《2.3化学反应的速率和限度.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.3化学反应的速率和限度.ppt（29页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二章第二章 化学反应与能量化学反应与能量第三节第三节 化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度自然界或生产、生活中的化学反应进行有快、慢之分自然界或生产、生活中的化学反应进行有快、慢之分瞬间完瞬间完成成节节 日日 焰焰 火火牛牛 奶奶 变变 质质3535半天变质半天变质钢钢 铁铁 生生 锈锈潮湿空气中数周潮湿空气中数周几十万年几十万年溶溶洞洞思考：思考：一般可从哪些现象判断化学反应的快慢？一般可从哪些现象判断化学反应的快慢？（1）生成气体快慢）生成气体快慢（2）温度变化快慢）温度变化快慢（3）固体质量变化快慢）固体质量变化快慢（4）颜色变化）颜色变化（5）浑浊程度）浑浊程度 物理学中可以用速
2、度定量的描述物体运动快慢，物理学中可以用速度定量的描述物体运动快慢，那么在化学反应中用什么来表示化学反应的快慢那么在化学反应中用什么来表示化学反应的快慢呢？呢？1、概念：概念：浓度常用浓度常用mol.L-1，时间常用时间常用s或或min。3、单位：、单位：2、数学表达式为：、数学表达式为：Ct一、化学反应速率一、化学反应速率 用单位时间内用单位时间内反应物反应物浓度的浓度的减少量减少量或或生生成物成物浓度的浓度的增加量增加量（均取（均取正值正值）来表示。）来表示。mol/(Lmin)或或mol/(Ls)【例题例题】某反应的反应物浓度在某反应的反应物浓度在5 min内由内由6 mol/L变成了变
3、成了2 mol/L，则，则以该反应物浓度的变化表示以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率？的该反应在这段时间内的平均反应速率？Ct5min6mol/L 2 mol/L0.8 mol/(Lmin)解：解：答：用该物质表示的该反应在这段时间内的答：用该物质表示的该反应在这段时间内的平平 均反应速率为均反应速率为0.8 mol/(Lmin)（1）化学反应速率为）化学反应速率为正值正值；（2）化学反应速率是）化学反应速率是平均速率平均速率；4.化学反应速率的理解化学反应速率的理解【练习练习】在在3H2+N2=2NH3中，中，min内内H2的的浓度由浓度由0.7molL-1降到降到
4、0.1molL-1；N2的浓度由的浓度由0.4molL-1降到降到0.2molL-1；NH3的浓度则增加的浓度则增加了了0.4molL-1，分别用分别用 H2、N2、NH3的浓度变的浓度变化量来表示反应速率，并求出它们的比值。化量来表示反应速率，并求出它们的比值。v(H2)=0.3mol/（Lmin）v(N2)=0.1mol/（Lmin）v(NH3)=0.2mol/（Lmin）v(H2)：v(N2)：v(NH3)=3：1：2【例例】反应反应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 的物质的量的物质的量增加了增加了0.3mol，此反应
5、的平均反应速率用，此反应的平均反应速率用NO来来表示为多少？表示为多少？问题问题1：若用：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多的浓度变化来表示此反应速率是多少？若用少？若用NH3 来表示呢来表示呢?若用若用H2O(g)来表示呢来表示呢?问题问题2：此反应化学反应速率用不同物质表示为什：此反应化学反应速率用不同物质表示为什么数值不同？数值上有何规律？么数值不同？数值上有何规律？v(NO)=0.002mol/（Ls）v(O2)=0.0025mol/（Ls）v(NH3)=0.002mol/（Ls）v(H2O)=0.003mol/（Ls）（3）同一反应用同一反应用不同的物质表示不同的物质表示化学反应
6、速率，化学反应速率，数值数值可能可能不相同不相同，但，但意义相同意义相同，且，且各物质化学反各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比应速率之比等于化学计量数之比。如：如：mA+nB=pC+qD推及一般：推及一般：（1）化学反应速率为）化学反应速率为正值正值；（2）化学反应速率是）化学反应速率是平均速率平均速率；4.化学反应速率的理解化学反应速率的理解【例例】在在2L的密闭容器中，加入的密闭容器中，加入3mol的的H2和和1mol的的N2，发生反应，发生反应，N2+3H2 2NH3，在，在2s末时，末时，测得容器中含有测得容器中含有0.4mol的的NH3，则化学反应的速率用，则化学反应的速率用N
7、H3表示是表示是 。A、0.05 molL-1s-1B、0.1 molL-1s-1C、0.15 molL-1s-1D、0.2 molL-1s-1 若改用若改用H2或或NH3表示又分别为多少？表示又分别为多少？思考：思考：同一化学反应中用不同物质表示化学反应速同一化学反应中用不同物质表示化学反应速率数值是否相同？率数值是否相同？数值上有何规律？数值上有何规律？（3）同一反应用同一反应用不同的物质表示不同的物质表示化学反应速率，化学反应速率，数值数值可能可能不相同不相同，但，但意义相同意义相同，且，且各物质化学反各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比应速率之比等于化学计量数之比。1.下列关于化学
