高一化必修2第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度一、化學(xué)反應(yīng)的速率在化學(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：有的進(jìn)行得快，有的進(jìn)行得慢。思考與交流你了解以上反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？●炸藥爆炸●金屬銹蝕●食物腐敗●離子反應(yīng)●塑料老化●溶洞形成快快慢慢慢慢化學(xué)反應(yīng)的快慢是相對(duì)的！新概念不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬(wàn)別，快和慢是相對(duì)而言的，我們以上的判斷方法都是定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中，往往需要定量地描述一個(gè)反應(yīng)的快慢什么是定性？什么是定量？新概念例如：我們學(xué)過(guò)物理都知道：（1）光的傳播速度是很快的；（2）光在空氣中的傳播速度是3×108m/s（1）就是定性描述（2）就是定量描述思考如何定量地判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率呢？學(xué)科連接在物理中我們是如何定量地判斷一個(gè)物體移動(dòng)速度快慢的？用速度來(lái)描述：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體移動(dòng)的距離的大小v＝△st概念化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來(lái)表示。v（B）＝△c（B）t反應(yīng)速率單位：mol/(L?min)或mol/(L?s)做好筆記注意：1、反應(yīng)速率要指明具體物質(zhì)并取正值

2、表示氣體反應(yīng)速率

3、指平均速率隨堂練習(xí)1：1.在某一化學(xué)反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol/L變成1.0mol/L。在這10s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為多少？v（A）＝△c（A）△t=3.0mol/L10s＝0.3mol/(L?s)這里的反應(yīng)速率指平均速率在2L的容器中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)，已知反應(yīng)前A物質(zhì)的物質(zhì)的量為8mol，2min后A的物質(zhì)的量變?yōu)?mol，問(wèn)在這2min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率？隨堂練習(xí)2：答案：1mol/(L?min）隨堂練習(xí)3：在2L容器中發(fā)生反應(yīng)：N2+3H2==2NH30.5min后，生成1.7gNH3，求v(NH3)，v(N2)，v(H2)1.7g17g/moln(NH3)==0.1mol△c(NH3)=0.1mol2L=0.05mol/Lv(NH3)＝0.05mol/L0.5min＝0.1mol/(L?min)v(N2)=0.05mol/(L?s)v(H2)＝0.15mol/(L?s)結(jié)論：同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示其化學(xué)反應(yīng)速率可能不相同，但其化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。在反應(yīng)4A(s)＋3B(g)＝2C(g)＋D(g)中，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol?L-1，對(duì)此反應(yīng)速率的表示不正確的是（）A.用A表示的反應(yīng)速率為0.4mol?L-1?min-1B.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率其比值為3：2：1C.B在2min末的反應(yīng)速率是0.3mol?L-1?min-1D.B在2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率是0.3mol?L-1?min-1C隨堂練習(xí)4：隨堂練習(xí)5：在反應(yīng)mA＋nB＝pC中，已知A的反應(yīng)速率為0.5mol/(L?s)，B的反應(yīng)速率為1mol/(L?s)，C的反應(yīng)速率為1.5mol/(L?s)則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：A＋2B=3C討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實(shí)驗(yàn)2－5現(xiàn)象結(jié)論熱水中常溫冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復(fù)燃升高溫度，反應(yīng)速率增大有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，反應(yīng)速率減小2H2O2=2H2O

+O2實(shí)驗(yàn)2－6現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出，較慢MnO2能加快反應(yīng)速率FeCl3能加快反應(yīng)速率無(wú)催化劑反應(yīng)較慢討論影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素小結(jié)：影響反應(yīng)速率的因素：（1）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率（2）催化劑：加入催化劑能改變（增大或減?。?/p>

反應(yīng)速率，自身不發(fā)生改變。決定反應(yīng)速率的因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)1．在2A+B3C+4D反應(yīng)中，下列各表示該反應(yīng)的速度最快的是[

]A．vA=0.4mol/(L·min)B．vB=0.4mol/(L·min)C．vC=0.9mol/(L·min)D．vD=1.2mol/(L·min)B課堂反饋2．反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g)在2L的密閉容器中進(jìn)行，1min后，NH3減少了0.12mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是()A．NO：0.001mol·L-1B．H2O：0.002mol·L-1C．NH3：0.002mol·L-1D．O2：0.00125mol·L-1AD課堂反饋思考與交流1.人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬?chǔ)存食物？溫度越高，食物腐敗變質(zhì)的速率越快，電冰箱能提供較低的溫度。2.實(shí)驗(yàn)室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì)，并混勻后再進(jìn)行反應(yīng)。原因是什么？能增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)物充分接觸，使反應(yīng)速率加快3.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng)。原因是什么？配成溶液反應(yīng)能增大反應(yīng)速率。4.增大反應(yīng)物濃度能增大反應(yīng)速率?？偨Y(jié)：影響反應(yīng)速率的因素：（1）溫度：升高溫度，增大反應(yīng)速率（2）固體的表面積：增大固體的接觸面積，能增大反應(yīng)速率（3）反應(yīng)物的狀態(tài)：液態(tài)或氣態(tài)比固態(tài)反應(yīng)速率快（4）溶液的濃度：增大溶液濃度，增大反應(yīng)速率（5）催化劑：加入催化劑能改變（增大或減?。?/p>

