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1、第三节化学反应的速率和限度第1页，本讲稿共23页生活中常见的生鸡蛋常温下生活中常见的生鸡蛋常温下大约在大约在一个月一个月之后变质，之后变质，夏季保存一般在七至十天。夏季保存一般在七至十天。故宫保和殿后云龙陛石在故宫保和殿后云龙陛石在20世纪所受的腐蚀比过世纪所受的腐蚀比过去几千年还要严重去几千年还要严重第2页，本讲稿共23页第三节第三节第三节第三节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度一、化学反应速率一、化学反应速率一、化学反应速率一、化学反应速率1 1、化学反应速率的表示：、化学反应速率的表示：、化学反应速率的表示：、化学反应速率的表示：通常用通常
2、用单位时间单位时间内反应物内反应物浓度浓度的减少或生成物的减少或生成物浓度浓度的增加来的增加来表示。表示。单位：单位：mol/(Ls)或或 mol/(Lmin)等等注意：注意：化学反应速率只取正值。化学反应速率只取正值。该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是 瞬时速率。瞬时速率。第3页，本讲稿共23页讨论讨论1：在某一化学反应里，反应物在某一化学反应里，反应物A的浓度在的浓度在8 s内从内从5.0 mol/L变成变成1.0 mol/L。在这。在这8 s内以内以A浓度的变化来表示，则浓度的变化来表示，则该化学反应的速率为多少？该化学反应的速率为多少？
3、v(A)=0.5 mol/(Ls)讨论讨论2：反应反应N23H2 2NH3在在2 L的密闭容器中发生反的密闭容器中发生反应，应，5 min内内NH3的物质的量增加了的物质的量增加了1 mol，求，求v(NH3)v(N2)、v(H2)？速率速率 计算结果计算结果mol/(Lmin)速率之比速率之比 v(N2)0.05v(H2)0.15v(NH3)0.1132132化学计量系数之比化学计量系数之比=第4页，本讲稿共23页 注意：注意：1、同一化学反应，用不同物质表示反应速率，、同一化学反应，用不同物质表示反应速率，数值可不同，但意义相数值可不同，但意义相同，同，故化学反应速率必须指明具体的物质。故
4、化学反应速率必须指明具体的物质。2、同一化学反应，用、同一化学反应，用不同物质表示的速率值之比不同物质表示的速率值之比等于等于化学方程式中化学方程式中各种物质化学计量数之比各种物质化学计量数之比（也等于浓度变化量之比）（也等于浓度变化量之比）3、固体物质和纯液体固体物质和纯液体的浓度为常数，反应中浓度的变化为的浓度为常数，反应中浓度的变化为0，故不，故不能用固体物质或纯液体浓度变化表示反应速率能用固体物质或纯液体浓度变化表示反应速率,一般用气体或溶液一般用气体或溶液的浓度变化来表示反应速率的浓度变化来表示反应速率。第5页，本讲稿共23页讨论讨论3：反应反应A+3B=2C+2D在四种不同的情况下
5、在四种不同的情况下的反应速率分别为：的反应速率分别为：v（A）=0.15 mol/(LS)v（B）=0.6 mol/(LS)v（C）=0.4 mol/(LS)v（D）=0.45 mol/(LS)该反应在四种情况下的快慢顺序为该反应在四种情况下的快慢顺序为 _.=方法方法 ：根据反应速率之比等于物质的计量数之比来判断。根据反应速率之比等于物质的计量数之比来判断。将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率来判断。来判断。第6页，本讲稿共23页6543210n (mol)t (min)t1XZWY 反应物是反应物是_，生成物是，生成物是_
6、。反应方程式为：反应方程式为：_。在在t1min内，内，v v(X)=_。讨论讨论4：右图为一反应右图为一反应中各物质的物质的量随中各物质的物质的量随时间的变化情况。反应时间的变化情况。反应容器体积为容器体积为V L。据图回答：据图回答：X、YZ、W4X+2Y=Z+W第7页，本讲稿共23页1、已知某条件下，合成氨反应的数据如下：、已知某条件下，合成氨反应的数据如下：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起始浓度起始浓度/molL-1 1.0 3.0 0.22 s末浓度末浓度/molL-1 0.6 1.8 1.04 s末浓度末浓度/molL-1 0.4 1.2 1.4 当用氨气浓度的增加来表示
