第二化学反应速率和化学平衡.ppt
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1、第二化学反应速率和化学平衡1现在学习的是第1页,共118页回忆钠和钾分别与水反应的现象。比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。不同的化学反应快慢是不一样的。怎么样来比较和描述不同反应的快慢呢?化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的一个物理量。2现在学习的是第2页,共118页 化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。浓度常用单位:mol/L时间常用单位:s、min、h化学反应速率常用单位:mol/(Ls)或 mol/(Lmin)表达式:v=c/t一、化学反应速率的表示v=n/(Vt)PS:1、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、,所以反应速率是正值。2、中学阶段的化学反应速率是平均速率。3、浓度仅指溶液或气体的,固体、纯液体无浓度可言。3现在学习的是第3页,共118页【例题】在2L的密闭容器中,加入1molN2和3molH2,发生 N2+3H2=2NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。起始浓度(mol/L)2s末浓度(mol/L)观察并回答,分别用三种物质表示的反应速率之间有什么关系?问题122332NHNH(2)0.1mol/0.05mol/st2sNCLVL()(2)0.3mol/0.15mol/st2sHCLVL()变化浓度(mol/L)三步法0.51.500.20.2
3、0.30.10.41.2(3)0.2mol/0.10mol/st2sNHCLVL()4现在学习的是第4页,共118页同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,数值是不一样的,所以应注明是由哪种物质表示的。同一反应中,各物质的速率之比等于他们在化学方程式中的化学计量数之比。如在N2+3H2=2NH3中,v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2结论1abcdABCD对于具体反应:(A)(B)(C)(D)VVVV有abcd(A)(B)(C)(D)CCCCabcd(A)(B)(C)(D)nnnnabcd5现在学习的是第5页,共118页常见题型例举1、用不同的物质来表示反应速率。例1、反应4NH3
4、+5O2=4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率可表示为:A、v(O2)=0.01mol/LsB、v(NO)=0.008mol/LsC、v(H2O)=0.003mol/LsD、v(NH3)=0.002mol/Lsv(NO)=0.3/(530)=0.002mol/Ls6现在学习的是第6页,共118页2、比较反应速率的大小例2、反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为VA=0.15molL-1s-1VB=0.6molL-1s-1Vc=0.4molL-1s-1VD=0.45molL-1s-1则该反应在不同条件下速率快慢顺
5、序是=结论2:在同一反应中,反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较。7现在学习的是第7页,共118页3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。例3、某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过tmin后,测得物质的量浓度分别为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,则该反应的反应方程式可表示为:3X2+Y2=2Z3X2+Y2=2X3Y8现在学习的是第8页,共118页习题:已知反应N2+3H22NH3,根据下图判断1、A是_物质的量浓度变化情况2、C是_物质的量浓度变化情
6、况3、2分钟内N2的平均速率是多少?H2NH30.5mol/(Lmin)9现在学习的是第9页,共118页化学反应速率的测量 2、化学反应进行的时候,反应物和生成物的浓度都在不断地变化,由于反应体系中一种反应物浓度的变化,必然引起其他物质浓度发生相应的变化。因此,化学反应速率只要用反应体系中任何一种物质(反应物或生成物)的浓度变化来表示,一般以最容易测定的物质表示。3、在物质的诸多性质中,特别是在溶液中,当反应物或生成本身有比较明显的颜色时,人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率.1、化学反应速率是通过实验测定的。10现在学习的是第10页,共118页 1、
7、下列反应中 2 SO2 +O2 2 SO3 起始浓度(mol/L)0.4 0.2 0 2 s后浓度(mol/L)0.2求:V(SO2)、V(O2)、V(SO3)2、在500 mL的密闭容器中装入1.5 mol H2,0.5 mol N2和0.05 mol NH3。若该反应的反应速率 V(H2)=0.3 mol/(Lmin)时,求3分钟末时NH3的浓度?11现在学习的是第11页,共118页3、把0.6molX气体的0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:3X+Y=nZ+2W。2min末已生成0.2molW,若测知V(z)=0.1mol/(Lmin),则上述反应中Z气体的计量数n的
8、值是()A.1 B.2 C.3D.4上述反应在2min末时,已消耗的Y占原来的百分比是()A.20%B.25%C.33%D.50%DB反应物的消耗量转化率=反应物的起始量100%12现在学习的是第12页,共118页4、在4个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应,根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是()AV(H2)=0.1 mol/Lmin BV(N2)=0.2 mol/Lmin CV(NH3)=0.15 mol/Lmin DV(H2)=0.3 mol/Lmin注:此类题均换算为同一物质的速率为标准比较 B13现在学习的是第13页,共118页5、一定温度下,向一个容积为2L
9、的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1molN2和3mol H2,3min末测此容器内压强是起始时压强的0.9倍。在此时间内用 H2的量的变化来表示该反应的平均反应速率 是()A、0.2 mol/Lmin B、0.6 mol/Lmin C、0.1 mol/Lmin D、0.1 mol/LminC14现在学习的是第14页,共118页6、将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列反应:NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g),2HBr(g)Br2(g)+H2(g)2min后,测知H2的浓度为0.5mol/L,HBr的浓度为4mol/L,若上述反应速率用V(NH3)表示,求V(NH3)1
