课件43张PPT。第二章 第三节
化学反应的速率和限度 爆炸牛奶变质铁钉生锈煤的形成(瞬间)(几天)(几月)(上亿年)4. 常用单位: mol/(L·min)或mol/(L·s)一、化学反应速率: 3.计算表达式:2.表示方法:单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)。1.概念:用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。 例1、在某一化学反应中,B的浓度在5s内2.0mol/L变成0.5mol/L,在这5s内B的化学反应速率为 。
课堂练习1
一个5L的容器中,盛入8.0mol某气体反应物,5min后,测得这种气体反应物还剩余7. 75mol,这种反应物的化学反应速率为 。 υ(B)=0.3mol/(L·S)0.01mol/(L·min)练一练例题2 它们之间有什么关系? 2SO2 + O2 2SO3
【分析探究】:物质间各种量的关系?初始量n1: 1mol 1mol 1mol 5s末量n2: 0.2mol变化量△n: 0.8mol解析例2: 0.4mol 0.8mol 0.6mol 1.8mol变化浓度△c:0.4mol/L 0.2mol/L 0.4mol/L反应速率υ: 0.08mol/(L·S) 0.04mol/(L·S) 0.08mol/(L·S)[练习2] 在一密闭容器中装有N2和H2,反应开始时,N2的浓度为2mol/L,H2的浓度为5mol/L,反应开始2min时,测得容器中N2的浓度为1.8mol/L,求2min后,H2、NH3的浓度分别为多少?这2min内N2、H2、NH3的平均速率各是多少?C(始)(mol/L): 2 5 0C(后)(mol/L): 1.8⊿C(mol/L): 0.2 0.6 0.4所以:V(N2)= = 0.1 mol/(L·min) V(H2)= 0.3mol/(L·min)V(NH3) = 0.2 mol/(L·min)高温高压催化剂4.4 0.4 1、在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时,其数值是可以_____的,其数值比_____化学方程式中相应的化学计量数之比,等于各物质变化物质的量之比,等于各物质变化浓度之比。 2、化学反应速率为_____值,且表示的是____速率而不是瞬时速率。不同等于正平均 3、固体或纯液体的浓度是个定值,一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率。对于反应:aA + bB = cC + dD V(A): V(B): V(C): V(D)=a:b:c:d[练习3] 在一定条件下,mA + nB = pC的反应中,各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(L·s),
v(B)=0.5amol/(L·s),v(C)=amol/(L·s),则该反应的化学方程式为:______________________.2A + B = 2C各物质的速率之比等于方程式计量数之比[练习4] 在某温度时,在2L的容器中,X Y Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图.由图得,该反应的化学方程式为_____________,
反应开始至2min,Z的
平均反应速率为
___________.X+3Y 2Z 0.05 mol/(L· min)[例题3] 反应A+3B=2C+2D在四种不同的情况下
的反应速率分别为:
①ひ(A)=0.15mol/(L·S)
②ひ(B)= 0.6mol/(L·S)
③ひ(C)= 0.4mol/(L·S)
④ひ(D)= 0.45mol/(L·S)
该反应在四种情况下的快慢顺序为___________.④>③=②>①分析 :
比较反应速率:要将不同物质表示的反应速率换算成同一物质表示的反应速率来判断,可以将各物质的速率除以方程式的系数再比较。对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中,速率最大的是( )
A、v(A2)=0.4mol·L-1min-1
B、v(B2)=0.8mol·L-1min-1
C、v(AB3)=0.6mol·L-1min-1
D、v(A2)=0.01mol·L-1·S-1 D课堂练习5:练习6: 已知反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),则下列速率(单位相同)关系正确的是( )
A、
B、
C、
D、
4V(NH3)4D1燃烧的好快啊!要是反应慢一点火灾就不会造成那么大的损失了……2018年11月19日星期一1变质速率慢一点多好!牛奶怎么就坏了呢?2018-11-19好想吃香蕉哦!可是怎么熟得那么慢呢?2018-11-19 镁和铝分别与同浓度的稀硫酸反应的。判断产生气泡的快慢?镁比铝,产生气泡快1、内部因素:
物质本身性质(即物质结构),起主要作用。二 影响化学反应速率的因素2018-11-19实验2-5产生气泡速率增大,
带火星火柴复燃升高温度,
反应速率增大有气泡冒出产生气泡速率减小降低温度,
反应速率减小2018-11-192、外界条件对反应速率的影响:
(1)温度:规律:当其它条件不变时,升高温度,任何反应的速率都增大。降低温度,任何反应的速率都减小。
实验测得,温度每升高10℃,化学反应速率通常增大原来的2~4倍。
2018-11-19实验2-6气泡冒出速率增大气泡冒出速率增大有气泡冒出,较慢MnO2能加快
反应速率FeCl3能加快
反应速率无催化剂
反应较慢2018-11-19(2)催化剂:催化剂能成千上万倍地加快化学反应的速率。
有的催化剂能加快化学反应的速率,叫正催化剂;
有的催化剂能减慢化学反应的速率,叫负催化剂。
如没有特殊说明,凡说催化剂都指正催化剂。2018-11-19思考与交流请预计大理石( CaCO3 )分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗?二、影响化学反应速率的因素(3)反应物浓度: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.注意:固体和纯液体的浓度是个定值,增大用量不影响反应速率。2018-11-19课堂练习:1、为了加快铁与稀硫酸反应制备氢气的速率可采取的措施是( )(双选)
A.加入少量硫酸铜 B.适当增大稀硫酸的浓度 C.增大铁的用量 D.改用98﹪的浓硫酸Fe+CuSO4=Cu+FeSO4解析构成了原电池,加快了反应速率2018-11-191、下列四种X溶液均能与盐酸反应,其中反应最快的是( )
A.10℃20mL 3mol/L的X溶液
B.20℃30mL 2mol/L的X溶液
C.20℃10mL 4mol/L的X溶液
D.10℃10mL 2mol/L的X溶液
C课堂练习2. 下列措施肯定能使反应速率增大的( )
