《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》課件2

1、第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度,這些化學(xué)變化有何差異？,爆炸,牛奶腐壞,鐵棒生銹,溶洞形成,很快,較快,較慢,很慢,化學(xué)反應(yīng)速率的表示：,化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分鐘，每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度的增加量來(lái)表示。,3 試根據(jù)以上計(jì)算式推出v 的單位是什么？,2 某一物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算式為：,mol/（L min）或 mol/（L s）,1 濃度變化是物質(zhì)的量濃度變化,常用mol/L(或mol L-1),常用min或 s,練習(xí)鞏固,= 0.3mol/(Ls),v (NH3) =,=,25時(shí), 一份雙氧水樣品經(jīng)過(guò)2h, H2O2的濃度從 510-2 molL-1 下降到 3

2、10-2 molL-1 .那么,該雙氧水在這 2 小時(shí)中分解的平均速率約是_ mol(Lmin)-1,= 1.6710-4 mol(Lmin)-1,解：,練習(xí):,= 0.002mol/(Ls),c (NO) =,=,= 0.06 mol/L,v (NO) =,=,問(wèn)題1：若用O2的濃度變化來(lái)表示此反應(yīng)速率是:,問(wèn)題2： v(NO)=0.002mol/(Ls) 與v(O2)=0.0025mol/(Ls) 是否都表示此反應(yīng)的速率？數(shù)值上有何規(guī)律？,v(NO)=0.002mol/(Ls),v(O2)=0.0025mol/(Ls),例題：反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密閉容器中進(jìn)行，

3、30秒后，NO 的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來(lái)表示為多少？,4、對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，用不同的物質(zhì)表示其化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值可能不同，但其表示整個(gè)反應(yīng)的快慢是相同的,5、化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 即對(duì)于反應(yīng)：aA + bB = cC + dD vA:vB:vC:vD=a:b:c:d,4、在一定條件下，mA + nB = pC的反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_,2A + B = 2C,A和 B反應(yīng)生成C，假定反應(yīng)由A、B開始，它們的

4、起始濃度均為1mol/L。反應(yīng)進(jìn)行 2min后A的濃度0.8mol/L， B的濃度為0.6mol/L，C的濃度為0.6mol/L。則2min內(nèi) 反應(yīng)的平均速率 VA=_，VB=_，VC=_。 該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)程式為_。,0.1mol/L.min,0.2mol/L.min,0.3mol/L.min,A + 2B = 3C,練習(xí),則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?,反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：,(1)(A)=0.3mol/(Ls),(2)(B)=0.6mol/(Ls),(3)(C)=0.4mol/(Ls),(4)(D)=0.45mol/(Ls),(1)(4)(2)

5、=(3),注意:單位一致 用同一種物質(zhì)表示,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算,例1、反應(yīng)N23H2 2NH3在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了1.7g，求（NH3）。,解：5min內(nèi)生成NH3的物質(zhì)的量濃度為：,0.05mol/L,= 0.01mol/(Lmin),化學(xué)反應(yīng)速率表示時(shí)的注意事項(xiàng)： 化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)際上指的是某物質(zhì)在某一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率，而不是某一時(shí)刻的速率 對(duì)于有純液體或固體參與的化學(xué)反應(yīng)一般不用純液體或固體來(lái)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率 對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，在相同的時(shí)間內(nèi)用不同的物質(zhì)來(lái)表示其反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值可能不等，但這些不等的數(shù)值都是同一個(gè)反應(yīng)的速率因此

6、在表示化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)必須指明是用哪種物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn),練習(xí)： 1、向4L容器中充入0.7mol二氧化硫和0.4mol氧氣，4s末測(cè)得剩余二氧化硫是0.3mol。求二氧化硫的平均反應(yīng)速率。,0.025mol/(Ls),2、反應(yīng)A(g) + 3B(g)=2C(g)在2L密閉容器中反應(yīng)，0.5min內(nèi)C的物質(zhì)的量增加了0.6mol，有關(guān)反應(yīng)速率正確的是（ ） 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,練習(xí),在 N2 + 3H2 2 NH3反應(yīng)中，自開始至秒，氫的濃度由1變?yōu)?. 6 m

7、ol/L，則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？,= 0.2mol/(Ls),v (H2) =,=,v (NH3)=,0.13mol/(Ls),1.定義：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小 或生成物濃度的增加來(lái)示。,2、表示方法：,mol/(Lmin)或mol/(Ls),3、單位：,化學(xué)反應(yīng)速率,常用mol L-1,常用s 或 min,4、對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，用不同的物質(zhì)表示其化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值可能不同，但這些不等的數(shù)值都是同一個(gè)反應(yīng)的速率,5、化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 即對(duì)于反應(yīng)：aA + bB = cC + dD vA:vB:vC:vD=a:b:c:d,對(duì)于反應(yīng)A2+3B2 2

