课件22张PPT。2019/2/27第二节 化学反应的方向及限度第二单元
化学反应的方向和限度2019/2/27水往低处流生活中的自发过程2019/2/27冰室温时溶解生活中的自发过程2019/2/27化学反应的方向及判断依据一、自发反应自发反应:在一定条件下,无需外界帮助就
能自动进行的反应注意: (1)一定条件指:一定的温度和压强外界帮助可以是如通电、光照等。(2)自发反应在恰当条件下才能实现.2019/2/27(P39 交流与讨论)下列反应是温室能否自发进行?如能,写出相应的化学方程式
1.水分解生成氢气和氧气的反应
2.氯气与溴化钾溶液的反应
3.乙烯与溴单质的反应
4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应2019/2/271.水分解生成氢气和氧气的反应
2.氯气与溴化钾溶液的反应
3.乙烯与溴单质的反应
4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应不能能不能能Cl2+2KBr=Br2+2KClC2H4+Br2 CH2BrCH2Br2019/2/27 1.C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2217.5 kJ/mol
2.2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H=-2217822 kJ/mol
3.4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=-1648.4kJ/mol
4.H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=-546.6kJ/mol讨论下列反应在一定条件下能够自发进行,它们有哪些共同特征?化学反应中的自发过程
共同特点:△H<0,即体系趋向于从高能状态转变为低能状态
2019/2/27能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状态(△H < 0)。
对于化学反应而言,绝大多数的放热反应能自发进行,且放出的热量越多,体系能量降低越多,反应越完全
二、焓变与反应方向2019/2/27吸热过程的反应能否自发进行?(3)有一些吸热反应在室温条件下不能自发进
行,但在较高温度下则能自发进行思考:如:1、硝酸铵溶于水(P40 观察与思考?)如:思考:上面的几个反应是吸热反应、那为什么还可以自发的进行呢?焓变(△H)是决定反应能否自发进行的因素之一,但不是唯一因素。2NH4Cl(s)+Ba(OH)2(s)=2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2o(l)NH4NO3(s)=NH4+ (aq) +NO3-(aq)2。碳酸钙分解2019/2/27有序混乱2019/2/27三、熵变与反应方向研究表明,除热效应外,决定反应能否自发进行的另一因素——体系的混乱度(熵S)
熵:衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵,用符号S表示。
对于同一物质:S(g)﹥S(l)﹥S(s)
熵变:反应前后体系熵的变化叫做反应的熵变.用△S表示。
△S=S生成物总熵-S反应物总熵
反应的△S越大,越有利于反应自发进行
熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加( △S>0)。且△S越大,越有利于反应自发进行。(P42 交流与讨论)2019/2/271.H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)
2.CaCO3==CaO(s)+CO2(g) Na+(aq-)
3.NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq)
$.N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)思考:判断下列过程的熵变是大于零还是小于零?△S>0△S>0△S>0△S>0△S>02019/2/27正确判断一个化学反应 是否能够自发进行必须综合考虑反应的焓变和熵变恒温恒压时判断反应是否能够自发进行
△H <0 △S>0
△H >0 △S <0
△H <0 △S <0
△H >0 △S>0自发非自发不一定不一定2019/2/27吉布斯自由能判断反应自发进行的方向 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
△H <0 △S <0
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
△H >0 △S>0判断这两个反应什么条件下自发进行{△G <0,自发进行
△G=0,可逆反应
△G >0,非自发进行低温可行高温可行△G= △H -T△S 拓展视野2019/2/271. △H <0,△S>0 该反应一定能自发进行;
如:Mg(s) + 2HCl(aq) = MgCl2(aq) + H2(g)
2. △H >0,△S<0 该反应一定不能自发进行;
如:CO2(g)+H2O(l)+CaCl2(l)=CaCO3(s)+2HCl(l)
3. △H <0,△S<0 该反应在较低温度下能自发进行
如:NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
4. △H >0,△S>0 该反应在较高温度下能自发进行
如:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)判断依据: △G= △H-T △S < 0 反应能自发进行2019/2/27说出下列反应中的焓变,熵变,及自发性CO2(s)→ CO2(g)
2Mg(s)+O2(g)=2MgO(s)
2K(s)+2H2O(l)=2K+(aq)+2OH-(aq)+H2(g)
Ag+(aq)+Cl-=AgCl(s) △H > 0 △S>0 自发△H <0,△S<0 自发△H <0,△S>0 自发△H <0,△S<0 自发2019/2/27下列反应中,熵减小的是D. 2CO(g)=2C(s)+O2(g)B. 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)C. MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)D练习1:2019/2/27A.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
