化学必修二 化学反应的速率和限度PPT课件

第二章化学反应与能量第3节化学反应的速率和限度预习课本：P47-49溶洞形成极慢钢铁锈蚀慢食物腐坏快核弹爆炸极快1.概念（2）表示方法：tcmol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1mol/(L·min)或mol/(L·s)（3）单位：一、化学反应速率常用mol·L-1常用s或min用于表示化学反应进程快慢的物理量。（1）定义：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来示。练习1.甲、乙两容器都进行AB的反应，甲容器内每分钟减少4molA，乙容器每分钟减少2molA，则甲、乙两容器中反应速率大小（）A甲快B乙快C相等D无法比较D例1.在N2+3H22NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0.6mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？=0.3mol/(L·s)v(NH3)=△c(NH3)△t=(0.6–0)mol/L2s用N2表示的化学反应速率是多少？用H2表示的化学反应速率是多少？v(N2)=0.15mol/(L·s)v(H2)=0.45mol/(L·s)（4）对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率数值可能不同，但含义相同，即表示整个反应的快慢是相同的。注意：①同一反应可以用不同物质来表示速率，但需要指明具体物质，如ν(NH3)、ν(N2)。例2.在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率v(A)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s),v(C)=amol/(L·s),则该反应的化学方程式为_____________________2A+B=2C（5）化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。即对于反应：aA+bB=cC+dDv(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d△n(A):△n(B):△n(C):△n(D)=a:b:c:d△c(A):△c(B):△c(C):△c(D)=a:b:c:d则该反应速率的快慢顺序为:例3.反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同条件下的反应速率为：(1)ν(A)=0.15mol/(L·min)(2)ν(B)=0.01mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·min)(4)ν(D)=0.45mol/(L·min)(4)(3)=(2)(1)注意:②.比较速率大小时，用同一种物质表示，且单位一致.例4.已知反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g)，经过2min反应，B的浓度减少0.6mol/L，则下列反应速率表示正确的是（）Aν(A)=0.4mol/(L·min)Bv(B):v(C):v(D)=3:2:1C2min末ν(B)=0.3mol/(L·min)Dν(C)=0.3mol/(L·min)B注意：③.化学反应速率指平均速率，不是瞬时速率。④.不用固体或纯液体表示化学反应速率，一定温度下，固体和纯液体（溶剂）的浓度视为常数。2.“三段式”计算方法mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)C0(mol/L)∆c(mol/L)Ct(mol/L)abcdmxnxpxqxa-mxb-nxd+qxc+pxmA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)n0(mol)∆n(mol)nt(mol)例题：把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L密闭容器中，使它们发生如下反应：2X（g）+Y（g）=nZ（g）+2W（g），2min末已生成0.2molW，若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.1mol•L-1•min-1，请计算：（1）2min末时Y的浓度．（3）化学反应方程式中n的值是多少？（2）前2min内用X的浓度变化表示的平均反应速率．(1)c(Y)=0.25mol/L(2)n=4(1)ν(X)=0.05mol/(L·min)将10molA和5molB放入体积为10L的密闭容器内，某温度下发生反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)，在最初2s内，消耗A的平均速率为0.06mol/(L•s).则在2s时，C的物质的量浓度是_________，B的转化率为____________例1.用三段式进行计算，写出解题过程：0.08mol/L8%例2.（v-t图像）某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析：1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率2、该反应的化学方程式为：___________。1.ν(X)=0.025mol/(L·min)ν(Y)=0.075mol/(L·min)ν(Z)=0.05mol/(L·min)X+3Y=2Z3.影响化学反应速率的因素比较下列每组化学反应的速率，并分析引起速率不同的可能原因：①等质量的锌粒分别与等体积的0.1mol/L和1mol/L的硫酸反应；②等量的镁与冷水和热水的反应；③等量的盐酸与CaCO3（块）和CaCO3（粉末）反应；④气体间的反应，增大压强；⑤H2O2的分解反应，一份加入MnO2(S)，一份不加；⑥等量的稀盐酸，分别加入大小相同的锌粒和镁块。(1)影响因素【结论】影响化学反应速率的因素：内因：物质的性质外因：浓度、压强、温度、（固体）表面积、催化剂等。—决定因素对于有气体参与的反应，其他条件不变，增大压强（如果可以增大反应物浓度），化学反应速率加快；①浓度：（不适用于固体和纯液体）其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应加快；②压强：③温度：升高温度，化学反应速率加快；温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。④催化剂：催化剂能改变化学反应的速率通常使用的催化剂能加快化学反应的速率，为正催化剂。体积减小反应物浓度增大反应速率增大A．10sB．大于10sC．小于10sD．无法判断练习1.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)═B(g)+C(g)，若反应物的浓度由2mol•L-1降到0.8mol•L-1需要20s，那么反应物浓度再由0.8mol•L-1降到0.2mol•L-1所需要的时间为（）B例题.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)下列措施对反应速率有什么影响？①.增大压强;②.升高温度;③.加入催化剂;④.恒温恒容条件下，通入O2;⑤.恒温恒容条件下，通入N2;⑥.恒温恒压条件下，通入N21.恒温恒体积条件下,通入与反应无关的气体,压强增大,体积不变,反应物浓度不变,化学反应速率不变.2.恒温恒压条件下,通入与反应无关的气体,压强不变,体积增大,反应物浓度减小,化学反应速率减小.增大增大增大增大减小无明显变化练习1.使H2SO4与过量Zn反应速率下降，但不影响H2的量，可加入()A.Na2CO3(s)B.(NH4)2SO4(S)C.K2SO4(aq)D.H2O(l)CD练习1.将等物质的量的A、B混合于2L密闭容器中发生如下反应：3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)经5分钟后，测得D的浓度为0.5mol/L，c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率是0.1mol/(L·min)求：(1)5min末时A的浓度为(2)B的平均反应速率。(3)x=。(1)0.75mol/L(2)0.05mol/(L.min)(3)22.将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生下列反应：NH4Br(s)⇌NH3(g)+HBr(g)2HBr(g)⇌Br2(g)+H2(g)2min后，测知H2的浓度为0.5mol·L-1,HBr的浓度为4mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，下列速率中正确的是()A.0.5mol·L-1·min-1B.2.5mol·L-1·min-1C.2mol·L-1·min-1D.5mol·L-1·min-1B3.对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是()A.温度B.浓度C.压强D.催化剂C4.用3克块状大理石与30毫升3mol/L盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是：①再加入30毫升3mol/L盐酸；②改用30毫升6mol/L盐酸；③改用3克粉末状大理石;④适当升高温度()A.①②④B.②③④C.①③④D.①②③B5.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大AC(2)从“分子碰撞理论”角度理解①有效碰撞：活化分子：反应物分子间能发生化学反应的碰撞两个条件：a.具有足够高的能量b.有合适的取向能够发生有效碰撞的分子（具有足够高的能量）能量反应过程E1反应物生成物活化分子反应的活化能②活化能：活化分子平均能量高出反应物分子平均能量的部分。活化分子特点：1.能量比反应物分子平均能量高;2.一定条件下，活化分子的百分数一定；3.单位体积内活化分子数越多，有效碰撞频率增大，反应速率越快。能量生成物活化分子反应物活化分子数(n活)反应物分子总数(n总)=活化分子百分数(活%)100%③有效碰撞与反应速率的关系a.浓度增大→单位体积内n总↑T不变，活%不变单位体积内n活增大→有效碰撞频率↑→v↑b.压强增大气体浓度增大反应速率加快气体体积减小注：只适用于有气体参与的反应；无特殊说明，指压缩体积。本质原因c.温度升高单位体积内n总不变T↑，活%↑n活增大→有效碰撞频率↑→v↑(1)温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，而且不受反应物状态的影响。(2)在一般情况下，温度每升高10℃，化学反应速率增大到2～4倍。注：若无特殊说明指正催化剂d.催化剂改变反应途径(历程),使发生反应所需的活化能降低！能量反应物生成物活化分子(1)催化剂只能改变反应速率，不能将不反应变成反应;(2)催化剂有一定的选择性和活化温度;(3)催化剂中毒：催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。催化剂中毒会严重影响反应的顺利进行。e、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。各条件对速率的影响大小是：催化剂温度浓度=压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。例.把除去氧化膜的Mg条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2的产生速率(v)与时间(t)的变化情况如右图所示，•t1~t2速率变化的主要原因是:•t2~t3速率变化的主要原因是:放热反应，体系温度升高vt1t2t3t随着反应的进行，反应物浓度降低[课前检测]将化合物A的蒸气1mol充入0.5L容器中，加热分解：2A（g）B（g）+nC（g），反应到3min时，容器内A的浓度为0.8mol・L-1，测得这段时间内平均反应速率v（C）=0.6mol・L-1・min-1，则n的值为____，v（B）=_________________。30.2mol・L-1・min-1二、化学反应的限度预习课本：P50-51（3min）回答以下问题：1.一个化学反应实际进行时，给定的反应物是否会按化学计量关系完全转变成产物？2.什么是可逆反应？下面这个反应是可逆反应吗？Li(1-x)CoO2+LiC6充电放电LiCoO2+Li(1-x)C61、可逆反应(1)定义同一反应，在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应。H2+I22HI正反应逆反应-化学平衡的研究对象(2)特点:同条件；同进行；同存在。反应不彻底，反应物不能完全转化为产物；反应物与产物共同存在。(1)水的生成（H2+O2）与电解，(2)二次电池的放电与充电，(3)CO2和H2O在植物中通过光合作用合成糖与糖在体内氧化生成CO2和H2O，它们是否属于“可逆反应”？典型的可逆反应有:N2+3H22NH3催化剂高温高压2SO2+O22SO3催化剂高温SO2+H2OH2SO3NH3+H2ONH3·H2O练习：1.14CO2和C在高温条件下进行反应14CO2+C⇌2CO，进行一段时间后达到平衡，反应体系中含有14C的粒子有（）A．14CO2B．14CO2、14