第三节_化反速和限度1

1、化学反应有快有慢：很快很快较慢较慢较快较快很慢很慢 在物理中我们是如何判断一个物在物理中我们是如何判断一个物体运动速度快慢的？体运动速度快慢的？ 用速度来描述：单位时间内物体移用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小动的距离的大小V VS St t定义定义： 化学反应速率用化学反应速率用单位时间单位时间内反应物内反应物浓度浓度的减小量的减小量或生成物或生成物浓度的增大量浓度的增大量来表示。来表示。计算式计算式: :常用单位：常用单位：mol/(L s) 和和mol/(L min) V = C t练习练习1:1: 在在 N2 + 3H2 2 NH3反应中，自开反应中，自开始至秒，氨的浓度由始

2、至秒，氨的浓度由 0 变为变为0. 6 mol/L，则，则以氨气表示的化学反应速率是多少？以氨气表示的化学反应速率是多少？= 0.3mol/(Ls)V(NH3) =C (NH3) t= 0. 6 mol/L2s化学反应速率的特点化学反应速率的特点取正值，取正值，且是某一段时间内的且是某一段时间内的平均速率。平均速率。练习练习2 2 ：在在2L2L容器中发生反应：容器中发生反应：N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2NH = 2NH3 30.5min0.5min后，生成后，生成0.2molNH0.2molNH3 3，问题问题1： v(NH3) ， v(N2) ，v(H2)问题问题2： v(

3、N2) :v(H2): v(NH3)=? C(NH3) =0.2mol2L=0.1mol/Lv(NH3) = 0.1mol/L 0.5min 0.2mol/(L min)同理可求：同理可求： v(N2)=0.1mol/(L min )v(H2)=0.3mol/(L min )v(NH3) : v(N2) :v(H2)=0.1mol/(L min ): 0.3mol/(L min ): 0.2mol/(L min)=1:3:2即对于反应：即对于反应：aA + bB = cC + dD vA:vB:vC:vD=a:b:c:d化学反应速率的特点化学反应速率的特点 同一化学反应同一化学反应，用不同的物

4、质表示，用不同的物质表示其化学反应速率，其化学反应速率，化学反应速率之比等于化学反应速率之比等于化学计量数之比化学计量数之比！随堂练习随堂练习3：在反应在反应mAnBpC中，已知中，已知A的反应的反应速率为速率为0.5mol/(L s)，B的反应速率为的反应速率为1mol/(L s)，C的反应速率为的反应速率为1. 5mol/(L s)则该反应的化学方程式为：则该反应的化学方程式为：A 2B = 3C化学反应速率的特点化学反应速率的特点同一反应，可用不同物质在单位时间同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示，但内浓度的变化来表示，但必须指明具体必须指明具体物质物质。(不能用于固体和纯

5、液体表示不能用于固体和纯液体表示)同一化学反应同一化学反应，用，用不同的物质不同的物质表示其化表示其化学反应速率，学反应速率，数值可能不相同，数值可能不相同，但但意义相意义相同同，均表示这段时间内该反应的化学反应均表示这段时间内该反应的化学反应速率。速率。 在相同条件下，等质量（金属颗粒大小相在相同条件下，等质量（金属颗粒大小相同）的下列金属与足量同）的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时，速盐酸反应时，速率最快的是率最快的是 （ ） A 镁镁 B 铝铝 C 钠钠 D 铁铁二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素结论：化学反应速率是由反应物本身的性结论：化学反应速率是由反应物本身

6、的性质决定的，内因是主要因素质决定的，内因是主要因素C外因因素外因因素: :实验实验25现象现象结论结论热水中热水中常温常温冷水中冷水中产生气泡速率增大，产生气泡速率增大， 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2H2O2 = 2H2O +O2 规律：当其它条件不变时，规律：当其它条件不变时，升高温度，升高温度，化学反应速率增大。化学反应速率增大。降低温度，化学反降低温度，化学反应速率减小。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，化学反应度，化学反应速率通常增大原来的

7、速率通常增大原来的2 24 4倍。倍。（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5% H2O2FeCl3溶液溶液MnO2粉末粉末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科学探究：实验科学探究：实验2 26 6实验实验26现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他试剂试剂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有气泡冒出，较慢有气泡冒出，较慢MnO2能加快能加快反应速率反应速率FeCl3能加快能加快反应速率反应速率无催化剂无催化剂反应较慢反应较慢外因因素外因因素: : 规律：催化剂能改变化学反应的速率。规律：催化剂能改

