1、浙江省磐安中学浙江省磐安中学蒋莉莉蒋莉莉化学反应速率与化学反应速率与平衡移动平衡移动身心两安，自在磐身心两安，自在磐安安 汽车尾气引起的环境问题愈发的尖锐汽车尾气引起的环境问题愈发的尖锐 科学家正致力于研究减少汽车尾气中有毒科学家正致力于研究减少汽车尾气中有毒物质的排放物质的排放提出问题提出问题1.汽车尾气的主要成分是什么？汽车尾气的主要成分是什么？2.汽车尾气净化的主要原理是什么汽车尾气净化的主要原理是什么?3.假如你是科学家，从原理上你会采取哪些措施来假如你是科学家，从原理上你会采取哪些措施来减少尾气的排放？减少尾气的排放？1.加快化学反应速率；加快化学反应速率；2.使反应平衡正向移动；使
2、反应平衡正向移动；深度思考：深度思考：1.1.对于可逆反应，一定条件下达到了平衡：对于可逆反应，一定条件下达到了平衡：(1)(1)若化学反应速率发生了改变，平衡一定发生移动吗？若化学反应速率发生了改变，平衡一定发生移动吗？(2)(2)若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？若平衡发生移动，化学反应速率一定改变吗？1.某温度下，密闭容器中发生某温度下，密闭容器中发生 反应反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)H0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是平衡时的温度或压强，其中正确的是 题组训练题组训练 影响
3、影响 结果结果外界外界条件改变条件改变移动方向移动方向新平衡新平衡V正正V逆逆升高温度升高温度降低温度降低温度吸热反应方向的速率变化幅度更大吸热反应方向的速率变化幅度更大温度篇温度篇吸热方向吸热方向放热方向放热方向2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)H04.题组训练题组训练产产物物含含量量0 t1 t2 t催化剂催化剂使用催化剂使用催化剂 催化剂对化学平衡移动催化剂对化学平衡移动无影响无影响，它能，它能同等程度同等程度地改地改变正、逆反应速率，可以改变化学反应达到平衡所需变正、逆反应速率，可以改变化学反应达到平衡所需的时间。的时间。小结：小结：1.化学反应速率的改变不一定会影响
4、化学平衡的化学反应速率的改变不一定会影响化学平衡的移动；移动；2.只有当化学反应速率改变的幅度不一样，才会只有当化学反应速率改变的幅度不一样，才会发生平衡移动；发生平衡移动；3.化学平衡发生移动，化学反应速率必然改变。化学平衡发生移动，化学反应速率必然改变。原平衡原平衡V正正=V逆逆条件改变条件改变原平衡原平衡被破坏被破坏V正正V逆逆自发自发新平衡新平衡 V正正=V逆逆勒夏特列原理勒夏特列原理-平衡移动原理平衡移动原理(实质是实质是“叛逆叛逆”)：如果如果改变改变影响平衡的一个条件影响平衡的一个条件(浓度、压强、浓度、压强、温度温度)，平衡就向能够，平衡就向能够减弱减弱这种改变的方向移动这种改
5、变的方向移动2.研究表明，研究表明，NO和和CO 反应比较难得到反应产物，请你反应比较难得到反应产物，请你试用碰撞理论来解释原因？试用碰撞理论来解释原因？单 位 时 间单 位 体 积有 效 碰 撞次 数 增 多反应速率加快活化分子百分数增加单 位 体 积内 活 化 分子 数 增 加增大反应物浓度催化剂升高温度增大气体压强深度思考：深度思考：5.下列事实中，是什么因素影响了化学反应速率？下列事实中，是什么因素影响了化学反应速率？(1)同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片和镁条，产生气同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的锌片和镁条，产生气体有快有慢；体有快有慢；(2)融化的融化的KClO3放出
6、气体很慢，撒入少量的放出气体很慢，撒入少量的MnO2后很快有气体产后很快有气体产生了；生了；(3)锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立即有紫红锌粉与碘混合后，无明显现象，当加入几滴水时，立即有紫红色蒸气产生；色蒸气产生；(4)无色的无色的KI晶体与白色的晶体与白色的HgCl2粉末混合时，无明显现象，若将其粉末混合时，无明显现象，若将其加入水中，立即有红色的加入水中，立即有红色的HgI2生成；生成；(5)集气瓶中充满集气瓶中充满Cl2和和H2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸；(6)铁片与稀硫酸制取氢气时，滴加少量铁片与稀硫酸制取氢气时，滴加少量C
