第三節(jié)化學反應速率及限度

第三節(jié)化學反應速率及限度第1頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一這些化學變化有何差異？爆炸牛奶腐壞鐵棒生銹溶洞形成很快

較快較慢很慢第2頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一室溫下金屬生銹、溶洞形成和塑料或橡膠的老化速率按年計，而地殼內(nèi)煤或石油的形成要經(jīng)過幾十萬年的時間。慢第3頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

溶洞美景絢麗多姿，但溶洞景觀的形成要經(jīng)過成百上千年的緩慢變化，反應速率太慢了，要能快點多好！第4頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

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E、氨的合成F、皮膚的衰老CE思考那么，我們應該怎樣來衡量一個化學反應的快與慢呢？第5頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一請思考：物體運動的快慢可以用速度來表示（v=s/t)，物質變化的快慢該怎么表示呢？一、化學反應的速率在已有知識里面，有沒有表示“快慢”的物理量？第6頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一化學反應速率的定義：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（均取正值）來表示v=ΔtΔc注意：1.v表示具體物質的平均反應速率，且為正值；2.Δc表示指定物質的反應前后變化的濃度(mol.L-1

)

；3.Δt表示變化所對應的時間(s，min)；4.表示氣體或溶液反應速率，不能表示固體或純液體的反應速率；第7頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一★☆有關化學反應速率的簡單計算[例1]在一密閉容器中裝有N2和H2，反應開始時，N2的濃度為2mol/L；H2的濃度為5mol/L；反應開始2min時，測得容器中N2的濃度為1.8mol/L，求這2min內(nèi)N2、H2、NH3的平均速率各是多少？解：

N2+3H22NH3起始濃度（mol/L）：2502min后濃度(mol/L):1.8變化濃度(mol/L):0.20.60.4所以:V(N2)=0.2mol/L2min=0.1mol/L·min同理:V(H2)=0.3mol/L·minV(NH3)=

0.2mol/L·min[思考與交流]各物質的速率之比和方程式計量數(shù)之比有何關系？相等；V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2高溫高壓催化劑4.40.4第8頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一3、一般不用固體物質表示(其濃度視為常數(shù))2、各物質的速率之比等于方程式計量數(shù)之比1、同一反應中用不同的物質來表示反應速率時其數(shù)值可能不同(但意義相同)

mA+nB==pC+qDひ(A)：ひ(B)：ひ(C)：ひ(D)==m：n：p：q注意：第9頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一[練習1]在2L容器中發(fā)生3A+B=2C的反應,若最初加入A,B都是4mol,A的平均速率是0.12mol·/L·s,則10s后容器中的B是___________mol3.2返回第10頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一[練習2]反應A+3B==2C+2D在四種不同的情況下的反應速率分別為：①ひ（A）=0.15mol/(L·S)

②ひ（B）=0.6mol/(L·S)③ひ（C）=0.4mol/(L·S)

④ひ（D）=0.45mol/(L·S)該反應在四種情況下的快慢順序為___________.④>③=②>①分析：

1、根據(jù)反應速率之比等于物質的計量數(shù)之比來判斷。2、將不同物質表示的反應速率換算成同一物質表示的反應速率來判斷。返回第11頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一對于反應A2+3B22AB3以下表示的反應速率中，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課堂練習：比較同一反應的快慢，只要比較同一物質表示的化學反應速率的相對大小第12頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一二影響化學反應速率的因素

改變化學反應速率在實踐中有很重要的意義，我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要，采取適當措施改變化學反應速率。那么，如何能夠改變化學反應速率呢？有哪些條件能夠影響化學反應的速率呢？下面我們通過實驗來探究第13頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一實驗探究

各取一根鎂條和一根鋁條分別置于兩支加有2～3mL3mol/L

硫酸溶液的試管中。觀察產(chǎn)生氣泡的快慢；實驗現(xiàn)象：實驗結論：動手時間鎂比鋁的反應劇烈,產(chǎn)生氣泡快鎂比鋁反應速率快影響化學反應速率的主要因素是:物質本身性質(即物質結構)第14頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一討論影響化學反應速率的因素實驗2－5現(xiàn)象結論熱水中常溫冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復燃升高溫度，反應速率增大有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，反應速率減小2H2O2=2H2O

+O2第15頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一1、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。第16頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一例1：20℃時，將10mL0.1mol/L的Na2S2O3溶液和10mL0.1mol/L的硫酸混合，2min后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁。已知溫度每升高10℃，該化學反應速率就增大到原來的2倍。那么在50℃時，同樣的反應要同樣看到渾濁，需要的時間是（）

A、40sB、15sC、48sD、20sB第17頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一實驗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討論影響化學反應速率的因素第18頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一２、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的速率，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。第19頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

影響化學反應速率的條件除溫度和催化劑以外，還有哪些條件？第20頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一1.請預計大理石（

