第三节化学反应的速率和限度(人教版)必修二

原子弹爆炸急速反应化工厂每小时生产产品导入新课食物腐败需要几天？千千万万的化学反应为何反应时间不同钟乳石的形成需要几百年的时间？？第三节化学反应的速率和限度一.化学反应的速率二.化学反应的限度三.化学反应条件的控制知识目标：

1.掌握化学反应速率的概念，及化学反应速率的表示方法。2.掌握影响化学反应速率的因素。能力目标：经历化学反应限度、实验对该问题的再认识，理解形成了化学反应限度的概念情感目标：提高学习化学的兴趣，深刻体会到化学知识与生活的密切联系，培养正确的科学价值观教学目标重点：

难点：化学反应速率和反应限度；了解影响化学反应速率的因素人是化学反应是有限度的教学重难点1.1化学反应速率的概念

对化学反应进行的快慢描述的物理量（与物理上的速度加以区别）1.2化学反应速率的表示方法

用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。浓度常用mol.L-1，时间常用s，min。化学反应的速率单位为：mol/(L·min)或mol/(L·s)数学表达式为：ν＝Ct一.化学反应的速率注意1.V是标量，只有大小没有方向2.V是平均值，不同时刻的V是不相同的3.固体或者纯净的液体没有浓度的变化，所以不能用它们的浓度的变化来表示V的大小既V不能用固态或纯液态来表示4.对于同一个化学反应，不同物质所表示的V之比等于它们的计量系数之比1.3影响化学反应的因素⑴化学反应的实质是：旧的化学键断裂，新的化学键形成⑵化学反应发生的先决条件：反应物分子相互接触和碰撞回忆⑶在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，特点是：①活化分子拥有较高的能量②对某一个反应来说，在温度不变时，活化分子在反应物中所占的百分数是不变的，与温度呈正比。

在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞；无效碰撞次数越多，反应速率越慢。力量不够取向不好好球！有效碰撞反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？①有足够的能量使旧键断裂②碰撞时要有合理的取向分子运动相互碰撞分子具有足够的能量活化分子有合适的取向有效碰撞发生化学反应化学反应发生的条件化学反应速率与单位时间内分子间的有碰撞次数（有效碰撞频率）有关。1.3.1浓度对化学反应速率的影响

原因：对于任何化学反应，外界条件不变时，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以随着反应物的浓度增大时，活化分子浓度也相应的增大，反应速率也必然增大。

规律：外界条件不变时，随着反应物浓度的增大，反应速率也增大，反之亦然。

a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此量的变化不会改变其化学反应速率。

b、对于气体或溶液反应，浓度的改变与反应速率的关系也并非都符合此规律，如果随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也就不同了，所以不能一概而论。如：硫酸与铁的反应注意：1.3.2压强对反应速率的影响

原因：对气体反应来说，如果外界条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。

规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。

a、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，但并不一定全部是气体。

b、压强影响反应速率，只适用于体积改变的反应。对于没有发生体积变化的反应，则没有影响。也就是说压强变则体积变，实质是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。注意：

1.3.3温度对化学反应速率的影响

原因：①浓度一定时，升高温度，非活化分子吸收能量转化为活化分子，从而增大了活化分子的浓度，反应速率增大。②温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。

规律：外界条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。

注意：温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。1.3.4催化剂对化学反应速率的影响

原因：在外界条件不变的情况下，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，增大活化分子浓度，因而使反应速率加快。

规律：催化剂可以改变化学反应的速率，但不可以改变化学反应的平衡。各种各样的催化剂小结：影响化学反应速率的外因增加增加不变增加加快增加增加不变增加加快不变增加增加增加加快不变增加增加增加加快

在给定的条件下,当一个可逆反应进行到一定程度时,正反应速率与逆反应速率相等，反应物与生成物浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。此时,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。转化率=转化的量起始的量×100％量:

质量、物质的量、体积、浓度等。二.化学反应的限度逆：可逆反应等:

V(正)=V(逆)

定:

外界条件一定,混合体系中各组分的百分含量一定，浓度不变动：动态平衡变:

条件改变，平衡被破坏,发生移动,建立新的平衡(反应所能达到的限度发生变化)。2.1反应所能达到的限度(化学平衡)有几个主要特征？（逆等定动变）2.2反应达到化学平衡的标志2.2.1正逆反应速率相等2.2.2反应物与生成物浓度不再改变或各组分的含量不再发生变化(同一物质的生成速率或消耗速率相等)注意:①体现出正逆两个反向.②速率符合系数之比.注意:①浓度相等,不一定平衡.②浓度符合系数之比不一定平衡.2.2.3影响平衡状态（反应限度)的因素：1.改变温度、浓度，化学平衡（反应限度）一定改变。2.改变压强，化学平衡不一定改变。3.加入催化剂只能改变反应速率，

