第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

1、第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度1.1.了解化學(xué)速率和限度的涵義。了解化學(xué)速率和限度的涵義。2.2.初步認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。初步認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。3.3.了解控制反應(yīng)條件的意義以及相應(yīng)的措施。了解控制反應(yīng)條件的意義以及相應(yīng)的措施?；瘜W(xué)反應(yīng)有快有慢化學(xué)反應(yīng)有快有慢爆炸爆炸腐蝕腐蝕 溶洞美景絢麗多姿，但溶洞景觀的形成卻要經(jīng)過(guò)成百上溶洞美景絢麗多姿，但溶洞景觀的形成卻要經(jīng)過(guò)成百上千年的緩慢變化，反應(yīng)速率太慢了，要能快點(diǎn)多好！千年的緩慢變化，反應(yīng)速率太慢了，要能快點(diǎn)多好！ 牛奶怎么變質(zhì)這么牛奶怎么變質(zhì)這么快？好好的一杯牛奶就快？好好的一杯牛奶就這樣浪費(fèi)了！這樣

2、浪費(fèi)了！變質(zhì)速率慢一點(diǎn)多好！變質(zhì)速率慢一點(diǎn)多好！你了解以下反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？你了解以下反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？炸藥爆炸炸藥爆炸金屬銹蝕金屬銹蝕食物腐敗食物腐敗溶洞形成溶洞形成快快慢慢慢慢慢慢化學(xué)反應(yīng)的快慢是化學(xué)反應(yīng)的快慢是相對(duì)的！相對(duì)的！1.1.概念概念 化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分，每小化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分，每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來(lái)表示。時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來(lái)表示。一、化學(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率2.2.數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式 3.3.單位單位 mol/(Lminmol/(Lmin) )或或 mol/(Lsmol/(Ls) )等等cv

3、t例題例題 在在 反應(yīng)中，自開始至反應(yīng)中，自開始至2 2秒，秒，氨氣的濃度由氨氣的濃度由0 0變?yōu)樽優(yōu)?.6 mol/L0.6 mol/L，則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)，則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？速率是多少？v(NHv(NH3 3)=)=N23H22NH3高溫 高壓催化劑+【解析【解析】3c(NH )t(0.60)mol/ L2s0.3 mol/(L s)【練習(xí)】反應(yīng)【練習(xí)】反應(yīng)4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 2O O在體積為在體積為5 5升的密閉容升的密閉容器中進(jìn)行，器中進(jìn)行，3030秒后，秒后，NONO的物質(zhì)的量增加了的物質(zhì)的量增加了0.3mol0.3

4、mol，此反應(yīng)，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率的平均反應(yīng)速率: :(1)(1)用用NONO來(lái)表示此反應(yīng)速率為多少？來(lái)表示此反應(yīng)速率為多少？(2)(2)若用若用O O2 2的濃度變化來(lái)表示此反應(yīng)速率是多少？的濃度變化來(lái)表示此反應(yīng)速率是多少？(3)(3)若用若用NHNH3 3來(lái)表示呢來(lái)表示呢? ?v(NO)=0.002mol/(Lv(NO)=0.002mol/(Ls s）v(Ov(O2 2)=0.0025mol/(L)=0.0025mol/(Ls)s)v(NHv(NH3 3)=0.002mol/(L)=0.002mol/(Ls)s)此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示為什么數(shù)值此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表

5、示為什么數(shù)值不同？數(shù)值上有何規(guī)律？不同？數(shù)值上有何規(guī)律？1.1.化學(xué)反應(yīng)速率表示的是平均速率，而不是瞬時(shí)速率；化學(xué)反應(yīng)速率表示的是平均速率，而不是瞬時(shí)速率；2.2.化學(xué)反應(yīng)速率都為正值，即化學(xué)反應(yīng)速率都為正值，即v0;v0;3.3.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比?；瘜W(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)4.4.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率內(nèi)因：反應(yīng)物自身的性質(zhì)（決定因素）內(nèi)因：反應(yīng)物自身的性質(zhì)（決定因素）外因：溫度、濃度、催化劑等外因：溫度、濃度、催化劑等溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論熱水中熱水中常溫常溫

6、冷水中冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星的火柴復(fù)燃帶火星的火柴復(fù)燃升高溫度，升高溫度，反應(yīng)速率增大反應(yīng)速率增大有氣泡冒出有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，降低溫度，反應(yīng)速率減小反應(yīng)速率減小2H2H2 2O O2 2 =2H=2H2 2O O +O+O2 2（1 1）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高1010度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大為度，化學(xué)反應(yīng)速率通

