化學反應速率與限時

化學反應速率與限時第1頁/共36頁新概念

不同的化學反應進行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，我們以上的判斷方法都是定性地描述反應的快慢。而在科學研究和實際應用中，往往需要定量地描述一個反應的快慢。什么是定性？什么是定量？

思考？第2頁/共36頁新概念例如：我們學過物理都知道：（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）就是定量描述屬于基本常識屬于科學素養(yǎng)如何定量地判斷一個化學反應的速率呢？第3頁/共36頁一、化學反應速率1、概念：用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示化學反應速率快慢程度的物理量。2、單位：mol/(L·min)、mol/(L·s)3、符號：υB4、表達式：υB

=│ΔCB┃/Δt注意：1.

v表示平均反應速率，且為正值；2.ΔC表示指定物質(zhì)的反應前后的濃度變化值；3.Δt表示濃度變化所對應的時間變化值；4.一般不用純液體或固體來表示化學反應速率。第4頁/共36頁

解：υ(A)=│ΔC(A)┃/Δt=（6mol·L-1－2mol·L-1）/10s=0.4mol/（L·s）答：略例1：某分解反應的反應物A的濃度在10秒內(nèi)從6mol·L-1變成2mol·L-1，則在這10秒內(nèi)A的化學反應速率υ(A)？第5頁/共36頁

下列過程中，需要加快化學反應速率的是（）A.鋼鐵腐蝕B.食物腐壞C.煉鋼D.塑料老化C

思考怎樣才能加快化學反應速率呢？（影響反應速率的因素？）第6頁/共36頁實驗探究1第7頁/共36頁

現(xiàn)象

結論熱水中常溫冷水中溶液中產(chǎn)生氣泡的速率很快溫度越高，化學反應速率越快溶液中有氣泡產(chǎn)生，且速率較快溫度的高低，能夠影響化學反應速率的大小溶液中產(chǎn)生氣泡的速率較慢溫度越低，化學反應速率越慢化學方程式：2H2O2====2H2O+O2↑FeCl3實驗2－5第8頁/共36頁1、溫度對化學反應速率的影響規(guī)律：當其它條件不變時，升高溫度，化學反應速率增大。降低溫度，化學反應速率減小。實驗測得，溫度每升高

10℃，化學反應速率通常增大原來的

2～4倍。注意：溫度對反應速率的影響不受反應物狀態(tài)的限制。歸納：第9頁/共36頁FeCl3溶液5%H2O2MnO2粉末實驗探究3第10頁/共36頁實驗2－6現(xiàn)象結論加入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能加快反應速率FeCl3能加快反應速率無催化劑反應較慢第11頁/共36頁2、催化劑對化學反應速率的影響規(guī)律：催化劑能改變化學反應的速率。有的催化劑能加快化學反應的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學反應速率，叫負

催化劑。在實踐中，如沒有特殊說明，凡說催化劑都是指正催化劑。歸納：第12頁/共36頁催化劑中毒：

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，不同的催化劑對溫度的要求不一樣。第13頁/共36頁使用催化劑，化學反應速率加快催化劑升高溫度，化學反應速率加快；反之減慢溫度

外因反應物的化學性質(zhì)越活潑，化學反應速率越快；反之則越慢性質(zhì)

內(nèi)因規(guī)律(在其它條件相同時)影響化學反應速率的因素P49思考與交流

小結：二、化學反應速率的影響因素第14頁/共36頁思考與交流：P491、溫度越低，食物變質(zhì)腐敗的速率越慢。這是

溫度對化學反應速率的影響在生活中的應用。2、固體藥品研得越細，其表面積越大，混合均勻后反應物之間接觸得面積也越大，反應也迅速、充分。3、固體物質(zhì)溶于水后，發(fā)生了電解質(zhì)的電離，離子在溶液里受水分子作用而運動，增大了離子之間接觸反應的機會，從而提高了化學反應速率。第15頁/共36頁4、Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑，離子方程式為：Zn＋2H＋＝Zn2＋＋H2↑

C(H+)的大小影響著該反應的反應速率，氣泡變稀少了，是因為C(H+)減小了，反應速率減慢，如果添加適當濃度的硫酸溶液時，由于溶液中

C(H+)又迅速增大，因而反應速率加快，產(chǎn)生氣泡的速率又加快了。第16頁/共36頁光波，電磁波，超聲波，溶劑等其它增大固體反應物的表面積，化學反應速率加快；反之減慢固體反應物的表面積增大氣態(tài)反應物的壓強，化學反應速率加快；反之減慢氣態(tài)反應物的壓強增大反應物的濃度，化學反應加快；反之減慢反應物的濃度外因

從上面的事例可知，影響化學反應速率的條件并不只是溫度和催化劑,

還有：第17頁/共36頁閱讀教材P50-51自學科學史話：

煉鐵高爐尾氣之謎，從中你能得到什么啟示？C+CO2=2CO是可逆反應，無論再什么條件下CO都不能反應完全。高溫第18頁/共36頁H2+I22HI

逆反應正反應1、可逆反應定義：在同一條件下,既向正反應方向進行,同時又向逆反應方向進行的化學反應。正反應逆反應強調(diào)同時（反應不徹底）（1）同一條件下，同時進行；注意（2）反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。（3）