CaCO3

）分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應的快慢。你能得出什么結論嗎？思考與交流規(guī)律：增大濃度反應速率加快，減小濃度反應速率減慢（只適用于氣體和溶液）。濃度的影響第21頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一4.實驗室制取氫氣時，是用粗鋅好還是用純鋅好，為什么？形成原電池可以加快反應速率。形成原電池3.實驗室進行化學反應時，常常把一些固體物質溶于水配成溶液再進行反應。為什么？增大固體表面積可以加快反應速率（接觸充分）固體表面積離子反應速率快，瞬間完成。(粒子的接觸充分）2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/L的鹽酸反應誰快誰慢？為什么？第22頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一一.化學反應的速率：定性表示：定量表示：快或慢1.表示二.影響化學反應速率的因素：1.決定因素：

參與反應的物質的自身性質（內(nèi)因）2.影響因素：（外因）（1）溫度：升溫反應速率加快，降溫反應速率減慢

（2）濃度：增大濃度反應速率加快，反之，減慢（3）催化劑：一般是加快化學反應速率?！菊n堂小結】（4）其他：壓強、固體表面積、光、射線和原電池等第23頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一思考與練習：1.在下列金屬分別投入0.1mol/L鹽酸中，能發(fā)生反應且反應最劇烈的是（）A.FeB.AlC.MgD.CuC2.木炭在空氣中燃燒是一個放熱反應，為什么木炭燃燒時必須先引火點燃？點燃后停止加熱，木炭能夠繼續(xù)燃燒嗎？為什么？答：可燃物燃燒必須達到它的燃點才能發(fā)生，點火就是要使溫度達到木炭的著火點；又因燃燒放熱，所以木炭燃燒會越來越劇烈。（即火越燒越旺）第24頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一3、下列反應，壓強對反應速率無影響的是（）A、C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)B、AgNO3(l)+HCl(l)=AgCl(s)+HNO3(l)C、CO2(g)+Ca(OH)2(l)=CaCO3(s)+H2O(l)D、2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s)BD4.某反應在催化劑的作用下進行：C+B==F+GA＋B==C+D此反應的催化劑是

，總反應的方程式為

。CA＋2B==D+F+G第25頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一[練習3]在某溫度時,在2L的容器中,XYZ三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖.由圖得,

該反應的化學方程

式為_____________,反應開始至2min,Z的平均反應速率為___________............1.0

0.8

0.6

0.4

0.2123450.90.70.2minmolXYZX+3Y2Z0.05mol/L·min返回第26頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一1．采用哪些方法可以增加Fe與鹽酸反應的化學反應速率？動腦時間知識回顧①升高溫度②增大HCl的濃度③將鐵片磨成鐵粉④加入適當?shù)拇呋瘎┑?7頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一動腦時間2．下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中，解釋圖象的成因。（縱坐標為H2的生成速率）知識回顧0→t1：反應放熱，溫度升高（溫度的影響占主要因素），氫氣的生成速率增大。t1以后：隨著反應的進行，硫酸的濃度降低（濃度的影響占主要因素），氫氣的生成速率減小。第28頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一新課標人教版化學必修Ⅱ化學反應限度第29頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一H2+I22HI

正反應逆反應什么叫做可逆反應？

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反應.典型的可逆反應有:N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑高溫

SO2

+H2O

H2SO3NH3+H2O

NH3·H2O啟示:有些能進行地較徹底，有些反應是不徹底的，甚至是可逆的，化學反應是有限度的。第30頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

P51：思考與交流:分析：1、和2、二次電池的充電和放電3、注：有些化學反應在同一條件下可逆程度很小，通常意義下不把它們稱為可逆反應。第31頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3molH2

(合適催化劑)，能發(fā)生什么反應？催化劑N2+3H22NH3高溫第32頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一反應速率v(正)v(逆)t1時間（t）0(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡狀態(tài)N2+3H22NH3催化劑高溫高壓交流與討論第33頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

由于v(正)=v(逆)

≠0，雖然正、逆反應都在進行，但各種物質的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化.從外表上看，反應好象“停止”。

可逆反應的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學平衡狀態(tài)。第34頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

一、化學平衡1、存在2、定義：可逆反應條件：一定條件（溫度、壓強等）實質:正反應速率=逆反應速率標志：反應混合物中各組分的濃度保持不變。一定條件下的可逆反應，正反應和逆反應的速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。第35頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一變

——條件改變平衡破壞等

——V正=V逆≠0動

——動態(tài)平衡定

——各組分濃度保持不變3、特征逆—可逆反應第36頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一例1、當反應2SO2+O22SO3達到平衡時，下列說法正確的是（）A、SO2和O2不再化合B、SO3不再分解C、平衡體系中SO2、O2、SO3的濃度保持不變D、同時存在SO2、O2、SO3cD第37頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一4、判斷達到化學平衡狀態(tài)的標準:①v正=v逆

