化学反应的速率和限度
合集下载
化学反应的速率与限度逐字稿
化学反应的速率与限度逐字稿
化学反应的速率和限度是化学反应中非常重要的两个概念。
化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度，通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。
影响化学反应速率的因素有很多，其中最主要的因素是反应物的浓度、温度、催化剂等。
在其他条件不变的情况下，增加反应物的浓度、升高温度、使用催化剂等都可以加快化学反应的速率。
化学反应的限度是指化学反应在一定条件下所能达到的最大程度，也就是反应物和生成物之间的平衡状态。
当反应达到限度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化。
化学反应的限度可以通过平衡常数来表示，平衡常数越大，反应越容易进行，达到平衡时生成物的浓度也就越大。
在实际应用中，我们经常需要控制化学反应的速率和限度。
例如，在工业生产中，为了提高生产效率，需要加快化学反应的速率；而在环境保护中，为了减少污染物的排放，需要控制化学反应的限度。
因此，了解化学反应的速率和限度对于我们理解和应用化学反应具有非常重要的意义。
以上就是我为你提供的关于化学反应的速率与限度的逐字稿，希望对你有所帮助！如果你还有其他问题或需要进一步的解释，请随时向我提问。
化学反应的速率和限度
在化学动力学中，把反应物分子直接转 化为生成物分子一步就能完成的反应叫做基 元反应。反应历程中只包含一个基元反应的 化学反应称为简单反应。例如：
CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) SO2Cl2 SO2 + Cl2
10
第三章 化学反应的速率和限度
由两个或两个以上基元反应构成的反应 称为复杂反应或非基元反应。如
- v AA - v BB - … … + v YY + v ZZ
v
1 vA
dc(A) dt
1 vB
dc(B) dt
1 vY
dc(Y) dt
1 vZ
dc(Z) dt
对于气相反应，压力比浓度容易测量， 因此也可用气体的分压代替浓度。
9
第三章 化学反应的速率和限度
二、化学反应速率理论
1. 反应历程
反应物变成生成物实际经过的途径称为 反应历程或反应机理。
当x+y=1时，k的单位是s-1 当x+y=2时，k的单位是L·mol-1 ·s-1
当x+y=3时，k的单位是L2·mol-2 ·s-1
31
第三章 化学反应的速率和限度
二、温度对反应速率的影响
绝大多数化学反应速率都随着温度的升 高而显著增大。
当浓度一定时， 温度升高，反应物分 子具有的能量增加， 活化分子分数也随着 增加，所以有效碰撞 次数增大，因而加快 了反应速率。
27
第三章 化学反应的速率和限度
NO(g)+O3(g) v=kc(NO)c(O3)
CO(g)+Cl2(g) v=kc(CO)c1.5(Cl2) 2NO(g)+2H2(g)
v=kc2(NO)c(H2)
CO(g) + NO2(g) CO2(g) + NO(g) SO2Cl2 SO2 + Cl2
10
第三章 化学反应的速率和限度
由两个或两个以上基元反应构成的反应 称为复杂反应或非基元反应。如
- v AA - v BB - … … + v YY + v ZZ
v
1 vA
dc(A) dt
1 vB
dc(B) dt
1 vY
dc(Y) dt
1 vZ
dc(Z) dt
对于气相反应，压力比浓度容易测量， 因此也可用气体的分压代替浓度。
9
第三章 化学反应的速率和限度
二、化学反应速率理论
1. 反应历程
反应物变成生成物实际经过的途径称为 反应历程或反应机理。
当x+y=1时，k的单位是s-1 当x+y=2时，k的单位是L·mol-1 ·s-1
当x+y=3时，k的单位是L2·mol-2 ·s-1
31
第三章 化学反应的速率和限度
二、温度对反应速率的影响
绝大多数化学反应速率都随着温度的升 高而显著增大。
当浓度一定时， 温度升高，反应物分 子具有的能量增加， 活化分子分数也随着 增加，所以有效碰撞 次数增大，因而加快 了反应速率。
27
第三章 化学反应的速率和限度
NO(g)+O3(g) v=kc(NO)c(O3)
CO(g)+Cl2(g) v=kc(CO)c1.5(Cl2) 2NO(g)+2H2(g)
v=kc2(NO)c(H2)
化学反应的速率和限度
★可逆反应中反应物能否完全转化为生成物？
★其他化学反应在实际进行时，反应物都能完全转变 为生成物？
不能！
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 1
10 0.7
20 0.5
0.25 0.5
30
40
50 0.1
60 0.1
70 0.1
三、化学反应条件的控制
在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制 有害的化学反应发生，这就要讨论反应条件的控制。 对有利于我们的或我们需要的化学反应，要想办法 增大反应速率，并提高原料的利用率或转化率。 对有害于我们的或我们不需要的化学反应,要设法 降低反应的速率，或隔离会引起反应的物质。 对应用于特定环境下及特殊需要的化学反应， 则需要对反应的条件进行特殊的控制。
