化學(xué)：《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》課件29（45張PPT）（人教版必修2）

,歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂,第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度,化學(xué)反應(yīng)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,幾分鐘見(jiàn)效,鋼鐵腐蝕,若干年,煤、石油等化石燃料的形成,幾千萬(wàn)年以上,定義：,化學(xué)反應(yīng)速率用單位時(shí)間（如每秒，每分，每小時(shí)）內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來(lái)表示。,計(jì)算式:,一、化學(xué)反應(yīng)速率,(物質(zhì)的量濃度),練習(xí)鞏固,=0.3mol/(Ls),v(NH3)=,=,例題：反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O在5升的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來(lái)表示為多少？,問(wèn)題1：若用O2的濃度變化來(lái)表示此反應(yīng)速率是多少？若用NH3來(lái)表示呢?,問(wèn)題2：此反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示為什么數(shù)值不同？數(shù)值上有何規(guī)律？,v(NO)=0.002mol/Ls,v(O2)=0.0025mol/Ls,v(NH3)=0.002mol/Ls,化學(xué)反應(yīng)速率的特點(diǎn),同一反應(yīng)，可用不同物質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化來(lái)表示，但必須指明是用哪種反應(yīng)物或哪種生成物來(lái)表示。用不同物質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)濃度變化表示時(shí)，速率比等于方程式中的系數(shù)比均取正值，且是某一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。,練習(xí),向一個(gè)容積為1L的密閉容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定條件下反應(yīng),2S末,測(cè)得容器內(nèi)有0.8moLSO2,求2S內(nèi)SO2,O2,SO3的反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比.,練習(xí)2,在一定條件下，mA+nB=pC的反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為V(A)=amolL-1s-1,V(B)=a/2molL-1s-1,V(C)=amolL-1s-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。,2A+B=2C,練習(xí),則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?,反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：,(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:比較反應(yīng)的快慢,應(yīng)取同一參照物,在相同條件下,等質(zhì)量(金屬顆粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L鹽酸反應(yīng)時(shí),速率最快的是A鎂B鋁C鈉D鐵,二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,化學(xué)反應(yīng)速率是由反應(yīng)物的性質(zhì)決定的;內(nèi)因是主要因素,外因因素:,實(shí)驗(yàn)25,產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復(fù)燃,升高溫度，反應(yīng)速率增大,有氣泡冒出,產(chǎn)生氣泡速率減小,降低溫度，反應(yīng)速率減小,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來(lái)的24倍。注意：溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。,（1）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)26,氣泡冒出速率增大,氣泡冒出速率增大,有氣泡冒出，較慢,MnO2能加快反應(yīng)速率,FeCl3能加快反應(yīng)速率,無(wú)催化劑反應(yīng)較慢,外因因素:,規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫正催化劑；有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，叫負(fù)催化劑。在實(shí)踐中，如沒(méi)有特殊說(shuō)明，凡說(shuō)催化劑都是指正催化劑。催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對(duì)溫度的要求不一樣。,（2）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。,（3）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率增大。減小固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。,（4）固體反應(yīng)物的表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,（5）其他條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,練習(xí)：1、在2L的密閉容器中，發(fā)生下列反應(yīng)：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反應(yīng)速率為0.12mol/(Ls)，則10s時(shí)，容器中B的物質(zhì)的量為。,3.2mol,某溫度時(shí)在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：1、反應(yīng)開(kāi)始2min內(nèi)的X、Y、Z的化學(xué)反應(yīng)速率2、該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。,把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生氫氣的速率變化如圖,分析其原因:,為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率，一位同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)中生成的CO2氣體體積隨反應(yīng)時(shí)間變化的情況，繪制如圖曲線。請(qǐng)分析討論以下問(wèn)題。,（1）在0t1、t1t2、t2t3各相同的時(shí)間段里,反應(yīng)速率最大的是_時(shí)間段，收集到氣體最多的是_時(shí)間段。,（2）試分析三個(gè)時(shí)間段里，反應(yīng)速率不同的可能原因(該反應(yīng)是放熱反應(yīng))。,（3）在t4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？,開(kāi)始時(shí)C(H+)大,該反應(yīng)的反應(yīng)速率大;t1t2由于反應(yīng)放熱溫度升高,所以速率迅速增大;最后是因?yàn)镃(H+)減小了，反應(yīng)速率減慢.,練習(xí)：在25時(shí)，向100mL含HCl14.6g的鹽酸中，放入5.6g鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時(shí)收集到氫氣1.12L(標(biāo)況)，之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s，鐵粉全溶解。若不考慮體積變化，則：(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為；(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為；(3)前2s與后4s比較，反應(yīng)速率較快，其原因可能。,0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s時(shí)段鹽酸濃度比后4s時(shí)段大,第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度,思考？,我們知道在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按照化學(xué)方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的，那么，在實(shí)際反應(yīng)中，反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？,氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應(yīng)，而且這是一個(gè)可逆反應(yīng)。