化學(xué)反應(yīng)的速率和限度

比較下列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度很快慢較慢思考與交流很慢1定義：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。2單位：mol/L?min或mol/L?s特點(diǎn)：①反應(yīng)速率要指明具體物質(zhì)并取正值；

②指平均速率，而不是瞬時(shí)速率。③可用氣體或溶液表示反應(yīng)速率，不能

用固體和純液體表示一、化學(xué)反應(yīng)速率在2L恒溫恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N23H2====2NH3，后，生成

NH3，求vNH3、vN2和vH2催化劑高溫高壓隨堂練習(xí)一特點(diǎn)：④同一化學(xué)反應(yīng)，以各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。⑤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，數(shù)值可能不相同，但意義相同，均表示

這段時(shí)間內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。vN2:vH2:vNH3=1:3:2一、化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)于化學(xué)反應(yīng)N23H2====2NH3催化劑高溫高壓在密閉容器中A與B反應(yīng)生成C，其反應(yīng)速率分別用vA、vB、vC表示，且vA、vB、vC之間有如下關(guān)系：vB=3vA;3vC=2vB則此反應(yīng)可表示為A2A3B＝2CBA＋3B＝2CC3AB＝2CDA＋B＝CB隨堂練習(xí)二在2AB=3C4D反應(yīng)中，下列表示該反應(yīng)的速率最快的是A．vA=/L·minB．vB=/L·minC．vC=/L·minD．vD=/L·minB比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一個(gè)反應(yīng)的同一參照物隨堂練習(xí)三溫馨提示：3夏天牛奶變質(zhì)冬天牛奶變質(zhì)1Mg與2mL1mol/L鹽酸反應(yīng)Al與2mL1mol/L鹽酸反應(yīng)2硫在空氣中燃燒硫在氧氣中燃燒思考與交流比較下列每組化學(xué)反應(yīng)的速率快慢，試著分析引起速率不同的可能原因：快快快慢慢慢影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：內(nèi)因外因物質(zhì)本身的性質(zhì)溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等一、化學(xué)反應(yīng)速率現(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)速率減小實(shí)驗(yàn)2-5影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素—溫度：實(shí)驗(yàn)2-5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)較慢實(shí)驗(yàn)2-6影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素—催化劑催化劑能極大地加快反應(yīng)速率，而催化劑自身的組成、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?。神奇的催化劑P49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)能增大接觸面積，從而增大反應(yīng)速率。4增大反應(yīng)物濃度能增大反應(yīng)速率。P49思考與交流某溫度時(shí)，圖中曲線(xiàn)、Y、是在2L容器中、Y、三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。1由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2反應(yīng)從開(kāi)始計(jì)時(shí)，2分鐘內(nèi)的平均反應(yīng)速率

為練習(xí)

高爐煉鐵的主要反應(yīng)為：2C焦炭O2空氣＝２COFe2O33CO=====2Fe3CO2從煉鐵爐口排出的尾氣中含有一定量的CO。100多年前，人們?cè)J(rèn)為這是由于CO與鐵礦石接觸時(shí)間不夠的緣故。為使反應(yīng)進(jìn)行的完全，當(dāng)時(shí)曾耗巨資改建高爐，以延長(zhǎng)CO和Fe2O3的接觸時(shí)間，結(jié)果尾氣中CO的含量并未減少。你知道這是為什么嗎？你知道嗎？二、化學(xué)反應(yīng)的限度思考：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌?？閱讀：P50科學(xué)史話(huà)從這一材料中，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。科學(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。正反應(yīng)：反應(yīng)物→生成物逆反應(yīng)：生成物→反應(yīng)物H2+I22HI

正反應(yīng)逆反應(yīng)可逆反應(yīng)：在相同條件下能向正、逆兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為可逆反應(yīng)。可逆反應(yīng)和一般的反應(yīng)有什么區(qū)別呢？1可逆反應(yīng)B、只要反應(yīng)在進(jìn)行，反應(yīng)體系中，各組分濃度一定不為零。A、無(wú)論正反應(yīng)或逆反應(yīng)都不能進(jìn)行徹底，故反應(yīng)方程式中用表示。2、可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率v正：正反應(yīng)速率v逆：逆反應(yīng)速率﹕﹕vN2耗vH2耗vNH3生=1﹕3﹕2﹕﹕vN2生vH2生vNH3耗=1﹕3﹕2可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物共存。二、化學(xué)反應(yīng)的限度N2+3H22NH3催化劑高溫高壓時(shí)間(s)010203040506070CO210.70.50.350.20.10.10.1C10.70.50.350.20.10.10.1CO00.611.31.61.81.81.8物質(zhì)的量mol物質(zhì)某溫度和壓強(qiáng)下，體積為1L的密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)CO2(g)+C(s)

2CO(g)情況如下：

高溫（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，你能得出的該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中濃度、速率隨時(shí)間變化有什么特點(diǎn)？思考與交流（2）請(qǐng)繪制密閉容器內(nèi)濃度隨時(shí)間變化圖像和某一物質(zhì)正逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化圖像。（1）0-50sv正>v逆50s以后v正=v逆反應(yīng)開(kāi)始時(shí)：v正最大，v逆為零反應(yīng)進(jìn)行中：≠0一段時(shí)間后：··正反應(yīng)逆反應(yīng)v正=v逆≠0v(CO2)時(shí)間(s)O50（2）濃度—時(shí)間圖反應(yīng)速率—時(shí)間圖反應(yīng)速率時(shí)間（t）反應(yīng)速率ν正ν逆t1ν正=ν逆在密閉容器中加入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)v正>v逆t1以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài)!定義：化學(xué)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)。化學(xué)平衡狀態(tài)簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。注意：1條件：一定條件下2對(duì)象：可逆反應(yīng)特征:1定：反應(yīng)物和生成物濃度保持不變2動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡3等：v正＝v逆4變：條件改變，平衡發(fā)生移動(dòng)化學(xué)平衡狀態(tài)此時(shí)反應(yīng)并未停止，只是表觀上各成分保持穩(wěn)定。一定條件下可逆反應(yīng)里，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分濃度保持不變的狀態(tài)稱(chēng)化學(xué)平衡狀態(tài)。（1）化學(xué)反應(yīng)的限度：化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，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，即是該反應(yīng)進(jìn)行的限度。注意：（2）可逆反應(yīng)中v正=v逆是針對(duì)同一物質(zhì)而言的。﹕

﹕vN2耗

vH2耗

vNH3生=1﹕3﹕2﹕

﹕vN2生

vH2生

vNH3耗=1﹕3﹕2===N2+3H22NH3催化劑高溫高壓例如：對(duì)反應(yīng)：如何判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)？平衡狀態(tài)的標(biāo)志：從平衡狀態(tài)的定義入手，平衡狀態(tài)強(qiáng)調(diào)兩方面：各組分的百分含量保持不變；正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率。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?；瘜W(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)。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（）AM、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等BM、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(kāi)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，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B3、在一定溫度下，可逆反應(yīng)A（g）3B（g）2C（g）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A、C的生成速率與C分解的速率相等B、單位時(shí)間生成nmolA，同時(shí)生成3nmolBC、A、B、C的濃度不再變化D、A、B、C的分子數(shù)比為1∶3∶2AC4、在一定溫度下，反應(yīng)A2（g）+B2（g）2AB（g）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A．單位時(shí)間生成nmol的A2同時(shí)生成nmol的ABB．容器內(nèi)的總壓不隨時(shí)間變化C．單位時(shí)間生成2nmol的AB同時(shí)生成nmol的B2D．單位時(shí)間生成nmol的A2同時(shí)生成nmol的B2C討論：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)準(zhǔn)1、本質(zhì)：v正=v逆2、現(xiàn)象：濃度保持不變1、vA耗=vA生vB耗=vB生vC生=vC耗vD生=vD耗2、vA耗﹕vB生=m﹕n……1、A、B、C、D的濃度不再改變。2、A、B、C、D的分子數(shù)（或物質(zhì)的量）不再改變。3、A、B、C、D的百分含量不再改變。4、A、B、C、D的轉(zhuǎn)化率或生成率不再改變。5、體系溫度不再改變。6、若某物質(zhì)有色，體系的顏色不再改變。本質(zhì)特征表現(xiàn)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)5、下列各圖中M時(shí)刻不處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是（）0vtv逆v正M0vtMv正v逆0vtv正v逆M0ntMABCDB隨堂練習(xí)6下列哪種說(shuō)法可以證明反應(yīng)N23H22NH3達(dá)到平衡狀態(tài)A1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)鍵形成B1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)鍵斷裂C1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)鍵斷裂D1個(gè)鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)鍵形成NNNNHHNNNNHHNHNH

AC14CO2C2CO，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)714CO2、14C、14CO有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算基本思路：列出起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量，再根據(jù)題意求解。練習(xí)：2L密閉容器中2molN2和3molH2在一定條件下合成氨氣，平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)與反應(yīng)前壓強(qiáng)之比為4:5，試計(jì)算1N2的轉(zhuǎn)化率；2平衡時(shí)NH3的濃度25％05mol/L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