高一化学必修2-化学反应速率与限度

必修2专题2第一单元化学反应速率和限度一.化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率的概念（1）定义：化学反应速率是用_________________内_________________或________________来表示。反应物浓度的减少生成物浓度的增加（2）表达式：△cV=———△t单位时间（3）常用单位：mol·(L·min)－1或mol·(L·s)－125℃时，一份双氧水样品经过2min，H2O2的浓度从5×10－2mol·L－1下降到3×10－2mol·L－1，则该双氧水在这2min中分解的平均速率约为_____。解：5×10－2mol·L－1－3×10－2mol·L－1V=—————————————2min=1.0×10－2mol·(L·min)－1练习1已知反应2SO2＋O22SO3在10L的密闭容器中进行，半分钟后，测得SO3的物质的量增加了0.5mol，求SO3的平均反应速率。解：0.5mol/10LV=————————=0.1mol·(L·min)－10.5min练习2反应4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的反应速率用NO来表示为多少？1.若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？2.v(NO)=0.002mol/(L·s)与v(O2)=0.0025mol/(L·s)是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/（L·s）v(O2)=0.0025mol/(L·s)练习3（4）有关化学反应速率的几点注意①化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。②对于同一化学反应，在相同的反应时间内，可以用不同的物质来表示的化学反应速率，但数值可能是不同的。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。③同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。即：对于反应aA＋bB==cC＋dD有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)＝a︰b︰c︰d④固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。已知反应A+3B==2C+D在某一段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/(L·min)，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（）A.0.5mol/(L·min)B.1mol/(L·min)C.2mol/(L·min)D.3mol/(L·min)练习4C反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(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)比较反应速率大小时，不能只看数值的大小，还要将反应速率换算为用同一种物质表示才能进行比较。练习5起始物质的量/mol：0.40.80变化的物质的量/mol：0.060.180.122min后物质的量/mol：0.340.620.12V(H2)=0.045mol·(L·min)-1或0.045mol／(L·min)V(N2)=0.015mol·(L·min)-1V(NH3)=0.03mol·(L·min)-1V(N2)︰V(H2)︰V(NH3)=1︰3︰2在2L容积不变的容器中，发生N2＋3H22NH3的反应。现通入0.8molH2和0.4molN2,2min后生成了0.12molNH3，求V(H2)、V(N2)、V(NH3)。解：N2+3H22NH3练习6某温度下，物质的量浓度均为1mol/L的两种气体X2、和Y2在密闭容器中反应生成气体Z。达到平衡后，c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,该反应的化学方程式是（）A.X2+2Y2==2ZB.2X2+Y2==2ZC.3X2+Y2==2ZD.X2+3Y2==2ZC练习7在2L容积不变的容器中，发生N2+3H2==2NH3的反应。现通入4molH2和4molN2,用H2表示的反应速率为0.12mol／(L·s)，则10s后容器中N2的物质的量是（）A.1.6molB.2.8molC.3.2molD.3.6molC练习82、外界条件对化学反应速率的影响决定化学反应速率的因素：反应物本身的性质化学反应速率还受外界条件的影响2、外界条件对化学反应速率的影响实验方案实验现象结论实验一：取2只试管，各加入5mL4%的过氧化氢溶液，分别滴入几滴洗涤剂，用水浴加热其中1支试管实验二：取2只试管，各加入5mL4%的过氧化氢溶液，往其中1支试管中加入少量二氧化锰粉末实验三：取2只试管，各加入5mL2%、6%、12%的过氧化氢溶液，分别滴入几滴0.2mol·L－1氯化铁溶液水浴加热产生气泡快加入二氧化锰粉末产生气泡快加热能加快反应速率使用催化剂能加快反应速率浓度大的产生气泡快增大反应物的浓度能加快反应速率2、外界条件对化学反应速率的影响（1）浓度对化学反应速率的影响增大反应物的浓度可以增大化学反应速率（2）压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应：增大压强，可以增大化学反应速率。减小压强，可以减小化学反应速率。如果反应物是固体、液体、溶液时，改变压强对反应速率没有影响。（3）温度对化学反应速率的影响升高温度，可以增大化学反应速率降低温度，可以减小化学反应速率每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。（4）催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂，能显著地增大反应速率。正催化剂和负催化剂5、其它条件对化学反应速率的影响固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对化学反应速率也有影响。某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。