化學反應的速率與限度+高一下學期化學人教版（2019）必修二

溶洞的形成爆炸你知道下列化學變化過程進行的快慢嗎？牛奶變質(zhì)鋼鐵生銹一兩天若干年幾百到幾千年瞬間6.2.1化學反應速率一、化學反應速率1、概念：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示。2.表達式ν（B）＝△C(B)△t＝△n/V△t△C(B)=C(B)—C′(B)單位：mol/L?t=t—t′單位：s或min或hν的單位：mol/(L·min)或mol/(L·s)或

mol/(L·h)mol·L-1·min-1或mol·L-1·S-1或mol·L-1·h-1【例題】某反應的反應物濃度在5min內(nèi)由6mol/L變成了2mol/L，則以反應物濃度的變化表示的該反應在這段時間內(nèi)的平均反應速率為？＝（6-2）mol/L5min＝0.8mol/(L·min)ν（B）＝△C(B)△t在某一容積為2L容器中，發(fā)生化學反應，反應物A氣體的物質(zhì)的量在10s內(nèi)從0.8mol變?yōu)?.2mol，則在這10s內(nèi)A的化學反應速率為基礎應用0.03mol·L－1·s－10.03mol·L－1·min－10.06mol·L－1·s－1學霸之爭3.意義：衡量化學反應進行快慢程度的物理量①表示一個化學反應速率時，應指明是用哪一種物質(zhì)②化學反應速率都取正值，是某一段時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率③一般不用純液體和固體表示反應速率ν（HCl）ν（H2）純液體和固體的濃度為定值④比較同一化學反應的反應速率的快慢時，應將所給的各物質(zhì)的反應速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)后,再比較大小⑤各物質(zhì)的化學反應速率之比v(A):v(B):v(C):v(D)=△C(A):△C(B):△C(C):△C(D)

mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)=物質(zhì)的量之比=物質(zhì)的量變化之比=濃度變化之比=△n(A):△n(B):△n(C):△n(D)=n(A):n(B):n(C):n(D)=化學計量數(shù)之比=m：n：p：qν(B)＝△C(B)△t＝△n/V△t4.化學反應速率的計算（1）定義式法：ν（B）＝△C(B)△t＝△n/V△t（2）關系式法各物質(zhì)的化學反應速率之比=物質(zhì)的量之比=物質(zhì)的量變化之比=化學計量數(shù)之比(3)“三段式”分析計算法①寫出有關平衡的化學方程式②找出各物質(zhì)的初始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度=濃度變化之比③根據(jù)已知條件列式計算mA(g)+nB(g)=pQ(g)+qD(g)起始量轉(zhuǎn)化量最終量abmxa-mx00nxpxqxb-mxpxqx例：將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：3A(g)和B(g)生成2C(g)。若經(jīng)2s后測得反應物A的物質(zhì)的量為2.2mol，請解決以下問題：（1）求反應物A的反應速率（3）2S末A的濃度（2）求反應物B、C的反應速率3A(g)+B(g)=2C(g)某溫度下，反應2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)開始時，c(N2O5)＝8mol/L，經(jīng)2min后，c(N2O5)＝2mol/L。則該反應的反應速率為?v(N2O5)＝3mol/(L·min)v(NO2)＝6mol/(L·min)v(O2)＝1.5mol/(L·min)v(O2)＝3mol/(L·min)小強小紅v(NO2)＝6mol/(L·min)小明v(N2O5)＝3mol/(L·min)誰會做？表示同一反應為什么數(shù)據(jù)不一樣好比拖拉機的前后輪因直徑不同，它們的轉(zhuǎn)速并不相同；但它們代表的是拖拉機相同的行駛速度對于反應A(g)+3B(g)=2C(g)甲、乙、丙三位同學分別在不同條件下測速率誰表示的速度快？能直接比較大小嗎？甲：VA=2mol/(L?min)乙：VB=3mol/(L?min)丙：VC=1mol/(L?min)我快我的吧哼~練習冊P72頁誰快？說說判斷依據(jù)？能得出什么結論？（1）不同濃度的稀硫酸與鋅反應制取氫氣并且收集（2）不同濃度草酸與高錳酸鉀反應使之褪色對于同一反應，其他條件不變時，濃度越大，化學反應速率越快（3）不同溫度下，過氧化氫分解生成氧氣對于同一反應，其他條件不變時，反應溫度越高，化學反應速率越快低溫下食物腐敗速率大大降低，不易變質(zhì)。為什么要將食物存放溫度低的地方（如電冰箱）？溫度影響化學反應的速率教材P49思考與交流（4）雙氧水與不同催化劑反應制取氧氣對于同一反應，其他條件不變時，加入催化劑，化學反應速率越快二、影響化學反應速率的因素1.內(nèi)因：由反應物的性質(zhì)決定。（主要因素）2.外因（1）濃度：其它條件不變時，增大反應物或生成物濃度，可以增大反應速率。減小反應物或生成物濃度，可以減小反應速率（2）溫度：當其他條件不變時，升高溫度，可以增大反應速率；降低溫度，可減小反應速率。（3）壓強：對于有氣體參加的反應，其它條件不變時，增大壓強可以增大反應速率；減小壓強，可以減小化學反應速率。（外界條件對化學反應速率的影響）（4）催化劑：催化劑能加快化學反應速率。（5）表面積：固體顆粒越小，與其他物質(zhì)的接觸面積越大，反應速率越快（6）構成原電池：增大反應速率（7）其他：、激光、射線、超聲波、紫外線、溶劑等。P49頁科學視野煉制1t生鐵所需要的焦炭的實際用量，遠高于按照化學方程式計算所需用量，且從高爐爐頂出來的氣體中含有沒有利用的CO氣體。煙囪再高，CO的含量還是不變。勒夏揭謎底煉鐵高爐尾氣之謎可逆反應在高爐中Fe2O3和CO反應也不能全部轉(zhuǎn)化為Fe和CO2化工廠里有很多化學反應過程與高爐中的反應相似，不能按化學方程式的計量關系完全反應，我們實驗中遇到的化學反應也有類似的情形。很多化學反應在進行時都具有可逆性，即正向反應（反應物生成物）和逆向反應（生成物反應物）在同時進行，只是可逆的程度有所不同并且差異很大而已。科學研究表明更多化學反應事實三、反應的限度1．可逆反應在同一條件下，既能向正反應進行，又能向逆反應方向進行的化學反應叫做可逆反應。特點：雙向性、同時性、共存性可逆反應用可逆符號表示典型的可逆反應有：SO2、O2、SO3(1)水的生成（H2+O2）與電解。(2)二次電池的放電與充電。(3)CO2和H2O在植物中通過光合作用合成糖與糖在體內(nèi)氧化生成CO2和H2O。思考與交流它們是否屬于“可逆反應”？以上都不是可逆反應，因為它們的正逆反應的進行都不是在相同條件下。①反應剛開始時，反應物濃度最大，逆反應速率為0正反應速率最大；生成物濃度為0，②反應進行中,反應物濃度逆反應速率逐漸增大。逐漸減小，正反應速率逐漸減小，生成物濃度逐漸增大，2mol1mol2.化學平衡狀態(tài)（1）定義：當一個可逆反應的正反應速率與逆反應速率相等時，反應物與生成物的濃度不再改變，達到一種表面靜止的狀態(tài)，即“化學平衡狀態(tài)”?；瘜W平衡狀態(tài)是給定條件下化學反應所能達到或完成的最大程度，即該反應進行的限度，此時反應物的轉(zhuǎn)化率最大。③達到平衡時，正反應速率與逆反應速率相等，此時反應物、生成物的濃度均保持不變。轉(zhuǎn)化率＝反應物的變化量反應物的起始量×100%量:質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積、濃度等。（2）化學平衡狀態(tài)的特征①逆：研究對象是可逆反應

