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1、第十一讲 化学反应速率与反应限度,一,二,三,一、化学反应速率 1.基本概念 (1)定义:用来衡量化学反应进行的快慢的物理量。 (2)公式:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加,(3)单位:molL-1min-1或molL-1s-1。 (4)计算规律:对于同一化学反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),v(A)v(B)v(C)v(D)=abcd。 (5)比较反应速率的方法:首先看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位;再将不同物质表示的速率换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。,四,一,二,三,典例1汽车尾气处理时发生反应:4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+
2、4CO2(g)。在不同条件下的化学反应速率不同,下列表示反应速率最快的是( ) A.v(CO)=0.03 molL-1s-1 B.v(NO2)=0.7 molL-1min-1 C.v(N2)=0.4 molL-1min-1 D.v(CO2)=1.1 molL-1min-1,四,答案,解析,一,二,三,2.影响化学反应速率的因素,四,一,二,三,注意(1)对于有固体或纯液体参加的化学反应,改变它们的量不会引起浓度的变化,对反应速率基本无影响。 例如:C(s)+CO2(g) 2CO(g),增加C的量,对此反应的反应速率无影响(当然,这里不考虑固体表面积、颗粒大小等的变化)。 (2)压强只对有气体参
3、加或生成的化学反应速率有影响,压强对反应速率的影响关键是看改变压强是否改变相关物质的浓度。,四,一,二,三,典例2化学反应速率的大小主要取决于( ) A.反应的温度 B.是否使用催化剂 C.反应物的性质 D.反应物的浓度,四,答案,解析,一,二,三,二、化学反应的限度 1.可逆反应:在相同条件下既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行的反应,称为可逆反应。 (1)表示方法:用“ ”表示可逆反应。 (2)特征:正反应和逆反应发生的条件相同;反应物和生成物同时存在;可逆反应具有普遍性,大多数化学反应都是可逆反应。 2.化学反应的限度:同一条件下的可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,即可逆反
4、应有一定的限度。,四,一,二,三,典例3当可逆反应CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O达到一定限度后,向其中加入少量 。经过一段时间后,18O存在于( ),四,答案,解析,一,二,三,三、化学平衡 1.定义 可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度保持不变,反应达到化学平衡状态。 2.建立平衡过程的图像(从正反应开始),四,一,二,三,3.化学平衡状态的特征 (1)动:达到平衡状态的可逆反应,化学反应并没有停止,只不过是正反应速率等于逆反应速率,各种物质的浓度不再发生变化而已,因此化学平衡是一种动态平衡。 (2)等:可
5、逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等,即v(正)=v(逆)0。 (3)定:可逆反应达到平衡状态时,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,即反应物和生成物中各物质的百分含量保持一定。 (4)变:当影响化学平衡的外界条件发生改变时,原化学平衡状态被破坏,一段时间后会达到新的平衡状态。,四,一,二,三,四,四、控制反应条件在生产和科学研究中的作用 在生产和科学研究中不仅要从快慢(化学反应速率角度)、产率(化学平衡角度)研究化学反应,还要综合考虑原料成本、设备成本、环境影响等因素,确定合理的反应条件,使工业生产效益最大化。,一,二,三,四,典例4在一定温度下的某容积可变的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)。不能说明该反应一定达到化学平衡状态的是( ) A.体系的体积不再发生变化 B.v正(CO)=v逆(H2) C.生成n mol CO的同时生成n mol H2 D.1 mol HH键断裂的同时断裂2 mol HO键,答案,解析,
