课件35张PPT。第一单元 化学反应速率与反应限度专题2 化学反应与能量变化化学反应速率化学反应有(相对)快慢较快的反应:
爆炸、燃烧、离子反应…
较慢的反应:
煤和石油的形成、钢铁生锈、橡胶老化、溶洞形成、食物腐败、酒精和醋酸的反应…美丽的石笋与钟乳石原子弹爆炸如何描述化学反应的快慢?定性描述:
(根据现象进行粗略描述)
①冒气泡快慢
②出现浑浊的快慢
③固体消失快慢
④颜色变化快慢
…
定量描述?1.概念(P30):
衡量化学反应进行的快慢的物理量
2.表示方法(P30):
单位时间内反应物或生成物浓度变化
3.表达式:
4.单位:一、化学反应速率【例】在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s内从4.0mol·L-1变成1.0mol·L-1,在这10 s内A的化学反应速率为多少?
计算结果为瞬时速率还是平均速率?
【练】在一容积为2L的密闭容器中进行合成氨反应,各物质的物质的量变化如下:
N2+3 H2 2NH3
t1=0min 0.6 1.0 0.2
t2= 5min 0.5
求:v(NH3)、v(H2)、 v(N2)。
根据计算结果,你能得出什么结论?5.同一反应,用不同的物质来表示的反应速率,其结果不一定相同。
(1)规律:速率之比=方程式中的系数之比。
即:对反应aA+bB=cC+dD,有
v(A):v(B):v(C):v(D) =
(2)在描述一个反应的速率时,必须指明是哪种物质的反应速率。
(3)在比较不同容器中进行的同一反应的速率时,应先换算成同种物质的速率,再比较。a:b:c:d6、影响化学反应速率的因素
(1)反应物性质
(2)外界条件
温度:
催化剂:
浓度:
压强:
其它:适当催化剂则v↑c↑则v↑T↑则v↑p↑则 v↑
实质:浓度的影响
前提:反应物中有气体接触面积、固体颗粒大小…实验1实验2实验3——主要——内因——次要——外因小结1.化学反应速率的定量表示方法
表达式
同一反应中不同物质的反应速率可能不同
2.影响化学反应速率的因素
浓度、温度、催化剂、压强、其它…
以上前四个因素中,对速率影响最大的是催化剂,其次是温度,最后是浓度和压强练习1.P31问题解决1
2.P31问题解决21、
(1)混合后气体 之间接触充分,所以反应迅速、剧烈, 会爆炸(2)矿石研得越细,其表面积越大,鼓入强大空气流把矿粒吹翻腾,反应物之间接触面积增大,反应地迅速、充分。(3)缓慢氧化放出热量越积越多,温度升高达到着火点,所以会燃烧。(4)加入了催化剂,加快反应速率P31 问题解决2、⑴t1—t2,t1—t2,
⑵开始时C(H+)的大,该反应的反应速率大; t1—t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;最后是因为C(H+)减小了,反应速率减慢。⑶ 反应完全P31 问题解决3.某温度时在容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析:
⑴计算反应开始
2min内, X、Y、Z
的平均反应速率;
⑵写出该反应的化
学方程式?。练习4.某反应在催化剂的作用下进行:
A + B == C + D
C + B == F + G
总反应的方程式为 ,
此反应的催化剂是 。CA + 2B == D + F + G练习5.在2L密闭容器中充有2molSO2和一定量O2发生下列反应2SO2+O2 2SO3,经4min后测得SO2为0.4mol,则O2的反应速率是A.0.1mol/(L·min) B.0.2mol/(L·min)
C.0.3mol/(L·min) D.0.05mol/(L·min)A练习6.在2A+B 3C+4D反应中,下列各表示该反应的速度最快的是 [ ]
A.v(A)=0.4mol/(L·min)
B.v (B)=0.4mol/(L·min)
C.v (C)=0.9mol/(L·min)
D.v (D)=1.2mol/(L·min)
B练习讨论新制氯水中含有哪些化学成分?
由此得出什么结论?