7、常增大為原來(lái)的原來(lái)的2 24 4倍。倍。注意：注意：溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論加入加入MnOMnO2 2加入加入FeClFeCl3 3不加其他試劑不加其他試劑有氣泡冒出，反應(yīng)較慢有氣泡冒出，反應(yīng)較慢MnOMnO2 2能加快化學(xué)反應(yīng)能加快化學(xué)反應(yīng)速率速率FeClFeCl3 3能加快化學(xué)反應(yīng)能加快化學(xué)反應(yīng)速率速率無(wú)催化劑化學(xué)反應(yīng)無(wú)催化劑化學(xué)反應(yīng)較慢較慢氣泡冒出，速率增大氣泡冒出，速率增大氣泡冒出，速率增大氣泡冒出，速率增大（2 2）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響）催化劑對(duì)化學(xué)反

8、應(yīng)速率的影響規(guī)律：規(guī)律： 催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。 催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對(duì)溫度的要求不一樣。催化作用，不同的催化劑對(duì)溫度的要求不一樣。濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響S S2 2O O3 32-2- + 2H + 2H+ + = S+ SO= S+ SO2 2+ H+ H2 2O O 已知硫代硫酸鈉（已知硫代硫酸鈉（NaNa2 2S S2 2O O3 3）在酸性環(huán)境中發(fā)生如下反應(yīng)：）在酸性環(huán)境中發(fā)生如下反應(yīng)： （3 3）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響）濃度對(duì)化學(xué)反

9、應(yīng)速率的影響規(guī)律：規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。（4 4）固體反應(yīng)物的表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響）固體反應(yīng)物的表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)速率增大。減小固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率減小。減小。（5 5）其他條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響）其他條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響其他條件如光照、反應(yīng)物固

10、體的顆粒大小、電磁波、超其他條件如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。1.1.人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬?chǔ)存食物？人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬?chǔ)存食物？2.2.人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常常粉碎反應(yīng)物，原因是什人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常常粉碎反應(yīng)物，原因是什么？么？3.3.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，通常將固體反應(yīng)物溶于水中，配成實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，通常將固體反應(yīng)物溶于水中，配成溶液進(jìn)行反應(yīng)，為什么？溶液進(jìn)行反應(yīng)，為什么？4.4.實(shí)驗(yàn)室常用濃度為實(shí)驗(yàn)室常用濃度為30%30%左右的硫酸與鋅粒反應(yīng)制取氫氣，當(dāng)

11、左右的硫酸與鋅粒反應(yīng)制取氫氣，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，氣泡變的稀少（鋅粒有剩余），如果添反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，氣泡變的稀少（鋅粒有剩余），如果添加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液，氣泡又重新增多起來(lái)。原因是什加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液，氣泡又重新增多起來(lái)。原因是什么？么？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?？如果能，是在?yīng)的物質(zhì)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？如果能，是在什么條件下？如果不能，原因是什么？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。不能，因?yàn)榉磻?yīng)都存在一定的可逆性。三、化學(xué)反應(yīng)的限

12、度三、化學(xué)反應(yīng)的限度1.1.化學(xué)平衡化學(xué)平衡 當(dāng)一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)物當(dāng)一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，反應(yīng)物與生成物濃度不再改變，達(dá)到表面上靜止的一種與生成物濃度不再改變，達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡狀態(tài)。簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡狀態(tài)。 化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)的一種特殊狀態(tài)，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)所能達(dá)到或完成的最大程度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。 化學(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?；瘜W(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在該條件下的最大

13、轉(zhuǎn)化率。（1 1）正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等）正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等（2 2）反應(yīng)物濃度與生成物濃度不再改變）反應(yīng)物濃度與生成物濃度不再改變（3 3）條件變化，反應(yīng)所能達(dá)到的限度也發(fā)生變化。）條件變化，反應(yīng)所能達(dá)到的限度也發(fā)生變化。反應(yīng)所能達(dá)到的限度有幾個(gè)主要特征反應(yīng)所能達(dá)到的限度有幾個(gè)主要特征 高爐高度增加，為什么高爐高度增加，為什么COCO濃濃度比例沒發(fā)生變化？度比例沒發(fā)生變化？ 高度的增加不能改變化學(xué)反應(yīng)的高度的增加不能改變化學(xué)反應(yīng)的限度。限度。定向爆破顯神威！定向爆破顯神威！1.1.從前面的定向爆破錄像中，你可以得到什么啟示？從前面的定向爆破錄像中，你可以得到什么啟示？2.2.回憶

