第二章化學(xué)(huàxué)反響與能量第三節(jié)化學(xué)反響(fǎnxiǎng)的速率和限度第一頁，共51頁。1化學(xué)(huàxué)反響有快有慢：第二頁，共51頁。2HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O千分之一秒即完成(wánchéng)H2＋Cl2＝2HCl百分之一秒即完成(wánchéng)救心丹幾分鐘見效(jiànxiào)鋼鐵腐蝕假設(shè)干年煤、石油等化石燃料的形成幾千萬年以上第三頁，共51頁。31、定義(dìngyì)：化學(xué)反響速率用單位(dānwèi)時(shí)間〔如每秒，每分，每小時(shí)〕內(nèi)反響物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示。2、計(jì)算(jìsuàn)式:一、化學(xué)反響速率

(物質(zhì)的量濃度)3、單位：mol/(L·s)或mol·L-1·s-1第四頁，共51頁。4【課堂練習(xí)】1．以下關(guān)于化學(xué)反響速率的說法中，正確的選項(xiàng)是〔〕A．化學(xué)反響速率是化學(xué)反響進(jìn)行快慢程度的物理量B．化學(xué)反響速率通常用單位時(shí)間內(nèi)生成或消耗某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示C．在反響過程中，反響物濃度逐漸變小(biànxiǎo)，所以用反響物表示的化學(xué)反響的速率為負(fù)值D．化學(xué)反響速率越大，那么單位時(shí)間內(nèi)生成物的產(chǎn)量就越大A第五頁，共51頁。5【課堂練習(xí)】2、在N2+3H22NH3反應(yīng)中，自開始至２秒，氨的濃度由０變?yōu)?.6mol/L，則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？=0.3mol/(L·s)v(NH3)=△c(NH3)

△t=(0.6–0)mol/L2s第六頁，共51頁。6【思考】反響速率是瞬時(shí)速率還是平均速率？〔4〕化學(xué)反響速率的特點(diǎn)：①在同一個(gè)反響中，可以用反響物或生成物來表示反響速率?；瘜W(xué)反響速率是一段時(shí)間內(nèi)的速率，且均為值。②化學(xué)反響速率適用于和。注意：對于固體和純液體(yètǐ)的濃度可視為常數(shù)，故一般不用純液體(yètǐ)或固體來表示化學(xué)反響速率。平均(píngjūn)正溶液(róngyè)氣體第七頁，共51頁。7【課堂練習(xí)3】在2L密閉容器中，某氣體反響物在2s內(nèi)由8mol變?yōu)?.2mol，用此反響物表示(biǎoshì)該反響的平均反響速率為〔〕A.0.4mol〔L·s〕－1B.0.3mol〔L·s〕－1C.0.2mol〔L·s〕－1D.0.1mol〔L·s〕－1C第八頁，共51頁。8【課堂練習(xí)4】反響：2SO2＋O22SO3在1L的密閉容器(róngqì)中進(jìn)行，1分鐘后，測得SO3的物質(zhì)的量增加了0.6mol，求SO3、SO2、O2的平均反響速率及速率之比。【思考】同一化學(xué)反響中，可以用反響物或生成物來表示反響速率，用不同的物質(zhì)表示其反響速率時(shí)，數(shù)值相同(xiānɡtónɡ)嗎？意義相同(xiānɡtónɡ)嗎？第九頁，共51頁。9〔4〕化學(xué)反響速率的特點(diǎn)：③對于同一化學(xué)反響，在相同的反響時(shí)間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來表示(biǎoshì)其反響速率，其數(shù)值可能，但這些不同的數(shù)值表示(biǎoshì)的都是同一個(gè)反響的速率。因此，表示(biǎoshì)化學(xué)反響的速率時(shí)，必須指明是用哪種物質(zhì)表示(biǎoshì)的反響速率。不同(bùtónɡ)④速率(sùlǜ)之比=之比=之比=之比。物質(zhì)的量變化系數(shù)濃度變化量第十頁，共51頁。10【練習(xí)】反響4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器(róngqì)中進(jìn)行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反響的平均反響速率用NO來表示為多少？假設(shè)用O2的濃度變化來表示(biǎoshì)此反響速率是多少？假設(shè)用NH3來表示(biǎoshì)呢?v(NO)=0.002mol/〔L·s〕v(O2)=0.0025mol/〔L·s〕v(NH3)=0.002mol/〔L·s〕第十一頁，共51頁。11【課堂練習(xí)5】在一定條件下，mA+nB=pC的反響中，各物質(zhì)的化學(xué)反響速率(sùlǜ)為V(A)=amol·L-1·s-1,V(B)=a/2mol·L-1·s-1,V(C)=amol·L-1·s-1,那么該反響的化學(xué)方程式是。2A+B=2C第十二頁，共51頁。12【能力(nénglì)提升】那么該反響速率(sùlǜ)的快慢順序?yàn)?反響A+3B=2C+2D在四種(sìzhǒnɡ)不同條件下的反響速率為：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·min)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)(1)>(4)>(3)>(2)反思:比較反響的快慢,應(yīng)取同一參照物且單位要一致。第十三頁，共51頁。13【思考】在相同(xiānɡtónɡ)條件下，等質(zhì)量〔金屬顆粒大小相同(xiānɡtónɡ)〕的以下金屬與等量1mol/L鹽酸反響時(shí)，速率最快的是〔〕A鎂B鋁C鈉D鐵二、影響化學(xué)反響(fǎnxiǎng)速率的因素〔1〕內(nèi)因是主要因素化學(xué)(huàxué)反響速率是由反響物的性質(zhì)決定的。C第十四頁，共51頁。14〔2〕外部因素對化學(xué)(huàxué)反響速率的影響第十五頁，共51頁。15實(shí)驗(yàn)(shíyàn)2－6現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑氣泡冒出速率(sùlǜ)增大氣泡冒出速率(sùlǜ)增大有氣泡冒出，較慢MnO2能加快反響速率FeCl3能加快反響速率無催化劑反響較慢〔2〕外部因素:第十六頁，共51頁。16〔2〕外部(wàibù)因素:實(shí)驗(yàn)(shíyàn)2－5現(xiàn)象結(jié)論熱水中常溫冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大(zēnɡdà)，帶火星火柴復(fù)燃升高溫度，反響速率增大有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，反響速率減小2H2O2=2H2O

