第一单元++化学反应速率和限度.ppt
专题二专题二 化学反应与能量转化化学反应与能量转化化学反应速率化学反应速率你知道吗？你知道吗？化学反应一定有化学反应一定有 ，化学反应都遵循化学反应都遵循 ，化学反应都伴有化学反应都伴有 的变化的变化新物质的生成新物质的生成能量守恒定律能量守恒定律能量能量溶洞的形成溶洞的形成铁丝生锈铁丝生锈爆炸爆炸牛奶腐坏牛奶腐坏很快很快较快较快很慢很慢较慢较慢取两支试管，分别加取两支试管，分别加入大小、形状相同的入大小、形状相同的镁条和铁片，再分别镁条和铁片，再分别加入加入5mL0.5mol.L5mL0.5mol.L-1-1盐盐酸溶液，仔细观察现酸溶液，仔细观察现象，比较两个反应放象，比较两个反应放出氢气的快慢。出氢气的快慢。镁条镁条盐酸盐酸盐酸盐酸铁片铁片放镁条的试管产生氢气的速率快放镁条的试管产生氢气的速率快结论：结论： 冒气泡快慢冒气泡快慢 颜色变化颜色变化 固体量的减少固体量的减少 浑浊程度浑浊程度 温度的变化温度的变化我们通常可以通过哪些我们通常可以通过哪些现象来说明化学反应进行的现象来说明化学反应进行的快慢？快慢？定性定性属于基本常识属于基本常识属于科学素养属于科学素养化学反应速率化学反应速率注意书写笔记注意书写笔记一一、概念概念衡量化学反应进行衡量化学反应进行快慢程度快慢程度的物理量。的物理量。1 1、表示方法表示方法通常用单位时间内通常用单位时间内反应物浓度的减少反应物浓度的减少或或生成物浓度的增加生成物浓度的增加来表示。来表示。 2 2、数学表达式：、数学表达式：V= Ct3 3、 单位：单位：mol/(Lmol/(Lm min)in)、mol/(Lmol/(Ls s) )等等定量定量注意：注意：浓度变化值浓度变化值；4、有关化学反应速率的几点说明对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的不同的物质物质来表示的来表示的化学反应速率的数值化学反应速率的数值可能是可能是不同不同的。因此的。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。同一化学反应，用不同的物质表示的同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之化学反应速率之比比等于等于化学反应方程式中相应物质的化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。化学计量数之比。即：对于反应即：对于反应 aAaAbB=cCbB=cCdDdD 有有V(A)V(A)V(B)V(B)V(C)V(C)V(D)V(D)a ab bc cd d固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。纯液体表示化学反应速率。 例例1、25时，一份双氧水样品经过时，一份双氧水样品经过120 min，H2O2的浓度从的浓度从5102 mol L1下降到下降到3102 mol L1 ，则该双氧水在这，则该双氧水在这120min中分解的平中分解的平均速率约为均速率约为_。解：解： 5102 mol L1 3102 mol L1 V = V = 120 min = = 1.67104 mol(Lmin)1起始物质的量起始物质的量/mol/mol： 4 8 04 8 0变化的物质的量变化的物质的量/mol/mol：2 6 42 6 42min2min后物质的量后物质的量/mol/mol：2 2 42 2 4V (NV (N2 2) = 0.5mol) = 0.5mol(L(Lmin)min)-1-1 或或0.5mol0.5mol(L(Lmin) min) V (HV (H2 2) = 1.5mol) = 1.5mol(L(Lmin)min)-1-1 V (NHV (NH3 3) = 1mol) = 1mol(L(Lmin)min)-1-1 V (N V (N2 2) ) V (HV (H2 2) ) V (NHV (NH3 3) =1 ) =1 3 3 2 2例例2、在在2L容积不变的容器中，发生容积不变的容器中，发生 N23H2 2NH3的的反应。现通入反应。现通入8molH2和和4molN2 ，2 min后生成了后生成了4molNH3 ，则以氮气、氢气、氨气表示的化学反应速率，则以氮气、氢气、氨气表示的化学反应速率分别是多少？