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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章化学反应与能量,第二节 化学反应的,速率和限度,第二章化学反应与能量第二节 化学反应的,1,化学反应有快有慢：,化学反应有快有慢：,2,HCl,NaOH,NaCl,H,2,O,千分之一秒即完成,H,2,Cl,2,2HCl,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,HClNaOHNaClH2O千分之一秒即完成H2Cl,3,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,),定义：化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，,4,练习巩固,在,N,2,+3H,2,2 NH,3,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/(L,s),v,(N,H,3,),=,c(N,H,3,),t,=,(0.6 0)mol/L,2s,练习巩固 在 N2 +3H2,5,例题：反应,4NH,3,+5O,2,4NO+6H,2,O,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,O,2,的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用,NH,3,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/(L,s),v(O,2,)=0.0025mol/(L,s),v(,NH,3,)=0.002mol/(L,s),例题：反应4NH3+5O2,6,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,。,化学反应速率的特点同一反应，可用不同物质在单位时间,7,练习,向一个容积为,1L,的密闭容器中放入,2moLSO,2,和,1moLO,2,在一定条件下反应,2S,末,测得容器内有,0.8moLSO,2,求,2S,内,SO,2,O,2,SO,3,的反应速率和反应速率比,.,练习向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moL,8,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,-1,s,-1,V(B)=a/2molL,-1,s,-1,V(C)=amolL,-1,s,-1,则该反应的化学方程式是,。,2A+B=2C,练习2在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反,9,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)(2)=(3),反思,:,比较反应的快慢,应取同一参照物,练习反应 A+3B=2C+2D 在四种不同条件下,10,下面通过实验来探讨化学反应速率的影响因素有哪些？,下面通过实验来探讨化学反应速率的影响因素有哪些？,11,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,在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相二、影响化学反,12,外因因素,:,实验：过氧化氢分解（温度的影响）,现象,结论,热水中,常温,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,有少量气泡冒出,2H,2,O,2,=2H,2,O,+O,2,外因因素:实验：过氧化氢分解（温度的影响）现象结论热水中常温,13,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。,实验测得，温度每升高,10,度，化学反应速率通常增大原来的,2,4,倍。,注意：温度对反应速率的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,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,14,实验：过氧化氢分解（催化剂的影响）,现象,结论,加入,MnO,2,加入,FeCl,3,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,MnO,2,能加快,反应速率,FeCl,3,能加快,反应速率,无催化剂,反应较慢,外因因素,:,实验：过氧化氢分解（催化剂的影响）现象结论加入MnO2加入F,15,规律：催化剂能改变化学反应的速率。,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。,（,2,）催化剂对化学反应速率的影响,规律：催化剂能改变化学反应的速率。（2）催化剂对化学反应速率,16,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,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。,17,（,4,）固体反应物的表面积,对化学反应速率的影响,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规律：当其它条件不变时，增大固体反应,18,（,5,）压强对化学反应速率的影响,有气体参加或生成的反应，增大压强速率增加，减小压强，速率减小。但如果反应体系中没有气体，则压强改变几乎对速率没有影响。,（,6,）其他条件对化学反应速率的影响,（如：光波、电磁波、超声波、溶剂等）,（5）压强对化学反应速率的影响,19,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,练习：1、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g),20,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：,_,。,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,21,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,:,把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产,22,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,CO,2,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,t,1,、,t,1,t,2,、,t,2,t,3,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,t,4,后，为什么收集到的气体的体积不再增加？,开始时,C(H,+,),大,该反应的反应速率大,;t,1,t,2,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,.,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,23,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,FeCl,2,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/L,s,0.25mol/L,s,前,2s,前,2s,时段盐酸浓度比后,4s,时段大,练习：在25时，向100mL含HCl 14.6g的盐酸中,24,第二章化学反应与能量,第二节 化学反应的,速率和限度,第二章化学反应与能量第二节 化学反应的,25,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？,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：,Cl,2,、,HClO,、,H,2,O,离子：,H,+,、,Cl,-,、,ClO,-,等,Cl,2,能 与,H,2,O,发生可逆反应：,Cl,2,+H,2,O HClO+HCl,思考？我们知道在化学反应中，反应物之间是按照化学方程,26,H,2,+I,2,2HI,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,.,典型的可逆反应有,:,N,2,+3H,2,2NH,3,催化剂,高温高压,2SO,2,+O,2,2SO,3,催化剂,高温,SO,2,+,H,2,O,H,2,SO,3,NH,3,+,H,2,O,NH,3,H,2,O,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。,H2 +I2,27,N,2,+H,2,NH,3,在一固定容积的密闭容器里，加,1molN,2,和,3mol,H,2,(,合适催化剂,),，,能发生什么反应？,（,1,）开始时,c(N,2,),、,c(,H,2,),大，,c(N,H,3,)=0,开始阶段有什么特征？,只有正反应，,v,(,逆,)=0,催化剂,N,2,+3 H,2,2NH,3,高温,N2 +H2,28,N,2,+H,2,NH,3,（,2,）瞬间后,c(N,2,),、,c(,H,2,),变小,c(,N,H,3,),0,瞬间过后有什么特征？,正逆反应都进行，,v,(,逆,),0,，,v,(,正,),v,(,逆,),（,3,）,c(N,2,),、,c(H,2,),逐渐变小，,c(N,H,3,),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,),0,N,2,+H,2,NH,3,N2 +H2,29,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,.,从宏观上看，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,。,由于v(正)=v(逆)0，虽然正、逆反应都在进,30,反应速率,v(,正,),v(,逆,),t,1,时间（,t,）,0,(1)0t,1,：,v(,正,)v(,逆,),(2)t,1,：,v(,正,)=v(,逆,),平衡状态,N,2,+3H,2,2NH,3,催化剂,高温高压,交流与讨论,反应速率v(正)v(逆)t1时间（t）0(1)0t1：v(,31,1,、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（或含量）不变,二、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,32,2,、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，即各组分的含量,(,质量,物质的量,浓度
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