+O2第十七頁，共51頁。17規(guī)律：當(dāng)其它(qítā)條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反響速率增大。降低溫度，化學(xué)反響速率減小。實(shí)驗(yàn)測得，溫度每升高10度，化學(xué)反響速率通常增大原來的2～4倍。注意：溫度對反響速率的影響不受反響物狀態(tài)的限制〔無論放熱反響還是吸熱反響〕?！?〕溫度對化學(xué)(huàxué)反響速率的影響第十八頁，共51頁。18規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反響的速率。有的催化劑能加快化學(xué)反響的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學(xué)反響速率，叫負(fù)催化劑。在實(shí)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(zhì)而明顯下降甚至(shènzhì)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(xué)反響(fǎnxiǎng)速率的影響第十九頁，共51頁。19規(guī)律：當(dāng)其它(qítā)條件不變時(shí)，增大反響物的濃度，化學(xué)反響速率增大。減小反響物的濃度，化學(xué)反響速率減慢。〔3〕濃度對化學(xué)反響(fǎnxiǎng)速率的影響〔4〕壓強(qiáng)：對于氣體參加的反響，增大壓強(qiáng)〔通過縮小容器的體積(tǐjī)實(shí)現(xiàn)〕，化學(xué)反響速率。對于氣體參加的反響來說，增大壓強(qiáng)，可以使單位體積(tǐjī)內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大，實(shí)際上相當(dāng)于增大了氣體反響物的濃度。注意：濃度是對溶液和氣體而言。改變純固體或純液體的量，反響速率幾乎不變。加快第二十頁，共51頁。20〔5〕其它因素對化學(xué)反響(fǎnxiǎng)速率的影響a.反響物的狀態(tài)：一般來說，配成溶液或反響物是氣體，都能增大反響物之間的接觸時(shí)機(jī)，有利于加快反響速率。b.固體外表積：一般來說，顆粒越小，與其他(qítā)物質(zhì)接觸面積越大，反響速率越快。c.光、超聲波、磁場等也會影響某些反響速率。第二十一頁，共51頁。21練習(xí)：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生以下反響：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。假設(shè)(jiǎshè)最初參加的A和B都是4mol，在前10sA的平均反響速率為0.12mol/(L·s)，那么10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量為。第二十二頁，共51頁。222.某溫度時(shí)在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如下(rúxià)圖。由圖中數(shù)據(jù)分析：1、反響開始2min內(nèi)的X、Y、Z的化學(xué)反響速率2、該反響的化學(xué)方程式為：___________。第二十三頁，共51頁。233.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(biànhuà)如圖,分析其原因:第二十四頁，共51頁。244.為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反響的反響速率，一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定反響中生成的CO2氣體體積隨反響時(shí)間變化的情況，繪制如圖曲線(qūxiàn)。請分析討論以下問題。〔1〕在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的時(shí)間段里,反響速率最大的是__________時(shí)間段，收集(shōují)到氣體最多的是_________時(shí)間段。〔2〕試分析三個(gè)時(shí)間段里，反響速率不同(bùtónɡ)的可能原因(該反響是放熱反響)。〔3〕在t4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？⑵開始時(shí)C(H+)大,該反響的反響速率大;t1—t2由于反響放熱溫度升高,所以速率迅速增大;最后是因?yàn)镃(H+)減小了，反響速率減慢.第二十五頁，共51頁。25練習(xí)5：在25℃時(shí)，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反響進(jìn)行到2s時(shí)收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反響又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。假設(shè)不考慮體積(tǐjī)變化，那么：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反響速率為；(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反響速率為；(3)前2s與后4s比較，反響速率較快，其原因可能。mol/L·smol/L·s前2s前2s時(shí)段鹽酸(yánsuān)濃度比后4s時(shí)段大第二十六頁，共51頁。26第二章化學(xué)(huàxué)反響與能量第三節(jié)化學(xué)反響(fǎnxiǎng)的速率和限度第二十七頁，共51頁。27思考(sīkǎo)？我們知道在化學(xué)反響中，反響物之間是按照化學(xué)方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反響的，那么(nàme)，在實(shí)際反響中，反響物能否按相應(yīng)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？§氯水是氯氣(lǜqì)的水溶液，氯氣(lǜqì)能與水反響，而且這是一個(gè)可逆反響。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Cl2能與H2O發(fā)生可逆反應(yīng)：Cl2+H2OHClO+HCl第二十八頁，共51頁。28H2+I22HI

