归纳与整理ppt课件配套教案内容

第三节

化学反应的速率和限度

一、化学反应的速率

1．化学反应速率的含义及表示方法

定义—表示化学反应进行__快慢__的物理量

∣

表示方法—单位时间内反应物浓度的__减少量__或生成物浓度的__增加量__

∣

Δc表达式—__v＝__ Δt

∣

单位—__mol·L1·s1__或__mol1·L1·min1__ －－－－－

∣

实例—某反应中H2在2 min内由2 mol·L1变成－1 mol·L1，则vH2＝__0.5 mol·L1·min1__－－－

点拨：在一定温度下，固体和纯液体的浓度是恒定常数，故不能用固体和纯液体物质表示化学反应速率。

2．外界因素对化学反应速率的影响

(1)温度。

实验操作

实验现象

实验结论

(2)催化剂。

产生气泡由快到慢的顺序：__C＞B＞A__ 升高温度，反应速率__增大__；降低温度，反应速率__减小__ 实验操作

实验现象

实验结论

产生气泡速率的相对大小：__b＞a__，__c＞a__ 催化剂能__加快__H2O2分解的反应速率

(3)其他影响因素：除温度、催化剂外，固体的__表面积__、反应物的状态、溶液的__正确教育版权所有-侵权必究

浓度__、气体的__压强__、溶剂和光照等都可以影响化学反应速率。

点拨：反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。

二、化学反应的限度

1．可逆反应

(1)定义：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。

(2)特点。

双向性—反应物

∣

双同性—正、逆反应是在同一条件下同时进行的

∣

共存性—反应物和生成物同时存在

2．化学反应的限度：

(1)化学平衡状态的建立。

正向反应逆向反应生成物

图示：

(2)化学平衡状态的概念：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，反应物的浓度和生成物的浓度__不再改变__，达到一种表面静止的状态。

(3)化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下所能达到的__最大程度__，任何可逆反应在给定条件下的进行程度都有一定的限度。

点拨：可逆反应达到化学平衡状态时，反应并没有停止，化学反应速率不等于零。

三、化学反应条件的控制

1．目的

正确教育版权所有-侵权必究

提高原料利用率促进有利反应

加快反应速率

减慢有害反应速率控制有害反应减少甚至消除有害物质的产生控制副反应的发生2．措施

(1)改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。

(2)改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。

3．实例——燃料的燃烧

(1)燃料燃烧的条件。

①燃料与__空气或氧气__接触，且空气要适当过量。

②温度达到燃料的__着火点__。

(2)提高燃烧效率的措施。

①尽可能使燃料__充分燃烧__，提高能量的转化率。

②尽可能地充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。

预习自我检测

1．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是(

A

) A．用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同

B．不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示

C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同

D．用CaCl2浓度的减少来表示其化学反应速率

2．对于化学反应3W(g)＋2X(g)===4Y(g)＋3Z(g)，下列反应速率关系中正确的是(

C

) A．v(W)＝3v(Z) C．2v(X)＝v(Y) 3．下列说法正确的是(

B

) A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示

B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于化学反应方程式中对应物质的化学计量数之比

C．化学反应速率的单位由时间单位和物质的量的单位决定

D．反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值

4．10 mL 1 mol·L－1B．2v(X)＝3v(Z) D．3v(W)＝2v(X) 盐酸与一小块大理石发生反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列措施对该反应的反应速率无影响的是(

B

) A．将盐酸的温度升高10℃

正确教育版权所有-侵权必究

B．加入一定量的CaCO3

C．加入5 mL 5 mol·LD．加入5 mL H2O 5．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是(

C

) ①加热

②不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸

③增大稀硫酸的用量

④不用铁片，改用铁粉

A．①②

C．②③

B．①③

D．③④

－1硝酸

6．下列四支试管中，在不同条件下反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，判断产生H2的反应速率最快的是(

D

) 试管

A B C D 盐酸浓度

0.5 mol/L 0.5 mol/L 1 mol/L 2 mol/L 温度

20℃

20℃

35℃

35℃

铁的状态

块状

粉末状

块状

粉末状

7．下列不属于可逆反应的是(

C

) A．氯气与水反应生成盐酸与次氯酸

B．N2与H2在一定条件下可以生成NH3，同时NH3又可分解为N2和H2

C．电解水生成H2和O2，氢气和氧气转化为H2O D．SO2溶于水和H2SO3分解

8．在密闭容器中充入PCl5，发生化学反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)，反应一段时间后又向其中加入37Cl2，在重新达到化学平衡状态后，37Cl原子存在于(

