化學(xué)反應(yīng)速率和限度

50年前,故宮太和殿臺(tái)階的欄桿上雕刻著各式各樣精美浮雕花紋還清晰可見(jiàn),而現(xiàn)在卻大多是模糊不清,部分已成光板…造成這些災(zāi)難的元兇是什么呢？為什么幾百年腐蝕很慢，而近幾十年腐蝕卻變快了呢？這就涉及到化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度（一）化學(xué)反應(yīng)速率（四）化學(xué)反應(yīng)條件的控制（二）影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

（三）化學(xué)反應(yīng)限度化學(xué)反應(yīng)速率定義例題

特點(diǎn)練習(xí)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。

v=——

⊿c⊿t試根據(jù)以上計(jì)算式推出v的單位是什么？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）化學(xué)反應(yīng)速率例題1在N2+3H22NH3反應(yīng)中，自開(kāi)始至２秒，氨的濃度由０變?yōu)?.6mol/L，則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？=0.3mol/(L·s)v(NH3)=△c(NH3)

△t(0.6–0)mol/L2s=定義例題

特點(diǎn)練習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率[問(wèn)題]在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率既可以用反應(yīng)物濃度的減少來(lái)表示，也可以用生成物濃度的增加來(lái)表示。那么同一反應(yīng)中，用不同物質(zhì)的濃度變化來(lái)表示的反應(yīng)速率是否相同呢？其大小有什么關(guān)系呢？

例2、在2L容積不變的容器中，發(fā)生N2＋3H2

2NH3的反應(yīng)?，F(xiàn)通入0.8molH2和0.4molN2,2min后生成了0.12molNH3，求V(H2)、V(N2)、V(NH3)。定義例題

特點(diǎn)練習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率起始物質(zhì)的量/mol：0.40.80變化的物質(zhì)的量/mol：0.060.180.122min后物質(zhì)的量/mol：0.340.620.12V(H2)=0.045mol/(L·min)V(N2)=0.015mol/(L·min)V(NH3)=0.03mol/(L·min)V(N2)︰V(H2)︰V(NH3)=1︰3︰2解：N2+3H22NH3定義例題

特點(diǎn)練習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率的特點(diǎn)①化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，均取正值②同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值可能是不同的。因此表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須說(shuō)明用哪種物質(zhì)為基準(zhǔn)。③同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。即：對(duì)于反應(yīng)aA＋bB==cC＋dD有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d④固體或純液體，其濃度可視為常數(shù)。因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。定義例題

特點(diǎn)練習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率練習(xí)1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)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(2)=(3)定義例題

特點(diǎn)練習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率已知反應(yīng)A+3B==2C+D在某一段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1mol/(L·min)，則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為（）A.0.5mol/(L·min)B.1mol/(L·min)C.2mol/(L·min)D.3mol/(L·min)練習(xí)2C定義例題

特點(diǎn)練習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率在2L容積不變的容器中，發(fā)生N2+3H2==2NH3的反應(yīng)?，F(xiàn)通入4molH2和4molN2,用H2表示的反應(yīng)速率為0.12mol／(L·s)，則10s后容器中N2的物質(zhì)的量是（）A.1.6molB.2.8molC.3.2molD.3.6mol練習(xí)3C定義例題

特點(diǎn)練習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率

某溫度下，物質(zhì)的量濃度均為1mol/L的兩種氣體X2、和Y2在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z。達(dá)到平衡后，c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是（）A.X2+2Y2==2ZB.2X2+Y2==2ZC.3X2+Y2==2ZD.X2+3Y2==2Z

練習(xí)4C定義例題

特點(diǎn)練習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

實(shí)驗(yàn)探究:

溫度催化劑小結(jié)科學(xué)探究：實(shí)驗(yàn)2－5影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

實(shí)驗(yàn)探究:

溫度催化劑小結(jié)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?？焖佼a(chǎn)生氣泡熱水中結(jié)論現(xiàn)象科學(xué)探究：實(shí)驗(yàn)2－5影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

實(shí)驗(yàn)探究:

溫度催化劑小結(jié)5%H2O2FeCl3溶液MnO2粉末催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

實(shí)驗(yàn)探究:

溫度催化劑小結(jié)較慢產(chǎn)生少量氣泡不加其它試劑很快產(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)2－6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。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。催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

實(shí)驗(yàn)探究:

溫度催化劑小結(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，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)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

實(shí)驗(yàn)探究:

溫度催化劑小結(jié)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)物的濃度外因如何提高煤的燃燒效率？P491、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？2、空氣用量對(duì)煤的充分燃燒有什么影響？為什么？3、應(yīng)選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？4、如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？下面以“提高煤的燃燒效率”為例，分析研究化學(xué)反應(yīng)條件的選擇。P491、煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中O2得接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。2、空氣充足，煤燃燒生成CO2越充分，放熱越多；若空氣不足，則煤燃燒部分生成CO，CO排到空氣中造成污染，且生成CO時(shí)，放出得熱量大大減少。3、應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過(guò)程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，因此利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，選用保溫隔熱材料的目的，正是為了防止熱量散失。4、可將燃燒后的廢氣通過(guò)交換裝置，供其他方面使用。¤請(qǐng)利用所學(xué)的知識(shí)回答下列問(wèn)題：(1)消防隊(duì)員救火時(shí)，開(kāi)門(mén)都很小心，因?yàn)殚T(mén)一打開(kāi)就有可能發(fā)生爆炸。請(qǐng)解釋其中的原因。

(2)實(shí)驗(yàn)室中用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳時(shí)，選擇的試劑為塊狀碳酸鈣固體而不是碳酸鈣粉末，為什么?門(mén)一打開(kāi)，可燃物與空氣的接觸面增大，迅速燃燒，可引發(fā)爆炸因?yàn)榉蹱頒aC03與鹽酸反應(yīng)速率太快，而難以控制生成的CO2的流速與流量(3)為什么用冰箱儲(chǔ)存食物？溫度越低，食物變質(zhì)腐敗的速度越慢控制化學(xué)反應(yīng)條件的意義：對(duì)有利的或我們需要的化學(xué)反應(yīng)，要想辦法增大反應(yīng)速率以提高生產(chǎn)或工作效率，并要采取措施促進(jìn)反應(yīng)的完成程度以提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率；對(duì)有害的或我們不希望發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，要設(shè)法降低反應(yīng)速率。思考？

我們知道在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按照化學(xué)方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的，那么，在實(shí)際反應(yīng)中，反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？§氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應(yīng)，請(qǐng)寫(xiě)出化學(xué)方程式。請(qǐng)大家回憶氯水中含有哪些微粒。

氯水的成份：分子：Cl2、HClO、H2O離子：H+、Cl-、ClO-等Cl2能與H2O發(fā)生可逆反應(yīng)：Cl2+H2OHClO+HCl

煉鐵高爐尾氣之謎高爐煉鐵的主要反應(yīng)是:2C(焦炭)+O2(空氣)＝２CO（放出熱量）Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2煉制１噸生鐵所需焦炭的實(shí)際用量遠(yuǎn)高于按照化學(xué)方程式計(jì)算所需的量，且從高爐中出來(lái)的氣體中含有沒(méi)有利用的CO氣體，開(kāi)始，煉鐵工程師們認(rèn)為是CO與鐵礦石接觸不充分之故，于是設(shè)法增加高爐的高度，然而高爐增高后，高爐尾氣中的CO比例竟沒(méi)有改變，這是什么原因呢？增加高爐高度,可增加反應(yīng)物的接觸時(shí)間,但并沒(méi)有改變影響化學(xué)平衡的條件,化學(xué)反應(yīng)的限度也沒(méi)有改變。