正反應(yīng)逆反應(yīng)什么(shénme)叫做可逆反響？在同一條件下,既向正反響方向(fāngxiàng)進(jìn)行,同時(shí)又向逆反響方向(fāngxiàng)進(jìn)行的反響.典型(diǎnxíng)的可逆反響有:N2+3H22NH3催化劑高溫高壓2SO2+O22SO3催化劑高溫

SO2

+H2O

H2SO3NH3+H2O

NH3·H2O啟示:化學(xué)反響是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反響是不徹底的，甚至是可逆的。第二十九頁，共51頁。29N2+H2NH3在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3molH2(適宜催化劑)，能發(fā)生(fāshēng)什么反響？〔1〕開始(kāishǐ)時(shí)c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0開始階段有什么(shénme)特征？只有正反響，v(逆)=0催化劑N2+3H22NH3高溫第三十頁，共51頁。30N2+H2NH3〔2〕瞬間(shùnjiān)后c(N2)、c(H2)變小,c(NH3)≠0瞬間(shùnjiān)過后有什么特征？正逆反響(fǎnxiǎng)都進(jìn)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(zhì)的濃度到達(dá)一個(gè)特定值。一定時(shí)間段內(nèi)有什么特征？v(正)=v(逆)

≠0N2+H2NH3第三十一頁，共51頁。31由于v(正)=v(逆)≠0，雖然正、逆反響都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分(bǎifēn)含量、濃度都不會發(fā)生變化.從外表上看，反響(fǎnxiǎng)好象“停止〞。

可逆反響的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究(yánjiū)的化學(xué)平衡狀態(tài)。第三十二頁，共51頁。32反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時(shí)間（t）0(1)0~t1：v(正)>v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡(pínghéng)狀態(tài)N2+3H22NH3催化劑高溫高壓交流(jiāoliú)與討論第三十三頁，共51頁。331、定義(dìngyì)在一定條件下的可逆反響(fǎnxiǎng)中，當(dāng)正反響(fǎnxiǎng)速率和逆反響(fǎnxiǎng)速率相等，反響(fǎnxiǎng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。前提(qiántí)〔適用范圍〕：可逆反響內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)

