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1、 专题专题2 化学反应与能量转化化学反应与能量转化 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 2-1-1 化学反应速率化学反应速率一、化学反应速率一、化学反应速率1、定义：用来衡量化学反应进行的、定义：用来衡量化学反应进行的快慢快慢的物理量。的物理量。2、表示方法：常用单位时间内、表示方法：常用单位时间内反应物浓度的减反应物浓度的减少或生成物浓度的增大少或生成物浓度的增大来表示。来表示。单位：单位：mol L-1 min-1 或或 mol L-1 min-1 V =Ct数学表达式：数学表达式：或或【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小时，小时，H2
2、O2的浓度从的浓度从510-2mol/L下降到下降到310-2mol/L，求：求：2小时中小时中H2O2分解的速率？分解的速率？解：解：2 h =120 minV=510-2mol/L-310-2mol/L120min=1.67 10-4mol (L min)-1【例【例2】在一体积固定的密闭容器中加入反应物在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B，发生反应：，发生反应：A+2B=3C。反应经。反应经2min后，后，A的的浓度从开始时的浓度从开始时的1.0molL-1下降到下降到0.8molL-1。已已知反应开始时知反应开始时B的浓度是的浓度是1.2molL-1，求：，求：（1）2min末末B
3、、C的的浓度。的的浓度。（2）以单位时间内）以单位时间内A的浓度的减小来的浓度的减小来2min内该反内该反应的平均速率。应的平均速率。解解:（1）A +2B =3C1.0molL-11.2molL-10c(始始)c(转转)c(终终)0.2molL-10.4molL-10.6molL-10.8molL-10.8molL-10.6molL-1【例【例2】在一体积固定的密闭容器中加入反应物在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B，发生反应：，发生反应：A+2B=3C。反应经。反应经2min后，后，A的的浓度从开始时的浓度从开始时的1.0molL-1下降到下降到0.8molL-1。已已知反应开始时知反
4、应开始时B的浓度是的浓度是1.2molL-1，求：，求：（1）2min末末B、C的的浓度。的的浓度。（2）以单位时间内）以单位时间内A的浓度的减小来的浓度的减小来2min内该反内该反应的平均速率。应的平均速率。c(B)=0.8molL-1c(C)=0.6molL-1v(A)=0.1mol(Lmin)-12min0.2molL-1【强调强调】不同物质反应速率的数值之比等于各物不同物质反应速率的数值之比等于各物质的计量数之比。质的计量数之比。如如:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1、主要因素、
5、主要因素:2、外界条件外界条件:反应物本身的性质。反应物本身的性质。(1)(1)浓度浓度反应物反应物浓度越大浓度越大，反应，反应速率越大速率越大；(2)(2)温度温度反应的反应的温度越高温度越高，反应，反应速率越大速率越大；(3)(3)催化剂催化剂加入加入催化剂催化剂能显著能显著增大化增大化 学反应速率学反应速率;(4)(4)其它其它反应物接触面积的大小、反应物接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小等。固体反应物的颗粒大小等。2-1-2 化学反应的限度化学反应的限度指出下列反应有何不同指出下列反应有何不同?(1)HCl+NaOH =NaCl+H2O(2)2H2+O2 =2H2O(3)Cl2+H2
6、O HCl+HClO(4)N2+3H2 2NH3点燃点燃高温高温 高压高压催化剂催化剂思考与讨论思考与讨论可逆反应不能进行到底，只可逆反应不能进行到底，只能进行到一能进行到一 定的限度定的限度不可逆反应不可逆反应可逆反应可逆反应一、可逆反应一、可逆反应在在同一条件同一条件下，既能向下，既能向正反应方向正反应方向进行，进行，又能向又能向逆反应方向逆反应方向进行的化学反应。进行的化学反应。理解要点理解要点:（1）同一条件；）同一条件；（2）有一有一 定的限度，反应物不能完全转化为生定的限度，反应物不能完全转化为生成物。成物。在高温、高压和催化剂存在下，在高温、高压和催化剂存在下，氮气和氢气发生可逆
7、反应，无论反应时间多长，氮气和氢气发生可逆反应，无论反应时间多长，在反应器中总是同时存在着氮气、氢气和氨气。在反应器中总是同时存在着氮气、氢气和氨气。请依据图请依据图2-2分析合成氨反应中正、逆分析合成氨反应中正、逆反应的反应速率及反应物和生成物的浓度随时间反应的反应速率及反应物和生成物的浓度随时间变化的情况。变化的情况。交流与讨论交流与讨论v vt tV V正正V V逆逆t1V V正正 =V=V逆逆达到化学平衡时，达到化学平衡时，N2、H2、NH3的的浓度不再变浓度不再变化化，因此，因此，V正、正、V逆逆也也不再变化不再变化，且，且V正正=V逆逆。化学平衡状态化学平衡状态二、化学平衡状态二、
8、化学平衡状态1、定义、定义可逆反应在一定条件下，进行到一定程可逆反应在一定条件下，进行到一定程度时，度时，正反应速率和逆反应速率相等正反应速率和逆反应速率相等；各；各反应反应物、生成物的浓度不再发生变化物、生成物的浓度不再发生变化的状态。的状态。2、标志：、标志：（1）V正正=V逆逆0；（2）反应物和生成物的反应物和生成物的浓度浓度不再发生变化。不再发生变化。【例题例题1】在一定温度下，可逆反应在一定温度下，可逆反应A(g)+3B(g)2 C(g)达到平衡的标志是达到平衡的标志是 （）A.C生成的速率与生成的速率与C分解的速率相等分解的速率相等 B.单位时间内生成单位时间内生成n摩摩A，同时生成同时生成3n摩摩B C.A、B、C的浓度的浓度比为比为1:3:2 D.A、B、C的分子数比为的分子数比为1:3:2AD【例题例题2】下列哪种说法可以证明反应下列哪种说法可以证明反应N2+3H2 2NH3已达到平衡状态已达到平衡状态 ()A.1个个NN键断裂的同时，有键断裂的同时，有3个个HH键断裂键断裂 B.1个个NN键形成的同时，有键形成的同时，有3个个HH键形成键形成 C.1个个NN键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个NH键形成键形成 D.1个个NN键断裂的同时，有键断裂的同时，有6个个NH键断裂键断裂