高温
高温
炼制１吨生铁所需焦炭的实际用量远高于 按照化学方程式计算所需的量，且从高炉 中出来的气体中含有没有利用的CO气体。 开始，炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触 不充分之故，于是设法增加高炉的高度。
高炉增高后，高炉尾气中的CO比例竟 没有改变，这是什么原因呢？ C(焦炭)+CO2 2CO 启示:化学反应是有限度的，有些能进行较彻底，有些反应是 不彻底的，甚至是可逆的。
怎样提高煤的燃烧效率？
煤的状态与燃烧的速率有何关系？与煤的充分 燃烧有何关系？ 空气的用量对煤的充分燃烧有什么影响？原 因是什么？ 应选用什么样的炉膛材料？ 如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？
⑴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的接触，且空气要
适当过量。燃料与空气要有足够大的接触面积。 ⑵尽可能充分地利用燃料燃烧所放出来的热能，提高
化学反应的速率和限度
V正=V逆 体系中各组分的物质的量浓度、体积分数、 物质的量分数保持不变。 全是气体参加的前后系数改变的可逆反应， 压强保持不变。 对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应， 颜色不随时间发生改变。 对同种物质而言，断裂化学键的物质的量与 形成化学键的物质的量相等。
练习：
1.对于达到平衡状态的可逆反应：
1.人们为什么使用电冰箱储存食物？ 温度越高，食物腐败变质的速率越快，电冰 箱能提供较低的温度。 2.实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品 研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？ 能增大反应物的接触面积，使反应物充分接触， 使反应速率加快。
3、把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量盐酸 的试管中，产生氢气的速率如图所示，在下 列因素中，影响反应速率的因素是 （ C ） ①盐酸的浓度 速率 ②镁条的表面积 ③溶液的温度 ④Cl-的浓度 A、① ④ B、③ ④ 时间 t１ t t ３ ２ C、① ② ③ D、②③
N2 +3H2 确的是
A
2NH3 ，下列有关叙述正
A．反应物和生成物浓度不再发生变化 B．反应物和生成物的浓度相等 C．N2和NH3的质量分数相等 D．正反应和逆反应不再进行
2、在一定温度下， 2NO2（g) N2O4 (g) (无色）的可逆反应 中，下列情况属于平衡状态的是（ C ） A.N2O4不再分解 B.v(N2O4):v(NO2)=1:2 C.体系的颜色不再改变 D.NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1
1.7g =0.1mol n(NH3)= 17g/mol △c(NH3)= 0.1mol =0.05mol/L根据n= m M 2L 0.05mol/L ＝0.1mol/(L •min) v(NH3)= 根据C= 0.5min 同理可求： v(N2)=0.05mol/(L C•min )
化学反应的速率和限度
化学反应的速率和限度一、化学反应速率1．化学反应速率的含义：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（均取正值）来表示。
浓度的变化——△C 时间的变化——△t表达式：v=△C/△t 单位：mol/(L•s)或mol/(L•min)注意：(1)在同一反应中用不同物质来表示时，其反应速率的数值可以不同，但都表同一反应的速率。
(必须标明用哪种物质来做标准) （2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。
（3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
例如： 2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2：3：1：4(3)化学反应速率均用正值来表示，且表示的是平均速率而不是瞬时速率(4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率(5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。
2．影响化学反应速率的因素内因：由参加反应的物质的性质决定。
影响反应速率的因素有外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。
（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。
