化學(xué)反應(yīng)速率和限度

1、LOGO化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量cv=t一、一、1. 進(jìn)行快慢程度進(jìn)行快慢程度2. 2. （1 1）CBA CBA 增大增大 減小減小 （2 2）ba ca ba ca 加快加快 （3 3）表面積）表面積 濃度濃度 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 單位：單位：mol/(Lmin)mol/(Lmin) mol/(Ls)mol/(Ls)世紀(jì)金榜世紀(jì)金榜新知導(dǎo)演部分答案新知導(dǎo)演部分答案你從哪些方面判斷堿金屬與水反應(yīng)的快慢？你從哪些方面判斷堿金屬與水反應(yīng)的快慢？u 劇烈程度劇烈程度u 產(chǎn)生氣體的量（快慢）產(chǎn)生氣體的量（快慢）u 固體減少的快慢固體減少的快慢 u 溫度變化的快慢溫度變化的快慢1 1、產(chǎn)生

2、氣體的快慢；、產(chǎn)生氣體的快慢；2 2、固體質(zhì)量的變化；、固體質(zhì)量的變化；3 3、溫度的變化；、溫度的變化；4 4、渾濁程度；、渾濁程度；5 5、顏色變化、顏色變化 （定性角度定性角度） 只能粗略的估計(jì)只能粗略的估計(jì) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢準(zhǔn)確的反應(yīng)化準(zhǔn)確的反應(yīng)化 學(xué)反應(yīng)的快慢學(xué)反應(yīng)的快慢需要統(tǒng)一的需要統(tǒng)一的定量標(biāo)準(zhǔn)定量標(biāo)準(zhǔn)1 1、概念概念：是衡量化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。：是衡量化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。2 2、表示方法：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減、表示方法：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減 少或生成物濃度的增加來表示。少或生成物濃度的增加來表示。 單位：單位：molmol（LsLs）-1-1

3、 或或mol(Lmin)mol(Lmin) -1 -13 3、公式：、公式：tAcA)()( 例例1. 在一密閉容器中裝有在一密閉容器中裝有N2和和H2，反應(yīng)開始時，反應(yīng)開始時，N2的濃度為的濃度為2mol/L；H2的濃度為的濃度為5mol/L；反應(yīng)開始；反應(yīng)開始2min時，測得容器中時，測得容器中N2的濃度為的濃度為1.8mol/L，求這，求這2min內(nèi)內(nèi)N2、H2、NH3的平均速率各的平均速率各是多少？是多少？解：解： N2 + 3 H2 2NH3起始濃度（起始濃度（mol/L）：）： 2 5 02min后濃度后濃度(mol/L): 1.8變化濃度變化濃度(mol/L): 0.2所以所以:

4、v(N2)= 0.2mol/L 2min= 0.1 mol/Lmin同理同理: v(H2)= 0.3mol/（Lmin） v(NH3) = 0.2 mol/（Lmin）高溫高壓催化劑4.4 0.40.6 0.4 在一個化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率既可以用在一個化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率既可以用反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度的減少量的減少量來表示，也可以用來表示，也可以用生成物濃度的增加量生成物濃度的增加量來表。來表。那么那么 同一反應(yīng)中，用同一反應(yīng)中，用不同物質(zhì)不同物質(zhì)的濃度變化來表示的的濃度變化來表示的反應(yīng)速率是否相同呢？其大小有什么關(guān)系呢？反應(yīng)速率是否相同呢？其大小有什么關(guān)系呢？ 各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)

5、之比各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)之比微思考？微思考？ 世紀(jì)金榜世紀(jì)金榜P32 反應(yīng)反應(yīng)C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）中中 V（H2）=0.1mol/（Ls），），則：則：V（H2O）是多？是多？ V（C）=0.1mol/（Ls）正確嗎？正確嗎？3、一般不用固體物質(zhì)表示一般不用固體物質(zhì)表示(其濃度視為常數(shù)其濃度視為常數(shù))2、各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)之比、各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)之比1、同一反應(yīng)中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時其數(shù)值可能、同一反應(yīng)中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時其數(shù)值可能不同，不同，但意義相同但意義相同，小結(jié)：小結(jié)：4 、化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)際上是指某一段

