化学反应的速率和限度课件
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A、0.2 mol/L·min B、0.6 mol/L·min C 、0.1 mol/L·min D、0.1 mol/L·min
习题8、把0.6molX气体和0.4molY气体混合于 2L容器中,发生反应:3X(g) + Y(g) = n Z ( g) + 2W(g) .5min末已生成0.2molW,若测知以Z 浓度的变化来表示平均速率为0.01mol/(L·min), 则
如:体系体积缩小一半,即相当于“加压”了, 气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍。
压强的改变必须引起浓度的改变,才为有效压 强改变。
充入反应无关气体(惰性气体): 恒容条件下,容器总压尽管增大了,但容器的体 积不变,各自的浓度不变,故反应速度不变,
恒压条件下,为维持容器压强不变,容器体积必增 大,故体系中各气体(浓度)减小,故反应速度减小,
一定条件下,mA + nB = pC的反应 中,各物质的化学反应速率为
v(A)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s), v(C)=1.5amol/(L·s),则该反应的化学方 程式为 2A + B = 3C
3、比较反应速率的大小
例2、反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速
准确测定化学反应的快慢
C 0.6mol / L
0.3mol /(L • min)
V(H2)= t 2 min
V(N2)=
C 0.2mol / L 0.1mol /(L • min) t 2min
C 0.4mol / L
V(NH3)=
0.2mol /(L • min)
t 2min
化学反应速率之比等于方程式中它们的计 量数之比。
在其他条件相 同时,升高温 度,化学反应 速率加快, 温度 降低,化学反 应速率减慢。
化学反应方程式:2H2O2=F=e=C=l3 2H2O + O2↑
例子: • 夏天气温高,食物的变质快;
冬天气温低,食物的变质慢。
应用: • 使用电冰箱储存食物。
4、催化剂对反应速率的影响
[实验2-6] 现 象
例、在一密闭容器中,加入SO2和O2发生2SO2 + O2 = 2SO3,试分析下面情况对反应速率的影 响。
容器体积变为原来的2/3
气体反应物浓 度增大
反应速率 增大
3、温度对反应速率的影响
[实验2-5] 现 象
结论
热水中 溶液中产生气泡 的速率很快
常 温 溶液中有气泡产 生,且速率较快
冷水中 溶液中产生气 泡的速率较慢
5. 向分别装有表面积相等的镁片和锌片的试管中中加入同体
积同浓度的盐酸,产生气体快慢不同 反。应物的性质
课堂小结 1、 化学反应速率是用来衡量化学反应
进行快慢的一个物理量。 2、化学反应速率常用的单位: mol/(L·min)或mol/(L·s) 3、化学反应速率计算公式:
v (B) =
4、反应速率之比等于化学方程式的计 量 数之比。(三行式)
4. 单位: mol/(L ·s) 或 mol /(L ·min)
mol ·L-1 ·s-1 mol ·L-1 ·min-1
判断化学反应进行得快慢的方法有哪些?
1、产生气泡的快慢; 2、固体质量的变化; 3、温度的变化; 4、浑浊程度; 5、颜色变化……
只能粗略估计化学 反应进行的快慢 (定性角度)
△c(A)
υ (A)=
=
△t
3.0mol/L 10s
=0.3mol/(L • s)
注意:反应速率指10s内的平均速率!
有关化学反应速率的简单计算
例1、反应 N2 + 3H2 = 2NH3 在 2L 的密闭容器 中发生反应,5 min 内 NH3 的物质的量增加了 0.1 mol,求 ν(NH3)、 ν(N2)、 ν(H2)。
5、影响化学反应速率因素
1、在4个不同的容器中,在不同的条件下进行合 成氨反应,根据在相同时间内测定的结果判断, 生成氨的速率最快的是( B )
A.V(H2)= 0.1 mol/L·min B.V(N2)= 0.2 mol/L·S C.V(NH3)= 0.15 mol/L·min D.V(H2)= 0.3 mol/L·min
注:此类题均换算为同一物质的速率为标准比较
2、在500 mL的密闭容器中装入1.5 mol H2,0.5 mol N2和0.05 mol NH3。若该反应的反应速率 V(H2)= 0.3 mol/(L·min)时,求3分钟末时 NH3的浓度?