注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度”；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。
对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越快。
（2）温度：其它条件不变时，升高温度可以增大反应速率；降低温度可以减小反应速率。
（3）压强：对于有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以增大反应速率；减小压强，可以减小化学反应速率。
解释：在温度、气体的物质的量不变时，增大压强，必缩小容器——引起气体的浓度增大，所以，反应速率加快。
（4）催化剂：选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。
“催化剂”：能改变反应速率，而在反应前后本身的组成和化学性质不发生变化。
（5）其他：如：固体的表面积（颗粒度）、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。
（6）惰性气体对反应速率的影响：①恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器P增大，但各物质C不变，v不变。
化学反应速率和限度
其平均速率可表示为：
νi= ±△ci /△t -△ c(A) - △c(B) △c(Y) △c(Z) ——— = ——— = ——— = ——— A△ t B△t Y△ t z△t 通常用容易测定的一种物质的浓度变化来表示。 单位：浓度单位 时间单位 mol/l s min
h
d
2、瞬时速率： 化学反应在某一瞬间进行的速率。
二、温度对化学反应速率的影响 结论：温度升高，化学反应速率加快。
原因： ① 温度升高导致活化分子百分数增高，
从而使活化分子总数增多。
②温度升高使分子间碰撞频率加大。
1、范特霍夫规则 ：
• 对一般反应，在反应物浓度（或分压）相同的情况下， 温度每升高10K，反应速率（或反应速率常数）增加到 原来的2~4倍。
Kp= pm (A)· p n(B)
气体反应K c与K p的关系： K p=K c(RT)Δn Δn=(p+q)-(m+n)
2、标准平衡常数K0 对于气体反应： （p (C)/p0)p· (p (D)/p0)q K0= (p (A)/p0)m · (p (B)/p0)n p0=100kPa
对于溶液中的反应 mA(aq)+nB(aq) pC(aq)+qD(aq)
实验证明：在一定条件下，密闭容器中进行的可逆反应，无论反应从正反 应开始，还是从逆反应开始，反应进行到一定程度时，反应体系中各组分 浓度不再改变，反应好象不再进行，此时可逆反应达到化学平衡状态。
化学平衡特征： • 可逆反应体系统，正、逆反应速率相等。只要外界条 件不变，反应体系中各物质的量将不随时间而变。 • 化学平衡是动态平衡。 • 化学子首先形成一个中间 产物 — 活化配合物(又称过渡状态) 。 如反应: CO(g)+NO2(g) === CO2(g) +NO(g) 反应过程为: CO(g)+NO2(g) (反应物)
化学反应速率,方向和限度
1
t2
t3
t
课堂练习
根据盐酸与大理石（足量）反应, 8. 根据盐酸与大理石（足量）反应, V(CO2)-t 关系图曲线， 关系图曲线，以下判断正确的是 ( AD ) 若温度相同， 反应的盐酸浓度大于③反应， A、若温度相同，①反应的盐酸浓度大于③反应， 物质的量相等。 但H+物质的量相等。 反应时H B、②反应时H+的物质的量浓度最大 C、②与①的反应速率相等 反应速率由大到小顺序为①②③④ D、反应速率由大到小顺序为①②③④
课堂练习
6.足量的铁粉与一定量的盐酸反应，反应速率太快，为了 6.足量的铁粉与一定量的盐酸反应，反应速率太快， 足量的铁粉与一定量的盐酸反应 减慢反应速率，但又不影响产生氢气的总量， 减慢反应速率，但又不影响产生氢气的总量，应加入下列 。 物质中 ACDH A.水 B.NaCl(固 A.水 B.NaCl(固) C.NaCl溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液 H.NaAc溶液 H.NaAc溶液 E.NaNO3溶液 F.NaOH溶液 F.NaOH溶液 G.Na2CO3溶液 I.CuSO4溶液
化学反应速率, 化学反应速率,方向和限度
第一课时
一、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。 1.定义：衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 定义 2.表示方法： 2.表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少 表示方法 或生成物浓度的增加来表示。 或生成物浓度的增加来表示。 v = △c 3.数学表达式： 3.数学表达式： 数学表达式 t mol· 单位： 4. 单位： mol/(L·s) 或 mol·(L·min) 或 mol·L-1·h-1
