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1、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50年前年前,故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样精美浮雕花纹还清晰可见各式各样精美浮雕花纹还清晰可见,而现而现在却大多是模糊不清在却大多是模糊不清,部分已成光板部分已成光板造成这些灾难的元凶是什么呢造成这些灾难的元凶是什么呢？为什么几百年腐蚀很慢，而？为什么几百年腐蚀很慢，而近几十年腐蚀却变快了呢？近几十年腐蚀却变快了呢？这就涉及到化学反应速率问题这就涉及到化学反应速率问题这这些些化化学学变变化化有有何何差差异异？爆爆炸炸牛奶腐坏牛奶腐坏铁棒生锈铁棒生锈溶洞形成溶洞形成很快很快 较快较快较慢较慢很慢很慢化学反应
2、速率的表示：化学反应速率的表示：化学反应速率用化学反应速率用单位时间单位时间（如每秒，每（如每秒，每分钟，每小时）内反应物分钟，每小时）内反应物浓度的减小量浓度的减小量或生或生成物成物浓度的增加量浓度的增加量来表示。来表示。v=c t试根据以上计算式推出试根据以上计算式推出v的单位是什么的单位是什么？某一物质的化学反应速率的计算式为：某一物质的化学反应速率的计算式为：mol/（L min）或）或 mol/（L s）练习练习巩固巩固在在 N2 +3H2 NH3反应中，自开始反应中，自开始至秒，氨的浓度由变为至秒，氨的浓度由变为0.6 mol/L，则，则以氨气表示的化学反应速率是多少？以氨气表示的
3、化学反应速率是多少？=0.3mol/(Ls)v(NH3)=c(NH3)t=(0.6 0)mol/L2s例题：反应例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在在5升的密闭容器中进行，升的密闭容器中进行，30秒后，秒后，NO 的物的物质的量增加了质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应，此反应的平均反应速率用速率用NO来表示为多少？来表示为多少？=0.002mol/(Ls)c(NO)=n(NO)V=0.3mol5L=0.06 mol/Lv(NO)=c(NO)t=0.06mol/L30s问题问题1 1：若用若用O O2 2的浓度变化来表示此反应速的浓度变化来表示此反应速率是多少？率是多少？问题
4、问题2 2：v(NO)=0.002mol/(Lv(NO)=0.002mol/(Ls)s)与与v(Ov(O2 2)=0.0025mol/(L)=0.0025mol/(Ls)s)是否都表示此反应的速率？数值上有何规律？是否都表示此反应的速率？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/(Ls)v(O2)=0.0025mol/(Ls)例题：反应例题：反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+6H4NO+6H2 2O O 在在5 5升的密升的密闭容器中进行，闭容器中进行，3030秒后，秒后，NO NO 的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mol0.3mol，此反应的平均反应速率用，此反应的
5、平均反应速率用NONO来表示为多来表示为多少？少？对于同一个反应来说，用不同的物对于同一个反应来说，用不同的物质表示其化学反应速率可能不同，质表示其化学反应速率可能不同，但其但其化学反应速率之比等于化学方化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比程式中的化学计量数之比结论结论 练习练习则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为:反应反应 A+3B=2C+2D A+3B=2C+2D 在四种不同条在四种不同条件下的反应速率为：件下的反应速率为：(1)(A)=0.3mol/(Ls)(2)(B)=0.6mol/(Ls)(3)(C)=0.4mol/(Ls)(4)(D)=0.45mol/(Ls
6、)(1)(4)(2)=(3)有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？科学探究：实验科学探究：实验25科学探究：实验科学探究：实验25较慢产生气泡较慢产生气泡冷水中冷水中较快产生气泡较快产生气泡常温常温在其它条件相同在其它条件相同时，升高温度能时，升高温度能 加快化学反应的加快化学反应的速率；降低温度速率；降低温度则减慢。则减慢。快速产生气泡快速产生气泡热水中热水中结论结论现象现象有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？有哪些条件能够影响化学反应的速率呢？5%H2O2FeCl3溶液溶液MnO2粉末粉末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较慢产生少量气泡
7、较慢产生少量气泡不加其不加其它试剂它试剂很快产生大量气泡很快产生大量气泡加入加入FeCl3在其它条件在其它条件相同时相同时,使用使用催化剂能加催化剂能加快化学反应快化学反应的速率的速率很快产生大量气泡很快产生大量气泡加入加入MnO2结论结论现象现象科学探究：实验科学探究：实验26 小小 结结：使用催化剂，化学反应速率加快使用催化剂，化学反应速率加快催化剂催化剂升高温度，化学反应速率加快；升高温度，化学反应速率加快；反之减慢反之减慢温度温度 外外 因因反应物的化学性质越活泼，化学反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢反应速率越快；反之则越慢性质性质 内内 因因规律规律(在其它条件相
8、同时在其它条件相同时)影响化学反应影响化学反应速率的因素速率的因素光波，电磁波，超声波，光波，电磁波，超声波，溶剂等溶剂等其它其它增大固体反应物的表面积，增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；反之化学反应速率加快；反之减慢减慢固体反应物的固体反应物的表面积表面积增大气态反应物的压强，增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；反之化学反应速率加快；反之减慢减慢气态反应物的气态反应物的压强压强增大反应物的浓度，化学增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢反应加快；反之减慢反应物的浓度反应物的浓度外外因因A动动 动动 脑脑：NO和和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们都是汽车尾气中的有害物质，它们能
