专题二化学反应与能量变化化学反应速率与反应限度

1、专题化学反应与能量转化专题化学反应与能量转化第一单元第一单元 化学反应速率和限度化学反应速率和限度一、一、化学反应速率化学反应速率 在化学实验和日常生活中，我们经常在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：观察到这样的现象： 有的化学反应进行得快，有的化学反有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。应进行得慢。厦大附中厦大附中 潘四梅潘四梅2010 05 062010 05 06你知道下列化学变化进行得快还是慢？你知道下列化学变化进行得快还是慢？节节 日日 焰焰 火火燃燃 烧烧溶溶 洞洞 钟钟 乳乳 石石 的的 形形 成成岩岩 石石 的的 风风 化化煤煤 的的 形形 成成1、表示化学

2、反应进行快慢的量、表示化学反应进行快慢的量 反应速率反应速率（1 1）定义：定义： 化学反应速率是用化学反应速率是用_内内 _或或_ 来来表示。表示。单位时间内单位时间内反应物浓度的减少反应物浓度的减少生成物浓度的增加生成物浓度的增加（3 3）常用单位：常用单位：mol(Lmin)1或或mol(Ls)1 tcV(2)(2)公式：公式： 2L 2L的容器中，盛有的容器中，盛有6.0mol6.0mol气体气体A A，4min4min后，后，A A还剩余还剩余3.6mol3.6mol，则，则A A的反应速率为的反应速率为_ _ 注注1：无论是用某一反应物表示还是用某一无论是用某一反应物表示还是用某一

3、生成物表示，其化学反应速率都取生成物表示，其化学反应速率都取正值正值，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,而不是指瞬而不是指瞬时速率。时速率。注注2：固体或纯液体固体或纯液体，其浓度可视为常数其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 注注3：表示化学反应速率时，必须说明用哪表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准种物质为基准。 例：反应例：反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+6H4NO+6H2 2O O 在在5 5升升的密闭容器中进行，的密闭容器中进行，3030秒后，秒后，NO NO 的物质的的物质的量增

4、加了量增加了0.3mol0.3mol，此反应的平均反应速率，此反应的平均反应速率用用NONO来表示为多少？来表示为多少？问问1：若用若用O2的浓度变化来表示此反应速的浓度变化来表示此反应速率是多少？率是多少？问问2：v(NO)=0.002mol/(Ls) 与与v(O2)=0.0025mol/(Ls)是否表示此反应的同一种速率？数值上有是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？何规律？v(NO)=0.002mol/（Ls）v(O2)=0.0025mol/(Ls)注注4：同一化学反应，用不同的物质表示的：同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中化学反应速率之比等于化学

5、反应方程式中相应物质的相应物质的化学计量数化学计量数之比。之比。对于反应对于反应 aAbB=cCdD有有V(A)V(B)V(C)V(D)abcd练习练习1、某温度时，图中曲线某温度时，图中曲线X，Y，Z是在是在2L容器容器中中X，Y，Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。三种物质的物质的量随时间的变化曲线。（1）由图中数据分析，该反应的化学方程式）由图中数据分析，该反应的化学方程式为为 ；（2）反应从开始计时，）反应从开始计时，2分钟内分钟内Z的平均反应速率的平均反应速率为为_。练习练习2、在在2525时，向时，向100mL100mL含含HClHCl 14.6g 14.6g的盐酸中，的盐酸中，

6、放入放入5.6g5.6g铁粉，反应进行到铁粉，反应进行到2s2s时收集到氢气时收集到氢气1.12L(1.12L(标标况况) )，之后反应又进行了，之后反应又进行了4s4s，铁粉全溶解。若不考虑体，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：积变化，则：(1)(1)前前2s2s内用内用FeClFeCl2 2表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为(2)(2)后后4s4s内用内用HClHCl表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 (3)(3)前前2s2s与后与后4s4s比较，反应速比较，反应速 较快，其较快，其原因可能原因可能0.25mol/0.25mol/（L Ls s）0.25mol/（Ls）前前2s