例3:将等物质的量的A 、 B混合于2L密闭容器 中,发生下列反应:
0.2m ol
V(Z)= 2L = 0.05 mol/(L•min) 2 min
7、一定温度下,向一个容积为2L的事先装入催 化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3mol H2, 3min末测此容器内压强是起始时压强的0.9倍。 在此时间内用 H2的量的变化来表示该反应的平 均反应速率 是(C)
3、注意事项:
1. υ是指平均速率;速率取正值; 2.要指明用的具体物质; 3.不用固体物质和纯液体表示反 应速率. ※ 4.各物质的速率之比等于其反应 系数之比
常见题型例举
1、用不同的物质来表示反应速率。
例1、反应4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器 中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应
0.5mol·L-1 ,则在这5s内SO2的
化学反应速率为
。
在这5s内O2的浓度变化为
。
在这5s内O2表示反应速率为 。
6、某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体 物质的物质的量随时间变化的曲线图,由图中 数据分析,该反应的化学方程式为?反应开始 至2 min,Z的平均反应速率?
由图知,2 min内X、Y、 Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol 比值为3∶1∶2,可知 3 X + Y = 2 Z,
根据下图填空:
(1)反应物是_A_._B__;生成物是__C___。 (2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少? 该反应的化学方程式是____________
练习: 1、在2L的密闭容器中,发生下列 反应: 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初 加入的A 和B 都是4mol,在前10sA 的平均 反应速率为0.12mol/L·s,则10s时,容器中 B的物质的量为 3.2mol 。
浓度
t=0时
(mol/l) 1min 后
化学反应速率
(mol/(L·min)
CO H2O 0.02 0.02 0.005 0.005
0.015 0.015
CO2 H2 00
0.015 0.015 0.015 0.015
5、反应2SO2+O2====2SO3 ,在5s
时,SO2的浓度从2.0mol·L-1变成
一、化学反应速率
1、概念: 化学反应速率是用来表示化学反 应进行快慢的物理量。 2、表示方法:
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生 成物浓度的增加来表示。(物质的量浓度)
υ (B) =
速率的单位: mol/(L﹒S) 或 mol/(L ﹒ min) 等
一个化学反应涉及反应物生成物多种物质时,表 示化学反应速率时必须指明用哪种物质做标准。
学反应前后质量不变,化学性质不变,物理性质可能发生 改变。
思考与交流
实验室制取氢气时,是用粗锌好(有Cu等杂 质)还是用纯锌好,为什么?
形成原电池
阅读49页思考与交流
5、影响反应速率的外因(其它条件不变)
影响反应速率的因 素主要有
如何影响
温度
升高温度, υ增大
催化剂
催化剂可以改变反应速率
固体表面积 增大固体表面积, υ增大
解:5 min内NH3 的反应速率为:
ν(NH3) = 0.1 mol÷2L 5 min
= 0.01mol/(L·min)
练习1:
3H2 + N2
初始量 1mol/L 1mol/L
2NH3 0
变化量 0.6mol/L 0.2mol/L 0.4mol/L 终:t=2min 0.4mol/L 0.8mol/L 0.4mol/L
根据你的生活和学习经验判断, 是什么因素影响了它们的反应率 ?
1. 夏天里露置在空气中的牛奶很快就变质了__温__度_。 2. 加酶洗衣粉去污能力比普通洗衣粉强得多 催化。剂 3. 蜂窝煤比大块状的煤容易燃烧 反应物的接。触面积
4. 大小相同的锌粒分别在1mol/L的盐酸和3mol/L的
盐酸中反应速率不同_浓___度_。
改变化学反应速率在实践中有 很重要的意义,我们可以根据生产 和生活的需要,采取适当措施改变 化学反应速率。那么,如何能够改 变化学反应速率呢?
