(共21张PPT)
一盆悲剧的果蔬
铁桥生锈
爆炸
溶洞
牛奶变质
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
2SO2+O2 2SO3
催化剂
加热
快 慢
?
第二节 化学反应的速率与限度
化学 · 必修第二册
化学反应的速率
2.表示方法:
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来表示(取正值)。
4.单位:
mol /(L · min)或 mol /(L · s)等
一、化学反应速率
3.数学表达式:
Δc —— 某一反应物或生成物浓度的变化量,常用单位:mol/L;
Δt —— 变化所用时间,常用单位:s,min,h;
V —— 化学反应速率,
v(B) =
Δc(B)
Δt
衡量化学反应进行快慢程度的物理量
1.定义:
一段时间内的平均速率,不是瞬时速率。
1 mol /(L · s)=60 mol /(L · min)
内容内容内容
在某一化学反应里,反应物A的浓度在20 s内从8.0 mol/L
变成3.0 mol/L。试求在这20 s内该反应的化学反应速率为多少?
t
(A)=
c(A)
=
(8.0-3.0)mol/L
20 s
=0.25 mol/(L·s)
例
1
例2 反应:N2 + 3H2 2NH3在密闭的容器中进行,各物质浓度随时间变化如下:完成表格并求在2 s内的这个反应的平均速率。
高温、高压
催化剂
时间 N2 H2 NH3
t=0 s 4 mol/L 12 mol/L 0 mol/L
t=2 s 4 mol/L
V
2mol/L
6 mol/L
1 mol/(L·s)
3mol/(L·s)
2mol/(L·s)
同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,数值不一定相同,但表示的意义相同,所以应注明具体物质,如V(N2)。
用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比
反应:mA + nB = pC + qD
v(A): v(B): v(C): v(D)=m:n:p:q
化学反应速率 与 计量数的关系
N2 + 3H2 2NH3
高温高压
催化剂
V(N2) : V(H2) : V(NH3) =
1 : 3 : 2
各物质的反应速率之比
= 化学计量数 之比
注意事项
(4) 用不同物质表示的化学反应速率,其数值不一定相同,但其表示意义相同——指明具体物质v(A)
(2) 一段时间内的平均速率
(3) 一般不用固体或纯液体表示化学反应速率
(1) 反应速率都为正数
纯液体或固体物质的浓度一般视为常数
内容内容内容
4NH3+5O2 = 4NO+6H2O
则该反应速率的快慢顺序为:_____________________
例3.反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应速率为:
(1)v(A)=0.3mol/(L·s )
(2) v(B)=0.6mol/(L·s)
(3) v(C)=0.4mol/(L·min)
(4) v(D)=0.45mol/(L·s)
方法指导
归一法
②换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小
①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位
(1)>(4)>(2)>(3)
v(C)=0.6mol/(L·s)
v(C)=0.4mol/(L·s)
v(C)=0.4/60 =0.0067mol/(L·s)
v(C)=0.45mol/(L·s)
(1)写出有关反应的化学方程式;
(2)标出各物质的起始量、变化量、最终量(可用物质的量,也可用浓度);
(3)根据已知条件列方程式计算。
三、“三段式”计算
[例4]已知2A(g)+ B(g) = 3 C(g) + 2 D(g),A、B的起始浓度分别为4 mol/L、3 mol/L ,1min后反应物A、B的转化浓度分别为 2 mol/L、1mol/L,则:四者的反应速率是多少?
2A(g) + B(g) = 3 C(g) + 2 D(g)
起始浓度C初
4
3
0
0
转化浓度ΔC
2
1
3
2
终态浓度C终
2
2
3
2
v(A)=2mol/(L·min)
v(B)=1mol/(L·min)
v(C)=3mol/(L·min)
v(D)=2mol/(L·min)
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
调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。
有哪些因素能够影响化学反应速率呢?
回忆金属钠、铁与水的反应的快慢剧烈情况,思考有哪些因素能够影响化学反应速率呢?
铁与冷水缓慢反应,钠与冷水剧烈反应
内因指反应物或反应本身的性质或特点(主要)
同一反应在不同条件下影响化学反应速率的因素有内因和外因
那对于同一反应在不同条件下影响化学反应速率的外因?
【实验探究一】反应温度的影响
不同温度环境 实验现象
冷水
热水
产生气泡速率增大
产生气泡速率较慢
实验结论
其他条件相同时,升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减小
【实验探究二】浓度对反应的影响
不同温度环境 实验现象
0.1mol/L的盐酸
1mol/L的盐酸
产生气泡速率更快
产生气泡速率快
实验结论
增大反应物的浓度反应速率加快,
减小反应物的浓度反应速率减慢.
【实验探究三】催化剂对反应的影响
实验现象
加入FeCl3溶液
未加FeCl3溶液
产生气泡速率慢
产生气泡速率快
实验结论
加入催化剂(正)能加快化学反应的速率;
催化剂能大大地改变化学反应的速率;
不同的催化剂对同一反应的效果不同。
1、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使反应速率加快的是( )
A.加热
B.滴加少量的硫酸铜溶液
C.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸
D.不用铁片,改用铁粉
C
【课堂练习】