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1、化学反应的特征？,物质的变化和能量的变化。,面对一个具体的化学反应，人们最关心的是？,快慢和进行的程度,第三节 化学反应速率和限度,一、化学反应的速率,较快（数秒）,较慢（数万年）,较慢（数年）,较快（数天）,比较化学反应进行的“快”与“慢”,A、定性观察法(粗略),冒气泡快慢 浑浊程度固体量减少 颜色变化 温度变化等,B、定量表示法化学反应速率,（即根据反应物消失或生成物产生的快慢粗略比较）,（准确）,1、化学反应速率及其表示方法：,（浓度常用mol.L-1，时间常用s，min）,单位为：mol/(Lmin)或 mol/(Ls),表达式为：,定义：单位时间内反应物或生成物浓度的变化量。,平均
2、速率,注意：1、是平均速率，均取正值。2、表示气体或溶液反应速率，固体、纯液体不变。3、指明具体物质做标准。,一种物质的反应速率就能代表整个反应的反应速率。数值可不同，但实际意义完全相同。,4、各物质的速率之比=化学计量数(系数)之比,2、有关化学反应速率的计算,例1:反应N23H22NH3在2L的密闭容器中发生反应，0.5min内NH3的质量增加了1.7g 求（NH3）、（N2）、（H2）。,A、据公式计算,v(N2)=0.05mol/(L min),v(H2)0.15mol/(L min),同理可求：,2、有关化学反应速率的计算,A、据公式计算,B、据关系式计算,各物质的速率之比=化学计量
3、数之比,据系数比求其他物质的速率,练习：,反应A(g)+3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应，0.5min内C的物质的量增加了0.6mol，有关反应速率正确的是A、V(A)=0.005mol/(Ls)B、V(C)=0.002mol/(Ls)C、V(B)=V(A)/3 D、V(A)=0.001mol/(Ls),2、有关化学反应速率的计算,A、据公式计算,B、据关系式计算,据系数比求其他物质的速率,据速率比求系数比,、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)=a mol/(Ls),v(B)=0.5a mol/(Ls),v(C)=a mol/(Ls),则该反应的化
4、学方程式为：,练习,（速率之比=系数之比）,2、有关化学反应速率的计算,A、据公式计算,B、据关系式计算,（速率之比=系数之比）,据系数比求其他物质的速率,据速率比求系数比,C、比较速率的快慢,例：在四个不同的容器中，在不同条件下进行反应：N2+3H2=2NH3 据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）,A.(H2)0.1mol/(L.min),B.(N2)=0.1mol/(L.min),C.(NH3)=0.3mol/(L.min),D.(H2)0.01mol/(L.s),D,化为同一参照物比较,练习：反应A+3B=2C+2D在四种不同的情况下的反应速率分别为：（A）=1.5
5、mol/(LS)（B）=6mol/(LS)（C）=4mol/(LS)（D）=75mol/(Lmin)该反应在四种情况下的快慢顺序为_.,=,化为同一物质的速率来比较,巩固练习,1.在某一化学反应里，反应物A的浓度在10s内从4.0mol/L变成1.0mol/L。在这10s内A的化学反应速率为多少？,=,0.3mol/(L s),这里的反应速率指平均速率,2.在2L的容器中发生某化学反应，已知反应前A的物质的量为8mol，2min后A的物质的量变为4mol，问在这2min内A的平均反应速率？,答案：1mol/(L min）,3.在反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g)中，经2min，B的浓度
6、减少0.6mol L-1，对此反应速率的表示正确的是（）,A.用A表示的反应速率为0.4mol L-1 min-1,B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:2:1,C.B在2min末的反应速率是0.3mol L-1 min-1,D.B在2min内的平均反应速率是0.3mol L-1 min-1,BD,4 反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是()ANO：0.001molL-1BH2O：0.002molL-1CNH3：0.002molL-1DO2：0.00125molL-1,
7、AD,下列过程中，需要加快化学反应速率的是（）,A.钢铁腐蚀 B.食物腐坏 C.炼钢 D.塑料老化,C,思考,怎样才能加快化学反应速率呢？（影响反应速率的因素？）,3、浓度对化学反应速率的影响：其它条件不变时，反应物的浓度，反应越快。,化学反应速率的影响因素：,1、温度的影响：其它条件不变时，温度，反应越快。,2、催化剂的影响：其它条件不变时，使用催化剂能够加快化学反应速率。,（溶液中或有气体参与的反应）,如：C、S在O2中燃烧比在空气中燃烧剧烈。,注意：固体物质的浓度可看成是一个常数，所以增加固体的用量，速率不改变。,4、压强对反应速率的影响（有气体参与的反应）：压强，则浓度，反应速率加快。
8、,5、接触面积越大，反应速率越快。,例如：煤粉比煤块易燃烧。面粉加工厂严禁烟火也是这个道理。,影响因素,外因:,内因:,物质本身的化学性质,外界条件（如温度、催化剂、浓度、压强、表面积等),(主要),(次要),3、影响化学反应速率的因素,例：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,(C),其它条件不变时，温度，反应速率；温度，反应速率。温度每升高10o，反应速率通常增大24倍。,外界因素:温度,实验25,产生气泡速率增大，带火星木条复燃,升温，速率升高,有气泡冒出,产生气泡速率减小,降温，速率降低,结论：(
9、记),升高温度，增大反应速率,实验26,气泡冒出速率,气泡冒出速率,有气泡冒出，较慢,MnO2:加快反应速率,FeCl3:加快反应速率,无催化剂反应较慢,外界因素:催化剂,规律：(记)催化剂能改变反应速率.正催化剂:使v;负催化剂:使v(一般为正催化剂),问题：,什么是催化剂中毒？催化剂的特性？,思考与交流,1.人们为什么使用电冰箱储存食物？,温度越高，腐败变质的速率越快，电冰箱能提供低温。,2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？,能增大反应物的接触面积，使充分接触，加快反应速率,P(49),3.实验室进行化学反应时，通常把一些固体物质溶于水配成溶液