8、AB3以下表示的反應(yīng)速率中，速率最大的是 A、v(A2)=0.4molL-1min-1 B、v(B2)=0.8molL-1min-1 C、v(AB3)=0.6molL-1min-1 D、v(A2)=0.01molL-1S-1,D,在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中，已知10s末硫酸的濃度減少了0.6 mol/L，若不考慮反應(yīng)過(guò)程中溶液體積的變化，則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是（ ）,A、0.02 mol/(Lmin) B、1.8mol/(Lmin) C、1.2 mol/(Lmin) D、0.18 mol/(Lmin),解析：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2,C,在m A + n Bp

9、C的反應(yīng)中，m、n、p為各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。現(xiàn)測(cè)得C每分鐘增加amol/L，B每分鐘減少1.5a mol/L，A每分鐘減少0.5amol/L，則m：n：p為,A、2：3：2B、2：3：3 C、1：3：2D、3：1：2,解析：m：n：p=a：1.5a：0.5a=1：3：2,C,例 、反應(yīng)N23H2 2NH3在5L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了3.4g，求（NH3）、 （N2）、 （H2）。,例.某溫度時(shí)在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析： 1、反應(yīng)開始2min內(nèi)的X、Y、Z的化學(xué)反應(yīng)速率 2、該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。,練習(xí):在某溫度

10、下,濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z,反應(yīng)后測(cè)X2的濃度為0.4mol/L, Y2的濃度為0.8mol/L,生成的Z的濃度為0.4mol/L,則該反應(yīng)式方程式為,A. X2+3Y2 2Z,B. 2X2+Y2 2Z,C. 3X2+Y2 2Z,D. X2+3Y2 2Z,C,比較下列每組化學(xué)反應(yīng)的速率，并分析引起速率不同的可能原因：,4. 夏天米飯變質(zhì) 冬天米飯變質(zhì),1. Mg + HCl Al + HCl,2. Mg +HCl Mg +HAc,3. 硫在空氣中燃燒 硫在氧氣中燃燒,有哪些條件能夠影響化學(xué)反應(yīng)的速率呢？,外因：外界條件,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：,內(nèi)

11、因：反應(yīng)物的性質(zhì),我們本節(jié)課重點(diǎn)探究的內(nèi)容,有哪些條件能夠影響化學(xué)反應(yīng)的速率呢？,科學(xué)探究：實(shí)驗(yàn)25,科學(xué)探究：實(shí)驗(yàn)25,較慢產(chǎn)生氣泡,冷水中,較快產(chǎn)生氣泡,常溫,在其它條件相同時(shí)，升高溫度能 加快化學(xué)反應(yīng)的速率；降低溫度則減慢。,快速產(chǎn)生氣泡,熱水中,結(jié)論,現(xiàn)象,有哪些條件能夠影響化學(xué)反應(yīng)的速率呢？,快速產(chǎn)生氣泡,熱水中,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率增大。降低溫度，反應(yīng)速率減小。 實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來(lái)的24倍。,（1）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,5% H2O2,FeCl3溶液,MnO2粉末,催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,科學(xué)探究：實(shí)驗(yàn)26,較慢產(chǎn)生少

12、量氣泡,不加其它試劑,較快產(chǎn)生大量氣泡,加入FeCl3,在其它條件相同時(shí),使用催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率,很快產(chǎn)生大量氣泡,加入MnO2,結(jié)論,現(xiàn)象,科學(xué)探究：實(shí)驗(yàn)26,規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。 有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫負(fù)催化劑。在實(shí)踐中，如沒(méi)有特殊說(shuō)明，凡說(shuō)催化劑都是指正催化劑。 催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。,（2）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,小 結(jié) ：,使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快,催化劑,升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢,溫度,外 因,反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，

13、化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之則越慢,性質(zhì),內(nèi) 因,規(guī)律 (在其它條件相同時(shí)),影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,P49 思考與交流,光波，電磁波，超聲波，溶劑等,其它,增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢,固體反應(yīng)物的表面積,增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢,氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng),增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)加快；反之減慢,反應(yīng)物的濃度,外 因,A,NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應(yīng)，生成N2和CO2。對(duì)此反應(yīng)下列敘述中正確的是 A.使用催化劑能加快反應(yīng)的速率 B.使一種反應(yīng)物過(guò)量能提高反應(yīng)的速率 C.改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響 D.降低溫度能加快反應(yīng)速率,解析：2

14、CO+2NO=N2+2CO2,練習(xí):用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),下列措施不能使氫氣生成速率加大的是( ) A、加熱 B、不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸 C、滴加少量CuSO4溶液 D、不用鐵片，改用鐵粉,B,問(wèn)題解決： 1、為什么大多數(shù)反應(yīng)需在加熱的條件下進(jìn)行？ 2、用含硫礦石（如黃鐵礦）燃燒制造二氧化硫 時(shí)，要把礦石粉碎成顆粒狀，在沸騰爐內(nèi)鼓 入強(qiáng)大空氣流，把礦粒吹得劇烈沸騰。 3、一小快白磷露置于空氣中，一段時(shí)間后會(huì)突 然燃燒。,化學(xué)反應(yīng)速率的表示：,化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,小結(jié),影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件,溫度,催化劑,濃度,固體表面積,壓強(qiáng),1.使H2SO4與過(guò)

