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1、 第三节 化学反应的速率和限度一、化学反应的速率在化学实验和日常生活中，我们经常观察到 这样的现象： 有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。思考与交流你了解以上反应进行的快慢吗？炸药爆炸金属锈蚀食物腐败离子反应塑料老化溶洞形成快快 慢慢慢慢化学反应的快慢是相对的！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 都是定性地描述反应的快慢。而在科学研 究和实际应用中，往往需要定量地描述一 个反应的快慢。什么是定性？什么是定量？思考？：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）光在空气中的传播速度是3108m/s 。（1）就是定性描述
2、（2）就是定量描述思考如何定量地判断一个化学反应的速率呢？学科连接 在物理中我们是如何定量地判断一个物体 移动速度快慢的？用速度来描述：单位时间内物体移动的距离 的大小vs t概念定义： 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） 来表示。 v（B）c（B）t反应速率单位： mol/(Lmin) 或mol/(L s)请做好笔记注意：1、反应速率要指明具体物质并取正值2、表示气体或溶液反应速率3、指平均速率随堂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？v（A）c（A）t=3.
3、0mol/L10s0.3mol/(L s)注意：这里的反应速率指平均速率！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4mol，问在这2min内A的平 均反应速率？随堂2：答案：1mol/ (L min）随堂3：在2L容器中发生反应：N2 + 3H2 = 2NH3 0.5min后，生成1.7gNH3，求v(NH3)， v(N2)， v(H2).1.7g 17g/moln(NH3)=0.1molc(NH3)=0.1mol 2L=0.05mol/Lv(NH3)= 0.05mol/L0.5min0.1mol/(L min)同理可求： v(N2)=
4、0.05mol/(L min )v(H2)0.15mol/(L min )结论：同一化学反应，用不同的物质表示其化 学反应速率，数值可能不相同，但意义相同， 均表示这段时间内该反应的化学反应速率。且 化学反应速率之比等于化学计量数之比！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（ ）A.用A表示的反应速率为0.4mol L-1 min-1 B.分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3 ：2：1 C.B在2min末的反应速率是0.3mol L-1 min-1 D.B在2min内的平均反应速率是0.3mol L-
5、1 min-1BD随堂4：随堂5：在反应mAnBpC中，已知A的反应 速率为0.5mol/(L s)，B的反应速率为 1mol/(L s)，C的反应速率为1. 5mol/(L s) 则该反应的化学方程式为：A 2B = 3C讨论影响化学反应速率的因素实验25现象结论热水中常温冷水中产生气泡速率增大， 带火星火柴 复燃升高温度， 反应速率增大 有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度， 反应速率减小2H2O2 = 2H2O +O2实验26现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其他 试剂气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出，较慢MnO2能加快 反应速率 FeCl3能加快 反应速率无催化剂 反应较慢
6、讨论影响化学反应速率的因素影响反应速率的因素（外因）：（1）温度：升高温度，增大反应速率 （2）催化剂：加入催化剂能改变（增大或减小）反应速率，自身不发生改变。决定反应速率的主要因素（内因）：（3）固体的表面积：增大固体的接触面积， 能增大反应速率（4）反应物的状态：液态或气态比固态反 应速率快 （5）溶液的浓度：增大溶液浓度，增大反应 速率1在2A+B 3C+4D反应中，下列各表示 该反应的速度最快的是 AvA=0.4mol/(Lmin) BvB=0.4mol/(Lmin) CvC=0.9mol/(Lmin) DvD=1.2mol/(Lmin)B课堂反馈2反应4NH3(g)+5O2(g)=4
7、NO(g)+6H2O(g) 在 2L的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了 0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是( ) ANO：0.001molL-1 BH2O：0.002molL-1 CNH3：0.002molL-1 DO2：0.00125molL-1AD课堂反馈思考与交流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.实验室进行化学反应时，通常把一些固体 物质溶于水配成溶液再进行反
8、应。原因是什么？配成溶液反应能增大接触面积，从而增大反应 速率。4.增大反应物浓度能增大反应速率。自学P43 神奇的催化剂催化剂能极大地改变反应速率，而自身的 组成、化学性质和质量在反应前后不发生 变化，具有高度的选择性（或专一性）2.某反应在催化剂的作用下进行： C + B = F + G A B = C + D 此反应的催化剂是 ， 总反应的方程式为 。C A 2B = D + F + G二、化学反应的限度一个化学反应在实际进行时，反应物能否 完全转变为生成物？实验27现象结论加入 Na2CO3溶液出现浑浊 ， 产生沉淀溶液中存在Ca2， CaCl2和Na2SO4 没有反应完全CaCl2N
9、a2SO4= CaSO4（微溶）+ 2NaClCa2 CO32- = CaCO3从这一实验中，你得到什么启示？化学反应是有限度的，有些能进行地 较彻底，有些反应是不彻底的，甚至 是可逆的。科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性 即正向反应和逆向反应能同时进行。正反应：反应物生成物逆反应：生成物反应物H2 + I2 2HI 正向反应逆向反应定义可逆反应：在相同条件下能向正、反两个方 向同时进行的化学反应称为可逆反应。可逆反应和一般的反应有什么区别呢？请看下面的讨论例子：H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应逆向反应 对于以上反应，请分析： （1）当反应刚开始时，反应物和生成物的浓度
10、哪个大？ （2）当反应刚开始时，正反应与逆反应哪个反应速率大？ （3）随着反应的进行，反应物和生成物浓度如何变化？ （4）随着反应的进行，v(正)与v(逆)怎样变化？在密闭容器中加入1molH2和1mol I2发生反应H2(g) + I2 (g) 2HI(g) 正向反应逆向反应请继续分析： （5）反应进行到什么时候会“停止”？ 当正反应速率与逆反应速率相等时 （6）此时，反应物和生成物浓度如何变化？反应物和生成物浓度均不再改变 （7）给这个状态命名平衡状态 （8）反应真的停止了吗？NO处于动态平衡反应速率v(正)v(逆)v(正)= v(逆)t1时间（t）0(1)0t1：v(正)v(逆) (2)
11、t1以后： v(正)=v(逆)t1以后反应处于平 衡状态!什么是化学平衡呢？定义：化学平衡状态在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆 反应的速率相等，反应物和生成物浓度保 持不变的状态。化学平衡状态简称化学平衡。注意：(1)条件：一定条件下(2)对象：可逆反应 特征: (1)定：反应物和生成物浓度保持不变(2)动：动态平衡 (3)等： v(正) v(逆)随堂1对于可逆反应MN Q达到平衡时， 下列说法正确的是（ ） A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B.M、N全部变成了Q C.反应物和混合物的浓度保持不变 D.反应已经停止C随堂2在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成 NH3,以下叙述错误
12、的是（ ） A.开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C.随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后 保持恒定 D.随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定B随堂3下列哪种说法可以证明反应 N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态 A.1个 键断裂的同时，有3个 键形成 B.1个 键断裂的同时，有3个 键断裂 C.1个 键断裂的同时，有6个 键断裂 D.1个 键断裂的同时，有6个 键形成N N N NH HN N N NH H N H N H( )AC14CO2 + C CO，达到化学平衡后， 平衡混合物中含14C
13、的粒子有 。随堂414CO2、14C、14CO平衡状态的标志 ：从平衡状态的定义入手，平衡状态强调两方 面：各组分的百分含量保持不变；正反应速 率等于逆反应速率。例、下列叙述中可以证明2HI(g)=H2(g)+I2(g) 已达平衡状态的是 ：单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂百分组成HI%=I2%反应速率V(H2)=V(I2)=1/2V(HI)时HIH2I2=211时温度和体积一定时，某一生成物的浓度 不再变化温度和体积一定时，容器内压强不再 变化条件一定时，混合气体的平均相对分子质 量不在变化温度和体积一定时，混合气体颜色不再变 化温
14、度和压强一定时，混合气体密度不再变 化解析：不能证明V正 =V逆错误。表明V正=V逆，正确。百分组成表明的是浓度，只能说不变， 不能说相等，错误。不能表明正逆反应速率相等，错误。浓度应说不变，不能说相等，错误。浓度不变说明已达平衡，正确。此反应前后体积相等，温度和体积一定 时，压强不变时，某组分的浓度可能变化 ，错误。此反应前后体积相等，质量守恒，相对 分子质量不变，不能表明平衡混合气体颜色不变，浓度不变，证明已达平 衡反应前后体积相等，温度和压强一定时，体 积不变，质量守恒，密度不变不能说明已达平 衡。答案：在上述的说法中能说明 2NO2= N2O4 达到平衡状态是 ：答案：化学平衡及影响化
15、学平衡的条件可以参考的网络资源http:/ urse2/HX/HX_22_01_002/http:/ 不同反应的限度不同罢了。化学反应的限度 可以通过改变条件而改变，同学们可以在选修模块化学反应原理中学习。自学科学史话：炼铁高炉尾气之谜三、化学反应条件的控制在生产和生活中，人们希望促进有利的化 学反应抑制有害的化学反应，这就涉及到反 应条件的控制下面以“提高煤的燃烧效率”为例(1)将煤气化比固态煤燃烧速率更快且使煤充分燃烧。(4)将废气通过装有冷却水的管道，充分吸收还可以使用助燃剂等(2)空气不足，煤得不到充分燃烧；且污染环境 。空气过量，浪费能源，因为废气要带走能量(3)应选择保温性能好，提高炉膛温度的材料归纳：提高煤的燃烧效率的措施（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量 的转化率.关键是燃料与空气或氧