8、变化学反应的速率。 有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。叫负催化剂。（2 2）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 增大反应物增大反应物（气体或溶液气体或溶液）的浓度，化的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减慢。反应速率减慢。（3 3）浓度对化学反应速率的影响）浓度对化学反应速率的影响（4 4）固体反应物的表面积）固体反应物的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速增大固体反应物的表面积，化学反

9、应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢。应速率减慢。ANO和和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成能缓慢地起反应，生成N2和和CO2。对此反应。对此反应下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是A.使用催化剂能加快反应的速率使用催化剂能加快反应的速率B.使一种反应物过量能提高反应的速率使一种反应物过量能提高反应的速率C.改变压强对反应速率没有影响改变压强对反应速率没有影响D.降低温度能加快反应速率降低温度能加快反应速率解析：解析：2CO+2NO=N2+2CO2练习练习:用铁片与稀硫酸反应制取氢气时用铁

10、片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )A、加热、加热B、不用稀硫酸，改用、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸的浓硫酸C、滴加少量、滴加少量CuSO4溶液溶液D、不用铁片，改用铁粉、不用铁片，改用铁粉B . 增大压强增大压强 . 增大反应物增大反应物C的浓度的浓度 . 降低降低CO2的浓度的浓度. 增加增加CO2的浓度的浓度. 恒压通入恒压通入N2 . 恒容通入恒容通入N2 1.恒温恒体积恒温恒体积条件下条件下,通入与反应无关的气体通入与反应无关的气体,压强压强增大增大,体积不变体积不变,反应物浓度不变反应物浓度不变,化学反应速率不变化学

11、反应速率不变.2.恒温恒压恒温恒压条件下条件下,通入与反应无关的气体通入与反应无关的气体,压强不压强不变变,体积增大体积增大,反应物浓度减小反应物浓度减小,化学反应速率减小化学反应速率减小.（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能使能使CO2 (g) + C(S) 2CO (g)反应速率加快的是反应速率加快的是 ( ) 1 1、在、在2L2L的密闭容器中，发生下列反应：的密闭容器中，发生下列反应： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的。若最初加入的A A 和和B B 都是都是4mol4mol，在前，

12、在前10s A 10s A 的平均反的平均反应应速速率为率为0.12mol/(L0.12mol/(Ls)s)，则，则10s10s时，容器中时，容器中B B的的物质的量为物质的量为 。 3.2mol 某温度时在某温度时在2L2L容器中容器中X X、Y Y、Z Z三种物质的物质的量三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：1 1、反应开始、反应开始2min2min内的内的X X、Y Y、Z Z的化学反应速率的化学反应速率2 2、该反应的化学方程式为：、该反应的化学方程式为：_。X+3Y=2Z P49 思考与交流思考与交流1.人们为什么使用

13、电冰箱储存食物？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。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？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，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。使反应速率加快。自学自学P49 神奇的催化剂神奇的催化剂催化剂能极大地改变反应速率，而自身的催化剂能极大地改变反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生组成、化学性质

14、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）变化，具有高度的选择性（或专一性）练习练习:某反应在催化剂的作用下进行某反应在催化剂的作用下进行C + B = F + GA B = C + D此反应的催化剂是此反应的催化剂是 ，总反应的方程式为总反应的方程式为 。CA 2B = D + F + G三、三、化学反应的限度化学反应的限度阅读：阅读：P50 科学史话科学史话思考：这些化学反应在实际进行时，反应物能否思考：这些化学反应在实际进行时，反应物能否完全转变为生成物？完全转变为生成物？正反应：反应物正反应：反应物生成物生成物逆反应：生成物逆反应：生成物反应物反应物H2 + I2 2HI

15、 正反应正反应逆反应逆反应1.可逆反应：在相同条件下能向正、可逆反应：在相同条件下能向正、逆逆两个两个方向同时进行的化学反应称为可逆反应。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？可逆反应和一般的反应有什么区别呢？2.定义：化学平衡状态定义：化学平衡状态在在一定条件下一定条件下的可逆反应里，正反应和逆的可逆反应里，正反应和逆反应的反应的速率相等速率相等，反应物和生成物，反应物和生成物浓度保浓度保持不变持不变的状态。的状态。3.化学平衡的建立化学平衡的建立 时间（时间（t）反应速率反应速率(正正)(逆逆)t1(正正) =(逆逆)在密闭容器中加入在密闭容器中加入1mol

16、H2和和1mol I2发生反应发生反应H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应正向反应逆向反应逆向反应v(正正)v(逆逆)t1以后反应处于平衡状态以后反应处于平衡状态! 分析合成氨反应中正、逆分析合成氨反应中正、逆反应的反应速率、反应物和生反应的反应速率、反应物和生成物的随时间的变化情况。成物的随时间的变化情况。反应开始时：反应开始时：反应物浓度最大，反应物浓度最大，V(正正) 最大；最大；生成物浓度为零，最小，生成物浓度为零，最小，V(逆逆)为零。为零。反应进行中：反应进行中：反应物减少，导致反应物减少，导致V(正正) 逐渐减小；逐渐减小；生成物由无到有逐渐增多，导致生成物由无到

17、有逐渐增多，导致V(逆逆) 从零逐渐增大。从零逐渐增大。反应到一定时间：反应到一定时间：V(正正) V(逆逆)；各反应物和生成物的浓度不再发生变化各反应物和生成物的浓度不再发生变化tV0V(正) V(逆)V(正) =V(逆) N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3t1逆逆：可逆反应：可逆反应等等: V(: V(正正)=)=V V( (逆逆) 0) 0动动：动态平衡：动态平衡定定: : 外界条件一定外界条件一定, ,混合体系中各组分的混合体系中各组分的百分含量一定，浓度不变百分含量一定，浓度不变变变: : 条件改变，平衡被破坏条件改变，平衡被破坏, ,发生移动发生移动, ,建建立新

18、的平衡立新的平衡( (反应所能达到的限度发生变化反应所能达到的限度发生变化) )。4. 4. 化学平衡的主要特征化学平衡的主要特征逆逆 等等 动动 定定 变变5、反应达到化学平衡的标志、反应达到化学平衡的标志1）正逆反应速率）正逆反应速率相等相等2）反应物与生成物浓度）反应物与生成物浓度保持不变保持不变 或各组分的含量或各组分的含量保持不变保持不变注意注意:浓度相等浓度相等,不一定平衡不一定平衡.浓度之比为系数比，不一定平衡浓度之比为系数比，不一定平衡.5、影响平衡状态（反应限度)的因素：1.改变改变温度、浓度温度、浓度，化学平衡（反应，化学平衡（反应限度）限度）一定改变一定改变。 2.改变改

19、变压强压强，化学平衡，化学平衡不一定改变不一定改变。3.加入加入催化剂催化剂只能改变反应速率，只能改变反应速率， 但但不改变不改变化学平衡（反应限度）。化学平衡（反应限度）。随堂练习随堂练习1对于可逆反应对于可逆反应MN Q达到平衡时，达到平衡时，下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了全部变成了QC.反应物和混合物的浓度保持不变反应物和混合物的浓度保持不变D.反应已经停止反应已经停止C在一定条件下，某容器中充入在一定条件下，某容器中充入N2和和H2合成合成NH3,以下叙述错误的是（以下叙述错误的是（ ）A.开始反

20、应时，正反应速率最大，逆反应速开始反应时，正反应速率最大，逆反应速 率为零率为零B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小， 最后减小为零最后减小为零C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定保持恒定D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，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最后与逆反应速率相等且都保持恒定B下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态达到平衡状态A.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个 键形成键形成B.1个个 键断裂的

21、同时，有键断裂的同时，有3个个 键断裂键断裂C.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个 键断裂键断裂D.1个个 键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个 键形成键形成N NN NH HN NN NH HN HN H( )AC14CO2 + C 2 CO，达到化学平衡后，达到化学平衡后，平衡混合物中含平衡混合物中含14C的粒子有的粒子有 。14CO2、14C、14CO下列说法处于化学平衡状态的是下列说法处于化学平衡状态的是V(N2生成生成)=v(N2消耗消耗)N2，H2，NH3的分子数之比为的分子数之比为1:3:2单位时间内生成单位时间内生成2molNH3，同时消耗，同时消耗1molN2N

22、2，H2，NH3的物质的量不在发生变化的物质的量不在发生变化 N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3对于反应对于反应2NO2=N2O4下列达到平衡标志的是下列达到平衡标志的是状态说明状态说明A.C(N2O4)=C(NO2)B. N2O4处于不在分解的状态处于不在分解的状态C. NO2的分子数与的分子数与N2O4的分子数比的分子数比为为2:1的状态的状态D体系的颜色不再发生改变的状态体系的颜色不再发生改变的状态平衡状态的标志平衡状态的标志 ：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；正反应速面：各组分的百分含量保持不变

23、；正反应速率等于逆反应速率。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，同学们可以在选可以通过改变条件而改变，同学们可以在选修模块修模块化学反应原理化学反应原理中学习。中学习。三、化学反应条件的控制三、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，这就涉及到反学反应抑制有害的化学反应，这就涉及到反应条件的控制应条件的控制下面以下面以“提高煤的燃烧效率提高煤的燃烧效率”为例为例(1)将