15、量Zn反應(yīng)速率下降但不影響H2的量,應(yīng)加入 ( ),A. Na2CO3 (s) B. (NH4)2SO4 (S) C. K2SO4 (aq) D. H2O (l) E. CH3COONa (S),C D E,2.能使CO2 (g) + C(S) 2CO (g) 反應(yīng)速率加快的是 ( ),. 增大壓強(qiáng) . 增大反應(yīng)物C的濃度 . 增加CO的濃度 . 增加CO2的濃度 . 恒壓通入N2 . 恒容通入N2, ,1.恒溫恒體積條件下,通入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體,壓強(qiáng)增大,體積不變,反應(yīng)物濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變.,2.恒溫恒壓條件下,通入與反應(yīng)無(wú)關(guān)的氣體,壓強(qiáng)不變,體積增大,反應(yīng)物濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減

16、小.,小結(jié),3. H2+Cl2=2HCl,在下列條件下,化學(xué)反應(yīng)速率是否加快?,A 在恒溫恒體積條件下,通入N2,C 在恒溫恒壓條件下,通入Cl2,B 在恒溫恒壓條件下,通入N2,D 在恒溫恒體積條件下,通入H2,討論: 一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物能否按方程式中相應(yīng)的物質(zhì)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌铮咳绻?，是在什么條件下？如果不能，原因是什么？,不能，因?yàn)榉磻?yīng)都存在一定的可逆性。,可逆反應(yīng):在同一條件下正反應(yīng)方向和逆反應(yīng)方向均能同時(shí)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),分析合成氨反應(yīng)中正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率、反應(yīng)物和生成物的隨時(shí)間的變化情況。,反應(yīng)開始時(shí)：,反應(yīng)物濃度最大，V(正) 最大； 生成物濃度為零，最小

17、，V(逆)為零。,反應(yīng)進(jìn)行中：,反應(yīng)物減少，導(dǎo)致V(正) 逐漸減??； 生成物由無(wú)到有逐漸增多，導(dǎo)致V(逆) 從零逐漸增大。,反應(yīng)到一定時(shí)間：,V(正) V(逆)； 各反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化,t1,化學(xué)平衡與反應(yīng)的限度,在給定的條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定 程度時(shí),正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物與 生成物濃度不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)， 稱為 “化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。此時(shí),是 在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程 度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度?；瘜W(xué)反應(yīng)的限度決定 了反應(yīng)物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率。,量: 質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、濃度 等。,逆：可逆反應(yīng) 等: V(正)

18、=V(逆) 定: 外界條件一定,混合體系中各組分的百分含量一定，濃度不變 動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡 變: 條件改變，平衡被破壞,發(fā)生移動(dòng),建立新的平衡(反應(yīng)所能達(dá)到的限度發(fā)生變化)。,1.反應(yīng)所能達(dá)到的限度(化學(xué)平衡) 有幾個(gè)主要特征？逆 等 定 動(dòng) 變,2、反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志,1）正逆反應(yīng)速率相等,2）反應(yīng)物與生成物濃度不再改變 或各組分的含量不再發(fā)生變化,(同一物質(zhì)的生成速率或消耗速率相等),注意:體現(xiàn)出正逆兩個(gè)反向.,速率符合系數(shù)之比.,注意:濃度相等,不一定平衡.,濃度符合系數(shù)之比不一定平衡.,3、影響平衡狀態(tài)（反應(yīng)限度)的因素：,1.改變溫度、濃度，化學(xué)平衡（反應(yīng)限度）一定改變。,2.改變壓

19、強(qiáng)，化學(xué)平衡不一定改變。,3.加入催化劑只能改變反應(yīng)速率， 但不改變化學(xué)平衡（反應(yīng)限度）。,將1moLN2和3moLH2充入一密閉容器,使其在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2+3H2 2NH3下列哪一種狀態(tài)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,1、氨氣的生成速率與分解速率相等的狀態(tài),2、氮?dú)獾南乃俾逝c氨氣的消耗速率相等 的狀態(tài),4、氮?dú)獾南乃俾逝c氨氣的消耗速率等 于1：2的狀態(tài),3、氮?dú)獾南乃俾逝c氨氣的生成速率等 于1：2的狀態(tài),將1moLN2和3moLH2充入一密閉容器,使其在一定條件下發(fā)生反應(yīng):N2+3H2 2NH3下列哪一種狀態(tài)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,1、1molNH3分解, 同時(shí)0.5molN2消耗.,2、H2的濃度不再變化.,5、N2、H2、NH3總物質(zhì)的量不在改變或各組分含量不再變化.,3、CN2=CH2=CNH3,4、CN2:CH2:CNH3=1:3:2,可逆反應(yīng)O22