A.增大反应物的量 B.增大压强 C.适当升高温度 D.增大容器的体积C2018-11-19思考与交流二、影响化学反应速率的因素SO2、O2有气体参加的反应,压强增大,可以使反应速率增大;减小压强,化学反应速率减小HCl溶液NaOH溶液本质是通过影响c来影响v(4):压强2018-11-19高温高压催化剂不变不变不变恒温恒压时充入氦气,导致容器体积 ,各反应物浓度 ,使反应速率 。增大减小减慢2018-11-19思考与交流二、影响化学反应速率的因素块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢?为什么?(5)反应物间的接触面积:粉碎固体可以增大固体表面积,加快反应速率.2018-11-19(2)催化剂:催化剂能成千上万倍地加快化学反应速率。(3)浓度:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。(5)固体的表面积:化学反应时,与固体的接触面积越大,化学反应速率就越快。如:把固体粉碎、溶解、液化或气化。归纳:外界条件对化学反应速率的影响(1)温度:升高温度化学反应速率加快,降低温度化学反应速率减小。(4)压强:有气体参加的反应,压强增大,可以使反应速率增大;减小压强,化学反应速率减小.2018-11-19思考与交流(P49)1、温度越低,食物变质的速率越慢2、固体研细后,增大了其表面积,增大了反应物之间的接触面积,反应加快3、将反应物配成溶液,增大了反应物的分子或离子之间的接触机会,反应加快4、增大了反应物(H+)的浓度,反应速率加快2018-11-19A C 2.把镁带投入盛有盐酸的敞口容器,在下列因素中
①盐酸的浓度 ②镁带的表面积 ③溶液的温度 ④氯离子的浓度 ⑤滴加一定量硫酸钠溶液 ⑥ 增大压强。对反应速率有影响的是( ) ①②③⑤思考与练习:2018-11-193、下图为铝和盐酸反应的时间—速率图,请解释反应速率先变快后变慢的原因: 第一阶段,温度是影响速率的主要因素,铝与盐酸反应放热,温度升高,反应速率加快;第二阶段,浓度是影响速率的主要因素,盐酸的浓度减小,反应速率减慢。2018-11-193、探究影响化学反应速率因素的方法控制单一变量,采取对照实验2018-11-191、科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO + 2CO 2CO2 + N2研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别探究温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。②实验目的2018-11-192、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 E.滴加一定量硫酸钠溶液
F.增加压强
C、E、F2018-11-191.请预计大理石( CaCO3 )分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗?2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢?为什么?3.实验室进行化学反应 时,常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么?4.实验室制取氢气时,是用粗锌好(有杂质)还是用纯锌好,为什么?增大浓度反应速率加快,减小浓度反应速率减慢增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分)离子反应速率快,瞬间完成。(粒子的接触充分)形成原电池可以加快反应速率。浓度的影响固体表面积形成原电池思考与交流2018-11-19课堂练习D2018-11-19 例题:反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物质的量增加了0.3mol,此反应的平均反应速率用NO来表示为多少?问题1:若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少?问题2:v(NO)=0.002mol/L·s 与v(O2)=0.0025mol/L·s是否表示此反应的同一种速率?数值上有何规律?v(NO)=0.002mol/L·sv(O2)=0.0025mol/L·s问题3:小结化学反应速率表示时的注意点、规律。2018-11-19起始物质的量/mol: 0.4 0.8 0
变化的物质的量/mol: 0.06 0.18 0.12
2min后物质的量/mol: 0.34 0.62 0.12
V (H2) = 0.045 mol/(L·min) V (N2) = 0.015mol /(L·min)
V (NH3) = 0.03mol /(L·min)
V (N2) ︰V (H2) ︰ V (NH3) =1 ︰ 3 ︰ 2
2018-11-19【课堂练习3】在四个不同的容器中,采用不同条件进行N2 + 3H2 2NH3反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是( )
A.υ(H2)=0.1 mol/(L·min) B.υ(NH3)=0.3 mol/(L·min)
C.υ(N 2)=0.2mol/(L·min) D.υ(H2)=0.3 mol/(L·min)C2018-11-19 小 结 :使用催化剂,化学反应速率加快催化剂升高温度,化学反应速率加快;反之减慢温度 外
因反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之则越慢性质 内
因规律
(在其它条件相同时)影响化学反应速率的因素2018-11-19光波,电磁波,超声波,溶剂等其它增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快;反之减慢固体反应物的表面积增大气态反应物的压强,化学反应速率加快;反之减慢气态反应物的压强增大反应物的浓度,化学反应加快;反之减慢反应物的浓度
外
因2018-11-19练习:用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( )
A、加热
B、不用稀硫酸,改用98%的浓硫酸
C、滴加少量CuSO4溶液
D、不用铁片,改用铁粉B 2018-11-191.为什么要将食物存放在温度低的地方(如电冰箱)?2.实验时,通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细,并混匀后再进行反应,原因是什么?3.人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验,原因是什么?4.实验室常用约30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气,当反应进行一段时间后,气泡变得稀少了,如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡会增多起来。低温下食物腐败速率大大降低,不易变质。固体研细后表面积极大地增加,大大增加了反应物之间的接触机会,可以提高反应速率,有利于反应的进行。溶液中溶质以分子或离子形式存在,且分布均匀,使反应物分子或离子间直接接触机会增加,提高反应速率。增大反应物浓度,反应物间接触机会增大,加快速率。思考与交流2018-11-19