1、第三节 化学反应的速率和限度1.1.初步认识化学反应速率和影响化学反应速率的因素。初步认识化学反应速率和影响化学反应速率的因素。2.2.掌握和理解可逆反应的概念，形成化学平衡状态的概掌握和理解可逆反应的概念，形成化学平衡状态的概念。念。3.3.了解控制反应条件的意义以及相应的措施。了解控制反应条件的意义以及相应的措施。化学反应有快有慢化学反应有快有慢爆炸爆炸腐蚀腐蚀 溶洞美景绚丽多姿，但溶洞景观的形成却要经过成百上溶洞美景绚丽多姿，但溶洞景观的形成却要经过成百上千年的缓慢变化，反应速率太慢了，要能快点多好！千年的缓慢变化，反应速率太慢了，要能快点多好！牛奶怎么变质这么牛奶怎么变质这么快？好好的
2、一杯牛奶就快？好好的一杯牛奶就这样浪费了！这样浪费了！变质速率慢一点多好！变质速率慢一点多好！你了解以下反应进行的快慢吗？你了解以下反应进行的快慢吗？炸药爆炸炸药爆炸金属锈蚀金属锈蚀食物腐败食物腐败溶洞形成溶洞形成快快慢慢慢慢慢慢化学反应的快慢是化学反应的快慢是相对的！相对的！1.1.概念概念 化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。一一.化学反应速率化学反应速率2.2.数学表达式数学表达式 3.3.单位单位 mol/(Lmol/(Lmin)min)或或
3、mol/(Lmol/(Ls)s)等等cvt例题例题 在在 反应中，自开始至反应中，自开始至2 2秒，秒，氨气的浓度由氨气的浓度由0 0变为变为0.6 mol/L0.6 mol/L，则以氨气表示的化学反应，则以氨气表示的化学反应速率是多少？速率是多少？v(NHv(NH3 3)=)=N23H22NH3高温 高压催化剂+【解析【解析】3c(NH)t(0.60)mol/L2S0.3 mol/(L s)反应反应4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H=4NO+6H2 2O O在在5 5升的密闭容器中进升的密闭容器中进行，行，3030秒后，秒后，NONO的物质的量增加了的物质的量增加了0.3mo
4、l0.3mol，此反应的平均，此反应的平均反应速率反应速率:(1)(1)用用NONO来表示此反应速率为多少？来表示此反应速率为多少？(2)(2)若用若用O O2 2的浓度变化来表示此反应速率是多少？的浓度变化来表示此反应速率是多少？(3)(3)若用若用NHNH3 3来表示呢来表示呢?v(NOv(NO)=0.002mol/(L)=0.002mol/(Ls s）v(Ov(O2 2)=0.0025mol/(L)=0.0025mol/(Ls)s)v(NHv(NH3 3)=0.002mol/(L)=0.002mol/(Ls)s)此反应的化学反应速率用不同物质表示为什么数值此反应的化学反应速率用不同物质表
5、示为什么数值不同？数值上有何规律？不同？数值上有何规律？化学反应速率的特点化学反应速率的特点1.1.对于同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变对于同一反应，可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示化学反应速率，但必须指明是用哪种反应物或化来表示化学反应速率，但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。哪种生成物来表示。2.2.用不同物质在单位时间内浓度变化来表示化学反应速用不同物质在单位时间内浓度变化来表示化学反应速率时，速率比等于方程式中的化学计量数比率时，速率比等于方程式中的化学计量数比3.3.均取正值，且是某一段时间内的平均速率。均取正值，且是某一段时间内的平均速率。二、影响化学反应
6、速率的因素二、影响化学反应速率的因素化学反应速率化学反应速率内因：反应物的性质（决定因素）内因：反应物的性质（决定因素）外因：温度、浓度、催化剂等外因：温度、浓度、催化剂等实验实验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，带火星的火柴复燃带火星的火柴复燃升高温度，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，反应速率减小反应速率减小2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O O +O+O2 2（1 1）温度对化学反应速率的影响）温度对化学反应速率的影响规律：规律：当其他条件不变时，升高温度
7、，化学反应速率增大。降当其他条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。低温度，化学反应速率减小。实验测得，温度每升高实验测得，温度每升高1010度，化学反应速率通常增大为度，化学反应速率通常增大为原来的原来的2 24 4倍。倍。注意：注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。实验实验现象现象结论结论加入加入MnOMnO2 2加入加入FeClFeCl3 3不加其他试剂不加其他试剂有气泡冒出，反应较慢有气泡冒出，反应较慢MnOMnO2 2能加快化学反应能加快化学反应速率速率FeClFeCl3 3能加快化学反应能加快化学反应速
8、率速率无催化剂化学反应无催化剂化学反应较慢较慢气泡冒出，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（2 2）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规律：规律：催化剂能改变化学反应的速率。催化剂能改变化学反应的速率。催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。（3 3）浓度对化学反应速率的影响）浓度对化学反应速率的影响规律：规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率当其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大。减小
9、反应物的浓度，化学反应速率减小。增大。减小反应物的浓度，化学反应速率减小。（4 4）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响）固体反应物的表面积对化学反应速率的影响规律：规律：当其他条件不变时，增大固体反应物的表面积，化学反当其他条件不变时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率应速率增大。减小固体反应物的表面积，化学反应速率减小。减小。（5 5）其他条件对化学反应速率的影响）其他条件对化学反应速率的影响其他条件如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超其他条件如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。声波、溶
10、剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。1 1、人们为什么使用电冰箱储存食物？、人们为什么使用电冰箱储存食物？2 2、人们在实验室进行化学反应时，常常粉碎反应物。原因是、人们在实验室进行化学反应时，常常粉碎反应物。原因是什么？什么？3 3、实验室进行化学反应时，通常将固体反应物溶于水中，配、实验室进行化学反应时，通常将固体反应物溶于水中，配成溶液进行反应，为什么？成溶液进行反应，为什么？4 4、实验室常用浓度为、实验室常用浓度为30%30%左右的硫酸与锌粒反应制取氢气，当左右的硫酸与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变的稀少（锌粒有剩余），如果添反应进行一段时间后，气泡变的稀少（锌