课堂练习
5.如下图所示，相同体积的a 5.如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容 如下图所示 三密闭容器，其中c 器有一活塞， 两容器为定容容器， 器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都 加入相同量的SO 使三容器压强相等， 加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下发 的反应。 生2SO2+O2 ⇌ 2SO3的反应。问： 起始a 两容器的反应速率大小关系为V = ① 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va ___Vc； 反应一段时间后a 中速率大小关系为V < ② 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va ___Vc ； 如起始在a 两容器中通入同量的N ③ 如起始在a、c两容器中通入同量的N2，则此时三容器起 = 始压强为P > 始压强为Pa ___Pb ___Pc； 起始反应速率关系为V = 起始反应速率关系为Va ___Vb ___Vc >
化学反应的速率和限度
一、化学反应速率
通常用单位时间内反应物浓度的 减小量或生成物浓度的增加量（均取正值） 1.定义：
2.表达式：
v=
3.单位：
Δc Δt
=
Δn vΔt
mol/(L.s) 、mol/(L.min)
mol/(L.s) =60 mol/(L.min)
例1. 在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s 内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学 反应速率为
一定时间段内有什么特征？ （3）c(SO2) 、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，
三种物质的浓度达到一个特定值。
2SO2
+
O2
2SO3
v(正)= v(逆) ≠0
可逆反应反应速率的特点
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. 从外表上看，反应好象“停止”。
(1)>(4)>(2)=(3) 慢顺序为——————————————— 。
新问题
对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好 还是越慢越好？
■钢铁腐蚀 ■ 食物腐坏 ■ 炼钢 ■ 合成氨
经验链接
1.在相同条件下，钠和镁同时与水反应，谁反应 的更快？为什么？ 反应物本身的性质（内因） 2.你家里的酸奶通常放在什么地方？为什么？ 温度、催化剂等（外因）
二、影响化学反应速率的因素
实验2－5
现象
结论
升高温度， 产生气泡速率增大， 热水中 反应速率增大 带火星火柴 复燃 常温 有气泡冒出 2H2O2 = 2H2O +O2 降低温度， 冷水中 产生气泡速率减小 反应速率减小 结论1：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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
＝0.3mol/(L • s)
这里的反应速率指平均速率
随堂练习2：
在2L的容器中发生某化学反应，已知反应 前A物质的物质的量为8mol，2min后A的 物质的量变为Ev4amluoalt，ion问o在nly这. 2min内A的平 eated wi均th反As应po速se率.Sl？ides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0
v(N2) :v(H2) :v(NH3)=1:3 :2
结论：同一化学反应，用不同的物质表示其
化学反应速率可能不相同，但其化学反应速
率比等于化学计量数之比。
随堂练习4：
在反应4A(s)＋ 3B(g)＝2C(g) ＋ D(g)中，经 2min，B的浓度减少0.6mol •L-1，对此反应速率 的表示正确的是（EvaBluDat）ion only. eateAd.用wiAth表CAo示sppy的orsige反.hSt应l2id0速e0s4率f-o2为r0.1N01.E4AmTspo3ol.5s•eLCP-l1ite•ymnLtitnPd-r.1ofile 5.2.0 B.分别用B、C、D表示的反应速率
第三节 化学反应的速率和限度
第一课时
一、化学反应E的va速lu率ation only. eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0
在C化o学py实rig验ht和20日04常-2生01活1 A中sp，os我e P们ty经L常td.观 察到这样的现象：
化学反应速率为Ev多alu少at？ion only.