7、该反应的速率时，下列说法中错当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是误的是（）A、2 s末氨气的反应速率末氨气的反应速率=0.4mol/(Ls)B、前、前2 s时间内氨气的平均反应速率时间内氨气的平均反应速率=0.4mol/(Ls)C、前、前4 s时间内氨气的平均反应速率时间内氨气的平均反应速率=0.3mol/(Ls)D、2 s4 s时间内氨气的平均反应速率时间内氨气的平均反应速率=0.2mol/(Ls)第8页，本讲稿共23页2、（、（10海南）对于化学反应海南）对于化学反应:3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g)，下列反应速率关系中，下列反应速率关系中，正确的是正确
8、的是()A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2v(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X)3、在一定条件下，、在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的的反应中，各物质的化学反应速率化学反应速率 v(A)=1 mol/(Ls)v(B)=0.5 mol/(Ls)v(C)=1 mol/(Ls)则该反应的化学方程式为：则该反应的化学方程式为：2A+B=2C第9页，本讲稿共23页4、在、在2L的密闭容器中，发生下列反应：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。若最初加入的A 和和B 都是都是4mol，在前，在前10sA 的平均反的平
9、均反应应速率为速率为0.12mol/(Ls)，则，则10s时，容器中时，容器中B的的物质的量为物质的量为 。3.2mol5、一定温度下，向一容积为、一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入的真空容器中加入1mol氮氮气，气，3mol氢气，氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强后测得容器内的压强是起始时压强的的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为 。0.1mol/(Lmin)第10页，本讲稿共23页2 2、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素（1）内因）内因(决定性因素决定性因
10、素)：物质本身的性质：物质本身的性质（2）外因）外因外界条件的改变外界条件的改变第11页，本讲稿共23页探究实验探究实验1：23 mLH2O2溶液溶液34滴滴FeCl3溶液溶液热水热水常温常温23 mLH2O2溶液溶液34滴滴FeCl3溶液溶液探究实验探究实验2：23 mLH2O2溶液溶液少量少量MnO223 mLH2O2溶液溶液34滴滴FeCl3溶液溶液23 mLH2O2溶液溶液第12页，本讲稿共23页探究实验探究实验1 1：现象现象结论结论热水中热水中常温常温冷水中冷水中产生气泡速率增大，产生气泡速率增大，带火星的火柴复燃带火星的火柴复燃升高温度，升高温度，反应速率增大反应速率增大有气泡冒
11、出有气泡冒出产生气泡速率减小产生气泡速率减小降低温度，反应速率减小降低温度，反应速率减小2H2O2=2H2O+O2 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响当其他条件不变时，当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。注意：注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。第13页，本讲稿共23页讨论：讨论：25 时，某反应进行完全需时，某反应进行完全需4 min，若将该反应恒定在若将该反应恒定在85 时进行，则完
12、成该反应最多需时间为多少秒？时进行，则完成该反应最多需时间为多少秒？一般：一般：温度每升高温度每升高10度，化学反应速率通常增大为度，化学反应速率通常增大为 原来的原来的24倍。倍。第14页，本讲稿共23页探究实验探究实验2 2：现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他试剂不加其他试剂有气泡冒出，反应较慢有气泡冒出，反应较慢MnOMnO2 2能加快化学反应速率能加快化学反应速率FeClFeCl3 3能加快化学反应速率能加快化学反应速率无催化剂化学反应较慢无催化剂化学反应较慢气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大气泡冒出，速率增大催化剂能大大地改变化学反应的速率
