1、第二章化学反应与能量第三节 化学反应的速率和限度化学反应有快有慢：HClNaOHNaClH2O千分之一秒即完成H2Cl22HCl 百分之一秒即完成救心丹几分钟见效钢铁腐蚀若干年煤、石油等化石燃料的形成几千万年以上定义：化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。计算式:一、化学反应速率(物质的量浓度)练习巩固在 N2 +3H2 2 NH3反应中，自开始至秒，氨的浓度由变为0.6 mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？=0.3mol/(Ls)v(NH3)=c(NH3)t=(0.6 0)mol/L2s例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O
2、 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用NH3 来表示呢?问题2：此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/Lsv(O2)=0.0025mol/Lsv(NH3)=0.002mol/Ls化学反应速率的特点同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示，但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。用不同物质在单位时间内浓度变化表示时，速率比等于方程式中的系数比均取正值，且是某一段时间内的平均速率。练习 向一个容积为1L
3、的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.练习2在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为V(A)=amolL-1s-1,V(B)=a/2molL-1s-1,V(C)=amolL-1s-1,则该反应的化学方程式是。2A+B=2C练习则该反应速率的快慢顺序为:反应 A+3B=2C+2D 在四种不同条件下的反应速率为：(1)(A)=0.3mol/(Ls)(2)(B)=0.6mol/(Ls)(3)(C)=0.4mol/(Ls)(4)(D)=0.45mol/(Ls)(1
4、)(4)(2)=(3)反思:比较反应的快慢,应取同一参照物在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时,速率最快的是A 镁B 铝C 钠D 铁二、影响化学反应速率的因素化学反应速率是由反应物的性质决定的;内因是主要因素外因因素:实验25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+O2n 规律：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。n 实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的24倍。n 注意：温度对反应速率的
5、影响不受反应物状态的限制。（1）温度对化学反应速率的影响实验26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外因因素:n 规律：催化剂能改变化学反应的速率。n 有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。n 催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。n 催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。（2
6、）催化剂对化学反应速率的影响n 规律：当其它条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减慢。（3）浓度对化学反应速率的影响n 规律：当其它条件不变时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢。（4）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响（5）其他条件对化学反应速率的影响练习：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10s A 的平均反应速率为0.12mol/(Ls)，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
7、、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0t1、t1t2、t2t3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？开始时C(H+)大
8、,该反应的反应速率大;t1t2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HCl 14.6g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。0.25mol/Ls0.25mol/Ls前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大第二章化学反应与能量第三节 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
9、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请大家回忆氯水中含有哪些微粒。有哪些微粒。氯水的成份：氯水的成份：分子：分子：ClCl2 2、HClOHClO、HH22OO离子：离子：HH+、ClCl-、ClOClO-等等ClCl22 能能 与与HH22OO发生可逆反应：发生可逆反应：ClCl22 +H +H22O O HClOHClO+HClHClH2 +I2 2HI正反应逆反应什么叫做可逆反应？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.典型的可
10、逆反应有:N2+3H2 2NH3催化剂高温高压2SO2+O2 2SO3催化剂高温SO2+H2O H2SO3NH3+H2O NH3 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，甚至是可逆的。N2 +H2 NH3 在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和3mol H2(合适催化剂)，能发生什么反应？（1）开始时c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0开始阶段有什么特征？只有正反应，v(逆)=0催化剂N2 +3 H2 2NH3高温N2 +H2 NH3（2）瞬间后c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)0瞬间过后有什么特征？正逆反应都进行，v(逆)0，v(正)v(逆)（
11、3）c(N2)、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，三种物质的浓度达到一个特定值。一定时间段内有什么特征？v(正)=v(逆)0N2 +H2 NH3 由于v(正)=v(逆)0，虽然正、逆反应都在进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化.从外表上看，反应好象“停止”。可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态。反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1：v(正)=v(逆)平衡状态N2+3H2 2NH3催化剂高温高压交流与讨论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保持不变的状态。前提（适用
12、范围）：可逆反应内在本质：v(正)=v(逆)0外在标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变二、化学平衡状态2、化学平衡状态的特征()动：动态平衡（v(正)=v(逆)0）(2)等：v(正)=v(逆)()定：反应混合物中各组分的浓度保持 定，各组分的含量保持不变。()变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。()逆此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?此时的反应是否停止了？此时为何3种物质的浓度保持不变?某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 2SO3催化剂时间（min)物质的量浓度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.
13、1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.90.9练习可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等D对于可逆反应MN Q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C下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3已达平衡状态的是()A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1
14、个NN键断裂的同时,有6个NH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 +C CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。14CO2、14C、14CO3、化学平衡状态的判定对于可逆反应m A(g)n B(g)+p C(g)在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志(1)A的生成速率和分解速率相等(2)单位时间生成n mol B和p mol C的同时，生成m mol A（3）A、B、
15、C的物质的量不再改变（4）A、B、C的浓度不再改变（5）A、B、C的百分含量不再改变练习:在密闭容器中充入4mol HI,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?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 根据已知条件列式反应物的转化率在合成氨工业中,由a mol氮气,b mol氢气混合反应达到平衡,有 c mol 氨气生成,则氨气在反应混合物中所占的体积分数为c/(a+b-c)100%定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新
16、化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。V正V逆V正=V逆0 条件改变平衡1不平衡平衡2建立新平衡破坏旧平衡V正=V逆0一定时间 影响化学平衡的条件一、化学平衡的移动V正 V逆平衡向正反应方向移动V正=V逆平衡不移动V正 V逆平衡向逆反应方向移动n 探究实验1 FeCl3+3 KSCN Fe(SCN)3+3KCl（黄色）（无色）（红色）（无色）现象:向第一支试管里加入几滴 FeCl3 溶液，颜色加深。向第二支试管里加入几滴 KSCN 溶液，颜色加深。1、浓度对化学平衡的影响 1、浓度对化学平衡的影响分析t1t2t3应用增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物
17、浓度，平衡向逆反应方向移动；结论在生产上，往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法，使成本较高的原料得到充分利用。2SO2 +O2 2SO3增大反应物的浓度对化学平衡的影响【思考练习】1、Fe(NO3)2溶液呈浅绿色，其中存在着下列平衡：Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+往该溶液中滴加盐酸，发生的变化（）(A)平衡向逆反应方向移动(B)平衡向正反应方向移动(C)溶液由浅绿色变成黄色(D)Fe2+物质的量增大 A D 2、温度对化学平衡的影响例如：2NO2 4N2O2 +Q 为放热反应红棕色无色结论：其它条件不变的情况下，温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。催化剂对化学平衡无影响v催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(V正=V逆)；对化学平衡无影响。t时间（b）V速率V正V逆0V逆V正v催化剂能缩短平衡到达的时间合成氨反应3H2+N2 2NH3（放热反应），原平衡体系的温度为50，现将体系置于100的环境中，问：（1）平衡向何方向移动？（2）达平衡后体系温度为多少？再 见
