必修23反应速率限度2课件.ppt

1、 2-3 化学反应速率与限度（化学反应速率与限度（2）二、化学反应限度二、化学反应限度1、可逆反应可逆反应：在：在同一条件同一条件下下正反应正反应方向和方向和逆反应逆反应方向方向均能进行均能进行的化学反应。在可逆反应方程式中，的化学反应。在可逆反应方程式中，不用不用“”表示，而用表示，而用 表示。表示。 讨论讨论: : 一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？ 不能，因为反应都

2、存在一定的可逆性不能，因为反应都存在一定的可逆性。正向。正向和逆向反应同时进行和逆向反应同时进行, ,但可逆程度各有差异但可逆程度各有差异 以以mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)为例，若为例，若开始时没有生成物，此时开始时没有生成物，此时A和和B的浓度最大，因而的浓度最大，因而正反应速率最大；而正反应速率最大；而C和和D起始浓度为起始浓度为0，所以逆，所以逆反应速率为反应速率为0。随着反应的进行，反应物不断减少，。随着反应的进行，反应物不断减少，生成物不断增多，生成物不断增多，v（正）越来越小，（正）越来越小， v （逆）越（逆）越来越大。反应进行到来越大。反应进行到某一时刻某一时

3、刻， v(正正)=v(逆逆)，反反应物浓度与生成物浓度不再改变应物浓度与生成物浓度不再改变，达到一种，达到一种表面表面静止的状态静止的状态，称化学平衡状态，简称，称化学平衡状态，简称化学平衡化学平衡。这个过程可用下图表示：这个过程可用下图表示：V正正V逆逆t思考一下如果开始没有反应物只有生成物又如何呢？思考一下如果开始没有反应物只有生成物又如何呢？ 达到平衡状态，也就是反应所能达到的限达到平衡状态，也就是反应所能达到的限度。即该反应在给定条件下所能达到或完成的最度。即该反应在给定条件下所能达到或完成的最大程度大程度V逆逆V正正t2、化学平衡含义、化学平衡含义P513、化学平衡特征：、化学平衡特

4、征：等：等：同一物质的同一物质的 v（正）（正）=v（逆）（逆）动：动：动态平衡动态平衡定：定：每一种物质自身的每一种物质自身的C不变不变变：变：外界条件一变，平衡随之变外界条件一变，平衡随之变（达到平衡就是达到限度，平衡变化或破坏就是（达到平衡就是达到限度，平衡变化或破坏就是提高限度）提高限度） 下列各项中，说明下列各项中，说明2HI(g) H2(g) +I2(g)已已经达到平衡状态的是经达到平衡状态的是(1)单位时间内，生成单位时间内，生成nmolH2的同时生成的同时生成nmolHI。(2)一个一个HH键断裂的同时，有键断裂的同时，有2个个HI键断裂。键断裂。(3)温度和体积一定时，某一生

5、成物浓度不再变化。温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化。(4)温度和体积一定时，混合气体的温度和体积一定时，混合气体的 颜色不再变化。颜色不再变化。4、可逆反应达到化学平衡状态的标志、可逆反应达到化学平衡状态的标志(1)直接标志：直接标志：等：同一物质表示的等：同一物质表示的v（正）（正）= v（逆）（逆）定：各组分的自身浓度不随时间改变而定：各组分的自身浓度不随时间改变而改变改变(2)间接标志：间接标志：各物质的物质的量不随时间改变而改变各物质的物质的量不随时间改变而改变各气体的压强不随时间改变而改变各气体的压强不随时间改变而改变气体的颜色不随时间改变而改变气体的颜色不随时间改变而改变

6、总结一下，怎么样判断一个反应是否达到平衡总结一下，怎么样判断一个反应是否达到平衡状态？状态？物质的量浓度、质量分数、物质的量浓度、质量分数、气体体积分数气体体积分数 在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应应N2(气气)+3H2(气气) 2NH3(气气)+Q达到平衡的标志达到平衡的标志是：是：a.反应速率反应速率 v(N2)：v(H2)：v(NH3)=1 3 2;b.各组分的物质的量浓度不再改变；各组分的物质的量浓度不再改变；c.容器内的压强不再发生变化；容器内的压强不再发生变化；d.混合气体的密度不变混合气体的密度不变(相同状况相同状况)；e.

