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 在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢?，F(xiàn)象：有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢。你了解下列化學(xué)變化過程進(jìn)行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢與你了解下列化學(xué)變化過程進(jìn)行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)系？我們有什么關(guān)系？1.1.理解化學(xué)反應(yīng)速率和表示方法。理解化學(xué)反應(yīng)速率和表示方法。（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）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。的因素。3.3.了解化學(xué)反應(yīng)限度。了解化學(xué)反應(yīng)限度。你了解以下反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？你

2、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！【思考與交流】【思考與交流】 1.1.概念概念化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間（如每秒，每分，化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間（如每秒，每分，每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度的增加量來表示。的增加量來表示。2.2.數(shù)學(xué)表達(dá)式：數(shù)學(xué)表達(dá)式：3.3.單位：?jiǎn)挝唬阂弧⒒瘜W(xué)反應(yīng)速率一、化學(xué)反應(yīng)速率mol/(Lmin)mol/(Lmin)或或 mol/(Ls)mol/(Ls)等等cvt 在在 反應(yīng)中，從開始反應(yīng)中，從

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

4、3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率: :(1)(1)用用NONO來表示此反應(yīng)速率為多少？來表示此反應(yīng)速率為多少？(2)(2)若用若用O O2 2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少？的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少？(3)(3)若用若用NHNH3 3來表示呢來表示呢? ?【提示】【提示】（1 1）v(NO)=0.002mol/(Lv(NO)=0.002mol/(Ls s）（2 2）v(Ov(O2 2)=0.0025mol/(L)=0.0025mol/(Ls)s)（3 3）v(NHv(NH3 3)=0.002mol/(L)=0.002mol/(Ls)s)【練一練】【練一練】催化劑催化

5、劑=此反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的此反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不同，數(shù)值不同，它們表示的意義是否相同？數(shù)值上有何規(guī)律？它們表示的意義是否相同？數(shù)值上有何規(guī)律？【思考與交流】【思考與交流】 【提示】【提示】用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不同，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不同，但表示的意義相同，都表示此反應(yīng)在此時(shí)間段內(nèi)的但表示的意義相同，都表示此反應(yīng)在此時(shí)間段內(nèi)的平均速率。平均速率。規(guī)律：化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。規(guī)律：化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 思考思考 下列過程中，需要加快化學(xué)反應(yīng)速率的是（下列過程中，需要加快化學(xué)反應(yīng)速率的是（ ）A.鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕

6、B.食物腐壞食物腐壞 C.煉鋼煉鋼 D.塑料老化塑料老化怎樣才能加快化學(xué)反應(yīng)速率呢？怎樣才能加快化學(xué)反應(yīng)速率呢？（影響反應(yīng)速率的因素？）（影響反應(yīng)速率的因素？）C4.4.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)內(nèi)因：反應(yīng)物自身的性質(zhì)( (反應(yīng)物反應(yīng)物化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快，反之越慢）快，反之越慢）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

7、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。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。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高升高 ，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的倍。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)

8、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不加其他不加其他試劑試劑有氣泡冒出，有氣泡冒出，反應(yīng)較慢反應(yīng)較慢MnOMnO2 2能加快化能加快化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)反應(yīng)速率FeClFeCl3 3能加快化能加快化學(xué)反應(yīng)速率學(xué)反應(yīng)速率無催化劑化學(xué)無催化劑化學(xué)反應(yīng)較慢反應(yīng)較慢氣泡冒出，氣泡冒出，速率增大速率增大氣泡冒出，氣泡冒出，速率增大速率增大（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。有的催化有的催化劑能加

9、快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫；有的；有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫。在在實(shí)踐中，如沒有特殊說明，凡說催化劑都是指實(shí)踐中，如沒有特殊說明，凡說催化劑都是指正催化劑正催化劑。 ： 催化劑催化劑只有在只有在一定的溫度下一定的溫度下才能才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催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?；瘎?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（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)： S S2 2O O3 3

10、+ 2H + 2H+ + = S+ SO= S+ SO2 2+ H+ H2 2O O ）2-2-（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。減小。（4 4）壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響）壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 規(guī)律：規(guī)律：對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)一般可以對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)一般可以減小氣體的體積，從而使反應(yīng)物的濃度增大，因減小氣體的體積，從而使反應(yīng)物的濃度增大，因此，也可以

