1、第二章化學(xué)反應(yīng)與能量,第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的 速率和限度,化學(xué)反應(yīng)有快有慢：,請用“很快、較快、較慢、很慢”描述反應(yīng)快慢程度,爆炸,牛奶變質(zhì),鐵棒生銹,溶洞形成,很快,較快,較慢,很慢,思考：定性描述,HClNaOHNaClH2O,千分之一秒即完成,H2Cl22HCl,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,1、 含義：,濃度常用mol.L-1，時間常用s，min。,3 、單位：,2、數(shù)學(xué)表達(dá)式為：,一、化學(xué)反應(yīng)速率,通常用單位時間內(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）來表示。,mol/(Lmin)或mol/(Ls),定量描述,

2、【課堂練習(xí)】1下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中，正確的是（ ） A化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量 B化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)生成或消耗某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示 C在反應(yīng)過程中，反應(yīng)物濃度逐漸變小，所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)的速率為負(fù)值 D化學(xué)反應(yīng)速率越大，則單位時間內(nèi)生成物的產(chǎn)量就越大,A,【課堂練習(xí)】,= 0.3mol/(Ls),v (NH3) =,=,【思考】反應(yīng)速率是瞬時速率還是平均速率？ （4）化學(xué)反應(yīng)速率的特點： 在同一個反應(yīng)中，可以用反應(yīng)物或生成物來表示反應(yīng)速率。 化學(xué)反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的 速率，且均為 值。 化學(xué)反應(yīng)速率適用于 和 。 注意：對于固體和純液體的濃度可

3、視為常數(shù)，故一般不用純液體或固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。,平均,正,溶液,氣體,【課堂練習(xí)3】在2L密閉容器中，某氣體反應(yīng)物在2s內(nèi)由8mol變?yōu)?.2mol，用此反應(yīng)物表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為（ ） A. 0.4 mol（Ls）1 B. 0.3 mol（Ls）1 C. 0.2 mol（Ls）1 D. 0.1 mol（Ls）1,C,【課堂練習(xí)4 】 已知反應(yīng)： 2SO2O2 2SO3在1L的密閉容器中進(jìn)行，1分鐘后，測得SO3的物質(zhì)的量增加了0.6 mol，求SO3、SO2、O2的平均反應(yīng)速率及速率之比。,【思考】同一化學(xué)反應(yīng)中，可以用反應(yīng)物或生成物來表示反應(yīng)速率，用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時，

4、數(shù)值相同嗎？意義相同嗎？,（4）化學(xué)反應(yīng)速率的特點： 對于同一化學(xué)反應(yīng)，在相同的反應(yīng)時間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來表示其反應(yīng)速率，其數(shù)值可能 ，但這些不同的數(shù)值表示的都是 同一個反應(yīng)的速率。 因此，表示化學(xué)反應(yīng)的速率時，必須指明是用哪種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率。,不同,速率之比= 之比= 之比= 之比。,物質(zhì)的量變化,系數(shù),濃度變化量,【練習(xí)】反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO 的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少？,若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少？ 若用NH3 來表示呢?,v(NO)=0.002mol/（Ls）,v(O2

5、)=0.0025mol/（Ls）,v(NH3)=0.002mol/（Ls）,【課堂練習(xí)5】,在一定條件下，mA+nB=pC的反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為V(A)=amolL-1s-1, V(B)=a/2molL-1s-1, V(C)=amolL-1s-1, 則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。,2A+B=2C,【能力提升】,則該反應(yīng)速率的快慢順序為:,反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：,(1)(A)=0.3mol/(Ls ),(2) (B)=0.6mol/(Lmin),(3) (C)=0.4mol/(Ls),(4) (D)=0.45mol/(Ls),(1)(4)(3

6、)(2),反思:比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一參照物且單位要一致。,【思考】在相同條件下，等質(zhì)量（金屬顆粒大小相同）的下列金屬與等量1mol/L 鹽酸反應(yīng)時，速率最快的是（ ） A 鎂 B 鋁 C 鈉 D 鐵,二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,C,影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件：,影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件,內(nèi)因,外因,反應(yīng)物本身的性質(zhì),？,（2）外部因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實驗26,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,無催化劑 反應(yīng)較慢,（2）外部因素:,（2）外部因素:,實驗25,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

7、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,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。 實驗測得，溫度每升高10度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的24倍。 注意：溫度對反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制（無論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)）。,（1）溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。 有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫負(fù)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(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

8、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)反應(yīng)速率的影響,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。,（3）濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,（4）壓強：對于氣體參加的反應(yīng)，增大壓強（通過縮小容器的體積實現(xiàn)），化學(xué)反應(yīng)速率 。 對于氣體參加的反應(yīng)來說，增大壓強，可以使單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大，實際上相當(dāng)于增大了氣體反應(yīng)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，反應(yīng)速率幾乎不變。,加快,（5）其它因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,a.反應(yīng)物的狀態(tài)：一般來說，配成溶液或反應(yīng)物是氣體，

