化學(xué)反應(yīng)的速率和限人教必修二

化學(xué)反應(yīng)的速率和限人教必修二第1頁(yè)/共47頁(yè)第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度一.化學(xué)反應(yīng)的速率二.化學(xué)反應(yīng)的限度三.化學(xué)反應(yīng)條件的控制第2頁(yè)/共47頁(yè)知識(shí)目標(biāo)：

1.掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念，及化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法。

2.掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。能力目標(biāo)：

經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)限度、實(shí)驗(yàn)對(duì)該問題的再認(rèn)識(shí)，理解形成了化學(xué)反應(yīng)限度的概念情感目標(biāo)：

提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，深刻體會(huì)到化學(xué)知識(shí)與生活的密切聯(lián)系，培養(yǎng)正確的科學(xué)價(jià)值觀教學(xué)目標(biāo)第3頁(yè)/共47頁(yè)重點(diǎn)：

難點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)限度；了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素人是化學(xué)反應(yīng)是有限度的教學(xué)重難點(diǎn)第4頁(yè)/共47頁(yè)1.1化學(xué)反應(yīng)速率的概念

對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢描述的物理量（與物理上的速度加以區(qū)別）1.2化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法

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）來表示。濃度常用mol.L-1，時(shí)間常用s，min。化學(xué)反應(yīng)的速率單位為：mol/(L·min)或mol/(L·s)數(shù)學(xué)表達(dá)式為：ν＝Ct一.化學(xué)反應(yīng)的速率第5頁(yè)/共47頁(yè)

注意1.V是標(biāo)量，只有大小沒有方向2.V是平均值，不同時(shí)刻的V是不相同的3.固體或者純凈的液體沒有濃度的變化，所以不能用它們的濃度的變化來表示V的大小既V不能用固態(tài)或純液態(tài)來表示4.對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，不同物質(zhì)所表示的V之比等于它們的計(jì)量系數(shù)之比第6頁(yè)/共47頁(yè)1.3影響化學(xué)反應(yīng)的因素⑴化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：舊的化學(xué)鍵斷裂，新的化學(xué)鍵形成⑵化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件：反應(yīng)物分子相互接觸和碰撞回憶第7頁(yè)/共47頁(yè)⑶在化學(xué)上，把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子，特點(diǎn)是：①活化分子擁有較高的能量②對(duì)某一個(gè)反應(yīng)來說，在溫度不變時(shí)，活化分子在反應(yīng)物中所占的百分?jǐn)?shù)是不變的，與溫度呈正比。

在化學(xué)上，把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞；不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫無效碰撞；無效碰撞次數(shù)越多，反應(yīng)速率越慢。第8頁(yè)/共47頁(yè)力量不夠取向不好好球！有效碰撞反應(yīng)物分子要具有什么條件才能發(fā)生有效碰撞？①有足夠的能量使舊鍵斷裂②碰撞時(shí)要有合理的取向第9頁(yè)/共47頁(yè)分子運(yùn)動(dòng)相互碰撞分子具有足夠的能量活化分子有合適的取向有效碰撞發(fā)生化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件化學(xué)反應(yīng)速率與單位時(shí)間內(nèi)分子間的有碰撞次數(shù)（有效碰撞頻率）有關(guān)。第10頁(yè)/共47頁(yè)1.3.1濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

原因：對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)，外界條件不變時(shí)，活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的，即單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)與反應(yīng)物的濃度成正比。所以隨著反應(yīng)物的濃度增大時(shí)，活化分子濃度也相應(yīng)的增大，反應(yīng)速率也必然增大。

規(guī)律：外界條件不變時(shí)，隨著反應(yīng)物濃度的增大，反應(yīng)速率也增大，反之亦然。第11頁(yè)/共47頁(yè)

a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng)，對(duì)于純固體或液體的反應(yīng)物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此量的變化不會(huì)改變其化學(xué)反應(yīng)速率。

b、對(duì)于氣體或溶液反應(yīng)，濃度的改變與反應(yīng)速率的關(guān)系也并非都符合此規(guī)律，如果隨著濃度的改變，物質(zhì)的本質(zhì)發(fā)生了變化，那么反應(yīng)速率的含義也就不同了，所以不能一概而論。如：硫酸與鐵的反應(yīng)注意：第12頁(yè)/共47頁(yè)1.3.2壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響

原因：對(duì)氣體反應(yīng)來說，如果外界條件不變，增大壓強(qiáng)，就是增加單位體積的反應(yīng)物的物質(zhì)的量，即增加反應(yīng)物的濃度，因而可以增大化學(xué)反應(yīng)的速率。

