6.2化学反应的速率与限度（课件）(共33张PPT)高一化学人教版2019必修二

(共33张PPT)
化学反应速率与限度
快慢差别很大的化学反应
铁桥生锈
牛奶变质
溶洞形成
1
I long to alleviate this evil, but I cannot, and I too suffer. This has been my life. I have found it worth living
化学反应的速率
一、化学反应的速率
chemical reaction rate
快慢
1．含义
化学反应速率是用来描述化学反应______的物理量。
反应物浓度的减少量
生成物浓度的增加量
通常用单位时间内__________________或__________________来表示。
2．表示方法
均取正值
一、化学反应的速率
chemical reaction rate
3．表达式
Δt ：浓度变化的时间
Δc (x) ：反应物(或生成物)x浓度的变化量
4．单位
化学反应速率的常用单位为mol·L－1·s－1 或mol·L－1·min－1 。
v (x) = —— = ——
Δc(x)
Δ t
Δ t
Δn(x)
V
——
1 mol·L－1·s－1 =60 mol·L－1·min－1
chemical reaction rate
微点拨
同一反应用不同的物质来表示速率，需要指明具体物质，如v(NO)。
化学反应速率指平均速率，不是瞬时速率。
不用固体或纯液体表示化学反应速率。
同一化学反应: aA＋bB = cC＋dD，
有v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)＝a︰b︰c︰d
化学反应速率之比＝化学计量数之比
一、化学反应的速率
chemical reaction rate
5．化学反应速率大小的比较方法
②换算成同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小
归一法
①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位
则该反应速率的快慢顺序为:_____________________
【例】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)
(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)
2
I long to alleviate this evil, but I cannot, and I too suffer. This has been my life. I have found it worth living
化学反应速率的影响因素
1.探究催化剂对化学反应速率的影响
实验操作
　
实验现象
实验结论
②产生气泡的速率大于①
FeCl3能加快H2O2分解的反应速率
探究实验
影响化学反应速率的因素
探究实验
影响化学反应速率的因素
2．探究温度对化学反应速率的影响
实验操作
试管中均为2～3 mL相同浓度的滴有FeCl3溶液的H2O2溶液
实验现象
实验结论
溶液中产生气泡速率的相对大小为①＜②
其他条件不变时，温度升高，化学反应速率加快
②
探究实验
影响化学反应速率的因素
3.探究浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象
实验结论
装有1mol/L盐酸的试管中产生气泡快
增大反应物浓度能使反应速率加快
大理石碎块
0.1mol/L
盐酸
大理石碎块
1mol/L
盐酸
二、化学反应速率的影响因素
不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于 。
反应物本身的性质
1．内因
钠与水反应
镁与水反应
二、化学反应速率的影响因素
2.外因
浓度
增大反应物浓度
加快化学反应速率
减小反应物浓度
减慢化学反应速率
温度
升高温度
加快化学反应速率
降低温度
减慢化学反应速率
催化剂
多数情况下，使用催化剂能够加快化学反应速率
二、化学反应速率的影响因素
压强
2.外因
增大压强
加快化学反应速率
减小压强
减慢化学反应速率
固体反应物表面积
在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢
形成原电池，使用合适的溶剂等也能影响化学反应的速率
其他
3
I long to alleviate this evil, but I cannot, and I too suffer. This has been my life. I have found it worth living
化学反应限度
在相同条件下，能同时正反应方向方向和逆反应方向进行的化学反应称为可逆反应。
这些可逆反应不能进行到底，只能进行到一定的限度。
----化学反应的限度
达到反应限度反应就停止了吗？
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
NH3+H2O
NH3·H2O