②等：同一物質(zhì)正逆反應速率相等③動：動態(tài)平衡，反應沒有停止④定：各組分的濃度，百分含量不再改變⑤變：條件（C、T、P）改變，原平衡可能移動,建立新的平衡V(正)=V(逆)≠0逆等動定變（3）化學平衡狀態(tài)的依據(jù)①直接判定依據(jù)：V(正)=V(逆)≠0A.同一物質(zhì)：生成速率等于消耗速率。B.不同的物質(zhì)：化學反應速率之比等于方程式中的化學計量數(shù)之比，但必須是不同方向的速率。V正(SO2)=2mol/(L·min)V(正)=V(逆)≠0V逆(O2)=1mol/(L·min)V正(SO2):V逆(O2)=2:1V正(SO2)=V逆(SO2)=2mol/(L·min)可逆反應的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示.下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是??A.3v正(N2)＝v正(H2)?????B.v正(N2)＝v逆(NH3)??C.2v正(H2)＝3v逆(NH3)?????D.v正(N2)＝3v逆(H2)??“變量”可能是：混合氣體的壓強、總體積、總物質(zhì)的量、總質(zhì)量、密度、平均摩爾質(zhì)量等。②間接判斷依據(jù)：各組分的濃度保持不變A.各組成分的質(zhì)量、物質(zhì)的量、分子數(shù)、物質(zhì)的量濃度保持不變B.各組成分的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)保持不變C.對于有顏色的氣體參加或生成的可逆反應，體系的顏色不變③“變量”不變，說明可逆反應處于平衡狀態(tài)建筑物的定向爆破在生產(chǎn)生活中，人們希望促進有利的化學反應（提高反應物的轉(zhuǎn)化率即原料的利用率，加快反應速率），抑制有害的化學反應（減緩反應速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，控制副反應的發(fā)生等），這就要討論反應條件的控制。煤的燃燒下面我們以“提高煤的燃燒效率”為例，分析研究（有些問題可以在課后通過查閱資料和實際調(diào)查來進行）1、燃料燃燒的條件2、影響煤燃燒效率的條件(1).煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關系？與煤的充分燃燒有何關系？煤的狀態(tài)：外界條件相同的情況下，煤的顆粒越小燃燒越快，與空氣接觸的表面積越大，燃燒越快，燃燒越充分。（3）化學反應的控制(1).燃料與空氣或氧氣接觸；(2).溫度達到燃料的著火點。(2).空氣的用量對煤的充分燃燒及熱能利用有什么影響？原因是什么？空氣用量：適當過量的空氣，提供的氧氣充足，燃燒得自然越充分。但過多過量的空氣，又會帶走部分熱量。(3).應選用什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？爐(灶)膛材料的選擇：選擇惰性金屬，比如銅，因為煤燃燒會產(chǎn)生SO2等酸性氣體與水結合會生成酸，腐蝕金屬。(4).如何充分利用煤燃燒后的煙道廢氣中的熱量？燃燒后煙道廢氣中熱量的利用：在廢氣管道外加一層水管，用廢氣中熱量加熱水。(5)你還能想到其他與提高燃燒效率有關的問題及措施嗎？3、提高燃料燃燒效率的措施提高燃料的燃燒效率實質(zhì)上是從多方面控制燃燒反應的條件（包括環(huán)境）。它的意義在于節(jié)約能源、節(jié)省資源、減少污染。使燃料液化或氣化等，使用純氧等都可以提高燃燒效率。(2).盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率

(1).盡可能使燃料充分燃燒，提高能量