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1、专题二专题二 化学反应与能量变化化学反应与能量变化第一单元第一单元 化学反应速率与反应限度化学反应速率与反应限度一一.化学反应速率化学反应速率实验实验:比较比较CO2气体放出的快慢气体放出的快慢 实验方案实验方案CO2气体放出的快慢气体放出的快慢Na2CO3溶液溶液 与盐酸反应与盐酸反应NaHCO3溶液溶液 与盐酸反应与盐酸反应稍慢稍慢稍快稍快注：不同的反应，有快、有慢注：不同的反应，有快、有慢。一、化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率的概念、化学反应速率的概念（1）定义：）定义：化学反应速率是用化学反应速率是用_内内 _或或_来表示。来表示。反应物浓度的减少反应物浓度的减少生成物浓度
2、的增加生成物浓度的增加（2）表达式：表达式：c V=V=t单位时间内单位时间内（3）常用单位：常用单位：mol(Lmin)1或或mol(Ls)1 例例1、25时，一份双氧水样品经过时，一份双氧水样品经过2 h，H2O2的浓度从的浓度从5102 mol L1下降到下降到3102 mol L1，则该双氧水在这，则该双氧水在这2 h中分解的平均速率约为中分解的平均速率约为_。解：解：5102 mol L1 3102 mol L1 V=V=260 min =1.67104 mol(Lmin)1 练习练习1：已知反应已知反应2SO2O2 2SO3在在10 L的密的密闭容器中进行，半分钟后，测得闭容器中进
3、行，半分钟后，测得SO3的物质的量的物质的量增加了增加了0.5 mol，求，求SO3的平均反应速率。的平均反应速率。解：解：0.5 mol V=V=0.1 mol(Lmin)1 10 L0.5 min问题问题在一个化学反应中，反应速率既可以用反应物在一个化学反应中，反应速率既可以用反应物浓度的减少来表示，也可以用生成物浓度的增加来表浓度的减少来表示，也可以用生成物浓度的增加来表示。那么同一反应中，用不同物质的浓度变化来表示示。那么同一反应中，用不同物质的浓度变化来表示的反应速率是否相同呢？其大小有什么关系呢？的反应速率是否相同呢？其大小有什么关系呢？例例2、在、在2 L容积不变的容器中，发生容
4、积不变的容器中，发生 N23H2 2NH3的反应。现通入的反应。现通入0.8 mol H2 和和 0.4 mol N2,2 min 后生成了后生成了0.12 mol NH3，求，求V V(H2)、V V(N2)、V V(NH3)。起始物质的量起始物质的量/mol：0.4 0.8 0变化的物质的量变化的物质的量/mol：0.06 0.18 0.122min后物质的量后物质的量/mol：0.34 0.62 0.12V V(H2)=0.045mol(Lmin)-1 或或 0.045mol(Lmin)V V(N2)=0.015mol(Lmin)-1 V V(NH3)=0.03mol(Lmin)-1 V
5、 V(N2)V V(H2)V V(NH3)=1 3 2例例2、在、在2 L容积不变的容器中，发生容积不变的容器中，发生 N23H2 2 NH3的反应。现通入的反应。现通入0.8 mol H2 和和 0.4mol N2,2 min 后生成了后生成了0.12 mol NH3，求，求V V(H2)、V V(N2)、V V(NH3)。解：解：N2+3H2 2NH3巧合还是必然？（4）有关化学反应速率的几点说明）有关化学反应速率的几点说明化学反应速率实际上是指某一段时间内化化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。速率。对于同一
6、化学反应，在相同的反应时间内，对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示的化学反应速率的数值用不同的物质来表示的化学反应速率的数值可能是不同的。因此表示化学反应速率时，可能是不同的。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。必须说明用哪种物质为基准。（4）有关化学反应速率的几点说明）有关化学反应速率的几点说明化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率均速率，而不是某一时刻的瞬时速率。对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示的化学反