10、5现在学习的是第15页,共118页7、某温度时,在2 L容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间变化的曲线图,由图中数据分析,该反应的化学方程式为?反应开始至2 min,Z的平均反应速率?由图知,2 min内X、Y、Z物质的量的变化为0.3 mol、0.1 mol、0.2 mol比值为3 1 2,可知3 X+Y=2 Z,V(Z)=0.05 mol/(Lmin)min222.0Lmol16现在学习的是第16页,共118页第二章 化学反应速率和化学平衡实验中学 高二化学备课组2 0 2 2 年 9 月 8 日 星 期 四第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素现在学习的是第
11、17页,共118页 1、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?2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中,产生CO2的速率哪个较快?为什么?3、石油的形成要多少年?炸药的爆炸呢?以上说明化学反应速率的决定因素是什么?决定化学反应速率的因素是参加反应的物质本身的化学性质。18现在学习的是第18页,共118页 影响反应速率的因素(2)外部因素:(1)内部因素(主要因素):参加反应物质的性质浓度:压强:温度:催化剂:其他因素:光、颗粒大小、溶剂等。19现在学习的是第19页,共118页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
12、碰撞理论20现在学习的是第20页,共118页n活=n总活%活化分子百分数:(活化分子数/反应物分子数)100%化学反应速率主要取决于:所有所有能够改变内能能够改变内能,运动速率运动速率,以及碰撞几率以及碰撞几率的方法,的方法,都可以用来改变、控制反应的速率都可以用来改变、控制反应的速率。普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量有效碰撞的几率21现在学习的是第21页,共118页一、浓度对反应速率的影响浓度增大单位体积内n总T不变,活%不变n活增大有效碰撞V1、在其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大反应速率实验2-2结论:浓度大的H2C2O4(aq)先褪色2KMnO4+5H2C2
13、O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O规律: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。22现在学习的是第22页,共118页浓度对反应速率的影响本质原因反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的频率增加,反应速率增大。23现在学习的是第23页,共118页 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,因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。c、随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。注意:应用1:一定条件下,在CaCO3(块状)+2
14、HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行:A、增加HCl的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末 b、一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率越大,固体反应物表面积越小,反应速率越小。24现在学习的是第24页,共118页原因: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,因而可以增大化学反应的速率。2、压强对反应速率的影响。请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况25现在学习的是第25页,共118页规律:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,气体体积缩
15、小,浓度增大,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。压强增大体积减小其他条件不变VC增大压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的P增大C成比例增大,P减小C成比例减小压强只对于有气体参加的反应的速率有影响发散思考:压强对于任意化学反应的速率都有影响吗?26现在学习的是第26页,共118页思考:在N2+3H22NH3中,当其他外界条件不变时:减小体系压强,该反应的速率怎么变?在反应中保持体系容积不变,充入N2,反应的速率怎么变?在反应中保持体系容积不变,充入He,反应的速率怎么变?在反应中保持体系压强不变,充入He,反应的速率怎么变?压强对反应速率的影响 压强影响反应速率,必须伴随有压强改
16、变时体积的改变现象。否则,压强的变化并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积变,实际是浓度的变化。若容器的体积不变,因为各气体的浓度没有变,则速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。注意:27现在学习的是第27页,共118页对于气体有下列几种情况:1、恒温时:增大压强体积减少C增大反应速率增大2、恒容时:A、充入气体反应物反应物浓度增大总压增大反应速率增大;B、冲入“无关气体”(如He、N2等)引起总压增大,但各反应物的分压不变,各物质的浓度不变反应速率不变3、恒压时:冲入“无关气体”(如He等)引起体积增大,各反应物浓度减少反应速率减慢。28现在学习的是第28页,共118页例:对于反应N2+O
17、2=2NO在密闭容器中进行,下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率()A、缩小体积使压强增大B、体积不变充入N2使压强增大C、体积不变充入O2使压强增大D、使体积增大到原来的2倍E、体积不变充入氦气使压强增大压强对反应速率的影响DE29现在学习的是第29页,共118页三、温度对反应速率的影响实验2-3结论:温度高的溶液先出现浑浊Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O1、其他条件不变,温度升高,反应速率加快T普通分子变为活化分子活%n活V2、一般说来,温度每升高10,速率增加2-4倍。V倍数值(t2-t1)/10=变化后的反应速率3、温度对反应速率影响的规律,对吸热反应,