9、缓慢地起反应，生成能缓慢地起反应，生成N2和和CO2。对此反应对此反应下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是A.使用催化剂能加快反应的速率使用催化剂能加快反应的速率B.使一种反应物过量能提高反应的速率使一种反应物过量能提高反应的速率C.改变压强对反应速率没有影响改变压强对反应速率没有影响D.降低温度能加快反应速率降低温度能加快反应速率解析：解析：2CO+2NO=N2+2CO2练习练习:用铁片与稀硫酸反应制取氢气时用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下下列措施不能使氢气生成速率加大的是列措施不能使氢气生成速率加大的是()A、加热、加热B、不用稀硫酸，改用、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸的浓硫酸C、滴加少
10、量、滴加少量CuSO4溶液溶液D、不用铁片，改用铁粉、不用铁片，改用铁粉B 化学反应速率的表示：化学反应速率的表示：v=c t化学反应速率之比等于化学方程式中的化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比化学计量数之比影响化学反应速率的条件影响化学反应速率的条件.温度温度催化剂催化剂浓度浓度 练习练习巩固巩固则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为:反应反应 A+3B=2C+2D A+3B=2C+2D 在四种不同条在四种不同条件下的反应速率为：件下的反应速率为：(1)(A)=0.3mol/(Ls)(2)(B)=0.6mol/(Ls)(3)(C)=0.4mol/(Ls)(4)(D)=
11、0.45mol/(Ls)(1)(4)(2)=(3)在铝与稀硫酸的反应中，已知在铝与稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的末硫酸的浓度减少了浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平内生成硫酸铝的平均反应速率是（均反应速率是（）A、0.02 mol/(Lmin)B、1.8mol/(Lmin)C、1.2 mol/(Lmin)D、0.18 mol/(Lmin)2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2 在在m A+n Bp C的反的反应应中，中，m、n、p为为各物各物质质的的计计量数。量数。现测现测得得C每分每分钟钟
12、增加增加amol/L，B每分每分钟钟减少减少1.5a mol/L，A每分每分钟钟减少减少0.5amol/L，则则m：n：p为为A、2：3：2B、2：3：3C、1：3：2D、3：1：2m：n：p=a：1.5a：0.5a=1：3：2 CO我们已经增加了高我们已经增加了高炉的高度，怎么排炉的高度，怎么排出的一氧化碳浓度出的一氧化碳浓度没有降低呢？你能没有降低呢？你能帮助工程师解开这帮助工程师解开这一谜底吗？一谜底吗？讨论讨论:一一个个化化学学反反应应在在实实际际进进行行时时，反反应应物物能能否否按按方方程程式式中中相相应应的的物物质质的的计计量量关关系系完完全全转转变变为为生生成成物物？如如果果能能
13、，是是在在什什么么条条件件下下？如如果果不不能能，原原因因是是什么？什么？不能，因为反应都存在一定的可逆性。不能，因为反应都存在一定的可逆性。实验探究实验探究 实验实验2-7 （1 1）向）向3 34 4 mLmL 1mol/L 1mol/L的的CaClCaCl2 2溶液中滴溶液中滴入入1 1mol/Lmol/L的的NaNa2 2SOSO4 4溶液，至不再有沉淀产溶液，至不再有沉淀产生为止。生为止。反应现象反应现象:白色沉淀产生白色沉淀产生离子反应方程式离子反应方程式:Ca2+SO42-=CaSO4有白色沉淀产生有白色沉淀产生Ca2+并没有完全与并没有完全与SO42-反应生成反应生成CaSO4
14、沉淀沉淀（2 2）静置。吸取上层清液置试管）静置。吸取上层清液置试管中，滴入中，滴入1 1mol/L Namol/L Na2 2COCO3 3溶液。溶液。结论结论:反应现象反应现象:离子反应方程式离子反应方程式:Ca2+CO32-=CaCO3如何验证该如何验证该沉淀为碳酸沉淀为碳酸钙钙?在一定的条件下，溶液中的离子反应存在着一在一定的条件下，溶液中的离子反应存在着一定的可逆性，当离子反应进行到一定限度时，定的可逆性，当离子反应进行到一定限度时，离子的浓度保持不变。离子的浓度保持不变。二、化学反应的限度二、化学反应的限度 当一个反应进行到正反应速率与逆反当一个反应进行到正反应速率与逆反应速率相等
15、时，反应物与生成物浓度不应速率相等时，反应物与生成物浓度不在改变，达到表面上静止的一种在改变，达到表面上静止的一种“平衡平衡状态状态”。SO2+H2O H2SO3 （1 1）正反应速率与逆反应速率相等）正反应速率与逆反应速率相等（2 2）反应物与生成物浓度不再改变）反应物与生成物浓度不再改变（3 3）混混合合体体系系中中各各组组分分的的质质量量分分数数 不再发生变化不再发生变化（4 4）条条件件变变，反反应应所所能能达达到到的的限限度度发生变化。发生变化。反应所能达到的限度有几个主要特征？反应所能达到的限度有几个主要特征？SO2+H2O H2SO3例题例题：在一定温度下，：在一定温度下，2NO
16、2（g)N2O4(g)(无色）无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是A.N2O4不再分解不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2C.体系的颜色不再改变体系的颜色不再改变D.NO2的浓度与的浓度与N2O4的浓度之比的浓度之比2：1 C三、化学反应的条件控制三、化学反应的条件控制在生产生活中，促进有利的在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，这就要讨论化学反应发生，这就要讨论反应条件的控制。反应条件的控制。如何提高煤的燃烧效率？如何提高煤的燃烧效率？1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤、煤的状态
17、与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？的充分燃烧有何关系？2、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？什么？3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？什么？4、如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？、如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？请仔细阅读教材，然后指出如何请仔细阅读教材，然后指出如何“提高提高燃料的燃烧效率燃料的燃烧效率”？1.尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率转化率2.尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热效率。的热能，提高热效率。