B .自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变
C . 自发反应在恰当条件下才能实现
D .自发反应在任何条件下都能实现练习2:下列说法正确的是( )C2019/2/27小结:焓变和熵变对反应方向的共同影响
能量判据:体系趋向于从高能状态转变为低能状态(△H < 0)。
熵判据:体系趋向于由有序状态转变为无序状态,即混乱度增加( △S>0)。且△S越大,越有利于反应自发进行。2019/2/27教材47页 1 、 4、
创新设计 34页 3、 4、
同学们再见!作业2019/2/27化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向——化学反应速率——化学平衡——能量判据和熵判据化学反应原理的组成部分:2019/2/271.反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。注意2.在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。课件31张PPT。第三节化学平衡第二章 化学反应速率与化学平衡第一课时 导入1、什么是可逆反应? 在同一条件下,既能向正反应方向进
行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫
做可逆反应. 注意:可逆反应总是不能进行到底,
得到的总是反应物与生成物的混合物2、什么是饱和溶液? 在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的饱和溶液。 饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗? 没有!以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。即:溶解速率 = 结晶速率
达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡那么,可逆反应的情况又怎样呢?开始时c(CO) 、c(H2O)最大,c(CO2) 、c(H2)=0 随着反应的进行c(CO2) 、c(H2)逐渐增大 进行到一定程度,总有那么一刻,正反应速率和逆反应速率的大小不再变化 c(CO) 、c(H2O)逐渐减小故:正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大且正反应速率=逆反应速率正反应速率逆反应速率相等这时,CO、H2O的消耗量等于CO2、H2反应生成的CO、H2O的量, 反应仍在进行,但是四种物质的浓度均保持不变,达到动态平衡,这就是我们今天要重点研究的重要概念—化学平衡状态1、定义:化学平衡状态,就是指在一定条件下的可逆反应里,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。强调三点前提条件:可逆反应实质:正反应速率=逆反应速率标志:反应混合物中各组分的
浓度保持不变的状态2、化学平衡状态的特征(1)动:动态平衡(正逆反应仍在进行)(2)等:正反应速率=逆反应速率(3)定:反应混合物中各组分的浓度保持
不变,各组分的含量一定。(4)变:条件改变,原平衡被破坏,在新
的条件下建立新的平衡。例题注意(1)对于反应前后的气体物质的
分子总数不相等的可逆反应(如
2SO2+O2 2SO3)来说,可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量
是否随着时间的改变而改变来判断是
否达到平衡。例题(2)对于反应前后气体物质的分子数
相等的可逆反应:
(如H2+I2(g) 2HI),不能用此标志
判断平衡是否到达,因为在此反应过
程中,气体的总压、总体积、总物质
的量都不随时间的改变而改变。例题(3)对于不同类型的可逆反应,某
一物理量不变是否可作为平衡已到达
的标志,取决于该物理量在平衡到达
前(反应过程中)是否发生变化。若
是则可;否则,不行。小结1、化学平衡状态的定义前提条件实质标志2、化学平衡状态的特征动、等、定、变3、等效平衡问题 怎样理解v(正)= v(逆)? 1.必须一个是正反应速率,一个是逆反应速率2.用不同物质表示的反应速率不能是表面上的数值相等,而应是本质意义相同(与计量数成正比)。怎样理解反应混合物中各组分的浓度保持不变? “各组分的浓度保持不变”不能理解为与方程式的化学计量数成正比。浓度的变化量与化学计量数成正比,而平衡浓度不一定与化学计量数成正比。 怎样理解平衡与体系特征物理量的关系? 本身就不随反应进行而变化的量不
能做为平衡的标志。随反应进行而变
化的量不再变化时,说明体系已达平
衡。例题3、等效平衡问题: 外界条件相同时,可逆反应不论从正反应开始,还是从逆反应开始,还是正反应和逆反应同时开始,途径虽然不同,只要起始浓度相当,所建立的平衡是等效平衡,可以达到相同的平衡状态。浓度/mol·L-1时间/s0.001.002.001.580.21浓度/mol·L-1t2HIH2或I20.001.002.001.580.21t1时间/sHIH2或I2从正反应开始从逆反应开始1mol2+1molI22molHI相当于例题等效平衡恒温恒容条件下等效平衡的条件: 对于mA(气)+nB(气) pC(气)+qD(气)
若m+n=p+q ,经换算成相当的反应物后,它们的物质的量或体积比一致时,则平衡状态相同。
若m+n≠p+q 经换算成相当的反应物后,若有相同的物料关系则平衡状态相同。例题【例1】 在一定温度下,可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)达到平衡的标志是 ( )
A. C的生成速率与C分解的速率相等
B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolB
C. A、B、C的浓度不再变化
D. A、B、C的分子数比为1:3:2AC判断可逆反应达到平衡状态?重要题型:【例2】 下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是( )
反应容器内压强不随时间变化
B. P和S的生成速率相等
C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存
D. 反应容器内总物质的量不随时间而 变化B【例3】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( )ACA.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成 【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:
A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
BC【例5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是
①C的生成 速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
③A、B、C的浓度不再变化
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB
⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A.②⑧ B.②⑤⑧
C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧
( A )【例6】在一定温度下,把1molCO和2molH2O通入一个密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O (g) CO2(g)+H2(g),一定时间后达到平衡,此时,CO的含量为p%,若维持温度不变,改变起始加入物质的物质的量,平衡时CO的含量仍为p%的是( )
A. 1molCO2 、2molH2
0.2molCO2 、0.2molH2 、
0.8molCO 、 1.8molH2O
C. 1molCO2 、1molH2O
D. 1molCO2 、1molH2 、1molH2OBD【例7】在一定温度下,把2摩SO2和1摩O2通入一个一定容积的密闭的容器里,发生如下反应:2SO2+O2 2SO3 当此反应进行到一定程度时,反应混和物就处于化学平衡状态.现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(摩).如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同.请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c= .2(2)若a=0.5,则b= c= .(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): a+c=2,b+c/2=10.251.5【例7】在恒容的密闭容器中充入2molA和1molB的气体后发生反应:
2A(g)+B(g) xC(g)。达到平衡后,C的体积分数为W%;若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质的量,达到平衡后,C的体积分数仍为W%。则x值可能( )
A 1 B 2 C 3 D 4BC谢谢!课件23张PPT。第三单元 化学平衡的移动化学平衡的移动: 改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程。达到平衡时平衡混合物中NH3的含量〔V(N2)︰V(H2)=1︰3〕 在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆反应方向移动。1、浓度变化对化学平衡的影响P50 活动与探究新平衡注意
(1)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以化学平衡不移动。
(2)在溶液中进行的反应,如果是稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度减小, V(正) 、V(逆)都减小,但减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。B练习2、在密闭容器中进行下列反应达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:(1)增加C,平衡 c(CO) . 不移动不变2、压强变化对化学平衡的影响增大压强,则 a﹥1若 m+n﹥p+q ,则K’ ﹤ K ,平衡正向移动。若 m+n﹤p+q ,则K’ ﹥ K ,平衡逆向移动。若 m+n=p+q ,则K’ =K ,平衡不发生移动。增大压强,a﹥1减小压强,则 a﹤1若 m+n﹥p+q ,则K’ ﹥ K ,平衡逆向移动。若 m+n﹤p+q ,则K’ ﹤ K ,平衡正向移动。若 m+n=p+q ,则K’ =K ,平衡不发生移动。减小压强,则 a﹤1m+n﹥p+qm+n﹤p+q练习3、在密闭容器中进行下列反应达到平衡后,改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化:(2)减小密闭容器体积,保持温度不变,则平衡 ; c(CO2) 。 (3)通入N2,保持密闭容器体积和温度不变,则平衡 ; c(CO2) 。 (4)通入N2,保持密闭容器压强和温度不变,则平衡 ; c(CO2) 。 逆向移动增大不移动不变正向移动减小练习4:在一密闭容器中充入1 molNO2,建立平衡:测得NO2转化率为a%。在其它条件不变时,再充入1 molNO2 ,待新平衡建立时,又测NO2的转化率为b%,问 a、b值的大小关系。b﹥a温度升高,平衡向吸热方向移动;
温度降低,平衡向放热方向移动。3、温度变化对化学平衡的影响升高温度降低温度(正反应为放热反应)的正确图像为:AC4、催化剂对化学平衡的影响化学平衡移动原理(勒夏特列原理) 改变影响化学平衡的一个因素,平衡将向能减弱这种改变的方向移动。“减弱”的双重含义定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。定量角度:移动的结果只是减弱了外界条件的变化, 而不能完全抵消外界条件的变化量。课件30张PPT。某些化学反应的速率太快或太慢了怎么办?例:夏天时食物变质得太快了;废弃的有机高分子材料降解速率太慢了;怎么办?影响化学反应速率的因素 在通常情况下,Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)?为什么?这说明化学反应速率的决定因素是什么?影响化学反应速率的因素一、内因:
物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素,反应类型不同有不同的化学反应速率,反应类型相同但反应物不同,化学反应速率也不同。 浓 度 压 强 温 度 催化剂 其他因素1、浓度对化学反应速率的影响。 结论:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应的速率。二、外界条件对化学反应速率的影响注意:a、此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。 阅读课本P34: 碰撞理论
什么是有效碰撞?