≠0外在標(biāo)志：反響混合物中各組分的濃度保持不變二、化學(xué)平衡狀態(tài)第三十四頁，共51頁。342、化學(xué)平衡狀態(tài)(zhuàngtài)的特征(３)動：動態(tài)平衡〔v(正)=v(逆)≠0〕(2)等：v(正)=v(逆)

(４)定：反響(fǎnxiǎng)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(gǎibiàn)，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。(１)逆第三十五頁，共51頁。35此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候到達(dá)了這個(gè)反響的限度?此時(shí)(cǐshí)的反響是否停止了？此時(shí)(cǐshí)為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?某溫度和壓強(qiáng)下的密閉(mìbì)容器中,2SO2+O22SO3△催化劑時(shí)間（min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9第三十六頁，共51頁。36練習(xí)可逆反響到達(dá)平衡(pínghéng)的重要特征〔〕B.正、逆反響速率都為零D.正、逆反響的速率相等D對于可逆反響M＋NQ到達(dá)(dàodá)平衡狀態(tài)時(shí)，以下說法正確的選項(xiàng)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(bǎochí)不變D.反響已經(jīng)停止C第三十七頁，共51頁。37以下說法可以證明反響N2+3H22NH3已達(dá)平衡(pínghéng)狀態(tài)的是()A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵斷裂C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵形成A、C隨堂練習(xí)(liànxí)第三十八頁，共51頁。38在一定溫度下,可逆反響A(g)+3B(g)2C(g)到達(dá)平衡的標(biāo)志是〔〕A.A的生成速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生3nmolBC.A、B、C的濃度(nóngdù)不再變化D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2C14CO2+CCO，到達(dá)(dàodá)化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。14CO2、14C、14CO第三十九頁，共51頁。393、化學(xué)平衡(huàxuépínghéng)狀態(tài)的判定對于可逆反響mA(g)nB(g)+pC(g)在一定條件(tiáojiàn)下到達(dá)平衡狀態(tài)有以下幾個(gè)標(biāo)志(1)A的生成速率(sùlǜ)和分解速率(sùlǜ)相等(2)單位時(shí)間生成nmolB和pmolC的同時(shí)，生成mmolA〔3〕A、B、C的物質(zhì)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第四十頁，共51頁。40練習(xí):在密閉容器(róngqì)中充入4molHI,在一定溫度下,反響2HI(g)H2(g)+I2(g)到達(dá)平衡時(shí),有30%的HI分解,那么平衡時(shí)混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量為多少,混合氣體總物質(zhì)的量為多少?第四十一頁，共51頁。41

化學(xué)平衡計(jì)算的一般(yībān)步驟:“三步曲〞2.找出各物質(zhì)(wùzhì)的起始量轉(zhuǎn)化量平衡量3根據(jù)(gēnjù)條件列式反響物的轉(zhuǎn)化率第四十二頁，共51頁。42在合成氨工業(yè)中,由amol氮?dú)?dànqì),bmol氫氣混合反響到達(dá)平衡,有cmol氨氣生成,那么氨氣在反響混合物中所占的體積分?jǐn)?shù)為c/(a+b-c)×100%第四十三頁，共51頁。43定義：可逆反響中，舊化學(xué)平衡(huàxuépínghéng)的破壞，新化學(xué)平衡(huàxuépínghéng)建立過程叫做化學(xué)平衡(huàxuépínghéng)的移動。V正≠V逆V正=V逆≠0條件(tiáojiàn)改變平衡(pínghéng)1不平衡(pínghéng)平衡(pínghéng)2建立新平衡破壞舊平衡V正=V逆≠0一定時(shí)間§影響化學(xué)平衡的條件一、化學(xué)平衡的移動V正>V逆平衡向正反響方向移動V正=

V逆平衡不移動V正<V逆平衡向逆反響方向移動第四十四頁，共51頁。44探究(tànjiū)實(shí)驗(yàn)1FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl〔黃色〕〔無色(wúsè)〕〔紅色〕〔無色(wúsè)〕現(xiàn)象(xiànxiàng):向第一支試管里參加幾滴FeCl