化学②必修2.3《化学反应的速率和限度》PPT课件

化学反应的速率和限度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？§氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒?氯水的成份：分子：Cl2、HClO、H2O离子：H+、Cl-、ClO-、OH-Cl2能与H2O发生可逆反应：Cl2+H2OHClO+HClH2+I22HI正反应逆反应•什么叫做可逆反应？在同一反应条件下,既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应。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启示:化学反应是有限度的，有些能进行地较彻底，有些反应是不彻底的，是可逆的。某温度和催化剂条件下的密闭容器中,2SO2+O22SO3△催化剂时间（min)物质的量浓度(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（1）开始时c(SO2)、c(O2)最大，c(SO3)=0（2）瞬间后c(SO2)、c(O2)变小,c(SO3)≠0（3）c(SO2)、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，三种物质的浓度达到定值。t1v正＝v逆时间速率逆反应速率0正反应速率·一、化学平衡状态1、定义：在一定条件下的可逆反应中，当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不再改变的状态。一、化学平衡状态2.特征：“逆”、“动”、“等”、“定”、“变”①“逆”：化学平衡只存在于可逆反应中；②“动”：化学平衡是一个动态平衡；③“等”：平衡时正反应和逆反应速率相等且大于0；④“定”：平衡时反应物和生成物的浓度保持不变；⑤“变”：改变外界条件时，平衡会发生移动。（旧的平衡将被破坏，并在新条件下建立新的平衡）①速率标志：用同一物质表示：VB(正)=VB(逆)用不同物质表示：VA(正)：VB(逆)＝A的系数：B的系数②浓度标志：可逆反应进行过程中，平衡时具有而未平衡时不具有的特征都是达到平衡的标志。各组分共存且浓度保持不变3.平衡标志：化学平衡状态例题（1）混合气体的颜色不再改变（）（2）混合气体的平均相对分子质量不变（）（3）混合气体的密度不变（）（4）混合气体的压强不变（）（5）单位时间内消耗2nmolNO2的同时生成nmolO2（）(6)O2气体的物质的量浓度不变（）1.在固定体积的的密闭容器中发生反应：2NO22NO+O2该反应达到平衡的标志是：二、平衡转化率化学反应的限度决定了反应物在该反应条件下的最大转化率，常用平衡转化率α来表示反应限度。对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)反应物A的平衡转化率（该条件最大转化率）可表示：%100)(][)(%100)(00AcAAcAAAA的初始浓度的平衡浓度的初始浓度%100%100)(始平始初始的物质的量的平衡物质的量初始的物质的量nnnAAAA•求SO2和O2的平衡转化率？某温度和催化剂条件下的密闭容器中,2SO2+O22SO3△催化剂时间（min)物质的量浓度(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化学平衡计算的一般步骤:“三步曲”1.写出有关平衡的化学方程式2.找出各物质的起始量转化量平衡量3根据已知条件列式例题:在密闭容器中充入4molHI,在一定温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,有30%的HI分解,则平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少？混合气体总物质的量为多少?2HI(g)H2(g)+I2(g)解：平衡时反应的HI:4molX30%=1.2mol起始变化平衡4mol0mol0mol1.2mol0.6mol0.6mol2.8mol0.6mol0.6mol平衡混合气体中氢气的物质的量为：0.6mol；混合气体总物质的量为：2.8mol＋0.6mol＋0.6mol＝4mol三、化学反应条件的控制如何改变化学反应的速率？如何改变化学反应的限度？温度浓度压强催化剂等介绍：勒夏特列原理——化学平衡移动原理如果改变影响化学平衡的一个条件（如浓度、压强、温度），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。催化剂对化学平衡没有影响。下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成A、C随堂练习在一定温度下,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3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:3:2C14CO2+C2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。14CO2、14C、14CO练习：1、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反应速率为0.12mol/(L·s)，则10s时，容器中B的物质的量为。3.2mol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：___________。把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化如图,分析其原因:为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。（1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同的时间段里,反应速率最大的是__________时间段，收集到气体最多的是_________时间段。（2）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。（3）在t4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？⑵开始时C(H+)大,该反应的反应速率大;t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了，反应速率减慢.练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为；(3)前2s与后4s比较，反应速率较快，其原因可能是。0.25mol/L·s0.25mol/L·s前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大作业：（抄题）1、以下列反应设计电池，画出装置图，标明电极材料，指明电解质溶液，写出电极反应式。（1）2FeCl3+Fe=3FeCl2（2）2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2（3）Cu＋2AgNO3=Cu(NO3)2＋2Ag2、将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应：3A(气)+B(气)=xC(气)+2D(气)，经5min时,测得〔D〕=0.5mol/L,〔A〕:〔B〕=3:5,C的平均反应速率是0.1mol/（L·min）。求：（1）此时〔A〕；（2）B的平均反应速率；（3）x值；（4）A、B起始的物质的量。