化學(xué)反應(yīng)的速率和限度計算和要求

1、化學(xué)反應(yīng)的 速率和限度計算和要求化學(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效鋼鐵腐蝕若干年煤、石油等化石燃料的形成幾千萬年以上1、定義：用來衡量反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量 化學(xué)反應(yīng)速率用單位時間（如每秒，每分，每小時）內(nèi)反應(yīng)物的物質(zhì)的量濃度的減少量或生成物的物質(zhì)的量濃度的增加量來表示。2、計算式:一、化學(xué)反應(yīng)速率 (物質(zhì)的量濃度) 例 1、在 N2 + 3H2 2 NH3反應(yīng)中，自開始至秒，氨的濃度由變?yōu)?. 6 mol/L，則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？= 0.3mol/(Ls)v (NH3) =c (NH3) t=(0. 6

2、 0 )mol/L2s問題1： v（N2）= v（H2）=問題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？3、化學(xué)反應(yīng)速率的特點(diǎn)同一反應(yīng)，可用不同物質(zhì)在單位時間 內(nèi)濃度的變化來表示，但必須指明是 用哪種反應(yīng)物或哪種生成物來表示。用不同物質(zhì)在單位時間內(nèi)濃度變化表 示時，數(shù)值不同，但意義相同。速率比等于方程式中的系數(shù)比均取正值，且是某一段時間內(nèi)的平均速率。不能用固體或純液體的濃度變化來表示速率濃度指物質(zhì)的量濃度，單mol/(Ls)mol/(Lmin)練習(xí)2、向一個容積為1L的密閉容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定條件下反應(yīng),2S末,測得容器內(nèi)有2,求2S內(nèi)SO2

3、,O2,SO3的反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比.練習(xí)3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)4則該反應(yīng)速率的快慢順序為: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

4、粒大小相同)的下列金屬與足量1mol/L 鹽酸反應(yīng)時,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（一）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（二）外因因素:實(shí)驗25現(xiàn)象結(jié)論熱水中常溫溶液中產(chǎn)生氣泡速率較快冷水中溶液中產(chǎn)生氣泡速率較慢溶液中產(chǎn)生氣泡速率很快升高溫度，反應(yīng)速率增大降低溫度，反應(yīng)速率減小2H2O2 = 2H2O +O2規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時，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)驗測得，溫度每升高10度，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的24倍。注意：溫度對反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。對于可逆反應(yīng)，改變溫度正逆反應(yīng)速率都變

5、。吸熱一方變化大（1）溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗26現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑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，如沒有特殊說明，凡說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，不同的催化劑對溫度的要求不一樣。催化劑對于可逆反應(yīng)能同等程度改

6、變正逆反應(yīng)速率（2）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時，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。改變固體或純液體用量對速率無影響對于可逆反應(yīng)增大反應(yīng)物或生物的濃度，化學(xué)方應(yīng)速率都增大（3）濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時，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)物的表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的 影響（5） 壓強(qiáng)的影響： 對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)一般可以減小氣體的體積，從而使反應(yīng)物的濃度增大，因此，也可以增大反應(yīng)速率。（三）、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算例1、反應(yīng)N23H22NH3

7、在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了 求（NH3）、 （N2）、 （H2）。A、據(jù)公式計算B、據(jù)關(guān)系式計算各物質(zhì)的速率之比等于方程式計量數(shù)之比據(jù)系數(shù)比求其他物質(zhì)的速率練習(xí)5、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10s A 的平均反應(yīng)速率為0.12mol/(Ls)，則10s時，容器中B的物質(zhì)的量為 。 6、某溫度時在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：1、反應(yīng)開始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：_。7、把鎂條投入到盛有

8、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: 8、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)通過實(shí)驗測定反應(yīng)中生成的CO2氣體體積隨反應(yīng)時間變化的情況，繪制如圖曲線。請分析討論以下問題。（1）在0t1、t1t2、t2t3各相同的時間段里,反應(yīng)速率最大的是_時間段，收集到氣體最多的是_時間段。（2）試分析三個時間段里，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？ 開始時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;最后是因為C(H+)減小了，反應(yīng)速率減慢.9、練習(xí)：在25時，向100mL含的鹽酸

