化学反应速率和限度

第三节化学反应速率和限度第一课时——化学反应速率在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。较慢较快很慢很快石油的形成定向爆破新概念不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。新问题什么是定性？什么是定量？例如：我们学过物理都知道：（1）光的传播速度是很快的；（2）光在空气中的传播速度3×108m/s。定性描述定量描述新问题那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？学科链接在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小v＝△s△t一、化学反应速率1.定义：2.表达式：3.单位：通常用单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量（均取正值）v=ΔtΔc=ΔnvΔtmol/(L.s)=60mol/(L.min)①V是单位时间内c的改变量表示，不是用n的改变量表示②V是表示某段时间内的平均反应速率，非瞬时速率。例题1.在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_________。例题2.一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为_______________。0.3mol/(L·S)0.048mol/(L·min)反应：N2+3H22NH3在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2s内的这个反应的平均率。高温、高压催化剂时间N2H2NH3t=0s2mol/L6mol/L0mol/Lt=2s2mol/LV（B）1mol/L3mol/L思考与发现0.5mol/(L·s)1.5mol/(L·s)1.0mol/(L·s)思考1：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？思考2：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？例题3已知4NH3+5O2=4NO+6H2O,则下列关系式正确的是()A.4/5V（NH3）=V（O2）B.4/5V（NH3）=V（H2O）C.5/6V（O2）=V（H2O）D.4/5V(O2)=V(NO)D例题4反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的化学反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/L·s(2)v(B)=0.6mol/L·s(3)v(C)=0.4mol/L·s(4)v(D)=0.45mol/L·s则该反应速率的快慢顺序为—————————。(1)(4)(2)=(3)新问题对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？■钢铁腐蚀■食物腐坏■炼钢■合成氨经验链接1.在相同条件下，钠和镁同时与水反应，谁反应的更快？为什么？2.你家里的酸奶通常放在什么地方？为什么？反应物本身的性质（内因）温度、催化剂等（外因）二、影响化学反应速率的因素现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大，带火星火柴复燃升高温度，反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度，反应速率减小2H2O2=2H2O+O2实验2－5结论1：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小二、影响化学反应速率的因素现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢MnO2能加快反应速率FeCl3能加快反应速率无催化剂反应较慢实验2－6结论2：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。思考与交流1.请预计大理石（CaCO3）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？二、影响化学反应速率的因素结论3：增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢.2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？结论4：增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）.课堂练习1.在2L的密闭容器中充有2molSO2和一定量的O2，发生下列反应:2SO2+O22SO3;当反应进行到4min时测得此时SO2为0.4mol.那么反应进行到2min时密闭容器中SO2物质的量是（）A.1.6molB.1.2molC.1.6molD.1.2molD思考与交流二、影响化学反应速率的因素SO2、O2结论5：对于气体参加的反应来说，压强增大化学反应速率增大；减小压强，化学反应速率减小HCl、NaOH本质是通过影响c来影响v思考与交流二、影响化学反应速率的因素思考：恒容时，向反应2SO2+O22SO3充入N2气，化学反应速率如何变化？若恒压时向反应2SO2+O22SO3充入N2时化学反应速率又该如何变化？恒温恒容下通入稀有气体，v不变恒温恒压下通入稀有气体，v减少2、下列四种X溶液均能与盐酸反应，其中反应最快的是（）A.10℃20mL3mol/L的X溶液B.20℃30mL2mol/L的X溶液C.20℃10mL4mol/L的X溶液D.10℃10mL2mol/L的X溶液C3、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率加快的是（）A.加热B.滴加少量的硫酸铜溶液C.不用稀硫酸，改用98%浓硫酸D.不用铁片，改用铁粉E.滴加一定量硫酸钠溶液F.增加压强C、E、F课堂练习4.对于反应M+N=P，如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40℃完成反应的10%需要的时间为多少？V(升温后)=340–1010×V(升温前)=27V(升温前)T=54min÷27=2min5.在某温度时,在2L的容器中,XYZ三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图.由图得,该反应的化学方程式为_____________,反应开始至2min,Z的平均反应速率为___________............1.00.80.60.40.2123450.90.70.2minmolXYZX+3Y2Z0.05mol/L·min第三节化学反应的速率和限度第二课时——化学反应限度①2H2+O2=2H2O已知：2mol1mol②2SO2+O22SO3已知：2mol1mol点燃催化剂△2mol?2mol?思考：我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的，那么，在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？由上可知可逆反应进行得不完全，正、逆向反应同时同条件进行。化学反应物不可能全部转化为生成物，存在一定的化学反应限度。其实任何化学反应的进程都有一定的限度（可逆性），反应物不可能完全参加了反应，有些能进行地较彻底（非可逆反应），有些反应是不彻底的，甚至是可逆的（可逆反应）。三、化学反应限度1.可逆反应：在相同条件下能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。N2+3H22NH3催化剂高温高压2SO2+O22SO3催化剂高温Cd+2NiO(OH)+2H2OCd（OH)2+2Ni(OH)2放电充电2H2OH2↑+O2↑电解点燃√×√×14CO2、14C、14CO14CO2+CCO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。三、化学反应限度2.化学平衡的建立：3.化学平衡状态：———-————————————————————————————一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态条件、前提、本质、现象三、化学反应限度3.化学平衡状态：一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态平衡特征：逆等动定变：可逆反应（或可逆过程）：V正=V逆不等于零：平衡时正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡。：平衡时，各组分含量保持恒定：条件改变（T/C/P），平衡移动其中，“等”和“定”判断化学反应是否处于平衡状态的关键1.对于可逆反应M＋NQ达到平衡时，下列说法正确的是（）A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.反应物和生成物的浓度都保持不变D.反应已经停止C课堂练习2.在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是（）A.C的生成速率和C的分解速率相等.B.单位时间内生成1molA同时生成了3molB.C.A、B、C浓度不再变化.D.A、B、C的分子个数之比为1：3：2AC三、化学反应限度4.化学平衡状态的判断：直接速率v(正）=v(逆）浓度不再改变vA（耗）=vA(生）等号一边一生一死，量与系数成正比等号两边同生共死，量与系数成正比各组分的浓度不再变化各组分的n/m/W（n）不再变化2SO2+O22SO3催化剂高温2mol1mol3.以3H2+N22NH3为列分析,判断下列情形是否达到平衡状态?⑴若有1molN2消耗,则有1molN2生成.⑵若有1molN2消耗,则有3molH2生成.⑶若有1molN2消耗,则有2molNH3生成.⑷若有1molN≡N键断裂,则有6molN﹣H键断裂.⑸若有1molN≡N键断裂,则有6molN﹣H键生成.⑹若反应体系中N2、H2、NH3的百分含量不变.⑺反应体系中平均相对分子质量一定.⑻若体系的体积一定,气体的密度一定.⑼若体系的体积一定,气体的压强一定.是否是是是是否是否课堂练习三、化学反应限度4.化学平衡状态的判断：以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例间接压强不变若m+n≠p+q一定若m+n=p+q不一定平均M不变若m+n≠p+q若m+n=p+q一定不一定密度不变若m+n≠p+q若m+n=p+q不一定不一定颜色不变一定课堂练习4.可逆反应2NO22NO+O2在密闭容器中反应，达到化学平衡状态的是（）A.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNO2B.单位时间内生成nmolO2同时生成2nmolNOC.CNO2:CNO:CO2=2:2：1D.混合气体的颜色不再改变F.混合气体的密度不再改变E.混合气体的平均M不再改变H.混合气体个组分的体积分数不再改变ADEH5.3molA和2.5molB混合于2L的密闭容器中发生反应：3A(g)+B(g)aC(g)+2D(g),5min后达到平衡，已知V(c)=0.05mol/(min·L),生成D为1mol.下列选项正确的是（）A.V(A)=0.15mol/(min·L)B.a=2C.平衡时B的转化率为20%D.平衡时压强为起始时的0.8倍C课堂练习×100%AAA(A)的初始浓度-的平衡浓度α=的初始浓度练习：天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为：CH4＋2O2→CO2＋2H2O，C3H8＋5O2→3CO2＋4H2O，现有一套以天然气为燃料的灶具，今改用液化石油气，应采用的正确措施是（）A、减少空气进入量，增大石油气进入量B、增大空气进入量，减少石油气进入量C、减少空气进入量，减少石油气进入量D、增大空气进入量，增大石油气进入量B四、化学反应条件的控制1.燃料充分燃烧的条件是什么？2.提高燃料的燃烧效率的措施