时，容器中B的物质的量为。3.2mol17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下图。由图中数据分析：1、反响开始2min内的X、Y、Z的化学反响速率2、该反响的化学方程式为：___________。18把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化如图,分析其原因:

19为了研究碳酸钙与稀盐酸反响的反响速率，一位同学通过实验测定反响中生成的CO2气体体积随反响时间变化的情况，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,反响速率最大的是__________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，反响速率不同的可能原因(该反响是放热反响)。〔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,该反响的反响速率大;t1—t2由于反响放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反响速率减慢.20练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反响进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反响又进行了4s，铁粉全溶解。假设不考虑体积变化，那么：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反响速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反响速率为；(3)前2s与后4s比较，反响速率较快，其原因可能是。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大21思考？我们知道在化学反响中，反响物之间是按照化学方程式中的系数比进行反响的，那么，在实际反响中，反响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，氯气能与水反响，而且这是一个可逆反响。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+HCl22H2+I22HI

正反应逆反应什么叫做可逆反响？在同一条件下,既向正反响方向进行,同时又向逆反响方向进行的反响.典型的可逆反响有:N2+3H22NH3催化剂高温高压2SO2+O22SO3催化剂高温

SO2

+H2O

H2SO3NH3+H2O

NH3·H2O启示:化学反响是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反响是不彻底的，甚至是可逆的。23N2+H2NH3在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3molH2(适宜催化剂)，能发生什么反响？〔1〕开始时c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0开始阶段有什么特征？只有正反响，v(逆)=0催化剂N2+3H22NH3高温24N2+H2NH3〔2〕瞬间后c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)≠0瞬间过后有什么特征？正逆反响都进行，v(逆)≠0，v(正)>v(逆)〔3〕c(N2)、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，三种物质的浓度到达一个特定值。一定时间段内有什么特征？v(正)=v(逆)

≠0N2+H2NH325由于v(正)=v(逆)≠0，虽然正、逆反响都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化.从外表上看，反响好象“停止〞。

可逆反响的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态。26反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡状态N2+3H22NH3催化剂高温高压交流与讨论271、定义在一定条件下的可逆反响中，当正反响速率和逆反响速率相等，反响混合物中各组分的浓度保持不变的状态。前提〔适用范围〕：可逆反响内在本质：v(正)=v(逆)

≠0外在标志：反响混合物中各组分的浓度保持不变化学平衡状态282、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：反响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29此条件下进行到什么时候到达了这个反响的限度?此时的反响是否停止了？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)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.930练习可逆反响到达平衡的重要特征〔〕A.反响停止了B.正、逆反响速率都为零C.反响物和生成物的浓度相等D.正、逆反响的速率相等D对于可逆反响M＋NQ到达平衡状态时，以下说法正确的选项是〔〕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.反响已经停止C31以下说法可以证明反响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随堂练习32在一定温度下,可逆反响A(g)+3B(g)2C(g)到达平衡的标志是〔〕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1:3:2C14CO2+CCO，到达化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。14CO2、14C、14CO333、化学平衡状态的判定对于可逆反响mA(g)nB(g)+pC(g)在一定条件下到达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34练习:在密闭容器中充入4molHI,在一定温度下,反响2HI(g)H2(g)+I2(g)到达平衡时,有30%的HI分解,那么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?35

化学平衡计算的一般步骤:“三步曲〞1.写出有关平衡的化学方程式2.找出各物质的起始量转化量平衡量3根据条件列式反响物的转化率36在合成氨工业中,由amol氮气,bmol氢气混合反响到达平衡,有cmol氨气生成,那么氨气在反响混合物中所占的体积分数为多少。c/(a+b-c)×100%37定义：可逆反响中，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§影响化学平衡的条件一、化学平衡的移动V正>V逆平衡向正反响方向移动V正

=

V逆平衡不移动V正<V逆平衡向逆反响方向移动38探究实验1FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl〔黄色〕〔无色〕〔红色〕〔无色〕现象:向第一支试管里参加几滴FeCl3溶液，颜色加深。向第二支试管里参加几滴KSCN溶液，颜色加深。1、浓度对化学平衡的影响39