9、中，放入鐵粉，反應(yīng)進(jìn)行到2s時收集到氫氣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 。mol/Lsmol/Ls前2s前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大小結(jié)：1、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法：數(shù)學(xué)表達(dá)式為：可用不同反應(yīng)物或生成物來表示一般不用固體和純液體來表示濃度2、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算A、據(jù)公式計算B、據(jù)關(guān)系式計算C、比較反應(yīng)速率的快慢(B ) CtB、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響主要外因：濃度 溫度 催化劑 ；還有壓

10、強(qiáng) 固體的表面積 反應(yīng)物的狀態(tài)等第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的 速率和限度 第二課時思考？ 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)，而且這是一個可逆反應(yīng)。請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Cl2 能 與H2O發(fā)生可逆反應(yīng)：Cl2 + H2O HClO + HClH2 + I2 2HI 正反應(yīng)逆反應(yīng)（復(fù)習(xí)）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,同時又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng).典型

11、的可逆反應(yīng)有: Cl2 + H2O HClO + HClN2+3H2 2NH3催化劑高溫高壓2SO2+O2 2SO3催化劑高溫 SO2 +H2O H2SO3NH3 +H2O NH3 H2O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。2NO2課堂練習(xí)1: 下列不屬于可逆反應(yīng)的是（ ） A.氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸與次氯酸 2與H2在一定條件下可以生成NH3，同 時NH3又可以分解為N2和H2 C.電解水生成H2和O2，H2和O2轉(zhuǎn)化成H2O2溶于水和H2SO3分解CN2 + H2 NH3 在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3mol H2 (合適催化劑)，能

12、發(fā)生什么反應(yīng)？（1）開始時c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0開始階段有什么特征？只有正反應(yīng)，v(逆)=0催化劑N2 + 3 H2 2NH3高溫N2 + H2 NH3（2）瞬間后c(N2) 、c(H2 )變小 , c(NH3)0瞬間過后有什么特征？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)到一個特定值。一定時間段內(nèi)有什么特征？v(正)= v(逆) 0N2 + H2 NH3 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、濃度都不會發(fā)生變化. 從外表上看，反應(yīng)好象“停止

13、”。 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)。反應(yīng)速率v(正)v(逆)t1時間（t）0(1)0t1：v(正)v(逆)(2)t1： v(正)=v(逆)平衡狀態(tài)N2+3H2 2NH3催化劑高溫高壓交流與討論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)叫做化學(xué)平衡狀態(tài)。是反應(yīng)所能達(dá)到的最大程度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度前提（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：動態(tài)平衡（v(正)= v(逆) 0）(2)等：v(正)= v(逆)

14、 同種物質(zhì)的消耗（或分解）速率和生成速率相等()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，質(zhì)量、物質(zhì)的量不變。()變：條件改變，原平衡被破壞，在新的條件下建立新的平衡。()逆：只對于可逆反應(yīng)此條件下進(jìn)行到什么時候達(dá)到了這個反應(yīng)的限度?此時的反應(yīng)是否停止了？此時為何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+O2 2SO3催化劑 時間 （min)物質(zhì)的量濃度(mol/L)010203040506070SO210.70.50.350.20.10.10.1O20.50.350.250.180.10.050.050.05SO300.30.50.650.80.90.9

15、0.9練習(xí)1、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D2、對于可逆反應(yīng)MN Q達(dá)到平衡狀態(tài)時，下列說法正確的是（ ） 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C3、下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H2 2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵形成個NN鍵斷裂的同時,有3個HH鍵斷裂個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵斷裂個NN鍵斷裂的同時,有6個NH鍵形成A、C 隨堂練習(xí)5、在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(

16、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.單位時間內(nèi)生成nmolA,同時生3nmolBC.A、B、C的濃度不再變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2C4、14CO2 + C CO，達(dá)到化學(xué)平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有 。14CO2、14C、14CO3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定對于可逆反應(yīng)m A(g) n B(g) + p C(g) 在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個標(biāo)志(1)A的生成速率和分解速率相等(2)單位時間生成n mol B和p mol C的同時，生成m mol A（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

17、改變直接依據(jù)間接標(biāo)志：總的物質(zhì)的量、壓強(qiáng)、密度、顏色練習(xí)1、N2+3H2 2NH3反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列說法正確的是（ ） A、N2和H2不再化合了 B、N2、H2、NH3的濃度相等 C、平衡建立前體系的總質(zhì)量在不斷變化而平衡建立后體系的總質(zhì)量就不再變了 D、N2、H2、NH3的濃度保持不變D練習(xí)2、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( )生成的速率與C分解的速率相等、B、C的濃度不再變化C.單位時間生成n molA同時消耗3n molB、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2BC41 3.在一定的溫度下，可逆反應(yīng)：A（g）+ 3B（g）= 2C（g）達(dá)到平衡的標(biāo)志