7、uSO4溶液，可加快产生溶液，可加快产生H2的速率。的速率。反应物的性质反应物的性质催化剂催化剂催化剂催化剂溶剂溶剂光和热光和热原电池原电池题组训练题组训练6.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该反应的速率时，下列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说法中错误的是（）A、2 s末氨气的反应速率末氨气的反应速
8、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)A题组训练题组训练思路思路2：使反应平衡右移：使反应平衡右移措施：措施：降温、加压、减小生成物浓度、增大反应物浓度思路思路1：加快化学反应速率：加快化学反应速率措施：措施：催化剂、加热、加压、增大反应物浓度、增大接触面积综合措施：综合措施：合适的催化剂，适宜的温度合适的催化剂，适宜的温度增大接触面积，移走生成
9、物增大接触面积，移走生成物探究温度、催化剂比表面积对探究温度、催化剂比表面积对v的影响的影响实验实验编号编号T/NO初始浓度初始浓度/molL-1CO初始浓度初始浓度/molL-1催化剂的比表面催化剂的比表面积积/m2g-12801.0010-33.6010-382124350124控控 制制 变变 量量 法法实验实验设计设计2801.0010-31.0010-33.6010-33.6010-3预测实验结果预测实验结果数数 形形 结结 合合 适宜的温度适宜的温度 合适的催化剂合适的催化剂 用三效催化剂和电子控制发动机系统，可使碳氢化合物用三效催化剂和电子控制发动机系统，可使碳氢化合物和一氧化碳
10、排放减少和一氧化碳排放减少90%-95%，氮氧化物减少，氮氧化物减少80%-90%，使汽车尾气得到很大的治理与净化。使汽车尾气得到很大的治理与净化。增大接触面积增大接触面积 催化剂做成网状结构，或者催化剂做成网状结构，或者“蜂窝煤蜂窝煤”结构，增大接触结构，增大接触面积，加快反应速率。面积，加快反应速率。问题解决问题解决1.加快反应速率加快反应速率减小生成物的浓度减小生成物的浓度 将将CO2和和N2转移出去，可以考虑在尾气排放装置转移出去，可以考虑在尾气排放装置加上一个小型风扇，加速尾气排放，生成物减少，加上一个小型风扇，加速尾气排放，生成物减少，反应正向更彻底。反应正向更彻底。问题解决问题解
11、决2.平衡移动平衡移动1.增大排气管，即增大排气管截面的面积，面积越大增大排气管，即增大排气管截面的面积，面积越大催化越完全。催化越完全。2.将排气管做成螺旋状，增加了长度，延长反应时将排气管做成螺旋状，增加了长度，延长反应时间，催化反应更完全，减少尾气排放。间，催化反应更完全，减少尾气排放。问题解决问题解决3.延长反应时间延长反应时间4.从源头解决：从源头解决：如控制汽油的辛烷值，使用无铅汽油，如控制汽油的辛烷值，使用无铅汽油，控制空燃比，改用乙醇等清洁燃料，使用控制空燃比，改用乙醇等清洁燃料，使用电动汽车等等。电动汽车等等。找出化学反应原理找出化学反应原理权衡各个实际因素的影响权衡各个实际
12、因素的影响得出方案得出方案 解决问题解决问题能力提升能力提升1.1.解决生活中具体的化学问题思路：解决生活中具体的化学问题思路：2.速率、平衡理论在化工生产上的应用，速率、平衡理论在化工生产上的应用，进行化工生产条件选择时：进行化工生产条件选择时：既要考虑既要考虑反应速率反应速率的问题的问题-反应速率要尽可能的快反应速率要尽可能的快又要考虑又要考虑化学平衡化学平衡的问题的问题-平衡要尽可能地平衡要尽可能地向右向右移动，移动，即反应物的转化率尽可能高，原料利用率尽可能充分。即反应物的转化率尽可能高，原料利用率尽可能充分。1.合成氨工业条件选择合成氨工业条件选择N2+3H2 2NH3 H0特征特征
13、：速率速率：平衡平衡：综综合合：实际实际：所有物质都是气体，正反应体积缩小，放热所有物质都是气体，正反应体积缩小，放热 高温、高压、浓度、催化剂高温、高压、浓度、催化剂低温、高压、及时分离出氨气低温、高压、及时分离出氨气适当温度、高压、催化剂、及时分离出氨气适当温度、高压、催化剂、及时分离出氨气500500，高压（，高压（20-50MPa)20-50MPa)、铁触媒、氨气液化、铁触媒、氨气液化2.SO2接触氧化接触氧化工业条件选择工业条件选择2SO2+O2 2SO3 H0特征特征：速率速率：平衡平衡：综综合合：实际实际：所有物质都是气体，正反应体积缩小，放热所有物质都是气体，正反应体积缩小，放热 高温、高压、催化剂、浓度高温、高压、催化剂、浓度(O2)低温、高压、浓度低温、高压、浓度(O2)适当温度、高压、催化剂、氧气过量适当温度、高压、催化剂、氧气过量高温，常压、催化剂、氧气过量高温，常压、催化剂、氧气过量
