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1.1.了解化学速率和限度的涵义。了解化学速率和限度的涵义。2.2.初步认识化学反应速率和影响化学反应速率的因素。初步认识化学反应速率和影响化学反应速率的因素。3.3.了解控制反应条件的意义以及相应的措施。了解控制反应条件的意义以及相应的措施。化学反应有快有慢化学反应有快有慢爆炸爆炸腐蚀腐蚀 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！千年的缓慢变化，反应速率太慢了，要能快点多好！ 牛奶怎么变质这么牛奶怎么变质这么快？好好的一杯牛奶就快？好好的一杯牛奶就这样浪费了！这样

2、浪费了！变质速率慢一点多好！变质速率慢一点多好！你了解以下反应进行的快慢吗？你了解以下反应进行的快慢吗？炸药爆炸炸药爆炸金属锈蚀金属锈蚀食物腐败食物腐败溶洞形成溶洞形成快快慢慢慢慢慢慢化学反应的快慢是化学反应的快慢是相对的！相对的！1.1.概念概念 化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小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。时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。一、化学反应速率一、化学反应速率2.2.数学表达式数学表达式 3.3.单位单位 mol/(Lminmol/(Lmin) )或或 mol/(Lsmol/(Ls) )等等cv

3、t例题例题 在在 反应中，自开始至反应中，自开始至2 2秒，秒，氨气的浓度由氨气的浓度由0 0变为变为0.6 mol/L0.6 mol/L，则以氨气表示的化学反应，则以氨气表示的化学反应速率是多少？速率是多少？v(NHv(NH3 3)=)=N23H22NH3高温 高压催化剂+【解析【解析】3c(NH )t(0.60)mol/ L2s0.3 mol/(L s)【练习】反应【练习】反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 2O O在体积为在体积为5 5升的密闭容升的密闭容器中进行，器中进行，3030秒后，秒后，NONO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol0.3

4、mol，此反应，此反应的平均反应速率的平均反应速率: :(1)(1)用用NONO来表示此反应速率为多少？来表示此反应速率为多少？(2)(2)若用若用O O2 2的浓度变化来表示此反应速率是多少？的浓度变化来表示此反应速率是多少？(3)(3)若用若用NHNH3 3来表示呢来表示呢? ?v(NO)=0.002mol/(Lv(NO)=0.002mol/(Ls s）v(Ov(O2 2)=0.0025mol/(L)=0.0025mol/(Ls)s)v(NHv(NH3 3)=0.002mol/(L)=0.002mol/(Ls)s)此反应的化学反应速率用不同物质表示为什么数值此反应的化学反应速率用不同物质表

5、示为什么数值不同？数值上有何规律？不同？数值上有何规律？1.1.化学反应速率表示的是平均速率，而不是瞬时速率；化学反应速率表示的是平均速率，而不是瞬时速率；2.2.化学反应速率都为正值，即化学反应速率都为正值，即v0;v0;3.3.化学反应速率之比等于化学计量数之比。化学反应速率之比等于化学计量数之比。注意事项注意事项4.4.影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素化学反应速率化学反应速率内因：反应物自身的性质（决定因素）内因：反应物自身的性质（决定因素）外因：温度、浓度、催化剂等外因：温度、浓度、催化剂等温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响现象现象结论结论热水中热水中常温常温

6、冷水中冷水中产生气泡速率增大，产生气泡速率增大，带火星的火柴复燃带火星的火柴复燃升高温度，升高温度，反应速率增大反应速率增大有气泡冒出有气泡冒出产生气泡速率减小产生气泡速率减小降低温度，降低温度，反应速率减小反应速率减小2H2H2 2O O2 2 =2H=2H2 2O O +O+O2 2（1 1）温度对化学反应速率的影响）温度对化学反应速率的影响规律：规律：当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。低温度，化学反应速率减小。实验测得，温度每升高实验测得，温度每升高1010度，化学反应速率通常增大为度，化学反应速率通

7、常增大为原来的原来的2 24 4倍。倍。注意：注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响现象现象结论结论加入加入MnOMnO2 2加入加入FeClFeCl3 3不加其他试剂不加其他试剂有气泡冒出，反应较慢有气泡冒出，反应较慢MnOMnO2 2能加快化学反应能加快化学反应速率速率FeClFeCl3 3能加快化学反应能加快化学反应速率速率无催化剂化学反应无催化剂化学反应较慢较慢气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大（2 2）催化剂对化学反应速率的影响）催化剂对化学反

