_化学反应的速率和限度(公开课)

C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N－H键形成
4、14CO
+ C CO，达到化学平衡后， 14CO 、14C、14CO 14 2 平衡混合物中含 C的粒子有 。
2
5、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)
达到平衡的标志是（
C
）
A. A的生成速率与C分解的速率相等 B. 单位时间内生成nmolA,同时生3nmolB C. A、B、C的浓度不再变化
§ 氯水是氯气的水溶液，氯气能与水反应，而且这是 一个可逆反应。请大家回忆氯水中含有哪些微粒。 Cl2 能 与H2O发生可逆反应：
Cl2 + H2O
HClO + HCl
氯水的成份： 分子：Cl2 、HClO 、H2O 离子：H+ 、 Cl- 、ClO- 等
•（复习）什么叫做可逆反应？
在同一条件下,既向正反应方向进行, 同时又向逆反应方向进行的反应.
（5） 压强的影响：
对于有气体参加的化学反应，增大 压强一般可以减小气体的体积，从而使反应物的浓度增大，
（三）、有关化学反应速率的计算
A、据公式计算
例1、反应N2＋3H2＝2NH3在2L的密闭容器中发 生反应，5min内NH3的质量增加了1.7g 求ν（NH3）、 ν（N2）、 ν（H2）。
B、据关系式计算
0.1
0.05 0.9
•此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度? •此时的反应是否停止了？
•此时为何3种物质的浓度保持不变?
练习
1、可逆反应达到平衡的重要特征（ D A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为零 C.反应物和生成物的浓度相等 D.正、逆反应的速率相等
）
2、对于可逆反应M＋N 下列说法正确的是（ C ）
(物质的量浓度)
2、计算式:
ΔC C反应前－C反应后 V t t
例 1、在 N2 + 3H2 2 NH3反应中，自开 始至２秒，氨的浓度由０变为0. 6 mol/L，则 以氨气表示的化学反应速率是多少？
△c (NH3) △t (0. 6 – 0 )mol/L = 2s = 0.3mol/(L· s)
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练习4 反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条 件下的反应速率为： (1)ν(A)=0.3mol/(L· s) (2) ν(B)=0.6mol/(L· s) (3) ν(C)=0.4mol/(L· s) (4) ν(D)=0.45mol/(L· s) (1)>(4)>(2)=(3) 则该反应速率的快慢顺序为:
6、某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质
的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析： 1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率
2、该反应的化学方程式为：___________。
7、把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中, 产 生氢气的速率变化如图,分析其原因:
8、为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学
Q达到平衡状态时，
A. B. C. D.
M、N、Q三种物质的浓度一定相等 M、N全部变成了Q M、N、Q的浓度都保持不变 反应已经停止
随堂练习
3、下列说法可以证明反应N2+3H2
2NH3
已达平衡状态的是 ( A、C ) A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键断裂
从外表上看，反应好象“停止”。
可逆反应的这种特殊状态就是我们今
天要研究的化学平衡状态。
交流与讨论
反 应 速 率
(1)0~t1：v(正)>v(逆)
(2)t1： v(正)=v(逆) 平衡状态
v(正) v(逆) 0 t1
N2+3H2
催化剂 高温高压
时间（t）
2NH3
二、化学平衡状态 1、定义
在一定条件下的可逆反应中，当正反应速 率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分 的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态。 是反应所能达到的最大程度，即该反应进行 的限度 前提（适用范围）：可逆反应 内在本质：v(正)= v(逆) ≠0 外在标志：反应混合物中各组分
⑤浓度指物质的量浓度，单mol/(L· s)mol/(L· min)
练习 • 2、向一个容积为1L的密闭容器中放入 2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反 应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S 内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.
练习3
在一定条件下，mA+nB=pC的反应中， 各物质的化学反应速率为 V(A)=amol· L-1· s-1, V(B)=a/2mol· L-1· s-1, V(C)=amol· L-1· s-1, 则该反应的化学方程式是 2A+B=2C 。

对于可逆反应，改变温度正逆反应速率都变。吸热一
外因因素:
实验2－6
现象
加入MnO2
结论
气泡冒出速率增大 MnO2能加快 反应速率 加入FeCl3 气泡冒出速率增大 FeCl3能加快 反应速率 无催化剂 不加其他试 有气泡冒出，较慢 反应较慢 剂
（2）催化剂对化学反应速率的影响

溶液中产生气泡速 率较快
升高温度， 反应速率增大
2H2O2 = 2H2O +O2
冷水中 溶液中产生气泡速
率较慢
降低温度， 反应速率减小
（1）温度对化学反应速率的影响

规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率 增大。降低温度，化学反应速率减小。 实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常 增大原来的2～4倍。 注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的 限制。 方变化大

（3）浓度对化学反应速率的影响

规律：①当其它条件不变时，增大反应物的浓度， 化学反应速率增大。减小反应物的浓度，化学反 应速率减慢。②改变固体或纯液体用量对速率无 影响③对于可逆反应增大反应物或生物的浓度， 化学方应速率都增大
（4）固体反应物的表面积对化学反应速率的 影响

规律：当其它条件不变时，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，化学反应速率减慢。
(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率 0.25mol/L· s 为 ； (2)后4s内用HCl表示的平均反应速率 0.25mol/L· s 为
；
(3)前2s与后4s比较，反应速率 前2s 较快，其原因可能 前2s时段盐酸浓度比后4s时段大 。
小结： 1、化学反应速率及其表示方法：
△C 数学表达式为： ν(BB )＝ △t 可用不同反应物或生成物来表示 一般不用固体和纯液体来表示浓度
规律：催化剂能改变化学反应的速率。