分别是多少？ 。解：解： N N2 2 3H3H2 2 2NH 2NH3 3 1、已知反应、已知反应 A+3B=2C+D在某一段时间内在某一段时间内以以A的浓度变化表示的化学反应速率为的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/ (Lmin)，则此段时间内以，则此段时间内以C的浓度变化表示的化的浓度变化表示的化学反应速率为学反应速率为 （ ）A.0.5mol/ (Lmin) B.1mol/ (Lmin)C. 2mol/ (Lmin) D. 3mol/ (Lmin)C 2、 在在2 L容积不变的容器中，发生容积不变的容器中，发生 N2 + 3H2 = 2NH3的反应。现通入的反应。现通入4 mol H2 和和 4 mol N2 , 用用H2 表示的反应速率为表示的反应速率为0.12 mol(Ls) ，则则10 s后容器中后容器中N2的物质的量是的物质的量是 （ ）A. 1.6mol B.2.8molC.3.2mol D. 3.6molC 3、在四个不同的容器中，在不同的条件下、在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨的反应，测得的速率如下，其中生进行合成氨的反应，测得的速率如下，其中生成氨成氨 的速率最快的是的速率最快的是 （ ） A. v v ( H2 )= 0.45 mol/ (Lmin) B. v v ( N2 )= 0.1 mol/ (Lmin) C. v v ( N2 )= 0.2mol/ (Lmin) D. v v ( NH3 ) 0.3mol/ (Lmin)C 4、某温度下，物质的量浓度均为、某温度下，物质的量浓度均为1 mol/ L 的两种气体的两种气体X2、和、和Y2在密闭容器中反应生在密闭容器中反应生成气体成气体Z。达到平衡后，。达到平衡后，c(X2)=0.4 mol/L, c(Y2)=0.8 mol/L , c(Z)=0.4 mol/L ,该反应的该反应的化学方程式是化学方程式是 （ ）A. X2 + 2Y2 =2Z B. 2X2 + Y2 =2Z C. 3X2 + Y2 =2Z D. X2 + 3Y2 =2Z C外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响实验方案实验方案 实验现象实验现象 结论结论 实验一：取实验一：取2只试管，各加只试管，各加2 mL 12%的过氧化氢溶液，用水浴加的过氧化氢溶液，用水浴加热其中热其中1支试管。支试管。 实验二：取实验二：取2只试管，各加只试管，各加2mL 4%的过氧化氢溶液，往其中的过氧化氢溶液，往其中1支支试管中加入少量二氧化锰粉末试管中加入少量二氧化锰粉末 实验三：取实验三：取2只试管，各加入只试管，各加入2mL 4%、12%的过氧化氢溶液，分别的过氧化氢溶液，分别滴入几滴滴入几滴0.2 molL1氯化铁溶液。氯化铁溶液。 水浴加热产生水浴加热产生气泡快气泡快加入加入二氧化锰粉二氧化锰粉末末产生气泡快产生气泡快加热能加快加热能加快反应速率反应速率使用催化剂使用催化剂能加快反应能加快反应速率速率浓度大的产生气浓度大的产生气泡快泡快增大反应物增大反应物的浓度能加的浓度能加快反应速率快反应速率活动与探究活动与探究化学反应速率化学反应速率活动与探究活动与探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素：内因内因外因外因反应物本身的性质反应物本身的性质关键因关键因素素浓浓 度度温温 度度接触面积接触面积催化剂催化剂另外：压强（气体）、光波、电磁波、超声另外：压强（气体）、光波、电磁波、超声波、溶剂等因素对反应速率也有影响。波、溶剂等因素对反应速率也有影响。木材用来燃烧，劈开来燃木材用来燃烧，劈开来燃烧得比较旺，烧得比较旺，温度温度表面积表面积用化学反应速率的有关知识解释下列问题。用化学反应速率的有关知识解释下列问题。 催化剂催化剂浓度浓度其他条件不变时，压强越大，气体浓度越大其他条件不变时，压强越大，气体浓度越大化学反应速率化学反应速率问题解决问题解决1、应用化学反应速率的有关知识解释下列问题。、应用化学反应速率的有关知识解释下列问题。