7、v(N2)(正反应正反应) 为为a； v(NH3)(逆反应逆反应)为为2af.单位时间内单位时间内 3 mol HH键断裂的同时有键断裂的同时有6 mol NH键断裂键断裂( )b、c、e、f、三、化学反应条件的控制三、化学反应条件的控制 通过控制反应条件，人们可促进有利化学反应，通过控制反应条件，人们可促进有利化学反应，抑制有害的化学反应。抑制有害的化学反应。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？与煤的煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？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？为什、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响

8、？为什么？么？3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？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？燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是燃烧时要有足够燃料充分燃烧通常需要考虑两点：一是燃烧时要有足够多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。多的空气；二是燃料与空气要有足够大的接触面。将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃将固体燃料粉碎，或将液体燃料以雾状喷出，以增大燃料与空气的接触面，提高燃烧效率。料与空气的接触面，提高燃烧效率。【例【例1 1】（】（20102010承德高一检测）已知某反应的承德高一检测

9、）已知某反应的各物质浓度数据如下：各物质浓度数据如下： aA(g)+bB(g) cC(gaA(g)+bB(g) cC(g) )起始浓度（起始浓度（mol/Lmol/L） 3.0 1.0 03.0 1.0 02 s2 s末浓度（末浓度（mol/Lmol/L） 1.8 0.6 0.81.8 0.6 0.8(1)(1)据此可推算出上述方程式中各物质的化学计据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是。量数之比是。A.934 B.312 A.934 B.312 C.213 D.321C.213 D.321（2 2）v(Av(A)=)=。【规范解答【规范解答】 （1 1）aA(g)+bB(g) cC

10、(gaA(g)+bB(g) cC(g) )c c（初）（初）/ /（mol/Lmol/L） 3.0 1.0 03.0 1.0 0c c/ /（mol/Lmol/L） 1.2 0.4 0.81.2 0.4 0.8c c( (末末)/)/（mol/Lmol/L） 1.8 0.6 0.81.8 0.6 0.8所以各物质的化学计量数之比为所以各物质的化学计量数之比为1.20.40.8=3121.20.40.8=312，B B正确。正确。（2 2）v v(A(A)= )= 。答案：答案：（1 1）B B （2 2）0.6 mol0.6 molL L-1-1s s-1-1-1-1c 1.2 mol/L=0

11、.6 mol L st2 s【例【例2 2】（】（20102010郑州高一检测）（郑州高一检测）（）在下列）在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。（1 1）集气瓶中）集气瓶中H H2 2和和ClCl2 2的混合气体，在瓶外点燃的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：。镁条时发生爆炸：。（2 2）黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：。）黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒：。（3 3）熔化的）熔化的KClOKClO3 3放出气泡很慢，撒入少量放出气泡很慢，撒入少量MnOMnO2 2则很快产生气体：。则很快产生气体：。（4 4）同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌）同浓度、

12、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢。粒和镁条，产生气体有快有慢。（5 5）同样大小的石灰石分别与）同样大小的石灰石分别与0.1 molL0.1 molL-1-1盐盐酸和酸和1 molL1 molL-1-1盐酸反应，速率不同：。盐酸反应，速率不同：。（6 6）夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现）夏天食品容易变质，而冬天不易发生该现象：象：。（）反应）反应E+F = GE+F = G在温度在温度T T1 1下进行，反应下进行，反应M+N M+N = K= K在温度在温度T T2 2下进行，已知：下进行，已知：T T1 1TT2 2，且，且E E和和F F的浓的浓度均大于度均大

13、于M M和和N N的浓度，则两者的反应速率。的浓度，则两者的反应速率。A.A.前者大前者大 B.B.后者大后者大C.C.一样大一样大 D.D.无法判断无法判断【自主解答【自主解答】（）影响化学反应速率的因素除了）影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。（化学反应速率产生影响。（）因为这两个反应是）因为这两个反应是不同的反应，不同的反应，而决定反应速率的主要因素是内因，故尽管前者的而决定反应速率的主要因素是内因，故