7、前前2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s时段大时段大 (4)(4)能用能用FeFe表示化学反应速率吗？表示化学反应速率吗？思考：结论： 冒气泡快慢 颜色变化 固体量的减少 浑浊程度 温度的变化我们通常可以通过哪些现象来说明化学反应进行的快慢？观察与思考观察与思考试管试管添加试剂添加试剂反应中放出反应中放出2的快慢的快慢13ml0.5mol/L盐酸盐酸和镁条和镁条23ml0.5mol/L盐酸盐酸和铝片和铝片快快慢慢活动与探究活动与探究(1)步骤与试剂步骤与试剂 比较各试管比较各试管中的现象中的现象 结论结论 试管试管1 1mL30%的的H2O2溶液溶液 试管试管21mL30%的的H2O2溶液

8、溶液,加热。加热。 其他条件相同其他条件相同时，反应温度时，反应温度越高，反应速越高，反应速率越大。率越大。T ，v 活动与探究活动与探究(2)步骤与试剂步骤与试剂 比较各试管比较各试管中的现象中的现象 结论结论 大试管大试管1 1mL3%的的H2O2溶液溶液 大试管大试管21mL3%的的H2O2溶液溶液,加入少许加入少许MnO2粉末。粉末。 其他条件相同其他条件相同时，加入适当时，加入适当的催化剂，反的催化剂，反应速率加快。应速率加快。 加入催化剂加入催化剂 v 活动与探究活动与探究(3)步骤与试剂步骤与试剂 比较各试管比较各试管中的现象中的现象 结论结论 试管试管11ml 3%的的H2O2

9、溶液；溶液； 各加入少各加入少许许MnO2粉粉末末试管试管21ml 30%的的H2O2溶液；溶液； 其他条件相同其他条件相同时，反应物的时，反应物的浓度越大，反浓度越大，反应速率越大。应速率越大。c，v2、影响化学反应速率的主要因素、影响化学反应速率的主要因素（1）首先取决于）首先取决于 。反应物本身的性质反应物本身的性质 （2）外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响 其它条件相同时其它条件相同时，增大反应物的浓，增大反应物的浓度可以增大化学反应速率度可以增大化学反应速率 某同学在进行铜和足量的浓硫酸反应某同学在进行铜和足量的浓

10、硫酸反应时，除了采用加热的条件，他设想将铜的时，除了采用加热的条件，他设想将铜的投入量增加，以使反应速率增加，你认为投入量增加，以使反应速率增加，你认为这种设想对吗？这种设想对吗？压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响对于有对于有气体气体参加的反应：参加的反应：其它条件相同时其它条件相同时，增大压强，可以增大化学反应速率。增大压强，可以增大化学反应速率。减小压强，可以减小化学反应速率。减小压强，可以减小化学反应速率。 如果如果反应物是固体、液体、溶液反应物是固体、液体、溶液时，时，改改变压强变压强对反应速率对反应速率没有影响没有影响。温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响

11、升高温度，可以增大化学反应速率升高温度，可以增大化学反应速率 降低温度，可以减小化学反应速率降低温度，可以减小化学反应速率 每升高每升高10 10 ，化学反应速率通常，化学反应速率通常增大到原来的增大到原来的2 24 4倍。倍。其它条件相同时，其它条件相同时，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使用催化剂，能显著地改变反应速率。使用催化剂，能显著地改变反应速率。其它条件对化学反应速率的影响其它条件对化学反应速率的影响 固体反应物颗粒的大小、反应物接固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对化学反应速率也有影响。触面积等因素对化学反应速率也有影响。某些反应也会受光、超声波、磁场

12、等影某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。响而改变反应速率。问题解决问题解决 为了研究碳酸钙与稀盐酸反应为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的定反应中生成的COCO2 2气体体积随反应气体体积随反应时间变化的情况，绘制出曲线。请时间变化的情况，绘制出曲线。请分析讨论以下问题。分析讨论以下问题。问题解决问题解决（1 1）在）在0 0t t1 1、t t1 1t t2 2、 t t2 2t t3 3各相同的时间各相同的时间段里段里, ,反应速率最大的反应速率最大的是是_时间段，时间段，收集到气体最多的是收集到气体最多的是_时间段。时间段。t1-t2t1-t2问题解决问题解决（2 2）试分析三个时间）试