实验探究
取同样大小的两块钠和钾分别和水反应现 象如何?
实验现象:钾比钠反应剧烈
实验结论:影响化学反应速率的内因是: 物质本身性质(即物质结构)
1、浓度对化学反应速率的影响。
规律:其他条件不变时,增大反应物 的浓度,可以增大反应速率;减小反应物 的浓度,可以减小化学反应的速率。
特别提醒
固体(或纯液体)的浓度视为常数, 增加或减少固体(或纯液体)的量,化 学反应速率不改变
但 固体的颗粒越小,反应速率越 快。
2、压强对反应速率的影响。
对于有气体参加的反应,若其他条件不 变,增大压强,反应速率加快;减小压强, 反应速率减慢。
如对于任意一个反应,
mA + nB = pY + qZ
vA = —△△—ct(A—)
vB = —△△—ct(B—)
vY = —△△—ct(Y—)
vZ = —△△—ct(Z—)
例1:
在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s 内从4.0mol/L变成1.0mol/L。在这10s内A的 化学反应速率为多少?
计算化学反应速率的步骤(三行式) 起始浓度c(起始) 变化浓度Δ c 终了浓度c(终了)
▲一个化学反应的速率用不同的反应物或生 成物来表示,数值可能不同但含意 相同 , 速 率之比等 于该反应方程式中对应物质的 系数之比。
对于反应aA+bB=cC+dD,
υ(A): υ(B): υ(C): υ(D)=a:b:c:d
3 A(g)+B(g)= x C(g)+2 D(g), 4min后测得C(D)=0.5mol/L, C(A):C(B)=3:5,C的平均反应速率为 0.125mol/(L ·min),求:
(1)此时A的物质的量浓度?
(2)B的平均反应速率?
(3)x的值是多少?
课堂练习4、根据化学反应CO+H2O CO2+H2,填写下表中的空白:
(1) 上述反应Z气体的计量系数n的值是
____1__
(2) 上述反应在5min末时,已用去的Y占原来
物质的质量分数是___2_5_%_____
化学反应速率
1.定义:衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
2.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的
减少或生成物浓度的增加来表示。
3.数学表达式:
v=
△c t
的平均速率可表示为:
CD
A、 υ(O2)=0.01 mol/(L·s) B、 υ (NO)=0.008
mol/(L·s)
C、υ (H2O)=0.003 mol/(L·s ) Dυ (NH3)=0.002mol/(L·s) υ (NO)=0.3/(5×30) =0.002 mol/L·s
2、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。
溶液的浓度 增加物质浓度,υ增大
构成原电池 加快反应速率
小心:压强对气体的影响 其它因素:
反应物的状态、光、波等对速率有影响。
知识应用
思考:下图为将Zn投入一定浓度一定体 积的H2SO4中,解释图象的成因。 (纵坐标为H2的生成速率)
原因:0-t1时速率加快是反应 放热使温度升高为主要分别为① υ A = 0.15mol·L-1·s-1 ② υ B = 0.6mol·L-1·s-1
③Vc = 0.4mol·L-1·s-1 ④ υ D = 0.45mol·L-1·min -
1
②= ③﹥ ① ﹥ ④
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
比较某一反应的快慢,只需转化为同一物 质、同一单位的化学反应速率再比较快慢。
加入MnO2 剧烈反应大 量气泡
加入FeCl3 立即有大量 气泡产生
不加其 它试剂
有少量气泡 出现
结论
催化剂
2H2O2 === 2H2O + O2↑
催化剂能改变 化学反应速率
规律:催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂:能 够加快反应速率的催化剂。 负催化剂:能够减慢反应速 率的催化剂。 如不特意说明,指正催化剂。催化剂在化
