第三节 化学反应的速率和限度

,第三节化学反应的速率和限度,1.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。,化学反应有快有慢,爆炸,腐蚀,溶洞美景绚丽多姿，但溶洞景观的形成却要经过成百上千年的缓慢变化，反应速率太慢了，要能快点多好！,牛奶怎么变质这么快？好好的一杯牛奶就这样浪费了！,变质速率慢一点多好！,你了解以下反应进行的快慢吗？,炸药爆炸,金属锈蚀,食物腐败,溶洞形成,快,慢,慢,慢,化学反应的快慢是相对的！,1.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/(Lmin)或mol/(Ls)等,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】,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/(Ls）,v(O2)=0.0025mol/(Ls),v(NH3)=0.002mol/(Ls),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？,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。,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,实验,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,（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24倍。注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。,实验,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,（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。,（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。,（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。,1、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？,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。,二、化学反应的限度1.化学平衡当一个反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物与生成物浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，简称化学平衡状态。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。,反应所能达到的限度有几个主要特征（1）正反应速率与逆反应速率相等（2）反应物浓度与生成物浓度不再改变（3）条件变化，反应所能达到的限度也发生变化。,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。,定向爆破显神威！,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？,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？,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。,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。,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,1、反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在不同情况下测得化学反应速率，其中最快的是()A.v(D)=0.4mol/(Ls)B.v(B)=0.6mol/(Ls)C.v(C)=0.5mol/(Ls)D.v(A)=0.15mol/(Ls),C,2、在mA+nBpC的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加amol/L，B每分钟减少1.5amol/L，A每分钟减少0.5amol/L，则m：n：p为()A.2：3：2B.2：3：3C.1：3：2D.3：1：23、决定化学反应速率的主要因素是()A.反应物的浓度B.反应温度C.使用催化剂D.反应物的性质,C,D,C,4、在反应：C+CO22CO中，可使反应速率增大的措施是()增大压强升高温