規(guī)律：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。第13頁(yè)/共47頁(yè)

a、壓強(qiáng)影響，只適用于討論有氣體參加的反應(yīng)，但并不一定全部是氣體。

b、壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率，只適用于體積改變的反應(yīng)。對(duì)于沒有發(fā)生體積變化的反應(yīng)，則沒有影響。也就是說壓強(qiáng)變則體積變，實(shí)質(zhì)是濃度的變化。若容器的體積不變，因?yàn)楦鳉怏w的濃度沒有變，則速率不變。注意：第14頁(yè)/共47頁(yè)

1.3.3溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

原因：①濃度一定時(shí)，升高溫度，非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，從而增大了活化分子的濃度，反應(yīng)速率增大。②溫度升高，使分子運(yùn)動(dòng)的速度加快，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率也會(huì)相應(yīng)的加快。前者是主要原因。

規(guī)律：外界條件不變時(shí)，升高溫度，可以增大反應(yīng)速率，降低溫度，可以減慢反應(yīng)速率。

注意：溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)都適用。第15頁(yè)/共47頁(yè)1.3.4催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

原因：在外界條件不變的情況下，使用催化劑可以大大降低反應(yīng)所需要的能量，會(huì)使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，增大活化分子濃度，因而使反應(yīng)速率加快。

規(guī)律：催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但不可以改變化學(xué)反應(yīng)的平衡。第16頁(yè)/共47頁(yè)各種各樣的催化劑第17頁(yè)/共47頁(yè)小結(jié)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度使用催化劑增加增加不變?cè)黾蛹涌煸黾釉黾硬蛔冊(cè)黾蛹涌觳蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌觳蛔冊(cè)黾釉黾釉黾蛹涌斓?8頁(yè)/共47頁(yè)

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。轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化的量起始的量×100％量:

質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、濃度等。二.化學(xué)反應(yīng)的限度第19頁(yè)/共47頁(yè)逆：可逆反應(yīng)等:

V(正)=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)。2.1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）第20頁(yè)/共47頁(yè)2.2反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志2.2.1正逆反應(yīng)速率相等2.2.2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:①體現(xiàn)出正逆兩個(gè)反向.②速率符合系數(shù)之比.注意:①濃度相等,不一定平衡.②濃度符合系數(shù)之比不一定平衡.第21頁(yè)/共47頁(yè)2.2.3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）。第22頁(yè)/共47頁(yè)3.1如何提高化學(xué)反應(yīng)效率：三.化學(xué)反應(yīng)條件的控制第23頁(yè)/共47頁(yè)3.2燃料的充分燃燒①總起來講，使燃料充分燃燒通常需要考慮兩點(diǎn)：

一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣；二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面。第24頁(yè)/共47頁(yè)②燃料燃燒時(shí)，如果空氣不足，燃燒就不完全，不僅使燃料燃燒產(chǎn)生的熱量減少，浪費(fèi)資源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量的CO等物質(zhì)。第25頁(yè)/共47頁(yè)③由于大塊的固體燃料與空氣的接觸面有限，燃燒往往不夠充分。因此，工業(yè)上常需要將固體燃料粉碎，或?qū)⒁后w燃料以霧狀噴出，以增大燃料與空氣的接觸面，提高燃燒效率。例如，我國(guó)已開發(fā)出新型煤粉燃燒器，煤的燃燒效率可達(dá)95％以上。第26頁(yè)/共47頁(yè)1.化學(xué)反應(yīng)速率是指反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。2.化學(xué)中能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子，化學(xué)反應(yīng)速率與單位時(shí)間內(nèi)分子間的有效碰撞次數(shù)（有效碰撞頻率）有關(guān)。3.影響反應(yīng)速率的因素有溫度、壓力、濃度、催化劑。4.反應(yīng)所能達(dá)到的限度（化學(xué)平衡）有五大特征：逆、等、定、動(dòng)、變。5.影響化學(xué)平衡因素有溫度、壓力、濃度。（注意：催化劑不能改變化學(xué)平衡）課堂小結(jié)第27頁(yè)/共47頁(yè)高考鏈接1.(09海南卷)在25℃時(shí)，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表物質(zhì)XYZ初始濃/mol·L-10.10.20平衡濃/mol·L-10.050.050.1第28頁(yè)/共47頁(yè)下列說法錯(cuò)誤的是（）A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為50%B.反應(yīng)可表示為X+3Y2Z,其平衡常數(shù)為1600C.增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大D.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)→←C第29頁(yè)/共47頁(yè)解析：