习题8、把0.6molX气体和0.4molY气体混合于 2L容器中,发生反应:3X(g) + Y(g) = n Z ( g) + 2W(g) .5min末已生成0.2molW,若测知以Z 浓度的变化来表示平均速率为0.01mol/(L·min), 则
如:体系体积缩小一半,即相当于“加压”了, 气体体系中每一种物质的浓度均增大一倍。
压强的改变必须引起浓度的改变,才为有效压 强改变。
充入反应无关气体(惰性气体): 恒容条件下,容器总压尽管增大了,但容器的体 积不变,各自的浓度不变,故反应速度不变,
恒压条件下,为维持容器压强不变,容器体积必增 大,故体系中各气体(浓度)减小,故反应速度减小,
一定条件下,mA + nB = pC的反应 中,各物质的化学反应速率为
v(A)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s), v(C)=1.5amol/(L·s),则该反应的化学方 程式为 2A + B = 3C
3、比较反应速率的大小
例2、反应A + 3B == 2C + 2D在四种不同情况下的反应速
准确测定化学反应的快慢
C 0.6mol / L
0.3mol /(L • min)
V(H2)= t 2 min
V(N2)=
C 0.2mol / L 0.1mol /(L • min) t 2min
C 0.4mol / L
V(NH3)=
0.2mol /(L • min)
t 2min
化学反应速率之比等于方程式中它们的计 量数之比。
在其他条件相 同时,升高温 度,化学反应 速率加快, 温度 降低,化学反 应速率减慢。
化学反应方程式:2H2O2=F=e=C=l3 2H2O + O2↑
例子: • 夏天气温高,食物的变质快;
冬天气温低,食物的变质慢。
应用: • 使用电冰箱储存食物。
4、催化剂对反应速率的影响
[实验2-6] 现 象
例、在一密闭容器中,加入SO2和O2发生2SO2 + O2 = 2SO3,试分析下面情况对反应速率的影 响。
容器体积变为原来的2/3
气体反应物浓 度增大
反应速率 增大
3、温度对反应速率的影响
[实验2-5] 现 象
结论
热水中 溶液中产生气泡 的速率很快
常 温 溶液中有气泡产 生,且速率较快
冷水中 溶液中产生气 泡的速率较慢
5. 向分别装有表面积相等的镁片和锌片的试管中中加入同体
积同浓度的盐酸,产生气体快慢不同 反。应物的性质
课堂小结 1、 化学反应速率是用来衡量化学反应
进行快慢的一个物理量。 2、化学反应速率常用的单位: mol/(L·min)或mol/(L·s) 3、化学反应速率计算公式:
v (B) =
4、反应速率之比等于化学方程式的计 量 数之比。(三行式)
4. 单位: mol/(L ·s) 或 mol /(L ·min)
mol ·L-1 ·s-1 mol ·L-1 ·min-1
判断化学反应进行得快慢的方法有哪些?
1、产生气泡的快慢; 2、固体质量的变化; 3、温度的变化; 4、浑浊程度; 5、颜色变化……
只能粗略估计化学 反应进行的快慢 (定性角度)
△c(A)
υ (A)=
=
△t
3.0mol/L 10s
=0.3mol/(L • s)
注意:反应速率指10s内的平均速率!
有关化学反应速率的简单计算
例1、反应 N2 + 3H2 = 2NH3 在 2L 的密闭容器 中发生反应,5 min 内 NH3 的物质的量增加了 0.1 mol,求 ν(NH3)、 ν(N2)、 ν(H2)。
5、影响化学反应速率因素
1、在4个不同的容器中,在不同的条件下进行合 成氨反应,根据在相同时间内测定的结果判断, 生成氨的速率最快的是( B )
A.V(H2)= 0.1 mol/L·min B.V(N2)= 0.2 mol/L·S C.V(NH3)= 0.15 mol/L·min D.V(H2)= 0.3 mol/L·min
注:此类题均换算为同一物质的速率为标准比较
2、在500 mL的密闭容器中装入1.5 mol H2,0.5 mol N2和0.05 mol NH3。若该反应的反应速率 V(H2)= 0.3 mol/(L·min)时,求3分钟末时 NH3的浓度?