8、应速率的影响规律：规律： 催化剂能改变化学反应的速率。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。催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响S S2 2O O3 32-2- + 2H + 2H+ + = S+ SO= S+ SO2 2+ H+ H2 2O O 已知硫代硫酸钠（已知硫代硫酸钠（NaNa2 2S S2 2O O3 3）在酸性环境中发生如下反应：）在酸性环境中发生如下反应： （3 3）浓度对化学反应速率的影响）浓度对化学反

9、应速率的影响规律：规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率当其他条件不变时，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。增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。（4 4）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响规律：规律：当其他条件不变时，增大固体反应物的表面积，化学反当其他条件不变时，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，化学反应速率应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率减小。减小。（5 5）其他条件对化学反应速率的影响）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

10、体的颗粒大小、电磁波、超其他条件如光照、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。声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。1.1.人们为什么使用电冰箱储存食物？人们为什么使用电冰箱储存食物？2.2.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？么？3.3.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？溶液进行反应，为什么？4.4.实验室常用浓度为实验室常用浓度为30%30%左右的硫酸与锌粒反应制取氢气，当

11、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？么？一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相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？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。不能，因为反应都存在一定的可逆性。三、化学反应的限

12、度三、化学反应的限度1.1.化学平衡化学平衡 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与生成物浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态平衡状态”，简称化学平衡状态。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。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大

13、转化率。（1 1）正反应速率与逆反应速率相等）正反应速率与逆反应速率相等（2 2）反应物浓度与生成物浓度不再改变）反应物浓度与生成物浓度不再改变（3 3）条件变化，反应所能达到的限度也发生变化。）条件变化，反应所能达到的限度也发生变化。反应所能达到的限度有几个主要特征反应所能达到的限度有几个主要特征 高炉高度增加，为什么高炉高度增加，为什么COCO浓浓度比例没发生变化？度比例没发生变化？ 高度的增加不能改变化学反应的高度的增加不能改变化学反应的限度。限度。定向爆破显神威！定向爆破显神威！1.1.从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？2.2.回忆

14、你在实验室中进行的或观察过的化学实验，及在回忆你在实验室中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？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？如何提高煤的燃烧效率？1.1.煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃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？烧有何关系？2.2.空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？3.3.应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？应选择什么样的

15、炉（灶）膛材料？理由是什么？4.4.如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？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。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。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，

16、节省资源，减少污染等。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：提高燃料的燃烧效率的措施： 1.1.尽可能的使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。尽可能的使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。2.2.尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能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。的利用率。化学反应速率化学反应速率影响化学反应速率的因素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限度和化学平衡状态化学反应条件的控制化学反应条件的控制概念概念概念概念特征特征1.1.决定决定H H2 2(g(g) )I I2 2(g) 2HI(g(g) 2HI(g) )化学

17、反应速率的主要因化学反应速率的主要因素是素是( ) ( ) A.A.反应物的浓度反应物的浓度 B.B.反应温度反应温度C.C.使用催化剂使用催化剂 D.D.反应物的性质反应物的性质 D D2.2.甲乙两个容器内都进行甲乙两个容器内都进行ABAB的反应，甲中每分钟减少的反应，甲中每分钟减少4 mol A4 mol A，乙中每分钟减少，乙中每分钟减少2 mol A2 mol A，则两容器中的反应速，则两容器中的反应速率率( ) ( ) A.A.甲快甲快 B. B.乙快乙快C.C.相等相等 D. D.无法确定无法确定D D3.3.对于对于H H2 2O O2 2的分解反应，下列措施能使化学反应速率加

18、的分解反应，下列措施能使化学反应速率加快的是快的是( )( )A.A.降低温度降低温度 B.B.使用催化剂使用催化剂 C.C.减小减小H H2 2O O2 2的浓度的浓度 D.D.增大增大H H2 2O O2 2的使用量的使用量4.4.某反应物的浓度是某反应物的浓度是1 mol/L1 mol/L，经过，经过10 s10 s后，浓度变为后，浓度变为0.2 mol/L,0.2 mol/L,则在这则在这10 s10 s内它的平均反应速率为内它的平均反应速率为( ) ( ) A.0.08 B.0.08 molLA.0.08 B.0.08 molL-1-1ss-1-1 C.0.04 D.0.04 molLC.0.04 D.0.04 molL-1-1ss-1-1 B BB B5.5.将将4 mol A4 mol A气体和气体和2 mol B2 mol B气体在气体在2L2L密闭容器中混合并在一密闭容器中混合并在一定条件下发