6、時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)際上是指某一段時間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率，而不是某一時刻的瞬時速率。平均速率，而不是某一時刻的瞬時速率。求經(jīng)歷的時間求經(jīng)歷的時間 求濃度的變化求濃度的變化t t C=求物質(zhì)的量的變化求物質(zhì)的量的變化 nV= t t根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的快慢。根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的快慢。 有關(guān)計(jì)算類型有關(guān)計(jì)算類型:求某一反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率求某一反應(yīng)物或生成物的反應(yīng)速率=C/t 求化學(xué)反應(yīng)方程式求化學(xué)反應(yīng)方程式例例2.反應(yīng)反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同的情況下的反應(yīng)速率分別為：在四種不同的情況下的反應(yīng)速率分別為： （A）=0.15mol

7、/(Lmin) （B）= 0.6mol/(Lmin) （C）= 0.4mol/(Lmin) （D）= 0.4mol/(LS) 該反應(yīng)在四種情況下的快慢順序?yàn)樵摲磻?yīng)在四種情況下的快慢順序?yàn)開.=分析分析 ： （單位統(tǒng)一）（單位統(tǒng)一）1、根據(jù)反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比來判斷。、根據(jù)反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比來判斷。2、將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)、將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì) 表示的反應(yīng)速率來判斷。表示的反應(yīng)速率來判斷。根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的快慢根據(jù)不同物質(zhì)的反應(yīng)速率的大小判斷反應(yīng)進(jìn)行的快慢例例3.在某溫度時在某溫度時,在在2L的容器中的容器中,

8、X Y Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖隨時間的變化曲線如圖.由圖得由圖得,（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為式為_,（2）反應(yīng)開始至）反應(yīng)開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為的平均反應(yīng)速率為_. . . . . . . . . .1.01.00.80.80.60.60.40.40.20.21 2 3 4 5 0.90.70.2minmolXYZX+3Y 2Z 0.05 mol/(L min) 求化學(xué)反應(yīng)方程式求化學(xué)反應(yīng)方程式1 1、決定因素：參與反應(yīng)的物質(zhì)的自身性質(zhì)、決定因素：參與反應(yīng)的物質(zhì)的自身性質(zhì)（內(nèi)因）（內(nèi)因） 2 2、影響因素：（外因）、影響因素：（

9、外因） （1 1）溫度：升溫反應(yīng)速率加快，降溫反應(yīng)速率減慢；）溫度：升溫反應(yīng)速率加快，降溫反應(yīng)速率減慢； （2 2）濃度：增大濃度反應(yīng)速率加快，反之，減慢）濃度：增大濃度反應(yīng)速率加快，反之，減慢 （3 3）催化劑：一般是加快化學(xué)反應(yīng)速率。）催化劑：一般是加快化學(xué)反應(yīng)速率。 （4 4）其他：壓強(qiáng)、固體表面積、光、射線和原電池等）其他：壓強(qiáng)、固體表面積、光、射線和原電池等 化學(xué)反應(yīng)有快有慢，其原因是化學(xué)反應(yīng)有快有慢，其原因是 什么？同一化學(xué)反應(yīng)，什么？同一化學(xué)反應(yīng)，在任何條件下，其反應(yīng)速率又是一樣的嗎？在任何條件下，其反應(yīng)速率又是一樣的嗎？世紀(jì)金榜世紀(jì)金榜P33P33 用用ZnZn和和2mol/L

10、 H2mol/L H2 2SOSO4 4200mL200mL發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)， 若向其中加入固體若向其中加入固體NaNa2 2SOSO4 4,SO,SO4 42-2-濃度如何變化？反應(yīng)速濃度如何變化？反應(yīng)速 率如何變化？率如何變化？ 若向其中加入濃鹽酸呢？若向其中加入濃鹽酸呢？微思考？微思考？解析：下圖為將解析：下圖為將ZnZn投入一定濃度一定體積的投入一定濃度一定體積的H H2 2SOSO4 4中，解中，解 釋圖象的成因。（縱坐標(biāo)為釋圖象的成因。（縱坐標(biāo)為H H2 2的生成速率）的生成速率）0t0t1 1：反應(yīng)放熱，溫度升高（反應(yīng)放熱，溫度升高（溫度溫度的影響的影響占主要因素），占主要因素