在相同條件下既能向正反應(yīng)方向又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。

正反應(yīng)：從左到右進(jìn)行的反應(yīng)逆反應(yīng)：從右到左進(jìn)行的反應(yīng)可逆反應(yīng)用“

”

表示問(wèn)題：化學(xué)反應(yīng)的可逆性是否普遍存在?可逆反應(yīng)常見(jiàn)的典型的可逆反應(yīng)有:N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑高溫

SO2

+H2O

H2SO3NH3+H2O

NH3·H2O以上說(shuō)明了一定條件下的可逆反應(yīng)有一定的限度，反應(yīng)進(jìn)行得不徹底，其反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物。課堂練習(xí)1:下列不屬于可逆反應(yīng)的是（）A.氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸與次氯酸B.N2與H2在一定條件下可以生成NH3，同時(shí)NH3又可以分解為N2和H2C.電解水生成H2和O2，H2和O2轉(zhuǎn)化成H2OD.SO2溶于水和H2SO3分解C課堂練習(xí)2在飽和的食鹽水中,加入一塊缺了一角的立方體食鹽晶體,一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)缺了的角補(bǔ)齊了,但食鹽晶體的質(zhì)量并沒(méi)有增加,說(shuō)明溶解與結(jié)晶_____停止,只是溶解與結(jié)晶的速率_______,從而也說(shuō)明了溶解平衡是一種______________________.反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時(shí)間（t）0(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)≠0化學(xué)平衡狀態(tài)N2+3H22NH3催化劑高溫高壓動(dòng)態(tài)平衡什么是化學(xué)平衡（1）概念：化學(xué)平衡狀態(tài)就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)．化學(xué)平衡是可逆反應(yīng)進(jìn)行的最大限度．（2）特點(diǎn)：①化學(xué)平衡的研究對(duì)象是可逆反應(yīng)②平衡時(shí)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，ν正＝ν逆③化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡ν正＝ν逆≠0④平衡時(shí)各組分的濃度保持不變⑤當(dāng)外界條件改變時(shí)，平衡(或反應(yīng)限度)一般要發(fā)生改變逆、等、動(dòng)、定、變（3）判斷平衡的依據(jù):

①正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等

②各組分的含量保持不變?nèi)绺魑镔|(zhì)的濃度不變化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài)的判定對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)+pC(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個(gè)標(biāo)志

①A的生成速率和分解速率相等②單位時(shí)間生成nmolB和pmolC的同時(shí)，生成mmolA③A、B、C的物質(zhì)的量不再改變④A、B、C的濃度不再改變⑤A、B、C的百分含量不再改變?nèi)绾卫斫釼(正)＝V(逆)?例如，一定條件下，可逆反應(yīng)N2＋3H22NH3，對(duì)該可逆反應(yīng)，表示正、逆反應(yīng)速率可以用N2或H2或NH3來(lái)表示：（1）單位時(shí)間內(nèi)，有1molN2反應(yīng)掉，同時(shí)有1molN2生成（2）單位時(shí)間內(nèi)，有3molH2反應(yīng)掉，同時(shí)有2molNH3反應(yīng)掉（3）單位時(shí)間內(nèi)，有1molN2生成，同時(shí)有2molNH3生成以上均表示V(正)＝V(逆)隨堂練習(xí)１對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度的敘述不正確的是（）A.任何可逆反應(yīng)都有一定的限度B.化學(xué)反應(yīng)的限度是不可改變的C.化學(xué)反應(yīng)的限度與時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)D.化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，正逆反應(yīng)的速率相等B隨堂檢測(cè)隨堂練習(xí)２可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)速率都為零C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.正、逆反應(yīng)的速率相等D隨堂練習(xí)３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.M、N、Q的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止C隨堂練習(xí)４在已達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3中充入由18O組成的氧氣一段時(shí)間后,18O原子()A.只存在于O2中