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
SO2+H2O
H2SO3
H2 + I2 2HI
△
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
在某密闭容器中发生反应：
（1）开始阶段
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
只有正反应，v(逆)=0
正逆反应都进行，v(逆)≠0，v(正)＞v(逆)
（2）瞬间过后
反应速率
v(正)
v(逆)
t1
时间（t）
0
瞬间后c(SO2) 、c(O2 )变小,c(SO3)≠0
（3）一定时间段内
v(正)
v(逆)
反应速率
t1
时间（t）
0
c(SO2) 、c(O2)逐渐变小，c(SO3)逐渐增大，
三种物质的浓度达到一个特定值。
v(正)=v(逆) ≠0
时间（t）
反应速率
0
t1
v(正)＝v(逆)
化学平衡状态
(1)0~t1：v(正)＞v(逆)
(2)t1：v(正)=v(逆)
化学平衡建立的过程
v(正)
v(逆)
非化学平衡状态
一、化学平衡
1．含义
一定条件下，可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，
反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
适用条件：
外在标志：
内在本质：
适用对象：
可逆反应
一定条件
v(正)=v(逆)≠0
反应混合物中各组分的浓度保持不变
一、化学平衡
2．平衡特征
逆：可逆反应（或可逆过程）
等： v正 = v逆 (不等于零)
动：正逆反应均未停止，只是速率相等,是动态平衡
定：平衡时，各组分的浓度或含量保持不变
变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。平衡移动
3.可逆反应达到平衡的标志
⑤单位时间内有2mol SO2生成，同时有_____O2 ______
2mol
2mol
1mol
2mol
生成
消耗
生成
标志一 ：v正=v逆≠0
①单位时间内有2mol SO2消耗，同时有2mol SO2生成；
②单位时间内有2mol SO3生成，同时有_____SO3消耗；
③单位时间内有2mol SO2生成，同时有_____SO3 ______ ;
④单位时间内有1mol O2生成， 同时有_____SO3 ______ ;
一、化学平衡
3.可逆反应达到平衡的标志
标志一 ：v正=v逆≠0
即单位时间内生成与消耗某反应物（生成物）的量相等。
该物质的生成速率与消耗速率相等。
用同一种物质来表示反应速率时
①表示两个不同的方向。
用不同种物质来表示反应速率时
必须符合两方面
②速率之比化学方程式中相应的化学计量数之比。
一、化学平衡
3.可逆反应达到平衡的标志
标志二：变量不变
（注意不是相等，也不是成一定的比值）
各组分的物质的量或物质的量分数保持不变
各组分的质量或质量分数保持不变
各气体的体积或体积分数保持不变
各组分浓度保持不变
特例：只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量
一、化学平衡
4
I long to alleviate this evil, but I cannot, and I too suffer. This has been my life. I have found it worth living
化学反应条件的控制
1．控制反应条件的意义
促进有利的化学反应
（即原料的利用率）
提高反应速率
提高反应物的转化率
抑制有害的化学反应
降低反应速率
控制副反应的发生
减少甚至消除有害物质的产生
一、化学反应条件的控制
2．反应条件的控制
在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。
基本措施
基本措施
改变反应速率
改变反应限度
改变温度、浓度、气体的压强、
固体的表面积以及催化剂的合理使用等
改变温度、浓度、气体的压强等
一、化学反应条件的控制
2．反应条件的控制
实际案例
催化剂
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3
工业合成氨条件的控制
温度低
压强大
有利：氨的产率较高
不利：反应速率小，生产成本高
有利：氨的产率较高
不利：对动力和生产设备的要求高
常用温度400℃~500℃
常用压强10～30Mpa
一、化学反应条件的控制
3．以“提高煤的燃烧效率”为例
提高煤的燃烧效率
煤的状态
空气用量
炉膛材料的选择
热能的利用
煤被研得越细，与空气中氧气的接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越大
过多的空气会带走大量的热量，降低反应温度，减小燃烧速率，甚至会使燃烧停止
燃烧后废气中的热能可用于供暖或发电等
采用隔热的耐高温材料，减少热量的损失
少量的空气会使煤燃烧不充分，造成能源浪费，污染环境
适当用量
一、化学反应条件的控制
谢谢
观看
第六章第二节