根據(jù)表格提供數(shù)據(jù)，平衡建立后X的轉(zhuǎn)化濃度為0.05mol/L，其轉(zhuǎn)化率為50%，A對(duì)；平衡建立后，X、Y、Z轉(zhuǎn)化的濃度為0.05mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L，因此三者的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1：3：2，反應(yīng)可表示為：X+3Y2Z，平衡常數(shù)K=1600，B對(duì)；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)平衡向生成Z的方向移動(dòng)，但平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；改變溫度，平衡常數(shù)發(fā)生改變，D對(duì).→←第30頁(yè)/共47頁(yè)2.（09福建卷）某探究小組利用丙酮的溴代反應(yīng)（CH3COCH3+Br2→CH3COCH2Br+HBr）來研究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。反應(yīng)速率v（Br2）通過測(cè)定溴的顏色消失所需要的時(shí)間來確定。在一定溫度下，獲得如下試驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)初始濃度c/mol·L-1溴顏色消失所需時(shí)間t/sCH3COCH3HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580第31頁(yè)/共47頁(yè)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是（）A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大B.實(shí)驗(yàn)②和③的v(Br2)相等C.增大c(HCl),v(Br2)增大D.增大c(Br2),v(Br2)增大D第32頁(yè)/共47頁(yè)解析：

本題考查的是反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系以及考生對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力。由D項(xiàng)表中所給的數(shù)據(jù)①④可知增大c(Br2),所需時(shí)間更長(zhǎng)，故v（Br2）減少。第33頁(yè)/共47頁(yè)△→←V2O53（09山東卷）2SO2(g)+O2（g）2SO3（g）是制備硫酸的重要反映。下列敘述正確的是（）A.催化劑V2O5不改變?cè)摲磻?yīng)的逆反應(yīng)速率B.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大C.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度將縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間D.在t1、t2時(shí)刻，SO3（g）的濃度分別是c1、c2，則時(shí)間間隔t1~t2內(nèi)，SO3（g）生成的平均速率為c2-c1t2-t1_____V=D第34頁(yè)/共47頁(yè)解析：

本題催化劑可以同等程度地改變正逆反應(yīng)速率，A錯(cuò)；增大反應(yīng)體系壓強(qiáng)的方法有許多種，當(dāng)向反應(yīng)體系中充入無關(guān)氣體時(shí)，壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)速率不變，B錯(cuò)；降低溫度，反應(yīng)速率減慢，達(dá)到平衡的時(shí)間增長(zhǎng)，C錯(cuò)；反應(yīng)速率就是某一時(shí)間段內(nèi)濃度的變化值除以反應(yīng)時(shí)間，D對(duì)。第35頁(yè)/共47頁(yè)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/(L·s)課堂練習(xí)第36頁(yè)/共47頁(yè)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/(L·s)B.V(C)=0.002mol/(L·s)C.V(B)=V(A)/3D.V(A)=0.001mol/(L·s)A第37頁(yè)/共47頁(yè)

3.對(duì)于反應(yīng)A2+3B22AB3以下表示的反應(yīng)速率中，速率最大的是（）

A.v(A2)=0.4mol·L-1min-1B.v(B2)=0.8mol·L-1min-1C.v(AB3)=0.6mol·L-1min-1D.v(A2)=0.01mol·L-1·S-1

D第38頁(yè)/共47頁(yè)4.在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中，已知10s末硫酸的濃度減少了0.6mol/L，若不考慮反應(yīng)過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.0.02mol/(L?min)B.1.8mol/(L?min) C.1.2mol/(L?min) D.0.18mol/(L?min)C第39頁(yè)/共47頁(yè)5.已知反應(yīng)N2+3H22NH3，根據(jù)下圖判斷①A是______物質(zhì)的量濃度變化情況②C是______物質(zhì)的量濃度變化情況③2分鐘內(nèi)N2的平均速率是多少？H2NH30.5mol/(L·min)第40頁(yè)/共47頁(yè)6.把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中，發(fā)生反應(yīng)：3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g).5min末已生成0.2molW，若測(cè)知以Z濃度的變化來表示平均速率0.01mol/(L·min),則(1)上述反應(yīng)Z氣體的計(jì)量系數(shù)n的值是______(2)上述反應(yīng)在5min末時(shí)，已用去的Y占原來物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________125%第41頁(yè)/共47頁(yè)7.反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1

③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1

則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是

④﹥②=③﹥①第42頁(yè)/共47頁(yè)

8.反應(yīng)4NH3+5O2=4NO+6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行，30s后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率可表示為()A.v(O2)=0.01mol/L·sB.v(NO)=0.008mol/L·sC.v(H2O)=0.003mol/L·sD.v(NH3)=0.002mol/L·sD第43頁(yè)/共47頁(yè)9.在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些