人教版高中化学必修二23化学反应速率.ppt

1、第三节 化学反应的速度和限度, 2020年8月26日星期三 ,化学反应的快慢,有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢， 物体运动的快慢可以用速度来表示（v=s/t) 物质化学变化的快慢如何表示？,比较化学反应快慢的方法,A、定性观察法（粗略）,B、定量表示法（准确）,冒气泡快慢 固体量减少 溶液浑浊程度 溶液颜色变化等,化学反应速率,1.概念:,mol(Lmin)-1或mol(Ls)-1等,mol/(Lmin)或mol/(Ls)等,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来表示,一、化学反应的速率,表示化学反应进行快慢的物理量,2.表示方法:,3.公式:,4.单位:,V =,c,

2、t,5.注意:,（1）C不能用固体或纯液体表示 （2）V为t时间内的平均速率，取正值 （3）a. 化学反应速率可用反应体系中任何一种 反应物或生成物浓度的变化来表示 b. 一般是以最容易测定的一种物质表示之 c. 应标明是什么物质的反应速率 d. 用不同的物质表示同一时间的反应速率时 其数值可能不同，但表达的意义是相同的,（1）公式法 （2）计量数之比法 （3）图像法（v t图中阴影面积为C ）,6.规律：,7.计算：,用各物质表示的反应速率的数值之比 等于化学方程式中的化学计量数之比,aA + bB = cC + dD a b c d v(A) v(B) v(C) v(D),=,=,=,(N

3、H3) =,0.05mol/L,5min,= 0.01mol/(Lmin),练习：,= 0.05mol/L,c（NH3） =,2L,0.1mol,计量数 1 3 2,N2 3H2 2NH3,速率 (N2) (H2) 0.01mol/(Lmin),(N2) = 0.005mol/(Lmin),=,=,(H2) = 0.015mol/(Lmin),解析：,2.在反应4A(s) 3B(g)2C(g) D(g)中，经2min， B的浓度减少0.6mol L-1，对此反应速率的表示 正确的是（ ）,A.用A表示的反应速率为0.4mol L-1 min-1,B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3：2

4、：1,C. B在2min末的反应速率是0.3mol L-1 min-1,D.B在2min内的平均反应速率是0.3mol L-1 min-1,BD,3. 在反应mAnBpC中，已知 A的反应速率为 0.5mol/(L S)， B的反应速率为 1mol/(L S)， C的反应速率为 1. 5mol/(L S), 则该反应的化学方程式为_,A 2B = 3C,4. 已知反应N2 +3H2 2NH3 ，根据下图判断 A是 _物质的量浓度变化情况, C是 _物质的量浓度变化情况, 2分钟内N2的平均速率是_,H2,NH3,0.5mol/(L.min),5. 为了研究碳酸钙与稀盐酸的反应速率某同学根 据反

5、应中生成CO2 的体积随时间的变化情况， 绘制出了右图所示的曲线。请分析讨论：,在0 t1 、t1 t2 、t2t3 、t3 t4 各相同的时间段里，反应速率最大的是_时间段，收集气体最多的是_时间段。,t1 t2,t1 t2,碳酸氢钠 、 碳酸钠 分别与盐酸的反应,思考：为什么等物质的量的 NaHCO3、Na2CO3 与等体积等浓度的盐酸反应速率不同？,二、影响化学反应速率的因素,反应物的性质,实验探究，例 2H2O2 = 2H2O + O2 ,有大量气泡产生,有大量气泡产生,有少量气泡产生,有少量气泡产生,有气泡产生,有大量气泡产生,反应速率加快,b. 使用催化剂,反应速率加快,其他条件不

6、变, a. 升高温度,1.实验室常用30%左右硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气体变得稀少了（锌粒还有剩余）,如果添加一些较浓的硫酸到反应容器中，气泡又重新增多起来，原因是什么？ 2.燃烧含硫矿石制备SO2 时要把矿石粉碎成颗粒状,在沸腾炉中鼓入强大空气流把矿石吹得剧烈翻腾，为什么？ 3.实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应，为什么？ 4.1977年12月22日，在美国威斯威科市的一个面粉厂发生爆炸,在这次爆炸中,共炸死了36人，炸伤9人，有48个贮粮仓的大粮库被夷为平地，连附近的一座办公楼也彻底炸毁，经济损失约1亿美元。为什么面粉也会发生如此剧烈

7、的爆炸？,思考：还有什么因素可以影响化学 反应速率？,影响化学反应速率的外部因素,c增大 v增大 (注意：改变固体或纯液体的量不能改变v）,3.温度：,1.浓度：,2.压强：,4.催化剂：,5.其他：,P增大 c增大 v增大 （注意：反应体系中要有气态物质）,T升高 v增大 （温度每升高10， v增大24倍）,使用催化剂 v增大 课本P45科学视野,光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、 强磁场、高速研磨、接触面积等,小结,化学反应的速率,mol(Lmin)-1或mol(Ls)-1等,A,练习：,1. 设C+CO2=2CO（正反应吸热），反应速率为V1 , N2+3H2=2NH3（正反应放热），反