eated with Aspos△e.Sc（lidAes）for .NET4.03m.5oCl/lLie-n1t.0Pmroofill/eL5.2.0
v（A）C＝opyright 2004-201=1 Aspose Pty Ltd.
△tLeabharlann 10s=3.0mol/L 10s
●食物C腐op败yright慢2004-201●1溶As洞po形se成Pty Lt慢d.
化学反应的快慢是相对的！ 反应物本身的性质决定了这些化学 反应速率的相对大小！
新概念
不同的化学反应进行的快慢千差万 别，快和慢是相对而言的，我们以上的 判断方法都是Ev定alu性at地ion描o述nly反. 应的快慢。 eated wi而th在As科po学se研.Sl究ide和s 实for际.N应E用T 3中.5，C往lie往nt 需Pro要file 5.2.0 定C量op地yr描ig述ht 一20个04反-20应11的A快sp慢ose Pty Ltd.
△c(NH3)=
0.1mol 2L
=0.05mol/L
v(NH3)＝
0.05mol/L 0.5min
＝0.1mol/(L •min)
N2 + 3H2 == 2NH3
v(N2)=0.05mol/(L • min)
v(H2)＝0.1E5vmaloula/(tiLon•
min) only.
eated wv(iNthHCAo3s)p＝pyorsige.h0St.00l2i.5d50mem0s4oif-nlo2/Lr0.1N1EA＝Tsp03o..15smeCPolilte/y(nLLt t•Pdmr.oifnil)e 5.2.0
有的反应进行得快，有的进行得慢。
Evaluation only. eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
思考与交流
你了解以上反应进行的快慢吗？
●炸药爆炸 快Evaluatio●n离on子ly.反应 快 eate●d 金wi属th锈As蚀pose.S慢lides for .●NE塑T料3.老5 C化lient P慢rofile 5.2.0
什么是定性？什么是定量？
新概念
例如：我们学过物理都知道： （1）光的传播速度是很快的； （2）光在空E气va中lu的ati传on播on速ly度. 是3×108m/s eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0
（C1o）py就rig是ht定20性04描-2述011 Aspose Pty Ltd. （2）就是定量描述
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 答案：1mol/ (L • min）
随堂练习3：
在2L容器中发生反应：N2 + 3H2 == 2NH3 0.5min后，生成1.7gNH3， 求v(NH3)， vE(vNa2l)u，atvi(oHn 2o)nly. eated winth(CNAoHsppy3o)r=sige.h1St7l12igd.0/7em0gs4of-lo2r0=.1N01.E1AmTspo3ol.5seCPliteynLt tPdr.ofile 5.2.0
思考
如何定量地判断一个化学反应的速率呢？
学科连接 Evaluation only. eated wit在h A物sp理os中e.S我li们de是s fo如r 何.N定ET量3.地5 C判li断en一t P个ro物file体5.2.0
移C动op速yri度gh快t 2慢00的4-？2011 Aspose Pty Ltd.
Copyright 2004-201t1 Aspose Pty Ltd. 反应速率单位： mol/(L•min) 或mol/(L •s)
注意：1、反应速率要指明具体物质并取正值 2、也可以表示气体反应速率 3、指平均速率
随堂练习1：
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
用速度来描述：单位时间内物体移动的距离
的大小
v＝ △s
t
概念
做好笔记
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓 度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值） eate来d w表it示h A。svp（osBe.）SlEi＝dveasluf△oartci.o（NnEBoTn）l3y..5 Client Profile 5.2.0