氢气能在氧气中安静燃烧，点燃氢气和氧气的混合氢气能在氧气中安静燃烧，点燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸？气体为什么会发生爆炸？燃烧含硫矿石制燃烧含硫矿石制SO2时，要把矿石粉碎成颗粒状，时，要把矿石粉碎成颗粒状，在沸腾炉内鼓入强大空气流，把颗粒吹得剧烈沸腾。在沸腾炉内鼓入强大空气流，把颗粒吹得剧烈沸腾。小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。工业上用氮气和氢气合成氨要使用催化剂。工业上用氮气和氢气合成氨要使用催化剂。氢气氧气混合时，能充分接触，反应速率加快。氢气氧气混合时，能充分接触，反应速率加快。矿石粉碎后，与空气接触面增大，反应速率加快。矿石粉碎后，与空气接触面增大，反应速率加快。白磷缓慢氧化并放热使温度升高，反应速率加快。白磷缓慢氧化并放热使温度升高，反应速率加快。催化剂能使化学反应速率显著加快。催化剂能使化学反应速率显著加快。化学反应速率化学反应速率问题解决问题解决2：为了研究碳酸钙与稀盐酸的反应速率某同学根据：为了研究碳酸钙与稀盐酸的反应速率某同学根据反应中生成反应中生成CO2 的体积随时间的变化情况，绘制出的体积随时间的变化情况，绘制出了右图所示的曲线。请分析讨论：了右图所示的曲线。请分析讨论：在在0t1、t1t2、t2t3各相各相同的时间段里，反应速率最同的时间段里，反应速率最大的是大的是 时间段，收集时间段，收集气体最多的是气体最多的是 时间段。时间段。 已知该反应为放热反应，已知该反应为放热反应，试分析三个时间段，反应速试分析三个时间段，反应速度不同的可能原因。度不同的可能原因。浓度大但浓度大但温度低温度低浓度减小但温浓度减小但温度迅速升高度迅速升高温度高但温度高但浓度小浓度小t1t2t1t2通过本节课的学习，我们学了什么？通过本节课的学习，我们学了什么？ 掌握了一种化学研究方法：对比掌握了一种化学研究方法：对比 实验法实验法1 1、已知：、已知：4NH4NH3 3(g)(g) +5O+5O2 2(g)=4NO(g)+6H(g)=4NO(g)+6H2 2O(g) O(g) 则下列表则下列表示用不同物质表示的反应速率关系式中正确的是示用不同物质表示的反应速率关系式中正确的是 A A、4V4V（NHNH3 3）=5V=5V（O O2 2） B B、5V5V（O O2 2）=6V=6V（H H2 2O O） C C、2V2V（NHNH3 3）=3V=3V（H H2 2O O） D D、4V4V（O O2 2）=5V=5V（NONO）D2 2、反应、反应 A + 3B = 2C + 2D A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条件下的反应在四种不同条件下的反应速率为：速率为：v(Av(A)=0.3mol/(L)=0.3mol/(Ls) s) v(Bv(B)=0.6mol/(L)=0.6mol/(Ls) s) v(Cv(C)=0.4mol/(L)=0.4mol/(Ls) s) v(Dv(D)=0.45mol/(L)=0.45mol/(Ls)s)则该反应速率的快慢顺序为则该反应速率的快慢顺序为。 = =巩固提升巩固提升3 3、把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀、把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现的盐酸的试管中，发现的H H2 2生成速率生成速率v v随时间随时间t t的的变化关系图如下，变化关系图如下，（1 1）其中）其中t t1 1tt2 2速率变化的原因是速率变化的原因是: : （2 2）t t2 2tt3 3速率变化的原因是速率变化的原因是: : t t1 1tt2 2时，盐酸浓度变化不大，但反应放热使温度时，盐酸浓度变化不大，但反应放热使温度升高反应速率增大。升高反应速率增大。t t2 2tt3 3时，已达到一定的温度，温时，已达到一定的温度，温度变化不会太大，但此时随着反度变化不会太大，但此时随着反应的进行，盐酸中氢离子浓度降应的进行，盐酸中氢离子浓度降低，故反应速率又减小。低，故反应速率又减小。vt1t2t3t