請(qǐng)大家回憶氯水中含有哪些微粒。,氯水的成份：分子：Cl2、HClO、H2O離子：H+、Cl-、ClO-等,什么叫做可逆反應(yīng)？,在同一條件下,既向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng).,典型的可逆反應(yīng)有:,啟示:化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。,N2+H2NH3,在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3molH2(合適催化劑)，能發(fā)生什么反應(yīng)？,（1）開(kāi)始時(shí)c(N2)、c(H2)大，c(NH3)=0,開(kāi)始階段有什么特征？,只有正反應(yīng)，v(逆)=0,N2+H2NH3,（2）瞬間后c(N2)、c(H2)變小,c(NH3)0,瞬間過(guò)后有什么特征？,正逆反應(yīng)都進(jìn)行，v(逆)0，v(正)>v(逆),（3）c(N2)、c(H2)逐漸變小，c(NH3)逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個(gè)特定值。,一定時(shí)間段內(nèi)有什么特征？,v(正)=v(逆)0,N2+H2NH3,由于v(正)=v(逆)0，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會(huì)發(fā)生變化.,從外表上看，反應(yīng)好象“停止”。,可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。,(1)0t1：v(正)>v(逆),(2)t1：v(正)=v(逆),平衡狀態(tài),交流與討論,1、定義,在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。,前提（適用范圍）：可逆反應(yīng),內(nèi)在本質(zhì)：v(正)=v(逆)0,外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,二、化學(xué)平衡狀態(tài),2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,()動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（v(正)=v(逆)0）,(2)等：v(正)=v(逆),()定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。,()變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。,()逆,此條件下進(jìn)行到什么時(shí)候達(dá)到了這個(gè)反應(yīng)的限度?此時(shí)的反應(yīng)是否停止了？此時(shí)為何3種物質(zhì)的濃度保持不變?,某溫度和壓強(qiáng)下的密閉容器中,2SO2+O22SO3,練習(xí)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征（）A.反應(yīng)停止了B.正、逆反應(yīng)速率都為零C.反應(yīng)物和生成物的濃度相等D.正、逆反應(yīng)的速率相等,D,對(duì)于可逆反應(yīng)MNQ達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）,A.M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B.M、N全部變成了QC.M、N、Q的濃度都保持不變D.反應(yīng)已經(jīng)停止,C,下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵形成B.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵斷裂C.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵斷裂D.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵形成,A、C,隨堂練習(xí),在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（）A.A的生成速率與C分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2,C,14CO2+CCO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。,14CO2、14C、14CO,3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定,對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)+pC(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個(gè)標(biāo)志,(1)A的生成速率和分解速率相等,(2)單位時(shí)間生成nmolB和pmolC的同時(shí)，生成mmolA,（3）A、B、C的物質(zhì)的量不再改變,（4）A、B、C的濃度不再改變,（5）A、B、C的百分含量不再改變,練習(xí):在密閉容器中充入4molHI,在一定溫度下,反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g)達(dá)到平衡時(shí),有30%的HI分解,則平衡時(shí)混合氣體中氫氣的物質(zhì)的量為多少,混合氣體總物質(zhì)的量為多少?,化學(xué)平衡計(jì)算的一般步驟:“三步曲”,1.寫(xiě)出有關(guān)平衡的化學(xué)方程式,2.找出各物質(zhì)的起始量轉(zhuǎn)化量平衡量,3根據(jù)已知條件列式,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,在合成氨工業(yè)中,由amol氮?dú)?bmol氫氣混合反應(yīng)達(dá)到平衡,有cmol氨氣生成,則氨氣在反應(yīng)混合物中所占的體積分?jǐn)?shù)為,c/(a+b-c)100%,定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過(guò)程叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。,V正V逆,V正=V逆0,條件改變,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破壞舊平衡,V正=V逆0,一定時(shí)間,影響化學(xué)平衡的條件一、化學(xué)平衡的移動(dòng),V正>V逆平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),V正=V逆平衡不移動(dòng),V正<V逆平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),探究實(shí)驗(yàn)1FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,（黃色）（無(wú)色）（紅色）（無(wú)色）,現(xiàn)象:,向第一支試管里加入幾滴FeCl3溶液，顏色加深。向第二支試管里加入幾滴KSCN溶液，顏色加深。,1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,分析,t1,t2,t3,應(yīng)用,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；,結(jié)論,在生產(chǎn)上，往往采用增大容易取得的或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分利用。,2SO2+O22SO3,增大反應(yīng)物的濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,【思考練習(xí)】,1、Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡：Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+往該溶液中滴加鹽酸，發(fā)生的變化（）(A)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)(B)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)(C)溶液由淺綠色變成黃色(D)Fe2+物質(zhì)的量增大,AD,2、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,結(jié)論：其它條件不變的情況下，溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。,催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響,催化劑同等程度的加快或減慢正、逆反應(yīng)速率(V正=V逆)；對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。,t時(shí)間,（b）,催化劑能縮短平衡到達(dá)的時(shí)間,合成氨反應(yīng)3H2+N22NH3（放熱反應(yīng)），原平衡體系的溫度為50，現(xiàn)將體系置于100的環(huán)境中，問(wèn)：（1）平衡向何方向移動(dòng)？（2）達(dá)平衡后體系溫度為多少？,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,