1、 1一、化学反应速率1、定义：用单位时间内 反应物 物浓度的 减少量 或 生成物 物浓度的 增加量 来表示。2、计算公式： v C / t 单位: mol/(Ls ) mol/(Lmin) mol/(Lh)注意：（1）现表示的化学反应速率是平均 速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须注明物质。（2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。（3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。例如： 2A(g)+3B (g) C(g)+4D(g) (A):(B):(C):(D) = 2：3：1：4 【例 1】 某一反应物的初始浓度是 2 摩尔/升，经
2、过两分钟的反应，它的浓度变成了 1.6 摩尔/升，求该反应的反应速率。 0.2 mol/(Lmin) 【例 2】 在一定条件下 N2 + 3H2 2NH3 的反应中，起始 C(N2) 为 2mol/L，C(H 2)为5mol/L， 反应到 2 分钟时，测得 C(NH 3 )为 0.4mol/L.(1)分别用 N2 、 H 2、 NH 3 表示反应速率。 V(N2) = 0.1 mol/(Lmin) ；V(H 2)= 0.3 mol/(Lmin) ；V(NH3)= 0.2 mol/(Lmin) 。(2)反应到 2 分钟时 C(N2) 为_ _， C(H 2)_ 。【例 3】某温度时，2L 容器中
3、 X、Y 、Z 三种物质的量随时间的变化如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 3X +Y = 2Z ；反应开始至 2min ，Z 的平均反应速率为 ：0.05 mol/(Lmin)【例 4】 在 2A + B = 3C + 4D 的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是-（ B ）A. V(A) = 0.5 mol/(Ls) B. V(B) = 0.3 mol/(Ls)C. V(C) = 0.8 mol/(Ls) D. V(D) = 1 mol/(Ls)【总结】 对于同一反应 ，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比 较 。23影响化学反
4、应速率的因素内因：由参加反应的物质的性质决定。影响反应速率的因素有 外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以 增大 反应速率。注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或 “气体的浓度” ；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越 快 。【例题 5】在温度不变时，恒容的容器中进行反应 H2 2H；H0，若反应浓度由0.1mol/L 降到 0.06mol/L 需要 20s，那么由 0.06mol/L 降到 0.036mol/L，所需时间为-（ C ）A.10s B.12s C.大
5、于 12s D.小于 12s（2）温度：其它条件不变时，升高温度可以 增大 反应速率；降低温度可以 减小 反应速率。【实验 25】在两支大小相同的试管中各装入 23mL 约 5%的 H2O2溶液，分别加入 12滴1molL1 的 FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将一支放入盛有 5左右冷水的烧杯中，另将一支放入盛有 40左右热水的烧杯中，观察现象并对比。待放热水烧杯中的试管里出现大量气泡时，用带火星的火柴梗检验放出的气体。例 6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 H2 的生成速率 v 随时间 t 的变化关系如图， 其中 0 t1速率变化的原因是 反应放热，温度升
6、高时速率加快 ；t1t 2速率变化的原因是 盐酸浓度变稀世反应速率减小 。现 象 结 论热 水 中 产生大量气泡 升高温度反应速率加快常 温 产生气泡冷 水 中 产生少量气泡 降低温度反应速率减慢3（3）压强：对于有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以 增大 反应速率；减小压强，可以 减小 化学反应速率。解释：在温度、气体的物质的量不变时，增大压强，必缩小容器引起气体的浓度增大，所以，反应速率加快。（4）催化剂：选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。“催化剂”：能 改变 反应速率，而在反应前后本身的 组成 和 化学 性质不发生变化。【实验 26】在 3 支大小相同的试管中各装入
