高中化学 第三节化学反应速率和限度 课件 新人教版必修2

1、第三节 化学反应速率和限度,第一课时化学反应速率,在化学实验和日常生活中，我们 经常观察到这样的现象：有的反应进 行的快，有的进行的慢。,较慢,较快,很慢,很快,石油的形成,定向爆破,新概念,不同的化学反应进行的快慢千差万别，快 和慢是相对而言的，我们以上的判断方法 都是定性地描述反应的快慢。而在科学研 究和实际应用中，往往需要定量地描述一 个反应的快慢。,新问题,什么是定性？什么是定量？,例如：我们学过物理都知道： （1）光的传播速度是很快的； （2）光在空气中的传播速度3108m/s。,定性描述,定量描述,新问题,那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？,学科链接,在物理中我们

2、是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？,用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小,一、化学反应速率,活动一：阅读P47P48，并完成下列问题：,通常用单位时间内反应物浓度的 减小量或生成物浓度的增加量（均取正值）,v=,t,c,=,n,vt,mol/(L.s) =60 mol/(L.min),注意,V是单位时间内c的改变量表示，不是用n的改变量表示,V是表示某段时间内的平均反应速率，非瞬时速率。,例题1. 在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为 _。 例题2. 一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后

3、，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_。,0.3mol/(LS),0.048mol/(Lmin),课堂练习,反应：N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2 s内的这个反应的平均率。,1 mol/L,3 mol/L,思考与发现,0.5 mol/(Ls),1.5 mol/(Ls),1.0 mol/(Ls),思考1：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？,思考2 ：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？,一、化学反应速率,通常用单位时间内反应物浓度的 减小量或生成物浓度的增加量（均取正值）,v=,t,c,=,

4、n,vt,mol/(L.s) =60 mol/(L.min),注意,方程式中化学计量数之比等于v之比。,表示一个反应的速率时，必须指明以哪种物质为标准。但不管以哪种物质为准，数值可能不同，但表示的意义相同。,一般不以纯固体或水表示反应速率（浓度视为常数）,课堂练习,3.已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是( ) 4/5V（NH3）=V（O2） 4/5V（NH3）=V（H2O） C. 5/6V（O2）=V（H2O） D. 4/5V (O2)=V(NO ),D,4.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的化学反应速率为： (1)v(A)=0.3mol/L

5、s (2)v(B)=0.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls则该反应速率的快慢顺序为。,(1)(4)(2)=(3),课堂练习,新问题,对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？,钢铁腐蚀 食物腐坏 炼钢 合成氨,经验链接,1.在相同条件下，钠和镁同时与水反应，谁反应的更快？为什么？ 2.你家里的酸奶通常放在什么地方？为什么？,反应物本身的性质（内因）,温度、催化剂等（外因）,二、影响化学反应速率的因素,产生气泡速率增大， 带火星火柴 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,实验25,

6、结论1：当其它条件不变时，升高温度，化学 反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小,二、影响化学反应速率的因素,气泡冒出速率增大,气泡冒出速率增大,有气泡冒出，较慢,MnO2能加快 反应速率,FeCl3能加快 反应速率,无催化剂 反应较慢,实验26,结论2：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。,思考与交流,1.请预计大理石（ CaCO3 ）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？,二、影响化学反应速率的因素,结论3：增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢.,2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么

7、？,结论4：增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）.,6.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化如图,分析其原因:,课堂练习,D,思考与交流,二、影响化学反应速率的因素,SO2、O2,结论5：对于气体参加的反应来说，压强增大化学 反应速率增大；减小压强，化学反应速率减小,HCl、NaOH,本质是通过影响c来影响v,思考与交流,二、影响化学反应速率的因素,恒温恒容下通入稀有气体，v不变,恒温恒压下通入稀有气体，v减少,1、下列四种X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（ ） A.1020mL 3mol/L的X溶液 B.2030mL 2mol/L的X溶液 C.2010mL 4mo

8、l/L的X溶液 D.1010mL 2mol/L的X溶液,C,2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（ ） A.加热 B.滴加少量的硫酸铜溶液 C.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸 D.不用铁片，改用铁粉 E.滴加一定量硫酸钠溶液 F.增加压强,C、E、F,课堂练习,3.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）+B（g）=C （g）+2D （g），经5min后，测得D的浓度为0.5mol/L，c（A）:c（ B）=3:5，C的平均速率为0.1mol/L.min.求： （1）A、B反应开始的物质的量 （2）B的平均速率 （3）的值,课堂练习,练习4