18、放热反应都适用。4、反应若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都加快,降低温度,正、逆反应速率都减小。30现在学习的是第30页,共118页冰箱延长食物保鲜期你能举出生活中利用改变温度改变反应速率的例子吗31现在学习的是第31页,共118页四、催化剂对反应速率的影响实验2-4结论:加入催化剂可以加快反应的速率32现在学习的是第32页,共118页 使用催化剂,能够使用催化剂,能够降低反应所需的能量降低反应所需的能量,这样会使,这样会使更多更多的反应物的分子成为活化分子的反应物的分子成为活化分子,大大增加大大增加单位体积内反单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加应物分子中活化分
19、子所占的百分数。因而使反应速率加快快催化剂:能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在反应前后保持不变催化剂正催化剂负催化剂加快化学反应速率减慢化学反应速率四、催化剂对反应速率的影响33现在学习的是第33页,共118页能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热没加催化剂加了催化剂34现在学习的是第34页,共118页凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。使用催化剂同等程度的增大(减慢)正逆反应速率,从而改变反应到达平衡所需时间。没特别指明一般指正催化剂催化剂只能催化可能发生的反应,对不发生的反应无作用催化剂一定的
20、具有选择性催化剂中毒:催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏,这种现象叫催化剂中毒。注意:35现在学习的是第35页,共118页五、其他如光照、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。各条件对速率的影响大小是:各条件对速率的影响大小是:催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积变化引起的体积变化引起的)。各种影响都有其局限性,要针对具体反应具各种影响都有其局限性,要针对具体反应具体分析。体分析。总结:36现在学习的是第36页,共118页外界条件对化学反应速率的影响(总结)影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度(单位体积活化
21、分子数)增大浓度增大压强升高温度正催化剂增加不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变37现在学习的是第37页,共118页练习1:对于在溶液间进行的反应,对反应速率影响最小的因素是()A、温度B、浓度C、压强D、催化剂练习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38现在学习的是第38页,共118页练习3:设NO+CO22CO(正反应吸热)反应速率为v1;N2+3H22NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应,当温度升高时,v1和v2变化情况为()A、同时
22、增大B、同时减小C、v1减少,v2增大D、v1增大,v2减小39现在学习的是第39页,共118页练习4:在密闭容器里,通入xmolH2和ymol2(),改变下列条件,反应速率将如何改变?(1)升高温度;(2)加入催化剂;(3)充入更多的H2;(4)扩大容器的体积;(5)容器容积不变,通入氖气。40现在学习的是第40页,共118页练习5:KClO3和NaHSO3间的反应生成Cl-和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所示,已知反应速率随c(H+)的增加而加快,试说明:(1)为什么反应开始时,反应速率增大?(2)反应后期速率降低的主要原因是什么?反应速率时间41现在学习的是第41页,共118页
23、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因()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AACD练习6:42现在学习的是第42页,共118页将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中,若作如下改变的情况,其中能使最初的化学反应速率增大的是()A、盐酸的浓度不变,而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍,而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸
24、的浓度和用量都不变,增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变,增大压强一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固体G、将CaCO3用CaCO3粉末代替BG练习7:43现在学习的是第43页,共118页硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O下列四种情况中最早出现浑浊的是:()A、10时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mLB、10时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL,加水10mLC、20时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mLD、20时0.2
25、mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL,加水10mLC练习8:44现在学习的是第44页,共118页第二章 化学反应速率和化学平衡实验中学 高二化学备课组2 0 2 2 年 9 月 8 日 星 期 四第三节 化学平衡(第一课时)45现在学习的是第45页,共118页复习:什么叫可逆反应?可逆反应有哪些特点?在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时,又能向逆反应方向进行的化学反应,叫做可逆反应。思考:化学反应速率研究反应的快慢,研究一个化学反应还需要讨论哪些内容?可逆反应的特点:同一条件、同时反应、方向对立不可能完全转化还需要研究化学反应进行的程度化学平衡46现在学习的是第46
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