①有的催化剂能加快化学反应的速率，叫正催化剂；有
的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。在实践中， 如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。

②催化剂中毒：催化剂的催化性能往往因接触少量的杂
质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。

③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。 ④催化剂对于可逆反应能同等程度改变正逆反应速率
问题1： v（N2）= v（H2）=
v (NH3) =
问题2：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？
3、化学反应速率的特点—
①同一反应，可用不同物质在单位时间 内浓度的 变化来表示，但必须指明是 用哪种反应物或哪种 生成物来表示。 ②用不同物质在单位时间内浓度变化表 示时，数 值不同，但意义相同。速率比等于方程式中的系 数比 ③均取正值，且是某一段时间内的平均速率。 ④不能用固体或纯液体的浓度变化来表示速率
N2 + H2 NH3
c(NH3)≠0
正逆反应都进行，v(逆) ≠0，v(正)> v(逆) 一定时间段内有什么特征？ （3）c(N2) 、c(H2)逐渐变小，c(NH3)逐渐增大，
三种物质的浓度达到一个特定值。
N2
+
H2 v(正)= v(逆) ≠0
NH3
由于v(正)= v(逆) ≠0，虽然正、逆反应都在 进行，但各种物质的百分含量、浓度都不会 发生变化.
2、有关化学反应速率的计算 A、据公式计算 B、据关系式计算 C、比较反应速率的快慢
３、外界条件对化学反应速率的影响
主要外因：浓度 温度 催化剂 ；
还有压强 固体的表面积 反应物的状态等
第三节 化学反应的 速率和限度 第二课时
我们知道在化学反应中，反应物之间是按 照化学方程式中的系数比进行反应的，那么， 在实际反应中，反应物能否按相应的计量关系 完全转化为生成物呢？
在一固定容积的密闭容器里，加1molN2和 3mol H2 (合适催化剂)，能发生什么反应？ N2 + 3 H2
高温 催化剂
2NH3
开始阶段有什么特征？ （1）开始时c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0
N2 + H2 NH3
只有正反应，v(逆)=0
瞬间过后有什么特征？
（2）瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 ,
的浓度保持不变
2、化学平衡状态的特征
(１)逆：只对于可逆反应 (2)等：v(正)= v(逆) 同种物质的消耗（或分 解）速率和生成速率相等 (３)动：动态平衡（v(正)= v(逆) ≠0） (４)定：反应混合物中各组分的浓度保持 定，各组分的含量保持不变，质量、物质 的量不变。 (５)变：条件改变，原平衡被破坏，在新 的条件下建立新的平衡。
各物质的速率之比等于方程式计量数之比
据系数比求其他物质的速率
练习5、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10s A 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
通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情 况，绘制如图曲线。请分析讨论以下问题。
（1）在0～t1、t1～t2、t2～t3各相同 的时间段里,反应速率最大的是 __________时间段，收集到气体最 多的是_________时间段。 （2）试分析三个时间段里，反应速率 不同的可能原因(该反应是放热反应)。
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2
时间 （min) 物质的量 浓度(mol/L)
催化剂 △
2SO3
0
10
20
30
40
50
60
70
SO2
O2 SO3
1
0.5 0
0.7
0.35 0.3
0.5
0.25 0.5
0.35
0.18 0.65
0.2
0.1 0.8
0.1
0.05 0.9
0.1
0.05 0.9
⑵开始时C(H+)大,该反应的反应速 率大; t1—t2由于反应放热温度升高, 所以速率迅速增大;最后是因为C(H+) 减小了，反应速率减慢.
（3）在t4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？
9、练习：在25℃时，向100mL含HCl 14.6g的 盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收 集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s， 铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：
⑥反思:比较反应的快慢,应取同一参照物
二、影响化学反应速率的因素
在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相 同)的下列金属与足量1mol/L 盐酸反应时, 速率最快的是 A镁 B铝 C钠 D铁
§（一）化学反应速率是由反应物的性
质决定的; 内因是主要因素
（二）外因因素: 实验2－5
现象
热水中 常温
结论
溶液中产生气泡速 率很快
第三节 化学反应的 速率和限度
化学反应有快有慢：
HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O 千分之一秒即完成 H2＋Cl2＝2HCl 百分之一秒即完成 救心丹 钢铁腐蚀 煤、石油等化 石燃料的形成 几分钟见效 若干年
几千万年以上
一、化学反应速率
1、定义：用来衡量反应进行快慢的物理量 化学反应速率用单位时间（如每秒，每分， 每小时）内反应物的物质的量浓度的减少量或生 成物的物质的量浓度的增加量来表示。
H2 + I2
N2+3H2 SO2 +H2O
正反应
逆反应
+ H2O ≒
催化剂 高温高压
2HI
HClO + HCl
催化剂 高温
典型的可逆反应有: Cl2
2NH3
2SO2+O2 NH3 +H2O
2SO3 NH3 · H2O
H2SO3
2NO2
启示:化学反应是有限度的，有些能进行地较彻
课堂练习1: 下列不属于可逆反应的是（ C） A.氯气与水反应生成盐酸与次氯酸 B.N2与H2在一定条件下可以生成NH3，同 时NH3又可以分解为N2和H2 C.电解水生成H2和O2，H2和O2转化成H2O D.SO2溶于水和H2SO3分解