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时间:2018-07-25
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1、化学反应与能量转化化学反应速率与反应限度(一课时)一、化学反应速率:1、定义: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。单位:mol/(L·min) mol/(L·S)2、计算:例1:某物质A在一个2L的密闭容器中与其它物质反应,5min后发现A的物质的量由10mol变为4mol,再通过5min后还剩A1mol;此时将反应温度升高20℃,发现60s后A全部消失。试通过计算讨论:(1)前后5min内A的反应速率。(2)升高温度对化学反应速率的影响。例2:反应4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密闭
2、容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率V(x)为()A、V(O2)=0.001mol/(L·S)B、V(NO)=0.002mol/(L·S)C、V(H2O)=0.002mol/(L·S)D、V(NH3)=0.001mol/(L·S)[小结]:①一个反应在整个进行过程中并不是匀速的,所以通常计算出来的反应速率为平均反应速率。②同一反应用不同物质来表示反应速率,其数值之比一定等于方程式中各物质的系数之比。例3:某温度时,在2L的容器中X、Y、Z三种物质的变化曲线如右图所示。由图中
3、数据分析,该反应的化学方程式为,反应开始至2minZ的平均反应速率为。二、影响化学反应速率的因素:1、浓度:(1)影响结果:12增大反应物浓度,化学反应速率加快;减小反应物浓度,化学反应速率减慢。[思考]:铁丝在点燃条件下在空气中不能燃烧,而在纯氧中却能燃烧。为什么?(2)注意:①“浓度”这一影响因素一般适用于气体或溶液。对于纯固体或纯液体,其浓度可视为常数,因而当物质的数量改变时,不影响化学反应的速率。如:C(s)+CO22CO②若反应为可逆反应,反应物浓度改变时,可影响正反应的速率;生成物浓度改变时,可影
4、响逆反应速率。无论怎样,正逆反应应符合“浓快稀慢”的规律。2、压强:(1)影响结果:对于有气体参加的反应,增大压强,化学反应速率加快;减小压强,化学反应速率减慢。2、注意:①若参加反应的是固态或液态反应物而无气体,由于压强变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为反应速率几乎不变。如:NaOH+HCl=NaCl+H2O②若反应为可逆反应,则正逆反应速率受压强变化而引起的变化倾向是相同的,但程度不同。例:反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响
5、的是()A、增加碳的量B、将容器的体积缩小一半C、将容器的体积增大一倍D、保持体积不变,增加水蒸汽的量[小结]:压强的改变,只有对反应物或生成物的浓度产生影响,才能影响化学反应的速率。3、温度:(1)影响结果:其它条件不变时,升高温度,化学反应的速率加快;降低温度,化学反应速率减慢。(2)注意:①一般认为温度的改变对化学反应速率的影响较大。实验测得,温度每升高10℃,化学反应速率增大为原来的2~4倍。②温度对反应速率的影响与反应物的状态无关。③若反应为可逆反应,正逆反应速率受温度改变而引起的变化倾向相同,但变
6、化的程度不同。例:下列四支试管中,过氧化氢分解的化学反应速率最大的是()试管温度过氧化氢浓度催化剂A室温(25℃)12%有B水浴加热(50℃)4%无C水浴加热(50℃)12%有D室温(25℃)4%无4、催化剂:12(1)影响结果:使用催化剂可以显著地改变化学反应的速率。(2)注意①这里的“改变”包括加快或减慢,通常把能加快反应速率的催化剂称为正催化剂,减慢反应速率的催化剂称为负催化剂。②催化剂具有选择性,即不同的反应不般有不同的催化剂。③催化剂不能改变化学反应(如:不能改变生成物的量)④如果反应是可逆反应,则
7、催化剂可同等程度地改变正逆反应的速率。[思考]:①实验室用加热分解氯酸钾的方法制氧气时,加入二氧化锰后能否提高氧气的产量?②市售的30%的双氧水中常加入少量稀HCl,请解释其原因。例:某反应在催化剂的作用下,按以下两步进行。第一步:X+Y=Z,第二步:Y+Z=M+N+X,此反应的总的化学方程式是,反应的催化剂是。[强调]:影响化学反应速率的外界因素除浓度、温度、压强、催化剂外,还有颗粒大小、光的强度等。例:下列措施是为了降低化学反应速率的是()A.食品放在冰箱中贮藏B..用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气C.
8、合成氨工业中使用催化剂D.在试管中进行铝和盐酸反应时,稍微加热三、化学反应的限度:(一)定义:1、溶解平衡:V(溶解速率)=V(结晶速率)[思考]:达到溶解平衡时,溶解过程有没有停止?溶液的浓度是否变化?2、定义:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混和物中各组分的浓度保持不变的状态,称化学平衡状态,简称化学平衡,又称反应限度。三个要点:①可逆反应②V正=V逆③平衡混合物中各物质
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