什么是活化分子?
什么是活化能?
什么是活化分子百分数? 活化分子百分数: (活化分子数/反应物总分子数)×100%没合适的取向没足够的能量足够的能量
合适的取向类比法:借鉴投篮——获得灵感+ 原因:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子百分数是一定的,所以当反应物的浓度增大时,单位体积内的分子数增多,活化分子数也相应的增多,反应速率也必然增大。用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响一、浓度对化学反应速率的影响浓度增大单位体积内活化分子的数目增大(活化分子百分比不变,分子总数增大)分子发生有效碰撞次数增多化学反应速率增大2、压强对反应速率的影响。 原因:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,因而可以增大化学反应的速率。 结论:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。N2 H2Ar讨论1:取一个容积固定的密闭容器,充入Ar后,对速率如何影响?总气压增大N2、H2浓度不变这种做法绝不是教材中所说“增压”范畴,(教材中的增压必须缩容)速率不变N2 H2Ar讨论2:向容积可变的容器中充入惰性气体,分析速率变化情况用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响二、压强对化学反应速率的影响压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同的方法改变体系的压强时,应从本质出发,具体分析。
压强的改变对固体或液体的浓度影响忽略不计。压强增大气体的体积缩小浓度增大化学反应速率增大单位体积内活化分子数增大 3、温度对化学反应速率的影响。原因:(1)浓度一定时,升高温度,分子的能量增加,从而增加了活化分子的数量,反应速率增大。 (2)温度升高,使分子运动的速度加快,单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加,反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。结论:其他条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应速率。用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响三、温度对化学反应速率的影响升高温度时反应物的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变为活化分子,增加了反应物中活化分子的百分数,从而使有效碰撞的次数增多,反应速率加快。升温使分子运动速度加快,发生碰撞的次数增加,这也是使反应速率加快的另一原因。升高温度分数增加
活化分子百化分子数增加单位体积内活有效碰撞次数增加反应速率加快特别提醒:
1、温度对反应速率的影响,无论是放热反应,还是吸热反应都适用。
2、温度对反应速率的影响,无论固体、液体、气体都适用。4、催化剂对化学反应速率的影响。 结论:催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂:能够加快反应速率的催化剂。 负催化剂:能够减慢反应速率的催化剂。 如不特意说明,指正催化剂。 原因:在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快。用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响催化剂改变了反应机理,正催化剂降低了反应活化能,增大了活化分子百分数,使反应速率显著增大。正催化剂降低了反应活化能,则分子只需具有较低的能量就能变成活化分子,即反应所需的能量降低。活化分子百分比增大,活化分子数增多有效碰撞次数增大,化学反应速率加快5、其他因素:如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等,也会对化学反应的速率产生影响。增大浓度(或加压)单位体积分子总数增多, 但活化分子百分数不变单位体积活化分子数增多升高温度或催化剂单位体积分子总数不变,但活化分子百分数增大有效碰撞次数增多反应速率加快另: 反应物颗粒的大小,溶剂的性质,光、超声波,磁场等都可能会改变反应速率。小结:应用: 1.人们为什么使用电冰箱储存食物?温度越高,食物腐败变质的速率越快,
电冰箱能提供较低的温度。2.实验室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?能增大反应物的接触面积,使反应物充分接触,使反应速率加快1.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( )。
(A) ①④ (B)③④
(C)①②③ (D)②③C综合练习: 2 、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是( )
对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是( )
升高温度使反应速率加快的主要原因是( )
使用催化剂使反应速率加快的主要原因是( )
A、活化分子百分数不变,但提高了单位体积内活化分子的总数
B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加
