高中化学 专题2 化学反应与能量转化 2.1 化学反应速率与反应限度课件 苏教版必修2.ppt

专题2化学反应与能量转化 第一单元化学反应速率与反应限度 演示实验1 取两支试管 分别加入5ml0 1mol l 1的盐酸 将两只事先分别装有na2co3 nahco3粉末的气球套在试管口上 同时将气球里的粉末倒入试管中 观察现象 现象 装有nahco3粉末的气球先膨胀 一 化学反应速率 1 定义化学反应速率就是用来衡量化学反应进行的快慢 2 表示方法化学反应速率可以用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 3 公式 4 单位 练习 向4l容器中充入0 7molso2和0 4molo2 4s末测得剩余so2是0 3mol 求so2的平均反应速率 反应中各物质的速率比 各物质的化学计量数比对于反应aa bb cc dd有v a v b v c v d a b c d 注意 在计算化学反应速率时要标明是哪一种物质的反应速率 因为用不同物质标明的速率大小不同 但它们的比与系数比成正比 要比较同一反应在不同时间内反应速率的大小 必须用同一种物质来比较 5 内因化学反应的速率首先取决于反应物本身的性质 即内因 二 外界条件对化学反应速率的影响1 温度2 催化剂3 浓度4 压强 此外 反应物接触面积的大小 固体反应物的颗粒大小 光 超声波 溶剂的性质等因素对反应速率也有影响 演示实验 取两支大试管 各加入5ml4 的过氧化氢溶液 即双氧水 再向试管中分别滴入几滴洗涤剂 将其中一支试管放入盛有热水的烧杯中 观察并比较两支试管中发生的变化 现象 放入热水的那支试管中气泡产生的速率快 结论 说明加热能加快反应的速率 演示实验 取两支大试管 各加入5ml4 的过氧化氢溶液 即双氧水 再分别滴入几滴洗涤剂 用药匙向其中一支试管中加入少量的二氧化锰粉末 观察发生的变化 现象 加入少量二氧化锰的那支试管中气泡产生的速率快 结论 说明使用催化剂能加快反应的速率 演示实验 取两支试管 往其中一支试管中加入5ml的稀盐酸 往另外一支试管中加入5ml的浓盐酸 再分别加入少量的锌粒 观察气泡生成的快慢 现象 加入浓盐酸的那支试管中气泡产生的速率快 结论 说明增大反应物的浓度能加快反应的速率 问题解决 1 氢气能在氧气中安静地燃烧 点燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸 氢气能在氧气中安静地燃烧是由于其相互接触发生反应的分子少 而氢气和氧气的混合气体点燃时 由于氢气 氧气分子充分接触 反应迅速 放出大量的热 而使气体体积突然膨胀 所以会爆炸 2 燃烧含硫矿石 如黄铁矿 制备so2气体时 要把矿石粉碎成颗粒状 在沸腾炉内鼓入强大空气流 把矿粒吹得剧烈翻腾 把矿石粉碎成颗粒状是为了减小固体反应物的颗粒大小 在沸腾炉内鼓入强大空气流 把矿粒吹得剧烈翻腾 是为了扩大矿石与空气的接触面积 这些都可以加快化学反应速率 3 一小块白磷露置于空气中 一段时间后会突然燃烧 白磷在空气中首先发生反应 p4 5o2 2p2o5该反应是放热反应 当反应进行到一定程度 温度升高 反应速率加快 所以过一段时间后会突然燃烧 练习 反应4nh3 g 5o2 g 4no g 6h2o g 在10l密闭容器中进行 半分钟后 水蒸气的物质的量增加了0 45mol 则此反应的平均速率v x 可表示为 a v nh3 0 010mol l s 1b v o2 0 010mol l s 1c v no 0 010mol l s 1d v h2o 0 010mol l s 1 c 哈伯之歌 是哈伯发明了催化剂得以利用空气中无穷的氮 他用铁屑固定氮气 使成吨的氨和化肥从德国工厂源源涌出 联想 质疑 该反应转化程度如何 观察与发现 请分析 从反应进行的程度上比较这两个反应有何不同 你知道的化学反应中 哪些反应是类似于2na 2h2o 2naoh h2 哪些反应是类似于 交流与讨论 cl2 h2ohcl hclo 活动与探究 2fe3 2i 2fe2 i2 你认为这个反应能完全进行吗 你能通过实验验证你的观点吗 有fe3 剩余 棕黄色变深 出现分层现象 下层为紫红色 溶液变为血红色 有碘单质生成 可逆反应 