14、尽管前者的反应温度高、浓度大，但反应速率不一定大于后者，反应温度高、浓度大，但反应速率不一定大于后者，如合成氨反应在高温、高压且有催化剂的条件下进如合成氨反应在高温、高压且有催化剂的条件下进行，其速率也不如低温下的酸碱中和反应进行的快。行，其速率也不如低温下的酸碱中和反应进行的快。故两者的反应速率无法判断。故两者的反应速率无法判断。答案：答案：（）（）（1 1）光）光 （2 2）反应物的接触面积）反应物的接触面积（3 3）催化剂）催化剂 （4 4）反应物本身的性质）反应物本身的性质 （5 5）反）反应物的浓度应物的浓度 （6 6）反应温度）反应温度（）D D例题例题3.3.等质量的铁与过量的盐

15、酸在不同的实验条件下进等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定不同条件下产生氢气体积行反应，测定不同条件下产生氢气体积V V的数据，根据的数据，根据数据绘制得到如图所示曲线，则曲线数据绘制得到如图所示曲线，则曲线a,b,c,da,b,c,d所对应的所对应的实验组别可能是实验组别可能是( )( )A.4-3-2-1 B.1-2-3-4A.4-3-2-1 B.1-2-3-4C.3-4-2-1 D.1-2-4-3C.3-4-2-1 D.1-2-4-3【解析【解析】选选C C。固体与液体反应，影响化学反应。固体与液体反应，影响化学反应速率的因素有：温度、溶液的浓度、固体的表速率的因素有：

16、温度、溶液的浓度、固体的表面积。温度高、粉末状、盐酸浓度大则反应快，面积。温度高、粉末状、盐酸浓度大则反应快，所以，所以，1 1最慢，最慢，2 2较较1 1快，较快，较4 4慢，慢，3 3最快。最快。练习练习1.1.一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：下列反应：2HI2HI（g g） H H2 2（g g）+I+I2 2（g g）。若）。若c c（HIHI）由）由0.1 mol/L0.1 mol/L降到降到0.07 mol/L0.07 mol/L时，需要时，需要15 s15 s，那么那么c c（HIHI）由）由0.07 mol/L0.07 mo

17、l/L降到降到0.05 mol/L0.05 mol/L时，所时，所需反应的时间为（需反应的时间为（ ）A.A.等于等于5 s B.5 s B.等于等于10 s10 sC.C.大于大于10 s D.10 s D.小于小于10 s10 s【解析【解析】选选C C。HIHI浓度由浓度由0.1 mol/L0.1 mol/L降到降到0.07 mol/L0.07 mol/L过程过程中，中，v v(HI)= =0.002 mol/(L(HI)= =0.002 mol/(Ls s) )，若保持该反应速率不变，则若保持该反应速率不变，则c(HIc(HI) )由由0.07 mol/L0.07 mol/L降至降至0

18、.05 mol/L0.05 mol/L时，需要时间为时，需要时间为10 s,10 s,但当但当c(HIc(HI) )降低时，降低时，反应变慢，因此实际所需反应的时间大于反应变慢，因此实际所需反应的时间大于10 s10 s。0.1 mol/L-0.07 mol/L 15 s练习练习2 2（20102010济南高一检测）反应济南高一检测）反应A+3B = A+3B = 2C+2D2C+2D在四种不同情况下的反应速率最快的是在四种不同情况下的反应速率最快的是( )( )A.A.v v(A)=0.15 mol/(Ls(A)=0.15 mol/(Ls) )B.B.v v(B)=0.6 mol/(Ls(B

19、)=0.6 mol/(Ls) )C.C.v v(C)=0.4 mol/(Ls(C)=0.4 mol/(Ls) )D.D.v v(D)=0.45 mol/(Ls(D)=0.45 mol/(Ls) )【解析【解析】选选D D。可把。可把v v(B(B) )、v v(C(C) )、v v(D(D) )转化为用转化为用v v(A(A) )表表示的反应速率，则有示的反应速率，则有A A项项v v(A)=0.15 mol/(L(A)=0.15 mol/(Ls),Bs),B项项v v(A(A)= )= v v(B)=0.2 mol/(L(B)=0.2 mol/(Ls),Cs),C项项v v(A(A)= )= v v(C(C)=)=0.2 mol/(L0.2 mol/(Ls),Ds),D项项v v(A(A)= )= v v(D)=0.225 mol/(L(D)=0.225 mol/(Ls s) )，故选故选D D。小结：小结：作业：课本作业：课本5353页页2T,3T.2T,3T.131212