§影响反应速率的因素内因:（1）反应物的本性；(2)反应物的浓度(3)反应物的温度(4)反应物粒子的大小(表面积)(5)催化剂的存在与否(6)光能(或辐射能)等等外因二、化学反应的限度一、可逆反应:1、定义：在同一条件下,既能向正反应方向进行，同时也能向逆反应方向进行的反应。2、符号：3、可逆反应的特点(1)、同一条件同时进行（两同）时间(min)01020304050607080c(SO2)10.70.50.350.20.10.10.10.1c(O2)0.50.350.250.180.10.050.050.050.05c(SO3)00.30.50.650.80.90.90.90.9可逆反应在一定条件下完成的最大程度。二、化学反应有一定的限度:3、可逆反应的特点（2）反应不能进行完全（反应物和生成物共存）500℃1.01×105Pa在某密闭容器中发生反应：2SO2+O22SO3催化剂△时间(min)01020304050607080c(SO2)10.70.50.350.20.10.10.10.1c(O2)0.50.350.250.180.10.050.050.050.05c(SO3)00.30.50.650.80.90.90.90.9500℃1.01×105Pa在某密闭容器中发生反应：2SO2+O22SO3催化剂△(1)、反应刚开始时：反应物浓度，正反应速率；生成物浓度为————，逆反应速率为。最大最大00逐渐增大逐渐减小逐渐减小逐渐增大(2)、反应过程中：反应物浓度———————，正反应速率;生成物浓度——————，逆反应速率。(3)、一定时间后，正逆反应速率必然出现。各物质的浓度。相等保持不变分析合成氨反应中正、逆反应的反应速率、反应物和生成物的随时间的变化情况。反应开始时：反应物浓度最大，V(正)最大；生成物浓度为零，最小，V(逆)为零。反应进行中：反应物减少，导致V(正)逐渐减小；生成物由无到有逐渐增多，导致V(逆)从零逐渐增大。反应到一定时间：V(正)＝V(逆)；各反应物和生成物的浓度不再发生变化tV0V(正)V(逆)V(正)=V(逆)N2+3H22NH3t1返回思考感悟1．(1)2H2＋O2=====点燃2H2O和2H2O=====通电2H2↑＋O2↑属于可逆反应吗？(2)把3molH2和1molN2充入密闭容器中反应，最终可以生成2molNH3吗？【提示】(1)二者不属于可逆反应，因为可逆反应是在相同条件下进行的。(2)可逆反应不能进行到底，故不能生成2molNH3。返回2．在密闭容器中发生合成氨的反应：N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3，反应一段时间后，容器中存在的物质为()A．N2、H2B．NH3C．N2、H2、NH3D．不能确定答案：C返回3．在一定条件下，向某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述中错误的是()A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后正反应速率减小为零C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后保持恒定D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定答案：B返回4、在已达到平衡的可逆反应2SO2＋O22SO3中，充入由18O组成的氧气一段时间后，18O存在于下列物质中的()A．多余的氧气中B．生成的三氧化硫中C．氧气和二氧化硫中D．二氧化硫、氧气和三氧化硫中解析：选D。18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3，同时含18O的SO3又会分解得到含18O的SO2和O2，因此，18O可存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。（1）反应条件：一定条件可逆反应（2）研究对象：1、定义:指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，各物质的浓度保持不变的状态。三、化学平衡状态（化学平衡）【注意】１逆：可逆反应２等:V(正)==V(逆)３定:外界条件一定,混合体系中各组分的百分含量（各物质的物质的量分数、各物质的质量分数、各气体的体积分数）一定，浓度一定４动：动态平衡５变:条件改变，平衡被破坏,发生移动,建立新的平衡(反应所能达到的限度发生变化)。1.反应所能达到的限度(化学平衡)有几个主要特征？逆等定动变2、反应达到化学平衡的标志1）正逆反应速率相等2）反应物与生成物浓度不再改变或各组分的含量不再发生变化(同一物质的生成速率或消耗速率相等；不同物质，则方向要相反，速率符合系数之比)注意:①浓度相等,不一定平衡.②浓度符合系数之比不一定平衡.1、将1moLN2和3moLH2充入一密闭容器,使其在一定条件下发生反应:N2+3H22NH3下列哪一种状态说明反应达到平衡1、氨气的生成速率与分解速率相等的状态2、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率相等的状态4、氮气的消耗速率与氨气的消耗速率等于1：2的状态3、氮气的消耗速率与氨气的生成速率等于1：2的状态√√2、可逆反应O2＋2SO22SO3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A正SO2＝2正O2B正O2＝逆SO3C正O2＝2逆SO3D正SO2＝逆SO3D3、对于可逆反应M＋NQ达到平衡状态时，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.M、N、Q的浓度都保持不变D.反应已经停止C4、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（）A.A的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的浓度比为1:3:2C5、将1moLN2和3moLH2充入一密闭容器,使其在一定条件下发生反应:N2+3H22NH3下列哪一种状态说明反应达到平衡1、1molNH3分解,同时0.5molN2消耗.2、H2的浓度不再变化.5、N2、H2、NH3总物质的量不在改变或各组分含量不再变化.3、CN2=CH2=CNH34、CN2:CH2:CNH3=1:3:2√√√今天作业1、复习第一单元内容和预习下一单元；一、要读的二、要写作业本1、课本P333、4、52、“课课练”“