10、再进行反应。原因是什么？,配成溶液反应能增大反应速率。,4.增大反应物浓度能增大反应速率。,离子反应速率快，瞬间完成。,没有旧键断裂，只有新键形成。,影响速率的外界因素：（总结）,温度：,催化剂：,浓度：,固体的表面积：,温度，v加快,浓度，v加快,一般加快v,增大固体的表面积，v加快,压强：,压强，v加快(有气体参加的反应),其它因素：如光、反应物颗粒大小、溶剂、电磁波等。,应用：一定条件,CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的速率，下列方法可行的是：A、增加盐酸的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、降低反应温度,A,练一练：,1、把除去氧化
11、膜的镁条投入到盛有少量盐酸的试管中，产生氢气的速率如图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是（）,盐酸的浓度 镁条的表面积溶液的温度 Cl-的浓度A、B、C、D、,速率,t,t,t,时间,C,试解释该反应的速率先加快，后减慢的原因？,4、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是 A、加热B、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C、滴加少量CuSO4溶液D、不用铁片，改用铁粉,B,科学视野：神奇的催化剂,催化剂能极大地改变反应速率，自身的组成、化学性质和质量在反应前后不变，具有高度的选择性（或专一性）,第三节 化学反应速率和限度,第二课时,二、化学反应的限度,思考？,氯水是氯
12、气的水溶液，请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-等,1、可逆反应,定义：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.(划),多数反应为可逆反应，典型的可逆反应有:,正反应,逆反应,强调同时,（反应不彻底）,（1）同一条件下，同时进行；,注意,（2）反应物不能完全转化为生成物。,使用“”,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）c(N2)、c(H2)最大，c(NH3)=,开始阶段:,只有正反应，v(逆)=0,0,N2+3H2 2NH3,N
13、2+H2 NH3,（2）瞬间后c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)0,瞬间过后:,v(逆)0，正逆反应都进行，,（3）c(N2)、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，,v(正)=v(逆)0,v(正)v(逆),同种物质,反应表面“停止”,三种物质浓度达到特定值.,这时反应停止了吗?正逆反应速率为0吗?,(1)0t1：v(正)v(逆),(2)t1：v(正)=v(逆),平衡状态,t1以后反应处于平衡状态!,什么是化学平衡呢？,例：N2+3H2 2NH3,高温、高压 催化剂,2、化学平衡状态 定义：,在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物各组分浓度保持不变的状态。
14、,特征:(1)逆：可逆反应(2)动：动态平衡(3)等：v(正)v(逆)0（本质特征-标志）(4)定：各成分的含量保持不变。(5)变：条件改变，平衡被破坏，发生移动。,其中，“等”和“定”判断化学反应是否处于平衡状态的依据。,思考 如何理解V(正)V(逆)?,（1）单位时间内，有1molN2反应掉，同时有1molN2生成,（2）单位时间内，有3molH2反应掉，同时有2molNH3反应掉,（3）单位时间内，有1molN2生成，同时有2molNH3生成,以上均表示V(正)V(逆)，反应已达到平衡。,(1)v(正)=v(逆)0(同一反应中的同一物质),(2)反应物与生成物浓度不再改变；各物质的物质的
15、量、百分含量、体积分数等保持定;方程式左右两边气体系数和不同的反应,压强、M不变时.(3)有色物质参加或生成的反应,颜色不再变时.,常用于判断反应达到平衡的依据,VA耗=VA生VA耗:VC耗=x:zVB生:VC生=y:z VA耗:VB生=x:y；,；,（2）从浓度、组成判断：,物质的浓度，百分含量保持不变。,（3）其它：,某些随着反应的进行而变化的量（如：混合气体的总压、体积、颜色等），不再随时间的改变而改变，说明反应已达平衡。,等于,3 n,保持不变,（5）混合气体的总质量不再变化能说明反应达到平衡状态吗？,（6）混合气体的平均相对分子质量不再变化能说明吗？,3、化学平衡的影响因素(记),a
16、.浓度 b.温度 c.压强,AB,练习2.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,3.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,4.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个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,A、C,5.14CO2
17、+C CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的粒子有。,14CO2、14C、14CO,6.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1:3:2,C,练习:7.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(1)平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少?(2)混合气体总物质的量为多少?,8.在合成氨工业中,由a mol氮气,b mol氢气混合反应达到平衡,
18、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%,三、化学反应条件的控制,在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。这就涉及到反应条件的控制。,1.控制 化学反应条件的基本措施:(1)改变反应物的温度、浓度、气体压强、固体表面积以及催化剂的使用等来改变反应速率；(2)通过改变可逆反应体系的温度、溶液浓度、气体压强等，改变可逆反应进行的限度。,2.以“提高煤的燃烧效率”为例,(1)煤的状态与煤燃烧的关系 使煤与氧气接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。,(4)煤燃烧后废气中热量的利用 将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收,(2)空