例3:将等物质的量的A 、 B混合于2L密闭容器 中,发生下列反应:
0.2m ol
V(Z)= 2L = 0.05 mol/(L•min) 2 min
7、一定温度下,向一个容积为2L的事先装入催 化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3mol H2, 3min末测此容器内压强是起始时压强的0.9倍。 在此时间内用 H2的量的变化来表示该反应的平 均反应速率 是(C)
3、注意事项:
1. υ是指平均速率;速率取正值; 2.要指明用的具体物质; 3.不用固体物质和纯液体表示反 应速率. ※ 4.各物质的速率之比等于其反应 系数之比
常见题型例举
1、用不同的物质来表示反应速率。
例1、反应4NH3 + 5O2 === 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器 中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应
0.5mol·L-1 ,则在这5s内SO2的
化学反应速率为
。
在这5s内O2的浓度变化为
。
在这5s内O2表示反应速率为 。
6、某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体 物质的物质的量随时间变化的曲线图,由图中 数据分析,该反应的化学方程式为?反应开始 至2 min,Z的平均反应速率?
由图知,2 min内X、Y、 Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol 比值为3∶1∶2,可知 3 X + Y = 2 Z,
根据下图填空:
(1)反应物是_A_._B__;生成物是__C___。 (2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少? 该反应的化学方程式是____________
练习: 1、在2L的密闭容器中,发生下列 反应: 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初 加入的A 和B 都是4mol,在前10sA 的平均 反应速率为0.12mol/L·s,则10s时,容器中 B的物质的量为 3.2mol 。
浓度
t=0时
(mol/l) 1min 后
化学反应速率
(mol/(L·min)
CO H2O 0.02 0.02 0.005 0.005
0.015 0.015
CO2 H2 00
0.015 0.015 0.015 0.015
5、反应2SO2+O2====2SO3 ,在5s
时,SO2的浓度从2.0mol·L-1变成
一、化学反应速率
1、概念: 化学反应速率是用来表示化学反 应进行快慢的物理量。 2、表示方法:
通常用单位时间内反应物浓度的减小或生 成物浓度的增加来表示。(物质的量浓度)
υ (B) =
速率的单位: mol/(L﹒S) 或 mol/(L ﹒ min) 等
一个化学反应涉及反应物生成物多种物质时,表 示化学反应速率时必须指明用哪种物质做标准。
学反应前后质量不变,化学性质不变,物理性质可能发生 改变。
思考与交流
实验室制取氢气时,是用粗锌好(有Cu等杂 质)还是用纯锌好,为什么?
形成原电池
阅读49页思考与交流
5、影响反应速率的外因(其它条件不变)
影响反应速率的因 素主要有
如何影响
温度
升高温度, υ增大
催化剂
催化剂可以改变反应速率
固体表面积 增大固体表面积, υ增大
解:5 min内NH3 的反应速率为:
ν(NH3) = 0.1 mol÷2L 5 min
= 0.01mol/(L·min)
练习1:
3H2 + N2
初始量 1mol/L 1mol/L
2NH3 0
变化量 0.6mol/L 0.2mol/L 0.4mol/L 终:t=2min 0.4mol/L 0.8mol/L 0.4mol/L
根据你的生活和学习经验判断, 是什么因素影响了它们的反应率 ?
1. 夏天里露置在空气中的牛奶很快就变质了__温__度_。 2. 加酶洗衣粉去污能力比普通洗衣粉强得多 催化。剂 3. 蜂窝煤比大块状的煤容易燃烧 反应物的接。触面积
4. 大小相同的锌粒分别在1mol/L的盐酸和3mol/L的
盐酸中反应速率不同_浓___度_。
改变化学反应速率在实践中有 很重要的意义,我们可以根据生产 和生活的需要,采取适当措施改变 化学反应速率。那么,如何能够改 变化学反应速率呢?