8、反应速率的说法正确的是（下列关于化学反应速率的说法正确的是（）A、化学反应速率是指一定时间内任何一种反应、化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B、化学反应速率为、化学反应速率为“0.8molL-1s-1”所表所表示的意思是示的意思是:时间为时间为1s时，某物质的浓度为时，某物质的浓度为0.8molL-1C、根据化学反应速率的大小可以知道化学反应、根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢进行的快慢D、对于任何化学反应来说，反应速率越大，反、对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显应现象越明显C2.反应
9、反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在在10L密闭容器中进行密闭容器中进行,半分钟后半分钟后,H2O(g)的物质的量增加的物质的量增加0.45mol，则此反应的，则此反应的平均速率可表示为（平均速率可表示为（）A、V(NH3)=0.010molL-1s-1B、V(O2)=0.0010molL-1s-1C、V(NO)=0.0010molL-1s-1D、V(H2O)=0.045 molL-1s-1C 3.反应反应A+3B 2C+2D在在4种不同种不同情况下的反应速率分别为：情况下的反应速率分别为：V(A)=0.15molL-1s-1V(B)=0.6molL-1s-1V(C)
10、=0.4molL-1s-1V(D)=0.45 molL-1s-1该反应进行的快慢顺序为该反应进行的快慢顺序为 。=注意注意:比较反应的快慢比较反应的快慢,应取同一参照物应取同一参照物4.4.向一个容积为向一个容积为1L1L的密闭容器中放入的密闭容器中放入2moLSO2moLSO2 2和和1moLO1moLO2 2,在一定条件下反应在一定条件下反应,2S,2S末末,测得容器内测得容器内有有0.8moLSO0.8moLSO2 2,求求2S2S内内SOSO2 2,O,O2 2,SO,SO3 3的反应速率和的反应速率和反应速率比反应速率比.V(SOSO2 2)=0.6mol/(Ls)=0.6mol/(
11、Ls)V(SOSO3 3)=0.6mol/(Ls)=0.6mol/(Ls)V(O O2 2)=0.3mol/(Ls)=0.3mol/(Ls)2:1:2 下列过程中，需要加快化学反应速率的是（下列过程中，需要加快化学反应速率的是（）A.钢铁腐蚀钢铁腐蚀 B.食物腐坏食物腐坏 C.炼钢炼钢 D.塑料老化塑料老化C 一个问题一个问题怎样才能加快化学反应速率呢？怎样才能加快化学反应速率呢？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？1.1.在相同条件下在相同条件下,等质量等质量(金属颗粒大小相同金属颗粒大小相同)的下的下列金属与足量列金属与足量1mol/L 1mol/L 盐
12、酸反应时盐酸反应时,速率最快的是速率最快的是 A A 镁镁 B B 铝铝 C C 钠钠 D D 铁铁 2.2.在通常情况下，在通常情况下，NaNa与水的反应和与水的反应和MgMg与水的反与水的反应哪个剧烈应哪个剧烈(反应速率快反应速率快)？为什么？为什么？3.3.将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生等浓度的盐酸中，产生COCO2 2的速率哪个较快？为什的速率哪个较快？为什么？么？以上说明化学反应速率的决定因素是什么？以上说明化学反应速率的决定因素是什么？决定化学反应速率的因素是参加反应决定化学反应速率的因素是参加反应的物质的物质本
13、身的化学性质本身的化学性质。思考思考二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素 1.内因：内因：反应物的性质反应物的性质 还有哪些因素对化学反应速率有影响呢？还有哪些因素对化学反应速率有影响呢？2.外因外因-外界条件如：温度、催化剂等外界条件如：温度、催化剂等（主要因素）（主要因素）讨论影响化学反应速率的因素讨论影响化学反应速率的因素【实验实验25】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，带火星火柴带火星火柴 复燃复燃升高温度，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，降低温度，反应速率
14、减小反应速率减小2H2O2=2H2O+O2【实验实验26】现象现象结论结论加入加入MnO2加入加入FeCl3不加其他不加其他试剂试剂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有气泡冒出，较慢有气泡冒出，较慢MnO2能加快反能加快反应速率应速率FeCl3能加快反能加快反应速率应速率无催化剂无催化剂反应较慢反应较慢讨论影响化学反应速率的因素讨论影响化学反应速率的因素自学自学P49 神奇的催化剂神奇的催化剂 催化剂能极大地改变反应速率，而自身的催化剂能极大地改变反应速率，而自身的组成、化学性质和质量组成、化学性质和质量在反应前后不发生在反应前后不发生变化，具有高度的变化，具有高
