化學：《化學反應的速率和限度》課件29（45張PPT）（人教版必修2）
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,歡迎進入化學課堂,第三節(jié)化學反應的速率和限度,化學反應有快有慢：,HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O,千分之一秒即完成,H2＋Cl2＝2HCl,百分之一秒即完成,救心丹,幾分鐘見效,鋼鐵腐蝕,若干年,煤、石油等化石燃料的形成,幾千萬年以上,定義：,化學反應速率用單位時間（如每秒，每分，每小時）內反應物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示。,計算式:,一、化學反應速率,(物質的量濃度),練習鞏固,=0.3mol/(Ls),v(NH3)=,=,例題：反應4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器中進行，30秒后，NO的物質的量增加了0.3mol，此反應的平均反應速率用NO來表示為多少？,問題1：若用O2的濃度變化來表示此反應速率是多少？若用NH3來表示呢?,問題2：此反應化學反應速率用不同物質表示為什么數(shù)值不同？數(shù)值上有何規(guī)律？,v(NO)=0.002mol/Ls,v(O2)=0.0025mol/Ls,v(NH3)=0.002mol/Ls,化學反應速率的特點—,①同一反應，可用不同物質在單位時間內濃度的變化來表示，但必須指明是用哪種反應物或哪種生成物來表示。②用不同物質在單位時間內濃度變化表示時，速率比等于方程式中的系數(shù)比③均取正值，且是某一段時間內的平均速率。,練習,向一個容積為1L的密閉容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定條件下反應,2S末,測得容器內有0.8moLSO2,求2S內SO2,O2,SO3的反應速率和反應速率比.,練習2,在一定條件下，mA+nB=pC的反應中，各物質的化學反應速率為V(A)=amolL-1s-1,V(B)=a/2molL-1s-1,V(C)=amolL-1s-1,則該反應的化學方程式是。,2A+B=2C,練習,則該反應速率的快慢順序為:,反應A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應速率為：,(1)ν(A)=0.3mol/(Ls),(2)ν(B)=0.6mol/(Ls),(3)ν(C)=0.4mol/(Ls),(4)ν(D)=0.45mol/(Ls),,(1)>(4)>(2)=(3),反思:比較反應的快慢,應取同一參照物,在相同條件下,等質量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L鹽酸反應時,速率最快的是A鎂B鋁C鈉D鐵,二、影響化學反應速率的因素,化學反應速率是由反應物的性質決定的;內因是主要因素,外因因素:,實驗2－5,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,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度，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。,（1）溫度對化學反應速率的影響,實驗2－6,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,外因因素:,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。催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質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。,（2）催化劑對化學反應速率的影響,,規(guī)律：當其它條件不變時，增大反應物的濃度，化學反應速率增大。減小反應物的濃度，化學反應速率減慢。,（3）濃度對化學反應速率的影響,規(guī)律：當其它條件不變時，增大固體反應物的表面積，化學反應速率增大。減小固體反應物的表面積，化學反應速率減慢。,（4）固體反應物的表面積對化學反應速率的影響,（5）其他條件對化學反應速率的影響,練習：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應速率為0.12mol/(Ls)，則10s時，容器中B的物質的量為。,3.2mol,某溫度時在2L容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：1、反應開始2min內的X、Y、Z的化學反應速率2、該反應的化學方程式為：___________。,把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生氫氣的速率變化如圖,分析其原因:,為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應的反應速率，一位同學通過實驗測定反應中生成的CO2氣體體積隨反應時間變化的情況，繪制如圖曲線。請分析討論以下問題。,（1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的時間段里,反應速率最大的是__________時間段，收集到氣體最多的是_________時間段。,（2）試分析三個時間段里，反應速率不同的可能原因(該反應是放熱反應)。,（3）在t4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？,⑵開始時C(H+)大,該反應的反應速率大;t1—t2由于反應放熱溫度升高,所以速率迅速增大;最后是因為C(H+)減小了，反應速率減慢.,練習：在25℃時，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應進行到2s時收集到氫氣1.12L(標況)，之后反應又進行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內用FeCl2表示的平均反應速率為；(2)后4s內用HCl表示的平均反應速率為；(3)前2s與后4s比較，反應速率較快，其原因可能。,0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大,第三節(jié)化學反應的速率和限度,思考？,我們知道在化學反應中，反應物之間是按照化學方程式中的系數(shù)比進行反應的，那么，在實際反應中，反應物能否按相應的計量關系完全轉化為生成物呢？,氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應，而且這是一個可逆反應。請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,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:,啟示:化學反應是有限度的，有些能進行地較徹底，有些反應是不徹底的，甚至是可逆的。,N2+H2NH3,,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？,（1）開始時c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0,開始階段有什么特征？,只有正反應，v(逆)=0,N2+H2NH3,（2）瞬間后c(N2)、c(H2)變小,c(NH3)≠0,瞬間過后有什么特征？,,正逆反應都進行，v(逆)≠0，v(正)>v(逆),,（3）c(N2)、c(H2)逐漸變小，c(NH3)逐漸增大，三種物質的濃度達到一個特定值。,一定時間段內有什么特征？,v(正)=v(逆)≠0,N2+H2NH3,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)。,(1)0~t1：v(正)>v(逆),(2)t1：v(正)=v(逆),平衡狀態(tài),,交流與討論,1、定義,在一定條件下的可逆反應中，當正反應速率和逆反應速率相等，反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,前提（適用范圍）：可逆反應,內在本質：v(正)=v(逆)≠0,外在標志：反應混合物中各組分的濃度保持不變,二、化學平衡狀態(tài),,2、化學平衡狀態(tài)的特征,(３)動：動態(tài)平衡（v(正)=v(逆)≠0）,(2)等：v(正)=v(逆),(４)定：反應混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。,(５)變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。,(１)逆,,此條件下進行到什么時候達到了這個反應的限度?此時的反應是否停止了？此時為何3種物質的濃度保持不變?,某溫度和壓強下的密閉容器中,2SO2+O22SO3,,練習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,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,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,隨堂練習,在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡的標志是（）A.A的生成速率與C分解的速率相等B.單位時間內生成nmolA,同時生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2,C,14CO2+CCO，達到化學平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。,14CO2、14C、14CO,3、化學平衡狀態(tài)的判定,對于可逆反應mA(g)nB(g)+pC(g)在一定條件下達到平衡狀態(tài)有以下幾個標志,(1)A的生成速率和分解速率相等,(2)單位時間生成nmolB和pmolC的同時，生成mmolA,（3）A、B、C的物質的量不再改變,（4）A、B、C的濃度不再改變,（5）A、B、C的百分含量不再改變,練習:在密閉容器中充入4molHI,在一定溫度下,反應2HI(g)H2(g)+I2(g)達到平衡時,有30%的HI分解,則平衡時混合氣體中氫氣的物質的量為多少,混合氣體總物質的量為多少?,,化學平衡計算的一般步驟:“三步曲”,1.寫出有關平衡的化學方程式,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,在合成氨工業(yè)中,由amol氮氣,bmol氫氣混合反應達到平衡,有cmol氨氣生成,則氨氣在反應混合物中所占的體積分數(shù)為,c/(a+b-c)100%,定義：可逆反應中，舊化學平衡的破壞，新化學平衡建立過程叫做化學平衡的移動。,V正≠V逆,V正=V逆≠0,,條件改變,,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,V正=V逆≠0,一定時間,影響化學平衡的條件一、化學平衡的移動,V正>V逆平衡向正反應方向移動,V正=V逆平衡不移動,V正
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