实验探究
取同样大小的两块钠和钾分别和水反应现 象如何?
实验现象:钾比钠反应剧烈
实验结论:影响化学反应速率的内因是: 物质本身性质(即物质结构)
1、浓度对化学反应速率的影响。
规律:其他条件不变时,增大反应物 的浓度,可以增大反应速率;减小反应物 的浓度,可以减小化学反应的速率。
特别提醒
固体(或纯液体)的浓度视为常数, 增加或减少固体(或纯液体)的量,化 学反应速率不改变
但 固体的颗粒越小,反应速率越 快。
2、压强对反应速率的影响。
对于有气体参加的反应,若其他条件不 变,增大压强,反应速率加快;减小压强, 反应速率减慢。
如对于任意一个反应,
mA + nB = pY + qZ
vA = —△△—ct(A—)
vB = —△△—ct(B—)
vY = —△△—ct(Y—)
vZ = —△△—ct(Z—)
例1:
在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s 内从4.0mol/L变成1.0mol/L。在这10s内A的 化学反应速率为多少?
计算化学反应速率的步骤(三行式) 起始浓度c(起始) 变化浓度Δ c 终了浓度c(终了)
▲一个化学反应的速率用不同的反应物或生 成物来表示,数值可能不同但含意 相同 , 速 率之比等 于该反应方程式中对应物质的 系数之比。
对于反应aA+bB=cC+dD,
υ(A): υ(B): υ(C): υ(D)=a:b:c:d
3 A(g)+B(g)= x C(g)+2 D(g), 4min后测得C(D)=0.5mol/L, C(A):C(B)=3:5,C的平均反应速率为 0.125mol/(L ·min),求:
(1)此时A的物质的量浓度?
(2)B的平均反应速率?
(3)x的值是多少?
课堂练习4、根据化学反应CO+H2O CO2+H2,填写下表中的空白:
(1) 上述反应Z气体的计量系数n的值是
____1__
(2) 上述反应在5min末时,已用去的Y占原来
物质的质量分数是___2_5_%_____
化学反应速率
1.定义:衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
2.表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的
减少或生成物浓度的增加来表示。
3.数学表达式:
v=
△c t
的平均速率可表示为:
CD
A、 υ(O2)=0.01 mol/(L·s) B、 υ (NO)=0.008
mol/(L·s)
C、υ (H2O)=0.003 mol/(L·s ) Dυ (NH3)=0.002mol/(L·s) υ (NO)=0.3/(5×30) =0.002 mol/L·s
2、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。
溶液的浓度 增加物质浓度,υ增大
构成原电池 加快反应速率
小心:压强对气体的影响 其它因素:
反应物的状态、光、波等对速率有影响。
知识应用
思考:下图为将Zn投入一定浓度一定体 积的H2SO4中,解释图象的成因。 (纵坐标为H2的生成速率)
原因:0-t1时速率加快是反应 放热使温度升高为主要分别为① υ A = 0.15mol·L-1·s-1 ② υ B = 0.6mol·L-1·s-1
③Vc = 0.4mol·L-1·s-1 ④ υ D = 0.45mol·L-1·min -
1
②= ③﹥ ① ﹥ ④
则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
比较某一反应的快慢,只需转化为同一物 质、同一单位的化学反应速率再比较快慢。
加入MnO2 剧烈反应大 量气泡
加入FeCl3 立即有大量 气泡产生
不加其 它试剂
有少量气泡 出现
结论
催化剂
2H2O2 === 2H2O + O2↑
催化剂能改变 化学反应速率
规律:催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂:能 够加快反应速率的催化剂。 负催化剂:能够减慢反应速 率的催化剂。 如不特意说明,指正催化剂。催化剂在化