氯气与水的反应不能进行到底,该反应有一定的限度。复习1.化学反应速率的定量表示方法
2.同一反应中不同物质的反应速率的关系
3.影响化学反应速率的因素FeCl3溶液与KI溶液反应程度的实验活动与探究颜色加深
黄色 →棕褐色Fe3+与Ⅰ-发生化学反应溶液分层,下层呈紫红色,上层呈黄色I2被CCl4萃取溶液变血红色溶液中还有Fe3+ 2Fe3++2I-(过量)=== 2Fe2++I2 此反应也不能进行到底,有一定限度二、化学反应的限度1.很多过程都有一定的限度
——可逆过程(包括可逆反应)
2.可逆反应:
在相同条件下,同时向两个相反方向进行的反应。常用 号表示为什么可逆反应不能进行到底,而是有一定的限度?(P32交流与讨论)
3.原因:可逆反应最终会达到平衡状态4.化学平衡状态(P33):
可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不 再发生变化。
这时体系所处的状态即为化学平衡状态,简称为化学平衡。
反应达到平衡状态的原因(实质):
v(正)=v(逆)
反应达平衡状态的表现:
各物质浓度、质量分数…不再变化
体系处于相对静止状态。5.化学平衡状态的特征
逆
动
等
定
变可逆反应
v(正)=v(逆)≠0
v(正)=v(逆)
各组分的浓度保持不变
平衡不是绝对的动态平衡实质动中有静当外界条件改变时,原平衡可能受到破坏,但经过一段时间后会重新达平衡。静中有动6. 化学平衡的判断方法
从本质上进行判断
——看v(正)是否等于v(逆)
从平衡的一些特征进行判断
——看各组分浓度、质量分数等是否再发生变化A、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键形成 D、 1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂 1、下列那种说法可以证明反应:
N2+3H2 2NH3
已达到平衡状态 ( )ADA、C生成的速率与分解的速率相等B、A、B、C的浓度不在发生变化C、单位时间内,生成nmolA,同时生成
3nmolBD、A、B、C的分子数之比为1:3:2AB3、对反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
判断下面状态是否为平衡状态:
各物质的质量或质量分数一定;
容器内气体的总压强不再变化;
混合气体的平均摩尔质量不再变化;
外界条件不变时,A、B的转化率保持不变;
当某物质的消耗速率与生成速率相等时;
当A的消耗速率与C的消耗速率之比为m:p时;
反应体系内有色物质的颜色深浅不再改变。平不一定不一定平平平平4、某温度时,将1molNO2分解:
2NO2 2NO+O2,
达平衡时NO的体积分数为40%, 求:
(1)平衡时NO的物质的量;
(2)平衡时NO2、O2的体积分数。A、HI的生成速率等于其分解速率B、HI的生成速率小于其分解速率
C、HI的生成速率大于其分解速率
D、无法判断HI的生成速率和分解
速率的相对大小
B5、把HI气体充入密闭容器中,在一定条件下
发生反应:2HI H2+I2在反应趋向平衡的
过程中,下列说法正确的是( )6、在T、V不变的容器中进行如下反应:A(g)+B(g) 2AB(g),达平衡的是
A、容器内气体的压强不变
B、体系的密度不变
C、体系的平均摩尔质量不变
D、体系中各物质的浓度不变小结
可逆反应不能进行到底(有一定限度)的原因:
——最终会达到平衡状态
可逆反应达平衡状态的原因
——正逆反应速率相等
化学平衡状态的特征
——逆、动、等、定、变
判断是否达到平衡状态的一般方法
——看正逆反应速率是否相等或看各物质的浓度等是否再发生改变以下是A、B、C三容器中进行的合成氨反应的速率:
A容器中v(N2)=0.2mol/(L·min)
B容器中v(H2)=0.3mol/(L·min)
C容器中v(NH3)=0.01mol/(L·s)
则反应最快的是 ,最慢的是 。CB溶液立即有大量气泡产生
看到少量气泡结论:其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快。看到少量气泡溶液立即有大量气泡产生
结论:其他条件相同时,加入合适催化剂,能加快化学反应速率。催化剂:
在反应前后质量和化学性质都保持不变的物质催化剂有正、负之分拓展看到少量气泡
溶液立即有大量气泡产生结论:在其他条件相同时,增加反应物的浓度,可使反应速率加快 。