反應(yīng)速率，自身質(zhì)量和性質(zhì)都不發(fā)生改變做好筆記決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素：注意：反應(yīng)物本身的性質(zhì)1.請(qǐng)預(yù)計(jì)大理石（CaCO3

）分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎？2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/L的鹽酸反應(yīng)誰(shuí)快誰(shuí)慢？為什么？3.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng)。為什么？4.實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，是用粗鋅好（有雜質(zhì)）還是用純鋅好，為什么？增大濃度反應(yīng)速率加快，減小濃度反應(yīng)速率減慢。增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率（接觸充分）離子反應(yīng)速率快，瞬間完成。形成原電池可以加快反應(yīng)速率。沒(méi)有舊鍵斷裂，只有新鍵形成。濃度的影響固體表面積形成原電池思考與交流自學(xué)P43

神奇的催化劑催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，而自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化，具有高度的選擇性（或?qū)Ｒ恍裕?．對(duì)某一可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，使用催化劑的作用是______。A．增大正反應(yīng)速率，減少逆反應(yīng)速率B．提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率C．以同樣程度改變正逆反應(yīng)的速率D．改變反應(yīng)后混合物的組成C2.某反應(yīng)在催化劑的作用下進(jìn)行：A＋B==C+DC+B==F+G此反應(yīng)的催化劑是

，總反應(yīng)的方程式為

。CA＋2B==D+F+G二、化學(xué)反應(yīng)的限度一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物能否按化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？?shí)驗(yàn)2－7現(xiàn)象結(jié)論加入Na2CO3溶液出現(xiàn)渾濁，產(chǎn)生沉淀溶液中存在Ca2＋，CaCl2和Na2SO4沒(méi)有反應(yīng)完全CaCl2＋Na2SO4==CaSO4↓（微溶）+2NaClCa2＋＋CO32-==CaCO3↓從這一實(shí)驗(yàn)中，你得到什么啟示？化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的?？茖W(xué)研究表明，不少化學(xué)反應(yīng)都具有可逆性即正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)能同時(shí)進(jìn)行。正向反應(yīng)：反應(yīng)物→生成物逆向反應(yīng)：生成物→反應(yīng)物H2+I22HI

正向反應(yīng)逆向反應(yīng)Ag＋＋Cl－

==AgCl↓（視作不可逆）AgCl==Ag＋＋

Cl－

（極微量電離）H2(g)+I2(g)

2HI(g)

正向反應(yīng)逆向反應(yīng)對(duì)于以上反應(yīng)，請(qǐng)分析：（1）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度哪個(gè)大？（2）當(dāng)反應(yīng)剛開始時(shí)，正反應(yīng)與逆反應(yīng)哪個(gè)反應(yīng)速率大？（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？（4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，v(正)與v(逆)怎樣變化？在密閉容器中加入1molH2和1molI2發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g)

2HI(g)

正向反應(yīng)逆向反應(yīng)（5）反應(yīng)會(huì)進(jìn)行到什么時(shí)候“停止”？當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，（6）此時(shí)，反應(yīng)物和生成物濃度如何變化？反應(yīng)物和生成物濃度不再改變（7）給這個(gè)狀態(tài)命名平衡狀態(tài)（8）反應(yīng)真的停止了嗎？NO處于動(dòng)態(tài)平衡反應(yīng)速率v(正)v(逆)v(正)=v(逆)t1時(shí)間（t）0(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡狀態(tài)定義：平衡狀態(tài)在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)物和生成物濃度保持不變的狀態(tài)。特征:(1)條件：一定條件下

(2)對(duì)象：可逆反應(yīng)

(3)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡

(4)等：v(正)＝v(逆)

(5)定：反應(yīng)物和生成物濃度保持不變隨堂練習(xí)1對(duì)于可逆反應(yīng)M＋NQ達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.反應(yīng)物和混合物的濃度保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止C隨堂練習(xí)2在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后保持恒定D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定B隨堂練習(xí)3下列哪種說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡狀態(tài)A.1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)鍵形成B.1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)鍵斷裂C.1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)鍵斷裂D.1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)鍵形成NNNNHHNNNNHHNHNH()AC14CO2+CCO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有

。隨堂練習(xí)414CO2、14C、14CO任何化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同罷了。化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過(guò)改變條件而改變，同學(xué)們可以在選修模塊《化學(xué)反應(yīng)原理》中學(xué)習(xí)。自學(xué)科學(xué)史話：煉鐵高爐尾氣之謎三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制下面以“提高煤的燃燒效率”為例(1)將煤氣化比固態(tài)煤燃燒速率更快且使煤充分燃燒。(4)將廢氣通過(guò)裝有冷卻水的管道，充分吸收還可以使用助燃劑等(2)空氣不足，煤得