使用“”第19頁/共36頁

多數(shù)反應為可逆反應，典型的可逆反應有:N2+3H22NH3催化劑高溫高壓

SO2

+H2OH2SO32SO2+O22SO3催化劑高溫NH3+H2ONH3·H2O第20頁/共36頁

結合可逆反應的有關內(nèi)容，思考問題：高爐高度增加了，CO和鐵礦石的反應時間加長后，為什么CO濃度和比例都沒有發(fā)生變化？結論：科學研究表明，不少化學反應都具有可逆性，即正反應和逆反應同時

進行。

當正反應速率與逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度都不再改變，反應達到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”，這就是這個反應所能達到的限度。

思考與交流：第21頁/共36頁2、化學反應限度定義：

在給定條件下，化學反應所能達到或完成的最大程度。

意義：

化學反應的限度決定了反應物在該條件下的最大轉(zhuǎn)化率。

任何化學反應的進程都有一定的限度，只是不同反應的限度不同而已。當反應達到一定程度時，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再改變，反應達到了最大限度。第22頁/共36頁問題探究：1反應剛開始時，C(反應物)和C(生成物)哪個大？2反應剛開始時，v(正)與v(逆)哪個大？3隨著反應的進行,C(反應物)和C(生成物)如何變化？4隨著反應的進行,v(正)與v(逆)怎樣變化？5反應進行到什么時候會“停止”？6此時，反應物和生成物濃度如何變化？7給這個狀態(tài)命名：＿＿＿＿＿＿＿。

8反應真的停止了嗎？

在密閉容器中加入1molH2

和1molI2

發(fā)生反應：H2+I22HI

正反應逆反應C(反應物)v(正)大反應物濃度減小生成物濃度增大v(正)逐漸減小v(逆)逐漸增大動態(tài)平衡化學平衡狀態(tài)不再變化v(正)=v(逆)第23頁/共36頁v(正)v(逆)t1反應速率時間（t）0正反應速率和逆反應速率隨時間變化圖示V(正)=v(逆)(1)0~t1：v(正)v(逆)(2)t1：v(正)v(逆)＞=平衡狀態(tài)

什么是化學平衡呢？指的是：某種物質(zhì)的消耗速率與其生成速率相等

第24頁/共36頁3.化學平衡狀態(tài)

在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應的速率相等，反應物和生成物濃度保持不變的狀態(tài)。特征:⑴逆：可逆反應（研究對象、前提）⑵等：V(正)＝V(逆)（實質(zhì)）⑶動：動態(tài)平衡，V(正)＝V(逆)≠0⑷定：反應物和生成物濃度保持不變（標志）⑸變：外界條件改變，化學平衡發(fā)生移動。舊的平衡將被破壞，并在新的條件下建立

新的平衡。

其中,“等”和“定”判斷化學反應是否處于平衡狀態(tài)的關鍵。第25頁/共36頁例如，一定條件下，N2＋3H2NH3對該可逆反應，表示正、逆反應速率可以用N2或H2或NH3來表示：（1）單位時間內(nèi)，有1molN2反應掉，同時有1molN2生成（2）單位時間內(nèi)，有3molH2反應掉，同時有2molNH3反應掉（3）單位時間內(nèi)，有1molN2生成，同時有2molNH3生成以上均表示V(正)＝V(逆)如何理解V(正)＝V(逆)?

不論從正反應開始還是從逆反應開始，在相同的反應條件下，能達到相同的平衡狀態(tài)。第26頁/共36頁v(正)=v(逆)≠0(同一反應中的同一物質(zhì))(2)反應物與生成物濃度不再改變：

各物質(zhì)的物質(zhì)的量、百分含量、體積分數(shù)等保持定;

方程式左右兩邊氣體系數(shù)和不同的反應,壓強、M不變時.(3)有色物質(zhì)參加或生成的反應,顏色不再變時.常用于判斷反應達到平衡的依據(jù)第27頁/共36頁VA耗

=VA生VA耗

:VC耗

=x:zVB生

:VC生

=y:zVA耗

:VB生

=x:y；（1）從速度判斷：要能說明V正=V逆以xA+yBzC為例：；（2）從濃度、組成判斷：物質(zhì)的濃度，百分含量保持不變。（3）其它：某些隨著反應的進行而變化的量（如：混合氣體的總壓、體積、顏色等），不再隨時間的改變而改變，說明反應已達平衡。第28頁/共36頁練習1.可逆反應達到平衡的重要特征（）A.反應停止了B.正、逆反應速率都為零C.反應物和生成物的濃度相等D.正、逆反應的速率相等D第29頁/共36頁2.對于可逆反應M＋NQ達到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（）

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.反應已經(jīng)停止

C第30頁/共36頁3.下列說法可以證明反應N2+3H22NH3

已達平衡狀態(tài)的是()A.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵形成B.1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H－H鍵斷裂C.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵斷裂D.1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N－H鍵形成A、C第31頁/共36頁

三、化學反應條件的控制

在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的化學反應，抑制有害的化學反應。這就涉及到反應條件的控制。1.控制化學反應條件的基本措施:(1)改變反應物的溫