D

) A．PCl5

C．Cl2

知识归纳总结：

1．化学反应速率的表示方法

Δc(1)计算公式：v＝。

Δtv表示反应速率，Δc表示反应物(或生成物)浓度的变化，Δt表示反应时间的变化。

(2)单位：mol·L1·s1或mol·L1·min1。

－－－－B．PCl3

D．三种物质中都有

用不同的单位(mol·L1·s－－1或mol·L1·min1)表示，化学反应速率可能不同，但意义相－－同，故表示化学反应速率必须在数值后面指明单位。

换算关系：1 mol·L1·s1＝60 mol·L1·min1

－－－－2．正确理解化学反应速率

正确教育版权所有-侵权必究

(1)化学反应速率不论是用单位时间内反应物浓度的减小，还是用生成物浓度的增加来表示，化学反应速率均为正值。

(2)一个确定的化学反应涉及反应物、生成物等多种物质，因而定量表示一个化学反应的速率时，必须指明具体物质，如v(B)。

(3)固体或纯液体的浓度为常数，即反应过程中Δc＝0，所以不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率。

(4)由于一个化学反应里各物质的化学计量数不一定相同，物质的反应速率之比等于该反应方程式中各物质的化学计量数之比。

如反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，v(N2v(H2v(NH3)＝。

(5)某段时间内的反应速率实际上是这段时间内的平均速率，而非瞬时速率。

典例1 下列关于化学反应速率的说法中正确的是(

D

) A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显

B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加

C．化学反应速率为0.8 mol·L1·s1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L1

－－－D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

〔变式训练1〕反应A(g)＋3B(g)－－2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为－－－－①v(A)＝0.45 mol·L1·min1；②v(B)＝0.6 mol·L1·s1；③v(C)＝0.4 mol·L1·s1；④v(D)＝0.45 mol·L1·s1。该反应进行的快慢顺序为(

A

) －－A．④>③＝②>①

C．①>②>③>④

B．④<③＝②<①

D．④>③>②>①

知识点二

化学反应速率的影响因素

知识归纳总结：

化学反应速率的影响因素

1．内因

(1)内容：反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。

(2)规律：反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之，化学反应速率越慢。

(3)实例：表面积相同的镁片和铁片分别与同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。

2．外因

影响因素

浓度

温度

压强

影响结果

在其他条件相同时，增大反应物的浓度，v加快；减小反应物的浓度，v减慢

在其他条件相同时，升高温度，v加快；降低温度，v减慢

在其他条件相同时，增大气态反应物的压强，v加快；减小气态反应物的正确教育版权所有-侵权必究

压强，v减慢

催化剂

固体反应物的表面积

其他

在其他条件相同时，使用催化剂能极大地加快反应速率

在其他条件相同时，增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；减小固体反应物的表面积，化学反应速率减慢

形成原电池、使用合适的溶剂等也影响化学反应速率

知识点三

化学反应(限度)平衡状态的判断

知识归纳总结：

1．化学平衡状态的特征——“五字诀”

化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即：

逆—化学平衡研究的对象是可逆反应

○

| 等—达到化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等

○

| 动—化学平衡是一种表面静止状态，反应并未停止，是一种动态平衡

○

| 定—达到化学平衡状态后，各组分浓度保持不变，不随时间变化而变化

○

| 变—外界条件发生改变时，原平衡状态将被打破，再在新条件下建立新的平衡状态

○2．化学平衡状态的判断依据

直接判定依据

同一物质

v(正)＝v(逆) 不同物质

生成速率等于消耗速率

化学反应速率之比等于化学计量数之比，且表示不同方向(即“一正一逆”) 各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保间接判定依据

各物质的某些物理量

持不变

各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变

典例下列关于化学反应限度的说法中正确的是(

A

) A．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度

B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等且等于零

C．平衡状态时，各物质的浓度保持相等

D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变

〔变式训练3〕

在一个不传热的固定容积的密闭容器中，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是(

B

) 正确教育版权所有-侵权必究

①体系的压强不再改变

②体系的温度不再改变

③各组分的浓度不再改变

④各组分的质量分数不再改变

⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q

⑥单位时间内m mol A发生断键反应，同时p mol C也发生断键反应

A．③④⑤⑥

C．①③④⑤

B．②③④⑥

D．①③④⑥

正确教育版权所有-侵权必究