②各組成成分含量保持不變第38頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一練習第39頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一能夠說明N2+3H22NH3反應在密閉容器中已達到平衡狀態(tài)的是（恒溫恒容）：①tmin內(nèi)生成1molNH3同時消耗1molNH3②tmin內(nèi)生成1molNH3同時生成0.5molN2③tmin內(nèi)，生成1molN2同時生成3molH2①v正=v逆

不同物質速率換算相當同一物質正逆速率相等但必須一個表示正反應速率，一個表示逆反應速率。∨∨×④某時間內(nèi)斷裂3molH-H鍵的同時，斷裂6molN-H鍵∨第40頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一能夠說明N2+3H22NH3反應在密閉容器中已達到平衡狀態(tài)的是（恒溫恒容）：①容器內(nèi)N2、H2、NH3三者濃度相等×②容器內(nèi)總質量不隨時間的變化而變化×③容器內(nèi)總物質的量不隨時間的變化而變化④容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化∨∨⑤容器內(nèi)密度不隨時間的變化而變化×⑥容器內(nèi)的平均相對分子質量不再發(fā)生變化⑧容器內(nèi)的各組分的百分含量不再發(fā)生變化⑦容器內(nèi)的顏色不再發(fā)生變化⑨容器內(nèi)的各組分轉化率不再發(fā)生變化∨∨×∨第41頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一例2、反應A2(g)+B2(g)2AB(g)達到化學平衡的標志是（）

A、單位時間內(nèi)消耗nmolA2同時消耗nmolB2B、容器內(nèi)平均分子量不變

C、壓強不隨時間變化而改變

D、單位時間打斷nmolA—A共價鍵同時打斷2nmolA—B共價鍵D第42頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一下列反應在密閉容器中已達到平衡狀態(tài)的是(恒溫恒容)反應狀態(tài)N2+3H22NH32HIH2+I2(g)C(S)+H2O(g)CO+H2

各組分三者濃度相等各組分共存各組分的質量不變各組分的含量(濃度)不變反應物的轉化率不變氣體總質量不變氣體平均密度不變壓強不變氣體平均摩爾質量不變××××∨∨∨∨∨∨×××××∨∨××∨∨∨×∨∨∨第43頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一在一定溫度下，固定體積的密閉容器內(nèi)，反應2HI(g)H2(g)+I2(g)達到平衡狀態(tài)的標志是：

①容器內(nèi)HI、H2、I2三者濃度相等②容器內(nèi)總質量不隨時間的變化而變化××③容器內(nèi)總物質的量不隨時間的變化而變化×④容器內(nèi)壓強不隨時間的變化而變化×⑤容器內(nèi)密度不隨時間的變化而變化×⑥容器內(nèi)的平均相對分子質量不再發(fā)生變化×⑦容器內(nèi)的顏色不再發(fā)生變化⑧容器內(nèi)的各組分的百分含量不再發(fā)生變化∨⑨容器內(nèi)的各組分的轉化率不再發(fā)生變化∨∨第44頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一絕對相對密度不變濃度不變總質量不變總物質的量不變壓強不變顏色不變各組分百分含量不變各組分的轉化率不變平均相對分子質量不變第45頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一定義：化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下，可逆反應，正反應和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。特征變——條件改變平衡破壞等——V正=V逆≠0動——動態(tài)平衡定——各組分濃度保持不變小結逆—可逆反應第46頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志直接標志：①正反應速率等于逆反應速率②各組分的百分含量不隨時間改變而改變間接標志：①同一物質的消耗速率與生成速率相等，不同物質相當②反應物或生成物化學鍵的斷裂與形成，同一物質相等不同物質相當③各組分的濃度、轉化率、物質的量、百分含量不隨時間改變而改變④氣體的顏色不隨時間改變而改變⑤各氣體的壓強不隨時間改變而改變⑥氣體的總的物質的量或密度或平均相對分子質量不隨時間改變而改變第47頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一5、平衡轉化率(α)：

用平衡時已轉化了的某反應物的量與反應前(初始時)該反應物的量之比來表示反應在該條件下的最大限度。第48頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

化學平衡狀態(tài)計算的一般步驟:“三步曲”1.寫出有關平衡的化學方程式（可逆）2.找出各物質的起始量轉化量平衡量3根據(jù)已知條件列式反應物的轉化率第49頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一練習：X、Y、Z三種氣體，取X和Y按1：1的物質的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應：

,達到平衡后，測得混合氣體中反應物的總物質的量與生成物的總物質的量之比為3：2，則Y的轉化率最接近于（）A.33%B.40%C.50%D.65%D第50頁，共59頁，2023年，2月20日，星期一

樹

你看過建筑物的定向爆破嗎？觀察下面幾幅圖，你從中得到什么啟示？