但不改变化学平衡（反应限度）。3.1如何提高化学反应效率：三.化学反应条件的控制3.2燃料的充分燃烧①总起来讲，使燃料充分燃烧通常需要考虑两点：

一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。②燃料燃烧时，如果空气不足，燃烧就不完全，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等物质。③由于大块的固体燃料与空气的接触面有限，燃烧往往不够充分。因此，工业上常需要将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面，提高燃烧效率。例如，我国已开发出新型煤粉燃烧器，煤的燃烧效率可达95％以上。1.化学反应速率是指反应进行快慢的物理量。2.化学中能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。3.影响反应速率的因素有温度、压力、浓度、催化剂。4.反应所能达到的限度（化学平衡）有五大特征：逆、等、定、动、变。5.影响化学平衡因素有温度、压力、浓度。（注意：催化剂不能改变化学平衡）课堂小结高考链接1.(09海南卷)在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表下列说法错误的是（）A.反应达到平衡时，X的转化率为50%B.反应可表示为X+3Y2Z,其平衡常数为1600C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D.改变温度可以改变此反应的平衡常数→←C解析：根据表格提供数据，平衡建立后X的转化浓度为0.05mol/L，其转化率为50%，A对；平衡建立后，X、Y、Z转化的浓度为0.05mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L，因此三者的化学计量数之比为1：3：2，反应可表示为：X+3Y2Z，平衡常数K=1600，B对；平衡常数只与温度有关，增大压强平衡向生成Z的方向移动，但平衡常数不变，C错误；改变温度，平衡常数发生改变，D对.→←2.（09福建卷）某探究小组利用丙酮的溴代反应（CH3COCH3+Br2→CH3COCH2Br+HBr）来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v（Br2）通过测定溴的颜色消失所需要的时间来确定。在一定温度下，获得如下试验数据：分析试验数据所得出的结论不正确的是（）A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大B.实验②和③的v(Br2)相等C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2),v(Br2)增大D解析：本题考查的是反应物浓度与反应速率的关系以及考生对数据的处理能力。由D项表中所给的数据①④可知增大c(Br2),所需时间更长，故v（Br2）减少。△→←V2O53（09山东卷）2SO2(g)+O2（g）2SO3（g）是制备硫酸的重要反映。下列叙述正确的是（）A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率B.增大反应体系的压强，反应速率一定增大C.该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间D.在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1~t2内，SO3（g）生成的平均速率为c2-c1t2-t1_____V=D解析：本题催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率，A错；增大反应体系压强的方法有许多种，当向反应体系中充入无关气体时，压强增大，但反应速率不变，B错；降低温度，反应速率减慢，达到平衡的时间增长，C错；反应速率就是某一时间段内浓度的变化值除以反应时间，D对。1.向4L容器中充入0.7mol二氧化硫和0.4mol氧气，4s末测得剩余二氧化硫是0.3mol。求二氧化硫的平均反应速率。0.025mol/(L·s)课堂练习2.

反应A(g)+3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应，0.5min内C的物质的量增加了0.6mol，有关反应速率正确的是（）A.V(A)=0.005mol/(L·s)B.V(C)=0.002mol/(L·s)C.V(B)=V(A)/3D.V(A)=0.001mol/(L·s)A

3.对于反应A2+3B22AB3以下表示的反应速率中，速率最大的是（）

A.v(A2)=0.4mol·L-1min-1B.v(B2)=0.8mol·L-1min-1C.v(AB3)=0.6mol·L-1min-1D.v(A2)=0.01mol·L-1·S-1

D4.在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的浓度减少了0.6mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是（）A.0.02mol/(L•min)B.1.8mol/(L•min) C.1.2mol/(L•min) D.0.18mol/(L•min)C5.已知反应N2+3H22NH3，根据下图判断①A是______物质的量浓度变化情况②C是______物质的量浓度变化情况③2分钟内N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)6.把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g).5min末已生成0.2molW，若测知以Z浓度的变化来表示平均速率0.01mol/(L·min),则(1)上述反应Z气体的计量系数n的值是______(2)上述反应在5min末时，已用去的Y占原来物质的质量分数是__________125%7.反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1

③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

则该反应在不同条件下速率快慢顺序是

④﹥②=③﹥①

8.反应4NH3+5O2=4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为()A.v(O2)=0.01mol/L·sB.v(NO)=0.008mol/L·sC.v(H2O)=0.003mol/L·sD.v(NH3)=0.002mol/L·sD9.在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A（s）+2B（g）

C（g）+D（g）已达到平衡状态的是（

）①混合气体的压强；②混合气体的密度；③B的物质的量浓度；④气体总物质的量；⑤混合气体的平均相对分子质量；⑥C、D反应速率的比值②③⑤

B.①②③

C.②③④⑥

D.①③④⑤→←D10.对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时，4v正（O2）=5v逆（NO）B.若单位时间内生成xmo