14、你在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的或觀察過(guò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，及在回憶你在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的或觀察過(guò)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，及在生活中見過(guò)的涉及化學(xué)變化的現(xiàn)象或事例，要使反應(yīng)符生活中見過(guò)的涉及化學(xué)變化的現(xiàn)象或事例，要使反應(yīng)符合或接近人們的期望，你認(rèn)為應(yīng)如何控制反應(yīng)的條件？合或接近人們的期望，你認(rèn)為應(yīng)如何控制反應(yīng)的條件？如何提高煤的燃燒效率？如何提高煤的燃燒效率？1.1.煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關(guān)系？與煤的充分燃煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關(guān)系？與煤的充分燃燒有何關(guān)系？燒有何關(guān)系？2.2.空氣用量對(duì)煤的充分燃燒有什么影響？為什么？空氣用量對(duì)煤的充分燃燒有什么影響？為什么？3.3.應(yīng)選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？應(yīng)選擇什么樣的

15、爐（灶）膛材料？理由是什么？4.4.如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？ 盡可能的使煤充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率，關(guān)鍵是盡可能的使煤充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率，關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當(dāng)過(guò)燃料與空氣或氧氣要盡可能充分地接觸，且空氣要適當(dāng)過(guò)量。燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。量。燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。 盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出來(lái)的熱能，提高盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出來(lái)的熱能，提高熱能的利用率。熱能的利用率。 實(shí)質(zhì)是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件，它的意義在于實(shí)質(zhì)是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件，它的意義在于節(jié)約能源，

16、節(jié)省資源，減少污染等。節(jié)約能源，節(jié)省資源，減少污染等。提高燃料的燃燒效率的措施：提高燃料的燃燒效率的措施： 1.1.盡可能的使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。盡可能的使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。2.2.盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能，提高熱能盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能，提高熱能的利用率。的利用率?；瘜W(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素化學(xué)反應(yīng)限度和化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)限度和化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)反應(yīng)條件的控制化學(xué)反應(yīng)條件的控制概念概念概念概念特征特征1.1.決定決定H H2 2(g(g) )I I2 2(g) 2HI(g(g) 2HI(g) )化學(xué)

17、反應(yīng)速率的主要因化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是素是( ) ( ) A.A.反應(yīng)物的濃度反應(yīng)物的濃度 B.B.反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度C.C.使用催化劑使用催化劑 D.D.反應(yīng)物的性質(zhì)反應(yīng)物的性質(zhì) D D2.2.甲乙兩個(gè)容器內(nèi)都進(jìn)行甲乙兩個(gè)容器內(nèi)都進(jìn)行ABAB的反應(yīng)，甲中每分鐘減少的反應(yīng)，甲中每分鐘減少4 mol A4 mol A，乙中每分鐘減少，乙中每分鐘減少2 mol A2 mol A，則兩容器中的反應(yīng)速，則兩容器中的反應(yīng)速率率( ) ( ) A.A.甲快甲快 B. B.乙快乙快C.C.相等相等 D. D.無(wú)法確定無(wú)法確定D D3.3.對(duì)于對(duì)于H H2 2O O2 2的分解反應(yīng)，下列措施能使化學(xué)反應(yīng)速率加

18、的分解反應(yīng)，下列措施能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的是快的是( )( )A.A.降低溫度降低溫度 B.B.使用催化劑使用催化劑 C.C.減小減小H H2 2O O2 2的濃度的濃度 D.D.增大增大H H2 2O O2 2的使用量的使用量4.4.某反應(yīng)物的濃度是某反應(yīng)物的濃度是1 mol/L1 mol/L，經(jīng)過(guò)，經(jīng)過(guò)10 s10 s后，濃度變?yōu)楹螅瑵舛茸優(yōu)?.2 mol/L,0.2 mol/L,則在這則在這10 s10 s內(nèi)它的平均反應(yīng)速率為內(nèi)它的平均反應(yīng)速率為( ) ( ) A.0.08 B.0.08 molLA.0.08 B.0.08 molL-1-1ss-1-1 C.0.04 D.0.04 molLC.0.04 D.0.04 molL-1-1ss-1-1 B BB B5.5.將將4 mol A4 mol A氣體和氣體和2 mol B2 mol B氣體在氣體在2L2L密閉容器中混合并在一密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)