7、应速率的数值可能是不同的。因此物质来表示的化学反应速率的数值可能是不同的。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。即：对于反应即：对于反应 aAbB=cCdD 有有V V(A)V V(B)V V(C)V V(D)abcd固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。纯液体表示化学反应速
8、率。已知反应已知反应 A+3B=2C+D在某一段时间内以在某一段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/(Lmin)，则此段时间内以，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应的浓度变化表示的化学反应速率为速率为 （）A.0.5mol/(Lmin)B.1mol/(Lmin)C.2mol/(Lmin)D.3mol/(Lmin)练习2C练习练习3 在在2 L容积不变的容器中，发生容积不变的容器中，发生 N2+3H2=2NH3的反应。现通入的反应。现通入4 mol H2 和和 4 mol N2,用用H2 表示的反应表示的反应速率为速率为0.12 mol(Ls)，
9、则，则10 s后容器中后容器中N2的物质的量是的物质的量是 （）A.1.6mol B.2.8molC.3.2mol D.3.6molC 在四个不同的容器中，在不同的条件下进行在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨的反应，测得的速率如下，其中生成氨合成氨的反应，测得的速率如下，其中生成氨 的速率最快的是的速率最快的是 （）A.v v(H2)=0.45 mol/(Lmin)B.v v(N2)=0.1 mol/(Lmin)C.v v(N2)=0.2mol/(Lmin)D.v v(NH3)=0.3mol/(Lmin)练习4C 某温度下，物质的量浓度均为某温度下，物质的量浓度均为1 mol/L 的
10、两种气体的两种气体X2和和Y2在密闭容器中反应生成气在密闭容器中反应生成气体体Z。达到平衡后，。达到平衡后，c(X2)=0.4 mol/L,c(Y2)=0.8 mol/L,c(Z)=0.4 mol/L,该反应的化该反应的化学方程式是学方程式是 （）A.X2+2Y2=2Z B.2X2+Y2=2Z C.3X2+Y2=2Z D.X2+3Y2=2Z 练习5C问题：决定化学反应速率的因素有哪问题：决定化学反应速率的因素有哪些？些？实验实验:比较比较CO2气体放出的快慢气体放出的快慢 实验方案实验方案CO2气体放出的快慢气体放出的快慢Na2CO3溶液溶液 与盐酸反应与盐酸反应NaHCO3溶液溶液 与盐酸反
11、应与盐酸反应稍慢稍慢稍快稍快注：不同的反应，有快、有慢注：不同的反应，有快、有慢。决定化学反应速率的因素：决定化学反应速率的因素：一、反应物本身的性质一、反应物本身的性质 这是决定化学反应速率的主要因素，是内因！这是决定化学反应速率的主要因素，是内因！那决定化学反应速率的外因又是什么呢？那决定化学反应速率的外因又是什么呢？二、化学反应速率还受外界条件的影响二、化学反应速率还受外界条件的影响 2、外界条件对化学反应速率的影响、外界条件对化学反应速率的影响实验方案方案 实验现象象 结论 实验一：取一：取2只只试管，各加入管，各加入5 mL 4%的的过氧化氧化氢溶液，分溶液，分别滴入几滴入几滴洗滴洗
12、涤剂，用水浴加，用水浴加热其中其中1支支试管管 实验二：取二：取2只只试管，各加入管，各加入5 mL 4%的的过氧化氧化氢溶液，分溶液，分别滴入几滴入几滴洗滴洗涤剂，往其中，往其中1支支试管中加入管中加入少量二氧化少量二氧化锰粉末粉末 实验三：取三：取2只只试管，各加入管，各加入5 mL 2%、6%、12%的的过氧化氧化氢溶液，溶液，分分别滴入几滴滴入几滴0.2 molL1氯化化铁溶液溶液 水浴加热产生水浴加热产生气泡快气泡快加入加入二氧化锰粉二氧化锰粉末末产生气泡快产生气泡快加热能加快反加热能加快反应速率应速率使用催化剂能使用催化剂能加快反应速率加快反应速率浓度大的产生气浓度大的产生气泡快泡
13、快增大反应物的增大反应物的浓度能加快反浓度能加快反应速率应速率2、外界条件对化学反应速率的影响、外界条件对化学反应速率的影响（1）浓度对化学反应速率的影响）浓度对化学反应速率的影响增大反应物的浓度可以增大化学反应速率增大反应物的浓度可以增大化学反应速率（2）压强对化学反应速率的影响）压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应：对于有气体参加的反应：增大压强，可以增大化学反应速率。增大压强，可以增大化学反应速率。减小压强，可以减小化学反应速率。减小压强，可以减小化学反应速率。如果反应物是固体、液体、溶液时，改变如果反应物是固体、液体、溶液时，改变压强对反应速率没有影响。压强对反应速率没有影响。