18、是 AC的生成速率與C的分解速率相等。 B單位時間生成n molA，同時生成3n molB。 CA、B、C的物質(zhì)的量濃度保持不變。 DA、B、C的分子數(shù)之比為1 ：3 ：2 。 E容器中氣體的密度保持不變。 F混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變。 G容器中氣體的總壓強(qiáng)保持不變。A、C、F4、下列說法中可以充分說明反應(yīng): P(氣)+Q(氣) R(氣)+S(氣) , 在恒溫下已達(dá)平衡狀態(tài)的是（ ） 反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化P和S的生成速率相等C. 反應(yīng)容器內(nèi)P、Q、R、S四者共存 D.反應(yīng)容器內(nèi)總物質(zhì)的量不隨時間而變化B6、在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應(yīng): A(固)+

19、3B(氣) 2C(氣)+D(氣)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度的物質(zhì)的量濃度 D.氣體的總物質(zhì)的量BC7、 在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是 ( )C的生成 速率與C的分解速率相等 單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB A、B、C的濃度不再變化A、B、C的分壓強(qiáng)不再變化混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化混合氣體的物質(zhì)的量不再變化單位時間內(nèi)消耗amolA,同時生成 3amolBA、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2 A. B. C. D.例一在密閉容器中充入4mol HI,在一定溫度下,反應(yīng) 2H

20、I (g) H2 (g)+I2 (g)達(dá)到平衡時,有30%的HI分解,則平衡時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? 4、化學(xué)平衡計算的一般步驟: “三步曲”1.寫出有關(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=轉(zhuǎn)化量 /起始量100 在合成氨工業(yè)中,由a mol氮?dú)? b mol氫氣混合反應(yīng)達(dá)到平衡,有 c mol 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%第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的 速率和限度 第三課時定義：可逆反應(yīng)中，舊化學(xué)平衡的破壞，新化學(xué)平衡建立過程叫做化學(xué)平衡的移動。V正V逆V正=

21、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0一定時間 影響化學(xué)平衡的條件三、化學(xué)平衡的移動V正 V逆 平衡向正反應(yīng)方向移動V正 = V逆 平衡不移動V正 V逆 平衡向逆反應(yīng)方向移動探究實(shí)驗1 FeCl3 + 3 KSCN Fe(SCN)3 + 3KCl （黃色） （無色） （紅色） （無色）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）、濃度對化學(xué)平衡的影響 1、濃度對化學(xué)平衡的影響分析t1t2t3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；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反

22、應(yīng)方向移動；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 + O2 2SO3增大反應(yīng)物的濃度對化學(xué)平衡的影響【思考練習(xí)】 1、 FeCl2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡：Fe2+2H2O Fe(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 (B) 平衡向正反應(yīng)方向移動 (C) 溶液由淺綠色變成黃色 (D) Fe2+物質(zhì)的量增大 A D （2）、溫度對化學(xué)平衡的影響例如：2NO2 2N2O4 +Q 為放熱反應(yīng) 紅棕色無色結(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；溫度降低，平

23、衡向放熱反應(yīng)方向移動。（3）催化劑對化學(xué)平衡無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)；對化學(xué)平衡無影響。t時間（b）V速率V正V逆0V逆V正催化劑能縮短平衡到達(dá)的時間，但不能使平衡移動2、 壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響 4、 壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響觀察實(shí)驗：2NO2 N2O4思考：加壓前后顏色有什么變化？為什么？1、在其它條件不變的情況下， 增大壓強(qiáng)，平衡向著氣體體積縮小的方向移動。 2、對于反應(yīng)前后氣體不變的反應(yīng)平衡不移動 3、改變壓強(qiáng)必須引起氣體濃度的變化，使正逆速率不等 結(jié)論：V-t圖象減小壓強(qiáng) 增大壓強(qiáng)t1 t2tvv逆v正V正t1 t2tvV逆化學(xué)平衡的移動原理 勒夏特列原理 如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動勒夏特列原理減弱這種改變（只是減弱，不是改變） 升高溫度、增加反應(yīng)物、增大壓強(qiáng)