1 定义 在相同条件下同时向正 反两个方向进行的反应 2 正反应 从左到右进行的反应 3 逆反应 从右到左进行的反应 事实上 相当多的化学反应都是可逆反应 只不过有的可逆性较弱 有的可逆性很强 常见的典型的可逆反应有 下列对可逆反应的认识正确的是 a so2 br2 2h2o h2so4 2hbr与2hbr h2so4 浓 br2 so2 2h2o互为可逆反应b 既能向正反应方向进行 又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应c 在同一条件下 同时向正 逆两个方向进行的反应叫可逆反应d 在一定条件下so2被氧化成so3的反应是可逆反应 特点 可逆反应不可能完全进行到底 cd 拔河比赛与我们现在所学的 可逆反应 两者有无相通之处呢 分析 1 当反应刚开始时 反应物和生成物的浓度哪个大 2 当反应刚开始时 正反应与逆反应哪个反应速率大 3 随着反应的进行 反应物和生成物浓度如何变化 4 随着反应的进行 v 正 与v 逆 怎样变化 在密闭容器中加入3molh2和1moln2发生反应 5 反应进行到什么时候会 停止 当正反应速率与逆反应速率相等时 6 此时 反应物和生成物浓度如何变化 反应物和生成物浓度均不再改变 7 给这个状态命名 平衡状态 8 反应真的停止了吗 处于动态平衡 化学平衡状态 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时 正反应速率和逆反应速率相等 反应物和生成物的浓度不再发生变化 反应达到化学平衡状态 化学平衡状态的特征 可逆反应 正 逆 0 动态平衡 各组分含量一定 体积一定时 浓度就一定 浓度 温度 压强改变化学平衡即发生移动 反应物生成物同时进行反应 如何理解v 正 v 逆 例如 一定条件下 可逆反应n2 3h22nh3 对该可逆反应 表示正 逆反应速率可以用n2或h2或nh3来表示 1 单位时间内 有1moln2反应掉 同时有1moln2生成 2 单位时间内 有3molh2反应掉 同时有2molnh3反应掉 3 单位时间内 有1moln2生成 同时有2molnh3生成以上均表示v 正 v 逆 0 1 0 t1 v 正 v 逆 2 t1以后 v 正 v 逆 t1以后反应处于平衡状态 图象分析 最大 最小 最大 最小 逐渐减小 逐渐减小 逐渐增大 逐渐增大 达到最小值 不再变化 达到最大值 不再变化 正反应速率 逆反应速率 0 n2 3h22nh3 t0 化学平衡状态的判断 2no2 g n2o4 g i2 g h2 g 2hi g 平衡 平衡 平衡 平衡 平衡 平衡 不一定平衡 平衡 平衡 不一定平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡 平衡 在等温等容条件下 该可逆反应从开始反应到平衡状态 压强都不变 任何化学反应都伴随着能量变化 等温等容 不可以等温等压 可以 该可逆反应从开始反应到平衡状态 密度都不变 该可逆反应从开始反应到平衡状态 平均式量都不变 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键形成 d 1个n n键断裂的同时 有6个n h键断裂 例1 下列那种说法可以证明反应 n2 3h22nh3已达到平衡状态 ad a c生成的速率与分解的速率相等 b a b c的浓度不在发生变化 c 单位时间内 生成nmola 同时生成3nmolb d a b c的分子数之比为1 3 2 ab 例2 在一定温度下 可逆反应a 3b2c达到平衡状态的标志是 3 一定温度下 密闭容器内2no22no o2达到平衡的标志是 a 单位时间内生成nmolo2 同时生成2nmolno2b 单位时间内生成nmolo2 同时生成2nmolnoc 用no2 no o2表示的反应速率之比为2 2 1d 混合物的颜色不再改变 ad 4 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 最后保持恒定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 b 5 对化学反应限度的叙述 错误的是 a