19、气用量对煤燃烧的影响 空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境。空气过量，浪费能源，因为废气要带走能量,(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料 保温隔热，防止热量散失,归纳：提高煤的燃烧效率的措施,（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率.（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。,实质上是从多方面控制燃烧反应的条件（包括环境）。,定义：可逆反应中，旧化学平衡的破坏，新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(选学)一、化学平衡的移动,V正 V逆
20、 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,化学平衡移动影响因素：其他条件不变时,浓度:增大反应物浓度或减小生成物浓度,正向移动。压强:对于反应前后气体总体积发生变化的反应,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动。温度:温度升高,平衡向吸热方向移动。催化剂:缩短到达平衡的时间,但平衡的移动无影响。勒沙特列原理：如果改变影响化学平衡的一个条件，平衡将向着减弱这种改变的方向发生移动。,结束！,平衡转化率()表达式：对于化学反应aA+bB cC+dD，反应物A的平衡转化率可表示为：,影响化学反应速率的外界因素：,温度：,温度升高，化学反应速率加快,催化剂：,催化
21、剂能极大地加快化学反应速率 2H2O2=2H2O+O2,MnO2,浓度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率。,压强：有气体参加的化学反应，增大压强一般可减小气体的体积，从而使反应物的浓度增大，增大反应速率。,其它条件：如光、反应物颗粒大小、溶剂、反应物的状态等。,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,t1,t2,t3,应用,增大反应物浓度或减小生成
22、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,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，
23、平衡向放热反应方向移动。,催化剂对化学平衡无影响,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）,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？,化学反应速率和化学平衡图象,化学反应速率图象分析,（1）看起点和终点,分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，生成物多数是以原点为起点。,看下图：写反应方程式,A+B=C,2,1,3,反应速率之比=反应方程式的系数之比,1、化学反应速率图象分析,(2)
24、.看变化趋势,分清正反应和逆反应;分清放热反应和吸热反应;分清“突变”和“渐变”,此图表示：增大反应物浓度时，正反应、逆反应的速率变化情况,练习：,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,练习：,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,答：逆反应开始。降温或减压。平衡向正反应方向移动。,时间,V,练习：,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？然后是改变什么条件？化学平衡向什么方向移动？,V正,V逆,V正,V逆,=,答：正、逆反应同时开始。加催化剂或。平衡不移动。,时间,V
25、,1、化学反应速率图象分析,V正,V逆,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？,V,时间,答：逆反应开始。平衡向正反应方向移动。,V正,V逆,V,时间,此图合理吗？为什么？,时间,V,V正,V逆,看图：说出反应起始时是从正反应；还是从逆反应开始？化学平衡向什么方向移动？,二.化学平衡图象的解法,转化率压强温度曲线,解法：作等温线,T,m+n p+q,Q0,等温线,二.化学平衡图象的解法,P,m+n p+q,Q0,看图技巧：图象中 有三个量时，“定一看二”，再看曲线的变化趋势。,等压线,二.化学平衡图象的解法,P,m+n p+q,Q0,看图技巧：图象中 有三个
26、量时，“定一看二”，再看曲线的变化趋势。,等压线,物质百分含量压强温度曲线,物质百分含量时间曲线,看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。,Q0,转化率时间曲线,看图技巧：先拐先平衡，先平衡则速率快。,m+np+p,物质百分含量时间曲线,时间,练习:看图回答,?,0,物质产率时间曲线,时间,练习:看图回答,产率,0,可逆反应和化学平衡,1.可逆反应和不可逆反应,在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反应。如果反应只能向一个方向进行，则称不可逆反应。,知识回顾,2、化学平衡：,(1)、定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，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。,强调三点,前提条件：可逆反应,实质：(正)=(逆),标志：反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,动态平衡（正逆反应仍在进行）,正反应速率=逆反应速率,可逆反应 H2+I22HI,逆：,等：,动：,定：,反应混合物中各组分的浓度保持不变（不一定相等）,变：,条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,同：,对于一个特定的可逆反应如果条件相同，不管采取何种方式和途径进行最终能达到相同平衡状态,与反应途径无关等效平衡,(2)、化学平衡状态的特征,
