化学反应的快慢和限度ppt课件.ppt
第2节化学反的快慢和限度,一、化学反应速率,1.定义：,用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。,表达式：,molL-1min-1 或 molL-1s-1,单位：,练习： 在3H2 + N2 2NH3中，2min内H2的浓度由0.7 molL-1降到 0.1 molL-1, 用 H2 的浓度变化量来表示反应速率。,反应4NH3+5O2 = 4NO+6H2O(g) 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？,v(NO)=0.002mol/（Ls）,思考1：若用O2 、NH3 、H2O(g) 来表示此 反应速率分别是多少？,v(O2)=0.0025mol/（Ls）,v(NH3)=0.002mol/（Ls）,v(H2O)=0.003mol/（Ls）,思考2：用NO 、O2 、NH3 、H2O(g)的浓度变 化来表示的反应速率之间有什么关系？,同一反应用不同物质表示反应速率时， 数值可能不同但意义相同，其数值之比 等于化学方程式中相应的计量数之比。,比较反应的快慢,应取同一物质为参 照物，并统一单位。,注：,化学反应速率均用正值来表示，且 表示的是一段时间内的平均速率而 不是瞬时速率。,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/(Ls) (2)v(B)=0.6mol/(Ls) (3)v(C)=0.4mol/(Ls) (4)v(D)=0.45mol/(Ls)则该反应速率的快慢顺序为 。,(1)(4)(2)=(3),练习：,思考：夏天我们为什么把食物保存在 冰箱中？,动脑时间,哪些因素会影响会影响化学反应速率呢？,化学反应方程式为：2H2O2= 2H2O + O2,催化剂,反应较慢,MnO2能加快反应速率,FeCl3能加快反应速率,放出气泡速率加快,能使带火星木条复燃,有极少量气泡产生,实验3方案：取3支试管,各加入3mL3%的过氧化氢溶液,往其中1支试管中加入少量二氧化锰粉末，另一支加FeCl3,放出气泡速率加快,2.影响化学反应速率的因素,（1）内在因素：,（2）外界因素：,反应物本身的性质（主要因素）,温度（T）：,反应物浓度（c）：,催化剂：,固体反应物的表面积,压强（有气体参加的反应）,光波，电磁波，超声波，溶剂等,T， v ,c， v ,改变化学反应速率,对固体和纯液体（如水）：浓度为一常数，其量的变化不影响反应速率,压强对反应速率的影响针对性练习：,在密闭容器里，通入xmol H2和Ymol I2(g)，改变下列条件，反应速率将如何改变？（填“增大”、“减小”或“不变”）,（1）升高温度 。,（2）充入更多的H2 ，,（3）扩大容器体积 ；,（4）容器的容积不变，通入氖气 ；,（5）容器的压强不变，通入氖气 ；,增大,增大,减小,不变,减小,在密闭容器中发生如下反应：A（s）+B(g)=AB(g)，若改变下列条件，反应速率如何变化？1、加入固体A ；2、减小容器体积使压强增大 ；3、体积不变充入AB使压强增大 ；4、体积不变充入B使压强增大 ；5、体积不变充入稀有气体使压强增大 ；6、体积不变充入C使压强增大 。,不变,不变,不变,变大,变大,不变,动脑时间,1、在28，鲜牛奶4h后变酸，但5的冰箱 内，鲜牛奶48h后变酸。,理论联系实际：从化学的视角解释下列现象。,2、燃烧含硫矿石制备SO2 时，要把矿石粉碎 成颗粒状，在沸腾炉中鼓入强大空气流， 把矿石吹得剧烈翻腾。,3、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在纯 氧中燃烧，发出明亮蓝紫色火焰,对于在密闭容器中进行的反应C(s)+ O2 (g) = CO2 (g)下列说法中错误( )A 将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率B 升高温度可以加快化学反应速率C 增大压强可以加快化学反应速率D 增加碳的量可以加快化学反应速率,NO和 CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成CO2 和 N2 ，对此反应有关的叙述中不正确的是( ) A 降低压强能加快化学反应速率 B 使用适当催化剂可以加快化学反应速率 C 升高温度可以加快化学反应速率 D 保持体积不变，充入N2使压强增大对化学反应速率没有影响,二、化学反应的限度,在相同的条件下，同时向正、反两个方向进行的反应,1.可逆反应：,正反应：逆反应：,SO2+O2SO3,SO3SO2+O2,！,“两同”,如：N2、H2合成NH3 ；NH3溶于水； Cl2和水的反应等均为可逆反应。,1molH2和1molI2反应能生成2molHI吗？,？,可逆反应均不能进行到底，得到的总是反应物与生成物的混合物,！,2.化学平衡,（1）化学平衡：,在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，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的状态,（2）化学平衡的特征：,可逆反应 （前提条件）,V(正)=V(逆),各组分百分含量一定，不随时间变化,动态平衡，,逆：,等：,动：,定：,变：,条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。,有有色气体参加的反应中体系颜色不变,即V(正)=V(逆) 0,判断标准（标志）,【例】 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.单位时间生成n molA,同时生成3n molBC.单位时间生成B的速率,与生成C的速率 相等D.单位时间生成n molA,同时生成2n molC,原则： “两方向，量相当”,怎样理解v(正)= v(逆)？,【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： (A) P、Q、R、S的浓度不再变化 (B) P、Q、R、S的分子数比为1:1:1：1 (C)反应容器内P、Q、R、S共存 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化,怎样理解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。