C、 升高反应物分子的能量,使活化分子的百分数增加
D、降低反应所需的能量,使活化分子百分数增加AAC D3.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1)和S(+6)的反应速率如图2-1-4所示,已知这个反应速率随着溶液中[H+]增大而加快。
反应开始时反应速率加快的原因是
____ 。
反应后期反应速率下降的原因是
_____ _ 。2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4, 氢离子浓度增大,反应速率加快 反应物浓度减小,反应速率减慢 练习1:下列说法正确的是( )
A、一定条件下,增大反应物的量会加快化学反应速率。
B、增大压强,肯定会加快化学反应速率。
C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。
D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。D 在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。现采取下列措施:
(1)增大压强 ;(2)增加碳的量
(3)通入CO2; (4)恒容下充入N2;
(5)恒压下充入N2
哪些措施能够使反应速率增大?为什么? 答案:(1)(3)练习2:下列条件的变化,是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是( )
A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂练习3:D练习4、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减慢反应速率,而不影响生成H2的总量,可向其中加入适量的( )
A、Na2CO3晶体 B、NaOH晶体
C、水 D、CH3COONa晶体C D课件20张PPT。2019/2/2711、概念:
化学反应速率是用表示化学反应快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。2、数学表达式:
化学反应速率=反应物(或生成物)浓度的变化/反应时间3、各物理量的单位:
化学反应速率 mol / (L · S),mol / (L · min) 等
反应物(或生成物)浓度 mol / L
反应时间 S,min,h 等一、化学反应速率v (A) = △ c (A) / △t2019/2/272一、化学反应速率4、请区别:
⑴物质的量
⑵物质的量浓度
⑶物质的量浓度变化
⑷物质的量浓度变化的快慢n (mol) C (mol / L)△C (mol / L)v [ mol / (L·s) ] 2019/2/273 在体积为2L的密闭容器中充入2mol的氮气与8mol氢气,一定条件下发生反应。5min后,测得容器内生成的氨气的浓度为1mol/L,求:
①分别用H2 N2 NH3的浓度变化表示的反应速率
②以上三者数值是否相等?是否矛盾?数值大小有何关系?有何规律?
③计算所得速率数值是平均速率还是即时速率?5、练习:(讨论) 一、化学反应速率2019/2/274 在体积为2L的密闭容器中充入2mol的氮气与
8mol氢气,一定条件下发生反应。5min后,测得
容器内生成的氨气的浓度为1mol/L。 N2 + 3H2 == 2NH3起始浓度( mol / L )1405min后浓度( mol / L )1浓度变化量( mol / L )11.50.5分析根据公式 v (A) = △ c (A) / △t2019/2/275(1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度,它与时间和浓度变化有关。
(2)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率。因此,表示化学反应速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准。不同物质的速率比一定等于化学方程式中相应的系数比。6、注意 对于反应 aA + bB = cC + dD(其中a,b,c,d为方程式的
系数)
VA∶VB∶VC∶VD = a∶b∶c∶d ;
当然,它们的单位须一致。 2019/2/276(1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度,它与时间和浓度变化有关。
(2)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率。因此,表示化学反应速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准。不同物质的速率比一定等于化学方程式中相应的系数比。
(3)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是指瞬时速率。
(4)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。6、注意 2019/2/2777、练习:下列关于化学反应速率的说法,错误的是( )
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的
B.单位时间内某物质的浓度变化大,则该物质反应就快
C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少