11、增大反應(yīng)速率。此，也可以增大反應(yīng)速率。（5 5）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)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)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)速率減小。速率減小。（6 6）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)物固體的顆粒大小、電磁波、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。

12、影響。反應(yīng)速率反應(yīng)速率v(v(正正) )v(v(逆逆) )v(v(正正)= v()= v(逆逆) )t t1 1時(shí)間（時(shí)間（t t）0 0(1)0(1)0t t1 1：v(v(正正)v()v(逆逆) )(2)t(2)t1 1以后：以后：v(v(正正)=v()=v(逆逆) )t t1 1以后反應(yīng)處以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài)于平衡狀態(tài)! !H H2 2 + I + I2 2 2HI2HI 正向反應(yīng)正向反應(yīng)逆向反應(yīng)逆向反應(yīng)二、化學(xué)平衡狀態(tài)二、化學(xué)平衡狀態(tài)1.1.概念：概念： 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)到表面上等時(shí)，反

13、應(yīng)物與生成物濃度不再改變，達(dá)到表面上靜止的一種靜止的一種“平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。，簡(jiǎn)稱化學(xué)平衡。2.2.特征：特征：逆：逆：化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)?；瘜W(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)。等：等：v(v(正正) )v(v(逆逆) 0 ) 0 。動(dòng)：動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡。動(dòng)態(tài)平衡。定：定：平衡時(shí)，各組分的濃度保持一定。平衡時(shí)，各組分的濃度保持一定。變：變：當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，原平衡發(fā)生移動(dòng)。當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，原平衡發(fā)生移動(dòng)。 化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)的一種特殊狀態(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)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程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

14、，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。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。大轉(zhuǎn)化率。 高爐高度增加，為什么高爐高度增加，為什么COCO濃度比例沒發(fā)生變化？濃度比例沒發(fā)生變化？ 【提示】【提示】高度的增加不能改高度的增加不能改變化學(xué)反應(yīng)的限度。變化學(xué)反應(yīng)的限度。【思考與交流】【思考與交流】 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？燃燒有何關(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

15、？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)選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？4.4.如何充分利用煤燃燒后煙道廢氣中的熱量？如何充分利用煤燃燒后煙道廢氣中的熱量？【學(xué)與用】 【提示】【提示】盡可能使煤充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)盡可能使煤充分燃燒，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)過量。燃料與空氣要有足夠大的觸，且空氣要適當(dāng)過量。燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。接觸面積。 盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出來的熱能，盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出來的熱能，提高熱能的利用率。提高熱能的利用率。 實(shí)

16、質(zhì)是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件，它的意實(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，節(jié)省資源，減少污染等。義在于節(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.盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。盡可能使燃料充分燃燒，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。高熱能的利用率?；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.

17、1.決定決定H H2 2(g)(g)I I2 2(g) 2HI(g)(g) 2HI(g)化學(xué)反應(yīng)速率的主化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是要因素是( ) ( ) 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.把除去氧化膜的鎂條投入到盛有少量鹽酸的試管把除去氧化膜的鎂條投入到盛有少量鹽酸的試管中，產(chǎn)生氫氣的速率如圖所示，在下列因素中，影響中，產(chǎn)生氫氣的速率如圖所示，在下列因素中，影響反應(yīng)速率的因素是（）反應(yīng)速率的因素是（）鹽酸的濃度鹽酸的濃度 鎂條的鎂條的表面積溶液的溫度表面積溶液的溫度 ClCl- -的濃度的濃度A

18、.A. B. B. C.C. D. D.C C速率速率t tt tt t時(shí)間時(shí)間3.3.對(duì)于可逆反應(yīng)對(duì)于可逆反應(yīng)M MN QN Q達(dá)到平衡時(shí)，下列說達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是（法正確的是（ ） A.MA.M、N N、Q Q三種物質(zhì)的濃度一定相等三種物質(zhì)的濃度一定相等B.MB.M、N N全部變成了全部變成了Q QC.MC.M、N N、Q Q的濃度都保持不變的濃度都保持不變D.D.反應(yīng)已經(jīng)停止反應(yīng)已經(jīng)停止C C4.4.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密閉容器中混合密閉容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：并在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g) 2C(g)2A(g)+B