11、粒有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液，气泡又重新增多起来。原因是什加一些适当浓度的硫酸溶液，气泡又重新增多起来。原因是什么？么？一个化学反应在实际进行时，反应物能否按方程式中相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？如果能，是在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？什么条件下？如果不能，原因是什么？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。二、化学反应的限度二、化学反应的限度1.1.化学平衡化学平衡 当一个反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反当一个反应进行到正反应速率与
12、逆反应速率相等时，反应物与生成物浓度不再改变，达到表面上静止的一种应物与生成物浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡平衡状态状态”，简称化学平衡状态。，简称化学平衡状态。化学平衡状态是可逆反应的一种特殊状态，是在给定条化学平衡状态是可逆反应的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率。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（1 1）正反应速率与逆反应速率相等）正反应速率与逆
13、反应速率相等（2 2）反应物浓度与生成物浓度不再改变）反应物浓度与生成物浓度不再改变（3 3）条件变化，反应所能达到的限度也发生变化。）条件变化，反应所能达到的限度也发生变化。高炉高度增加，为什么高炉高度增加，为什么COCO浓浓度比例没发生变化？度比例没发生变化？高度的增加不能改变化学反应的高度的增加不能改变化学反应的限度。限度。定向爆破显神威！定向爆破显神威！从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？从前面的定向爆破录像中，你可以得到什么启示？回忆你在实验室进行的或观察过的化学实验，及回忆你在实验室进行的或观察过的化学实验，及在生活中见过的涉及化学变化的现象或事例，要使反在生活中见过的涉及
14、化学变化的现象或事例，要使反应符合或接近人们的期望，你认为应如何控制反应的应符合或接近人们的期望，你认为应如何控制反应的条件？条件？如何提高煤的燃烧效率？如何提高煤的燃烧效率？1.1.煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃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？烧有何关系？2.2.空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？3.3.应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？4.4.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？尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，
15、关键尽可能的使煤充分燃烧，提高能量的转化率，关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适是燃料与空气或氧气要尽可能充分地接触，且空气要适当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出来的热能，提尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出来的热能，提高热能的利用率。高热能的利用率。实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在实质是从多方面控制燃烧反应的条件，它的意义在于节约能源，节省资源，减少污染等。于节约能源，节省资源，减少污染等。提高燃料的燃烧效率的措施：提高燃料的燃烧效率的措施：1.1.尽可能的使燃料充分燃烧，提高能量的转化率
16、。尽可能的使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。2.2.尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。热能的利用率。化学反应速率化学反应速率影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素化学反应限度和化学平衡状态化学反应限度和化学平衡状态化学反应条件的控制化学反应条件的控制概念概念概念概念特征特征1 1、反应、反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在不同情况下测得化在不同情况下测得化学反应速率，其中最快的是学反应速率，其中最快的是()()A.v(D)=0.4 mol/(Ls)B.v(B)=0.6
17、 mol/(LsA.v(D)=0.4 mol/(Ls)B.v(B)=0.6 mol/(Ls)C.v(C)=0.5 mol/(Ls)D.v(A)=0.15 mol/(LsC.v(C)=0.5 mol/(Ls)D.v(A)=0.15 mol/(Ls)C C2 2、在、在mA+nB pCmA+nB pC的反应中，的反应中，m m、n n、p p为各物质的计量为各物质的计量数。现测得数。现测得C C每分钟增加每分钟增加a mol/La mol/L，B B每分钟减少每分钟减少1.5a mol/L1.5a mol/L，A A每分钟减少每分钟减少0.5a mol/L0.5a mol/L，则，则m m：n n
18、：p p为为 ()()A.2A.2：3 3：2 2 B.2 B.2：3 3：3 3C.1C.1：3 3：2 2 D.3 D.3：1 1：2 23 3、决定化学反应速率的主要因素是、决定化学反应速率的主要因素是()()A.A.反应物的浓度反应物的浓度 B.B.反应温度反应温度 C.C.使用催化剂使用催化剂 D.D.反应物的性质反应物的性质C CD DC C4 4、在反应：、在反应：C+COC+CO2 2 2CO2CO中，可使反应速率增大的措施中，可使反应速率增大的措施是是()()增大压强增大压强 升高温度升高温度 通入通入COCO2 2 增加碳的量增加碳的量 降低压强降低压强A.A.B.B.C.C.D.D.5 5、在、在2 L2 L的密闭容器中，充人的密闭容器中，充人2 molN2 molN2 2和和3 molH3 molH2 2，在一定，在一定条件下发生反应，条件下发生反应，3 s3 s后测得后测得N N2 2为为1.9 mol1.9 mol，则以，则以H H2 2的浓度的浓度变化表示的反应速率为变化表示的反应速率为 。0.05 mol/(L0.05 mol/(Ls s)不能因为第一次飞翔遇到了乌云风暴，从此就怀疑没有蓝天彩霞。