来表示
D.化学反应速率常用单位有mol · (L·s)-1和mol · (L·min)-1C2019/2/2787、练习: (1)在一定条件下,密闭容器中合成氨,3H2+N2==2NH3,开始时测得[H2]=4mol/L ,[N2]=1mol/L,2S末,测得[N2]=0.9mol/L。求V (H2)为多大?(2)实验室利用氯酸钾制氧气。某学生测得生成氧气的平均速率为0.01mol/(L·min),氧气的密度z约为1.28g/L,欲制取500mL的氧气,需要时间为:
A、2min B、4min C、6min D、8min
(3)向2L的密闭容器(内有催化剂)充入2mol的SO2和1molO2,经2S,测得容器内有1mol的SO3,则该反应的速率可怎样表示。0.15mol / (L · s) BV(SO2) = 0.25mol / (L · s)V(O2) = 0.125mol / (L · s)2019/2/279(4)在下列过程,需要加快化学反应速率的是
A、钢铁腐蚀 B、塑料老化 C、食物腐烂
D、工业炼钢
(5)某温度时,图中曲线X,Y,Z是在2L容器中X,Y,Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图中数据分析,该反应的
化学方程式为____;
反应从开始计时,2分钟
内Z的平均反应速率为____。D2019/2/2710由图象求化学方程式一般
应解决三个问题:1.确定反应物和生成物
(根据曲线的斜率); 2.反应物和生成物前的系数 (根据同一时间内浓度的变化量); 3.反应可逆与否 (观察最后浓度是否随时间的变化而变化,
即是否具有与x轴平行的直线存在)。 Z的平均反应速率为0.05 mol/(L·min) 2019/2/2711二、影响化学反应速率的因素内因外因—— 反应物的结构和性质
(不同的化学反应其速率大小是不同的) —— 浓度、压强、温度、催化剂等1、浓度对化学反应速率的影响现象:盐酸浓度大的试管中反应 ,
盐酸浓度小的试管中反应 。 快慢结论:其他条件不变时,增大反应物浓度可以
加快反应速率;反之,减小反应物浓度
可以减慢反应速率。2019/2/2712注意①“浓度”这一影响因素一般适用于气体或溶液。 ②若反应为可逆反应,反应物浓度改变时可影响正反
应速率,生成物浓度改变时可影响逆反应速率。
无论怎样,正逆反应速率均符合“浓快稀慢”的规律。 是什么原因导致“浓快稀慢”? 影响化学反应速率的因素的理论探讨:化学反应的过程 — 反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程。化学反应的实质 —反应物分子中旧化学键断裂、生成物分子中新化学键
形成的过程。 旧键断裂,新键生成2019/2/2713 影响化学反应速率的因素的理论探讨:ⅰ 化学反应的先决条件:反应物分子间发生碰撞。 ⅱ 有效碰撞:能够发生反应的碰撞叫做有效碰撞。 分子运动→分子碰撞→有效碰撞→发生反应②解释:反应物浓度增大,单位体积内分子数增多,
使单位时间内分子的有效碰撞次数相应增多,
反应速率就加快。2019/2/27142、压强对化学反应速率的影响①内容:②解释:对于有气体参加的化学反应,温度不变时,
压强增大,反应速率增大 ;反之则减小。注意①若参加反应的是固态或液态反应物而无气体,由于
压强对它们浓度几乎无影响,可认为速率几乎不变。②若反应是可逆的,则正逆反应速率受压强变化而引
起的变化倾向是相同的,但程度不同。在其他条件不变时,体系压强增大,即增大
了气体反应物的浓度,单位时间内分子碰撞
的次数增多,因而反应速率增大。2019/2/27153、温度对化学反应速率的影响①内容:②解释:其他条件不变,反应温度越高,
反应速率越大。浓度一定时,升高温度,分子的运动加快,
单位时间内反应物分子碰撞的次数增多,
反应速率增大。2019/2/27164、催化剂对化学反应速率的影响①内容:②解释:其他条件不变,使用催化剂,
可以大大的改变反应速率。使用催化剂能够降低反应所需的能量,这
就会使更多的反应物分子成为活化分子,
大大增加单位体积内反应物分子中活化
分子的百分数,分子碰撞次数增多,
从而成千上万倍的增大化学反应速率。实验室用加热分解KClO3的方法制O2时,加入MnO2后能否提高O2是产量? 2019/2/27175、其它因素的影响 光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、
溶剂的性质等在氧气充足的情况下,煤块和煤粉哪个燃烧
更剧烈?为什么在太阳下晒的塑料易老化?内容及其解释: 反应物颗粒越小,表面积越大,单位时间内
分子碰撞次数增多,反应速率增大。2019/2/2718小
结增大增大增大减小减小减小改变2019/2/2719练习(1)把下列四种X的溶液,分别加进4个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,并加入水稀释到50mL,此时X和盐酸缓和地进行反应,其中反应速率最大的是( )
A. 20mL、3mol/L B. 20mL、2mol/L
C. 10mL、3mol/L D. 10mL、2mol/L(2)下列反应中,当其他条件不变时,增大压强,
化学反应速率加快的是( )
①N2+O2 2NO ②Fe+CuSO4== Cu+FeSO4 A.只有④ B. ①②③ C. ①②④ D. ①③④AD2019/2/2720(3)煅烧硫铁矿产生SO2。为了提高生成SO2的速率,
下列措施可行的是( )
A.把块状矿石碾成粉末 B.向炉内喷吹氧气
C.使用Fe2O3做催化剂 D.降低体系的温度AB