,！,（变式训练）下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+2S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是： (A) P、Q、R、S的浓度比为1：1：1：2 (B) P、Q、R、S的分子数比为1 : 1 : 1 ：1 (C)反应容器内压强不随时间而变化 (D)反应容器内总物质的量不随时间而变化,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。,注意：,小结,、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,【例3】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（其中只有B气体有颜色）： A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.气体的总物质的量D.气体的颜色,？,对于可以反应可表示反应达到平衡的是（ ）A 单位时间消耗2nmolSO2 同时消耗2nmolSO3B 每有2molSO2 消耗同时有1molO2 生成C 每有1molO2 生成同时有2molSO3 消耗D C(SO2): C(O2): C(SO3)=2:1:2E SO2、O2、SO3的质量分数不再改变F 容器内气体的平均摩尔质量不再随时间变 化G V正(SO2)= V逆(SO3),练习在一定温度下,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 ：C的生成 速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA,同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化A、B、C各自的物质的量不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的物质的量不再变化单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolBA、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2 A. B. C. D.,4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O反应中，下列关系正确的是（ ）A、4v（NH3）= 5v（O2）B、 6v（H2O）= 5v（O2） C、 2v（NH3）= 3v（H2O） D、 5v（NO）= 4v（O2）,可逆反应：下列各关系能说明反应已达平衡的是（ ）A、3v正（N2）= v正（H2）B、v正（N2）= v逆（NH3）C、2v正（H2）= 3v逆（NH3）D、v正（N2）= 3v逆（H2）,2.化学平衡的移动,1）定义：,当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡。,2）外界条件对化学平衡的影响：,温度、浓度、压强、催化剂,（1）浓度对化学平衡的影响,在其它条件不变的情况下，C（反） (或C（产）)，平衡正向移动； 反之， C（产） (或C（反）)，平衡逆向移动。,增大成本较低的反应物的浓度，提高成本较高的原料的转化率。,意义：,动脑时间,1.在二氧化硫转化为三氧化硫的过程中，应该怎样通过改变浓度的方法来提高SO3的产量？,思考：,2.在一密闭固定容器中，可逆反应H2O(g)C(s) CO(g)H2(g) 在一定条件下达平衡状态，改变下列条件，能否引起平衡移动？向哪移动？CO浓度有何变化? 增大水蒸气浓度 加入更多的碳 增加H2浓度,注意点！,对平衡体系中的固态和纯液态物质， 其浓度可看作一个常数，增加或减小 固态或液态纯净物的量并不影响V正、 V逆的大小，所以化学平衡不移动。,（2）温度对化学平衡的影响：,2NO2 N2O4,（红棕色）,（无色）,（正反应为放热反应）,现象：,放入热水的一端，红棕色加深；放入冷水的一端，颜色变浅。,结论：,在其它条件不变的情况下，T,平衡向吸热方向移动。 T,平衡向放热方向移动。,！,T ，V(正)、V(逆)都增大T ，V(正)、V(逆)都减小,例题：,已知反应2SO2+O2 2SO3，正反应为放热反应，则为了让原料SO2尽量多的转化率，理论上可以采取哪些措施？,降低温度,通入更多的空气,（3）压强对化学平衡的影响：,P增大, 均增大，但增大倍数不一样，平衡向着气体体积缩小的方向移动。,说明：,N2 十 3H2 2NH3,实验数据,正向,v(正)、 v (逆),.前提条件：,反应体系中有气体参加，且反应前后总体积发生改变。,结论：,P，平衡向气体体积缩小方向移动；P，平衡向气体体积增大方向移动。,练习,下列反应达到平衡后，增大压强平衡会向 哪个方向移动？,（4）催化剂对化学平衡的影响,催化剂同等程度的改变正、逆反应速率，平衡不移动。,平衡移动的本质：,化学平衡为动态平衡，条件改变造成V正 V逆,1、已知2A（g）+B（g） 2C（g）,正反应为放热反应，下列条件有利于生成C的是（ ）A、低温、低压 B、低温、高压C、高温、高压 D、高温、低压,若该反应的正反应为吸热反应，则选择？,2、密闭容器中正反应为放热，若温度升高，下列错误的是A、混合气体颜色加深 B、平均相对分子质量减小C、混合气体的总的物质的量增大D、NO2 的体积百分数减小,2NO2 N2O4,3、A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）正反应为放热反应，则下列说法正确的是A、温度升高， v正、v逆均减小B、温度升高有利于反应速率增加，从而缩短达到平衡的时间C、达平衡后，温度升高或压强增大均有利于该反应正向移动D、达平衡后，温度降低或压强降低有利于该反应正向移动,