15、度的选择性选择性（或专一性）（或专一性）科学视野科学视野2.外因：外因：（1）温度：温度：升高温度化学反应速率加快，降低温度升高温度化学反应速率加快，降低温度化学反应速率减小。化学反应速率减小。（2）催化剂：催化剂：能改变化学反应速率，一般能大大增加能改变化学反应速率，一般能大大增加化学反应速率化学反应速率 影响化学反应速率的条件除温度影响化学反应速率的条件除温度和催化剂以外，还有哪些条件？和催化剂以外，还有哪些条件？其他因素对化学反应速率的影响实验实验序号序号金属金属硫酸的浓度硫酸的浓度（molL-1）硫酸的体硫酸的体积（积（L）金属消失金属消失 时间（时间（s）质量质量状态状态10.1g片
16、0.55050020.1g粉末0.5505030.1g片0.75025040.1g片0.85020050.1g粉末0.8502560.1g片1.050125从表格中你能得到哪些信息？从表格中你能得到哪些信息？2.外因外因（3）浓度：浓度：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以增大化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应速率。可以减小化学反应速率。（4）固体的表面积：固体的表面积：化学反应时，与化学反应时，与固体固体的接触面积越大，化的接触面积越大，化学反应速率就越快。反之，就越慢。学反应速率就越快。反之，就越
17、慢。如：把固体粉碎、溶解、液化或气化。如：把固体粉碎、溶解、液化或气化。1.请预计大理石（请预计大理石（CaCO3）分别与）分别与0.1mol/L和和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？2.块状块状CaCO3、粉末状、粉末状CaCO3与与0.1 mol/L的盐酸反应谁的盐酸反应谁快谁慢？为什么？快谁慢？为什么？3.实验室进行化学反应实验室进行化学反应 时，常常把一些固体物质溶于水时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？配成溶液再进行反应。为什么？4.实验室制取氢气时，是用粗锌好（有杂质）还是用纯实验室制取氢气时，是用粗锌好（有
18、杂质）还是用纯锌好，为什么？锌好，为什么？增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）离子反应速率快，瞬间完成。离子反应速率快，瞬间完成。(粒子的接触充分）粒子的接触充分）形成原电池可以加快反应速率。形成原电池可以加快反应速率。浓度的影响浓度的影响固体表面积固体表面积形成原电池形成原电池思考与交流思考与交流 1.1.采用哪些方法可以增大采用哪些方法可以增大FeFe与盐酸反应的与盐酸反应的化学反应速率？化学反应速率？方法：方法：1.1.使用铁粉使用铁粉 2.2.使用较浓的盐
19、酸使用较浓的盐酸 3.3.加热反应混加热反应混 4.4.合物使用不纯的铁粉合物使用不纯的铁粉2下图为将下图为将Zn投入一定浓度一定体积的稀投入一定浓度一定体积的稀 H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）的生成速率）3.一定条件下，在一定条件下，在 CaCO3(块状块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的速率，下列那些方反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行法可行（）A、增加、增加HCl的浓度的浓度 B、加水、加水 C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D、改加、改加CaCO3粉末粉末 AD 4.设设NO+C
20、O2 2CO(正反应吸热正反应吸热)反应反应速率为速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热正反应放热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高对于前述反应，当温度升高时，时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（）A.同时增大同时增大 B.同时减小同时减小 C.v1减少，减少，v2增大增大 D.v1增大，增大，v2减小减小A5.将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是况，其中能使最初的化学反应速率增大的是（）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入加入CaCl2溶液溶液 F、加入加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG