化学反应的速率和限度精品课件.ppt

1、第三节 化学反应的速率和限度,一、化学反应的速率,【思考与交流】 你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？,不同的化学反应进行的快慢千差万别，“快”与“慢”是相对而言的，在科学研究和实际应用中，需要用一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示相类似，化学反应过程中进行的快慢用“反应速率”来表示。,1、化学反应速率及其表示方法： 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/(Lmin)或mol/(Ls),2、数学表达式为：,注：无论是用某一反

2、应物表示还是用某一生成物表示，其化学反应速率都取正值，且是某一段时间内的平均速率。,3、有关化学反应速率的简单计算,例1、反应N23H22NH3在2L的密闭容器中发生反应，5min内NH3的质量增加了1.7g，求（NH3）、 （N2）、 （H2）。,解法1：5min内生成NH3的物质的量浓度为：,0.05mol/L,=0.01mol/(Lmin),2020/8/8,一窍不通 Http:/,N2 3H2 2NH3,1mol,3mol,2mol,0.1mol,n（H2）,n（N2）,所以，,n（N2）0.05mol,n（H2）= 0.15mol,2020/8/8,一窍不通 Http:/,？,解法2

3、：先求出 v(NH3),=0.01mol/(Lmin),根据比例求：,结论：同一反应可以用不同的反应物或生成物来表示反应速率。其数值可能不同但是表示的意义是相同的。,各物质的速率之比等于方程式计量数之比,（N2） ： （H2）： （NH3） 1：3：2,练习：1、,在一定条件下，mA + nB = pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为：_,答案： 2A+B=2C,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

4、，有关反应速率正确的是（ ） A、V(A)=0.005mol/(Ls) B、V(C)=0.002mol/(Ls) C、V(B)=V(A)/3 D、V(A)=0.001mol/(Ls),A,有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？下面我们通过实验来探究,二、外界条件对化学反应速率的影响 *11,实验25,溶液中产生气泡的速率很快,温度越高，化学反应速率越快,溶液中有气泡产生，且速率较快,温度的高低，能够影响化学反应速率的大小,溶液中产生气泡的速率较慢,温度越低，化学反应速率越慢,实验26,立即有大量气泡产生,立即有大量气泡产生,溶液中有少量气泡出现,不用催化剂，化学反应速率很小,小结：,1、影响化学

5、反应速率的内因是反应的物质的性质，外因是条件。,2、温度影响化学反应速率的规律是：其它条件不变时，升高温度，可以增大反应速率；降低温度，可以减小反应速率。,3、催化剂影响化学反应速率的规律是：催化剂能够改变化学反应速率,影响化学反应速率的条件并不只是温度和催化剂,思考与交流：P43,1、温度越低，食物变质腐败的速率越慢。这也是温度对化学反应速率的影响在生活中的应用。,2、固体药品研得越细，其表面积越大，混合均匀后反应物之间接触得面积也越大，反应也迅速、充分。,3、固体物质溶于水后，发生了电解质的电离，离子在溶液里受水分子作用而运动，增大了离子之间接触反应的机会，从而提高了化学反应速率。,4、Z

6、n H2SO4ZnSO4H2，离子方程式为：Zn2HZn2 H2，C(H+)的大小影响着该反应的反应速率，气泡变稀少了，是因为C(H+)减小了，反应速率减慢，如果添加适当浓度的硫酸溶液时，由于溶液中C(H+)又迅速增大，因而反应速率加快，产生气泡的速率又加快了。,小结：,从上面的事例可知，温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂、压强等都是影响化学反应速率的因素。,二、化学反应的限度,1、可逆反应进行程度的实验事实,实验27,实验现象： 加入Na2SO4溶液，有白色沉淀产生。再加入Na2CO3溶液时，仍有白色沉淀产生。,第2课时,实验结论： CaSO4沉淀在溶液中存在如下可逆反应：

7、CaSO4 Ca2SO42。由于上层清液中仍有少量电离出的Ca2，故可与CO32反应生成更难溶的CaCO3沉淀。,小结：不少化学反应都具有可逆性，即正向反应和逆向反应能同时进行。即任何化学反应的进程都有一定的限度。,当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度。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而已。,2、化学反应的限度概念,如何理解V(正)V(逆)?,例如，一定条件下，可逆反应N23H22NH3，对该可逆反应，表示正、逆反应速率可以用N2或H2或NH3来表示： （1）单

8、位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成 （2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉 （3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成 以上均表示V(正)V(逆),化学平衡状态特征：,（2）化学平衡的特征：“逆”、“动”、“等”、“定”、“变” “逆”：化学平衡只存在于可逆反应中； “动”：化学平衡是一个动态平衡； “等”：平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0； “定”：平衡时反应物和生成物的浓度保持不变； “变”：改变外界条件时，平衡会发生移动。（旧的平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。）,三、化学反应条件的控制,思考与交流P46,

9、通过讨论，我们可知，通常控制反应的条件可从浓度、温度、压强、催化剂、光照等方面考虑，使选择的条件既可提高化学反应速率又可提高化学反应的限度。,下面以“提高煤的燃烧效率”为例，分析研究化学反应条件的选择。P46,1、煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2得接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。,2、空气充足，煤燃烧生成CO2越充分，放热越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气中造成污染，且生成CO时，放出得热量大大减少。,3、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需提供部分能量才能继续，因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行，选用保温隔热

10、材料的目的，正是为了防止热量散失。,4、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。,5、燃料不充分燃烧有何危害？,（1）产生热量少，浪费资源；,（2）产生污染物，危害人体健康。,6、燃料充分燃烧的条件是什么？,燃料燃烧必须与空气接触，且要达到燃料的着火点，燃料充分燃烧要考虑两点：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积。,小结：提高燃料的燃烧效率的措施,（1）尽可能使燃料充分燃烧，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接触，且空气要适当过量。,（2）尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。,控制化学反应条件的意义：,对有利的或我们需要的化学反应，要想办法增大反应速率以提高生产或工作效率，并要采取措施促进反应的完成程度以提高原料的利用率或转化率；对有害的或我们不希望发生的化学反应，要设法降低反应速率。,练习,1、课本习题P47,2、天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为：CH42O2CO22H2O，C3H85O23CO24H2O，现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石