13、；催化剂能大大地改变化学反应的速率；催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响不同的催化剂对同一反应的催化效果不同的催化剂对同一反应的催化效果不同。不同。第15页，本讲稿共23页探究实验探究实验3：当其他条件不变时，当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响1颗大理石颗大理石小颗粒小颗粒2 mL1 mol/LHCl溶液溶
14、液2 mL0.1 mol/LHCl溶液溶液第16页，本讲稿共23页讨论讨论1：一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）ANaOH（固体）（固体）BH2O CNH4Cl（固体）（固体）DCH3COONa（固体）（固体）BD讨论讨论2：把下列四种把下列四种X溶液分别加入四个盛有溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L盐酸盐酸的烧杯中，均加水稀释到的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，此时X与盐酸缓和地进行反应。与盐酸缓和地进行反应。其中反
15、应速率最大的是（其中反应速率最大的是（）A、20 mL 3 mol/L的的X溶液溶液 B、20 mL 2 mol/L的的X溶液溶液 C、10 mL 4 mol/L的的X溶液溶液 D、10 mL 2 mol/L的的X溶液溶液A第17页，本讲稿共23页 压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响 对有气体参加或生成的反应对有气体参加或生成的反应增大压强相当于增大气体的浓度，反应速率加快；增大压强相当于增大气体的浓度，反应速率加快；减小压强相当于减小气体的浓度，反应速率减慢。减小压强相当于减小气体的浓度，反应速率减慢。若其它条件不变时，若其它条件
16、不变时，思考与交流思考与交流你还能列举出其他影响化学反应速率的条件吗？你还能列举出其他影响化学反应速率的条件吗？（请参考（请参考P49思考与交流）思考与交流）第18页，本讲稿共23页（1）内因）内因（2）外因外因(条件条件)：影响因素影响因素如何影响如何影响温度温度升高温度，速率增大升高温度，速率增大催化剂催化剂加入催化剂，速率增大加入催化剂，速率增大浓度浓度增大浓度，速率增大增大浓度，速率增大固体表面积固体表面积增大增大固体表面积固体表面积，速率增大速率增大反应物状态反应物状态溶液状态溶液状态，速率增大速率增大其他因素：原电池其他因素：原电池、溶剂、光等、溶剂、光等、溶剂、光等、溶剂、光等2
17、 2、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素、影响化学反应速率的因素压强（气体）压强（气体）增大压强，速率增大增大压强，速率增大第19页，本讲稿共23页讨论讨论1：在在25时，向时，向100mL含含HCl 14.6g的盐酸中，放入的盐酸中，放入5.6g铁铁粉，反应进行到粉，反应进行到2s时收集到氢气时收集到氢气1.12L(标况标况)，之后，之后反应又进行了反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：（1）前）前2s内用内用FeCl2表示的平均反应速率为表示的平均反应速率为 ；（2）后）后4s内用内用HCl表示的平均反应
18、速率为表示的平均反应速率为 ；（3）前）前2s与后与后4s比较，反应速率比较，反应速率 较快，较快，其原因可能其原因可能 。0.25mol/(Ls)0.25mol/(Ls)前前2s前前2s时段盐酸浓度比后时段盐酸浓度比后4s时段大时段大第20页，本讲稿共23页讨论讨论2：把除去氧化膜的镁条投到稀盐酸的试管中发现氢气产生把除去氧化膜的镁条投到稀盐酸的试管中发现氢气产生的速率变化情况如下图所示。其的速率变化情况如下图所示。其中中 t1t2 速率增大的主要原因是速率增大的主要原因是 ，t2t3 速率减小的主要原因是速率减小的主要原因是反应放热，温度升高使反应速率增大反应放热，温度升高使反应速率增大
19、氢离子浓度减小，速率减小氢离子浓度减小，速率减小vtt1t3t2第21页，本讲稿共23页讨论讨论3：10 时，某化学反应时，某化学反应AC的反应速率的反应速率A=0.1 molL-1S-1，若温度每升高若温度每升高10，反应速率增加到原来的，反应速率增加到原来的2倍，若要使倍，若要使A=1.6 molL-1S-1，则反应温度应控制在（，则反应温度应控制在（）A、30 B、40 C、50 D、60C第22页，本讲稿共23页讨论讨论4：向充有向充有N2、H2的反应器中加入氦气的反应器中加入氦气（1）若为恒温、恒容，通入氦气后速率如何变化？）若为恒温、恒容，通入氦气后速率如何变化？（2）若为恒温、恒压，通入氦气后速率如何变化？）若为恒温、恒压，通入氦气后速率如何变化？不变不变减小减小第23页，本讲稿共23页