9、 对于反应M+N=P，如果温度每升高10，反应速率增加为原来的3倍。在10时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40完成反应的10%需要的时间为多少？,V(升温后) =,= 27 V(升温前),T = 54 min 27 = 2 min,练习5 在某温度时,在2L的容器中,X Y Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图.由图得, 该反应的化学方程 式为_, 反应开始至2min,Z的 平均反应速率为 _.,X+3Y 2Z,0.05 mol/L min,第三节 化学反应的速率和限度,第三课时化学反应限度,2mol,?,2mol,?,思考：我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中

10、的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？,由上可知可逆反应进行得不完全，正、逆向反应同时同条件进行。化学反应物不可能全部转化为生成物，存在一定的化学反应限度。其实任何化学反应的进程都有一定的限度（可逆性），反应物不可能完全参加了反应，有些能进行地较彻底（非可逆反应），有些反应是不彻底的，甚至是可逆的（可逆反应）。,结论,三、化学反应限度,1.可逆反应：,在相同条件下能向正反应方向进行 同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。,14CO2、14C、14CO,三、化学反应限度,在体积一定的密闭容器中加入1molH2和1mol I2,对于以上反应，请

11、分析： （1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度哪个大？ （2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？ （3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？ （4）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？ （5）反应进行到什么时候会“停止”？ （6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？ （8）反应真的停止了？ （9）画出v-t坐标曲线。,三、化学反应限度,2.化学平衡的建立：,3.化学平衡状态：,- ,一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,条件、前提、本质、现象,三、化学反应限度,3.化学平衡状态：,一定条件下，可逆反应里，正反应

12、速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,平衡特征： 逆 等 动 定 变,：可逆反应（或可逆过程） ：V正 =V逆 不等于零 ：平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡。 ：平衡时，各组分含量保持恒定 ：条件改变（T/C/P），平衡移动,其中，“等”和“定”判断化学反应是否处于平衡状态的关键,1.对于可逆反应MN Q达到平衡时， 下列说法正确的是（ ）,A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q C.反应物和生成物的浓度都保持不变 D.反应已经停止,C,课堂练习,AC,三、化学反应限度,4.化学平衡状态的判断：,速率 v(正）=v(逆）,浓度不再改

13、变,vA（耗）=vA(生）,等号一边一生一死，量与系数成正比,等号两边同生共死，量与系数成正比,各组分的浓度不再变化,各组分的n/m/W（n）不再变化,3.以3H2+N2 2NH3为列分析,判断下列情形是否达到平衡状态? 若有1molN2消耗,则有1molN2生成. 若有1molN2消耗,则有3molH2生成. 若有1molN2消耗,则有2molNH3生成. 若有1molNN键断裂,则有6molNH键断裂. 若有1molNN键断裂,则有6molNH键生成. 若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变. 反应体系中平均相对分子质量一定. 若体系的体积一定,气体的密度一定. 若体系的体积一定,气

14、体的压强一定.,是,否,是,是,是,是,否,是,否,课堂练习,三、化学反应限度,4.化学平衡状态的判断：,间接,压强不变,若m+np+q,一定,若m+n=p+q,不一定,平均M 不变,若m+np+q,若m+n=p+q,一定,不一定,密度不变,若m+np+q,若m+n=p+q,不一定,不一定,颜色不变,一定,课堂练习,4.可逆反应2NO2 2NO+O2在密闭容器中反应，达到化学平衡状态的是（ ） A.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO2 B.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO C.CNO2:CNO:CO2=2:2：1 D.混合气体的颜色不再改变 F.混合气体的密度不再改变 E.混合气体的平均M不再改变 H.混合气体个组分的 体积分数不再改变,ADEH,3molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中发生反应：3A(g)+B(g) aC(g)+2D(g),5min后 达到平衡，已知V(c)=0.05mol/(minL),生成D为1mol.下列选项正确的是（ ） A. V(A)=0.15 mol/(minL) B. a=2 C.平衡时B的转化率为20% D.平衡时压强