8、应速率为V2 ， 对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化 情况为（ ） A、都增大 B、都减小 C、V1增大，V2减小 D、V1减小，V2增大 2.下列说法中正确的是（ ） A0.1mol/L 盐酸和0.1mol/L硫酸与2mol/L NaOH 溶液反应速率相同 B. 大理石块和大理石粉与0.1mol/L盐酸反应的 速率相同 CMg、Al分别和0.1mol/L盐酸反应速率相同 D. 0.1mol/L盐酸和0.1mol/L硝酸与相同形状 和大小的大理石块反应的速率相同,D,科学史话,钢铁生产是17世纪英国两大产业之一，炼制1吨生铁所需焦碳的实际用量，远高于按照化学方程式计算所需的量，且尾气

9、中含有没有利用的CO气体，工程师们设法增加高炉的高度以增加CO与铁矿石的接触，发现结果没有变。直到19世纪下半叶，法国科学家勒下特列经过深入的研究，才认识到化学反应不一定都能进行到底，这一谜底得以揭开。,炼 铁 高 炉,炼铁高炉尾气之谜,课本P46,三、化学反应的限度（反应进行程度）,1.可逆反应：,同时、同条件下即可以向正反应方向进行，又可以向逆反应方向进行的反应，用“ ”表示。,注意：,（1）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。 （2）有些化学反应在同一条件下可逆程度很小， 如H2 + Cl2 = 2HCl、Ag+ + Cl- = AgCl等， 通常不把它们称为

10、可逆反应。,如：C + CO2 2CO ， N2 + 3H2 2NH3 2SO2 + O2 2SO3,某温度和压强下的密闭容器中, 2SO2+ O2 2SO3,催化剂,2.化学反应的限度,0.9,0.05,0.1,70,0.9,0.05,0.1,50,0.8,0.1,0.2,40,0.05,0.18,0.25,0.35,0.5,O2,0.1,0.35,0.5,0.7,1,SO2,0.9,0.65,0.5,0.3,0,SO3,60,30,20,10,0,t（min) C(mol/L),v(正),v(逆),t1,时间（t）,0,反应速率,（v）,1.此条件下进行到什么 时候达到了这个反应 的限度?

11、 2.此时的反应是否停止 了？ 3.此时为何3种物质的浓 度保持不变?,(1) 0t1：v(正)v(逆),(2) t1 ：v(正)=v(逆) 0,v(正) = v(逆) 0,3.化学平衡状态：,概念：,特征：,一定条件下的可逆反应，当 v（正）= v（逆）时，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变,逆、等、动、定、变,外界条件改变 v（正） v（逆）,旧平衡新平衡，v（正）= v（逆）,v（正）= v（逆），各组分浓度不变,设计P51表,设计P51左,影响化学平衡移动的外因:,浓度、温度、压强等,练习,1.在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3 , 以下叙述错误的是（ ） A.开始反应时，

12、正反应速率最大，逆反应速率为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减 小为零 C. 随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定 D. 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,B,2.下列哪种说法可以证明反应 N2 + 3H2 2NH3 达到平衡状态（ ） A.1个 N N 键断裂的同时，有3个 H-H 键形成 B.1个 N N 键断裂的同时，有3个 H-H 键断裂 C.1个 N N 键断裂的同时，有6个 N-H 键断裂 D.1个 N N 键断裂的同时，有6个 N-H 键形成,=,=,=,=,AC,3.在一定温度下，2NO2(g) N2O4(g)(无

13、色） 的可逆反应中,下列情况属于平衡状态的是（ ） A. N2O4不再分解 B. v(N2O4)v(NO2) = 12 C. 体系的颜色不再改变 D. NO2的浓度与N2O4的浓度之比为 21,C,4. 14CO2 + C CO，达到化学平衡后，平衡混合 物中含14C的粒子有_,14CO2、14C、14CO,N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g),解析：,n（始） 3mol 6mol 0 n（转） a 3a 2a n（平） 3mol-a 6mol-3a 2.4mol,建立模式,列方程,求未知量,2a = 2.4mol , a = 1.2mol,(1) H2的转化率 = 3a/6mol = 3x1.2/6 = 0.6 = 60,(2)平衡时混合气体中N2的体积分数 =(3mol-a) / (3mol-a)+(6mol-3a)+(2.4mol),四、化学反应条件的控制,提高反应物的转化率即原料的利用率、 加快反应速率等,减缓反应速率、减少甚至消除有害物质的产生、控制副反应的发生等,2.提高燃料的燃烧效率的措施：,3.意义：,（1）适当过量的空气，燃料与空气充分接触 （2）充分利用燃烧放出的热能，提高热能的利用率,节约能源、节省资源、减少污染等,怎样提高煤的燃烧效率？,1. 煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分 燃烧有