11、），氫氣的生成速率增大。氫氣的生成速率增大。t t1 1以后以后：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降低（低（濃度濃度的影響占主要因素），的影響占主要因素），氫氣的生氫氣的生成速率減小。成速率減小。 例例3.為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率，一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定反為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率，一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定反應(yīng)中生成的應(yīng)中生成的COCO2 2氣體氣體體積隨反應(yīng)時間體積隨反應(yīng)時間變化的情況，繪制如圖曲線。請分析討論以變化的情況，繪制如圖曲線。請分析討論以下問題。下問題。（1）在）在0t1、t1t2、t2t3各相同的各相同的時間段里時間段里,反應(yīng)速率最大的是反

12、應(yīng)速率最大的是_時間段，時間段，收集到氣體最多的是收集到氣體最多的是_時間段。時間段。（2）試分析三個時間段里，反應(yīng)速率）試分析三個時間段里，反應(yīng)速率不同的可能原因不同的可能原因(該反應(yīng)是放熱反應(yīng)該反應(yīng)是放熱反應(yīng))。（3 3）在）在t t4 4后，為什么收集到的氣體的后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？體積不再增加？ 開始時開始時C(H+)大大,該反應(yīng)的反應(yīng)速率大該反應(yīng)的反應(yīng)速率大; t1t2由于反應(yīng)放熱溫度升高由于反應(yīng)放熱溫度升高,所以速率所以速率迅速增大迅速增大;最后是因?yàn)樽詈笫且驗(yàn)镃(H+)減小了，反應(yīng)減小了，反應(yīng)速率減慢速率減慢.t1t2t1t2 討論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素討論：影

13、響化學(xué)反應(yīng)速率的因素實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 25 5現(xiàn)象結(jié)論熱水中常溫冷水中產(chǎn)生氣泡速率增大，產(chǎn)生氣泡速率增大，帶火星火柴復(fù)燃帶火星火柴復(fù)燃升高溫度，反應(yīng)速率增大升高溫度，反應(yīng)速率增大有氣泡冒出有氣泡冒出產(chǎn)生氣泡速率減小產(chǎn)生氣泡速率減小降低溫度，反應(yīng)速率減小降低溫度，反應(yīng)速率減小2H2H2 2O O2 2 = 2H= 2H2 2O O +O+O2 21 1、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：當(dāng)其它條件不變規(guī)律：當(dāng)其它條件不變時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。 降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實(shí)驗(yàn)測得，溫度每升高降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。實(shí)驗(yàn)測得，溫度每升高

14、1010， 化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的化學(xué)反應(yīng)速率通常增大原來的2 24 4倍。倍。注意注意：溫度對反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。：溫度對反應(yīng)速率的影響不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)26現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論加入加入MnOMnO2 2加入加入FeClFeCl3 3不加其他試不加其他試劑劑氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大氣泡冒出速率增大有氣泡冒出，較慢有氣泡冒出，較慢MnO2能加快能加快反應(yīng)速率反應(yīng)速率FeClFeCl3 3能加快反應(yīng)速率能加快反應(yīng)速率無催化劑反應(yīng)較慢無催化劑反應(yīng)較慢討論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素討論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、催化劑對化學(xué)

15、反應(yīng)速率的影響規(guī)律規(guī)律：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。：催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率。 有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，叫正催化劑正催化劑； 有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，叫有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，叫負(fù)催化劑負(fù)催化劑。 如沒有特殊說明，凡說催化劑都是如沒有特殊說明，凡說催化劑都是指正催化劑指正催化劑。自學(xué)自學(xué)P P4949 神奇的催化劑神奇的催化劑 催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，而自催化劑能極大地改變反應(yīng)速率，而自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化，具有高度的選擇性（或?qū)Ｒ恍裕┌l(fā)生變化，具有高度的選擇性（或?qū)Ｒ恍裕┮灰? .化學(xué)反應(yīng)的速率：化學(xué)反應(yīng)的速率：定量表示定量表示：快或慢快或慢1.1.表示表示二二. .影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：2.2.決定因素：決定因素： 參與反應(yīng)的物質(zhì)的自身性質(zhì)