9、都能增大反應(yīng)物之間的接觸機會，有利于加快反應(yīng)速率。 b.固體表面積：一般來說，顆粒越小，與其他物質(zhì)接觸面積越大，反應(yīng)速率越快。 c.光、超聲波、磁場等也會影響某些反應(yīng)速率。,練習(xí)： 1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)： 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol，在前10s A 的平均反應(yīng)速率為0.12mol/(Ls)，則10s時，容器中B的物質(zhì)的量為 。,3.2mol,2.某溫度時在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)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(yīng)開始2min內(nèi)的X、Y、Z的化學(xué)反應(yīng)速率 2、該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。,3.把鎂

10、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:,4.為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率，一位同學(xué)通過實驗測定反應(yīng)中生成的CO2氣體體積隨反應(yīng)時間變化的情況，繪制如圖曲線。請分析討論以下問題。,（1）在0t1、t1t2、t2t3各相同的時間段里,反應(yīng)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(yīng)速率不同的可能原因(該反應(yīng)是放熱反應(yīng))。,（3）在t4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？,開始時C(H+)大,該反應(yīng)的反應(yīng)速率大; t1t2由于反應(yīng)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(yīng)速率減慢.,練習(xí)5：在25時，向

11、100mL含HCl 14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則： (1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為 ； (2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為 ； (3)前2s與后4s比較，反應(yīng)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,第二章化學(xué)反應(yīng)與能量,第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的 速率和限度,思考？,我們知道在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按照化學(xué)方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的，那么，在實際反應(yīng)中，反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物

12、呢？, 氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應(yīng)，而且這是一個可逆反應(yīng)。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(yīng)？,在同一條件下,既向正反應(yīng)方向進(jìn)行, 同時又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng).,典型的可逆反應(yīng)有:,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。,N2 + H2 NH3,在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和 3mol H2 (合適催化劑)，能發(fā)生什么反應(yīng)？,（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(yīng)，v(逆)

13、=0,N2 + H2 NH3,（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(yīng)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)的濃度達(dá)到一個特定值。,一定時間段內(nèi)有什么特征？,v(正)= v(逆) 0,N2 + H2 NH3,由于v(正)= v(逆) 0，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會發(fā)生變化.,從外表上看，反應(yīng)好象“停止”。,可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。,(1)0t1：v(正)v(逆),(2)t1： v(正)=v(逆),平衡狀態(tài)

14、,交流與討論,1、定義,在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,前提（適用范圍）：可逆反應(yīng),內(nèi)在本質(zhì)：v(正)= v(逆) 0,外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分 的濃度保持不變,二、化學(xué)平衡狀態(tài),2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,()動：動態(tài)平衡（v(正)= v(逆) 0）,(2)等：v(正)= v(逆),()定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。,()變：條件改變，原平衡被破壞，在新 的條件下建立新的平衡。,()逆,此條件下進(jìn)行到什么時候達(dá)到了這個反應(yīng)的限度? 此時的反應(yīng)是否停止了？ 此時為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?,某溫度和壓

15、強下的密閉容器中,2SO2+O2 2SO3,練習(xí) 可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（） A.反應(yīng)停止了 B.正、逆反應(yīng)速率都為零 C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等 D.正、逆反應(yīng)的速率相等,D,對于可逆反應(yīng)MN Q達(dá)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Q C. M、N、Q的濃度都保持不變 D. 反應(yīng)已經(jīng)停止,C,下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( ) A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成 B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂 C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂 D.1個NN鍵斷裂的同時,有

16、6個NH鍵形成,A、C,隨堂練習(xí),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.A的生成速率與C分解的速率相等 B.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生3nmolB C.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 + C CO，達(dá)到化學(xué)平衡后， 平衡混合物中含14C的粒子有 。,14CO2、14C、14CO,3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定,對于可逆反應(yīng)m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個標(biāo)志,(1)A的生成速率和分解速率相等,(2)單位時間生成n mol B和p mol C的同時，生成m m

17、ol A,（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,練習(xí): 在密閉容器中充入4mol HI,在一定溫度下,反應(yīng) 2HI (g) H2 (g)+I2 (g) 達(dá)到平衡時,有30%的HI分解,則 平衡時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?,化學(xué)平衡計算的一般步驟: “三步曲”,1.寫出有關(guān)平衡的化學(xué)方程式,2.找出各物質(zhì)的 起始量 轉(zhuǎn)化量 平衡量,3 根據(jù)已知條件列式,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,在合成氨工業(yè)中,由a mol氮氣, b mol氫氣混合反應(yīng)達(dá)到平衡,有 c mol 氨氣生成,則氨氣在反應(yīng)混合物中所占的體積分?jǐn)?shù)為

18、,c / (a+b-c) 100%,定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)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(xué)平衡的條件 一、化學(xué)平衡的移動,V正 V逆 平衡向正反應(yīng)方向移動,V正 = V逆 平衡不移動,V正 V逆 平衡向逆反應(yīng)方向移動,探究實驗1 FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl,（黃色） （無色） （紅色） （無色）,現(xiàn)象:,向第一支試管里加入幾滴 FeCl3 溶液，顏色加深。 向第二支試管里加入幾滴 KSCN 溶液，顏色加深。,1、濃度對化學(xué)平衡的影響,1、濃度對化學(xué)平衡的影響,分析,t1,t2,t3,應(yīng)用,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動；,結(jié)論,在生產(chǎn)上，往往采用增大容易取得的或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分利用。,2SO2 + O2 2SO3,增大反應(yīng)物的濃度對化學(xué)平衡的影響,【思考練習(xí)】,1、 Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+ 往該