14、注：只有能引起浓度变化的压强变化才会影响速度。注：只有能引起浓度变化的压强变化才会影响速度。（3）温度对化学反应速率的影响）温度对化学反应速率的影响升高温度，可以增大化学反应速率升高温度，可以增大化学反应速率降低温度，可以减小化学反应速率降低温度，可以减小化学反应速率每升高每升高1010 ，化学反应速率通常增大到，化学反应速率通常增大到原来的原来的2 24 4倍。倍。（4）催化）催化剂对化学反化学反应速率的影响速率的影响使用催化剂，能显著地增大反应速率。使用催化剂，能显著地增大反应速率。正催化剂和负催化剂正催化剂和负催化剂5、其它条件对化学反应速率的影响、其它条件对化学反应速率的影响固体反应物
15、颗粒的大小、反应物接触面积固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对化学反应速率也有影响。某些反等因素对化学反应速率也有影响。某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。反应速率。书书P31 问题解决！问题解决！二二.化学反应的限度化学反应的限度Cl2+H2O HCl+HClO 1、可逆反应、可逆反应 （1）定义：在同一反应条件下，既可以向正）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。的反应。实验二实验二实 验现 象象结 论铜与与AgNO3溶液反溶液反应 在在铜与与Ag
16、NO3溶溶液液反反应后后的清液中加的清液中加KBr溶液溶液 实验一实验一实 验现 象象结 论少量少量FeCl3溶液与溶液与过量量KI溶液反溶液反应在在反反应的的溶溶液液中中加加入入CCl4，振，振荡、静置、静置取取的上的上层清液，滴清液，滴加加KSCN溶液溶液1、可逆反应、可逆反应 （1）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进）定义：在同一反应条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。（2）可逆反应的普遍性：大部分化学反应都是可逆反应。）可逆反应的普遍性：大部分化学反应都是可逆反应。（3）可逆反应的特点：）可逆反应的特点：正反
17、应和逆反应既对立又统一；正反应和逆反应既对立又统一；正反应和逆反应发生的性质相同；正反应和逆反应发生的性质相同；正反应和逆反应发生的条件相同；正反应和逆反应发生的条件相同；反应物、生成物共同存在；反应物、生成物共同存在；能量转化互逆；能量转化互逆；可逆反应有一定的限度。可逆反应有一定的限度。2、化学平衡、化学平衡（1 1）化学平衡状态的建立：）化学平衡状态的建立：可逆反应在一定条件下进行到一定程度时可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应正反应和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度保持不再和逆反应的速率相等，反应物和生成物的浓度保持不再发生变化，反应达到发生变化，反应达到化学平衡状态，化
18、学平衡状态，简称为化学平衡。简称为化学平衡。2、化学平衡、化学平衡（2 2）化学平衡的特征：）化学平衡的特征：“逆逆”、“动动”、“等等”、“定定”、“变变”“逆逆”：化学平衡只存在于可逆反应中；：化学平衡只存在于可逆反应中；“动动”：化学平衡是一个动态平衡；：化学平衡是一个动态平衡；“等等”：平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于：平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0 0；“定定”：平衡时反应物和生成物的浓度保持不变；：平衡时反应物和生成物的浓度保持不变；“变变”：改变外界条件时，平衡会发生移动。（旧的：改变外界条件时，平衡会发生移动。（旧的平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。）平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡。）