7、 23mL 约 5%的 H2O2 溶液，再向其中两支试管中分别加入少量 MnO2 粉末、12 滴 1molL1 FeCl3 溶液。对比观察。现 象 结 论加入 MnO2 产生大量气泡 MnO2 加快 H2O2 分解速率加入 FeCl3 溶液 产生大量气泡 FeCl3 加快 H2O2 分解速率不加其它试剂 产生少量气泡 无催化剂时缓慢分解（5）其他：如：固体的表面积（颗粒度） 、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。（6）惰性气体对反应速率的影响：恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体） ，容器 P 增大，但各物质 C 不变，v 不变。恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体） ，容器 V
8、增大，各物质 C 减小，v 减小。第 3 节 化学反应的速率和限度（第 2 课时）二、化学反应的限度（一）可逆反应：1、定义：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的反应2、特点：（1）向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存，两个化学反应构成了一个对立的统一体。（2）符号：“ ”号（3）通常从左向右的反应称为 正 反应，从右向左的反应称为 逆 反应；（4）在反应体系中，与化学反应有关的各种物质浓度 均不能为零 。4（二）化学反应限度1、定义：. 当一个 可逆 反应进行到正向反应速率与逆向反应速率 相等 时，反应物和生成物的浓度_ 不再改变_，达到表 面上静止 的一种“
9、_状态_” ，这就是这个反应所能达到的限度；此时这个状态就叫做 化学平衡 状态。反 应 开始： 正 逆 反应过程中： 正 逐渐 减小 ， 逆 逐渐 增大 ；反应物浓度 减小 ，生成物浓度 增大 ；平 衡 时： 正 = 逆 ；各组分的浓度不再 变化。2.化学平衡的特征：等： 正 逆 ；定：各组分的 浓度 一定 ； 动： 动态 平衡 。 变：如果外界条件的改变，原有的化学平衡状态将被破坏，平衡发生移动。【例 1】 在可逆反应体系 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入 18O2 后，哪些物质中会含有 18O？答：SO 2 、O 2 、SO 3 中均含有 18O 。3.影响化学平衡的条件：（
10、催化剂不影响化学平衡）（1）浓度：增大反应物的浓度或减少生成物的浓度 ，平衡向 正 反应方向移动；减少反应物的浓度或增大生成物的浓度 ，平衡向 逆 反应方向移动。（2）温度：升高温度平衡向 吸热 反应方向移动；降低温度平衡向 放热 反应方向移动。（3）压强：（只对于有气体参加且反应前后气体总体积发生变化的反应）增大压强平衡向 气体总体积缩小 的方向移动 ；减小压强平衡向 气体总体积增大 的方向移动 。第 5 页（共 11 页）（三）化学反应条件的控制促进有利的化学反应：提高反应物的转化率即原料的利率、加快在生产和生活中 反应速率等。抑制有害的化学反应：减慢速率、减少或消除有害物质的产生，控制副
11、反应的发生等这就涉及到反应条件的控制。通过控制反应条件，可以改变反应速率（加快或减慢）；也可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，使可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行。【应用】工业上合成氨的生产中：既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。二者兼顾，通过控制反应器的温度和压强，使反应既快又能达到较大的限度。5合成氨的反应： N 2 3H 2 催 化 剂 高 温 高 压 2NH3反 应 特 点：正反应是放热反应、气体总体积缩小的反应控 制 条 件:速 率 快：高温有利（1）温度 生产中二者兼顾，选择适宜的温度（约 500）反应限度: 低温有利 速 率 快：高压有利（2）压强 生产中采用中压
12、法（2050Mpa）反应限度：高压有力（3）催化剂：还原铁粉为主体的多成分催化剂。【随堂练习】1、高温高压催化剂条件下，3mol 氢气和 1mol 氨气置于密闭容器中反应能够得到 2mol 氨气吗？为什么？答：不能。因为该反应是可逆反应。2.对于达到平衡的可逆反应：N 2 3H2 2NH3 （正反应为放热） ，下列叙述中正确的是-（ C ）A.反应物和生成物的浓度相等 B.增大压强不利于氨的合成C.反应物和生成物的浓度不再变化 D.降低温度，平衡混合物里氨的浓度减小3.下列反应达到平衡后，加压或降温都能使平衡向正反应方向移动的是-（ D ）A. C(s) H 2O(g) CO(g) H 2(g
13、) 正反应吸热 B. CO2(g) H 2(g) CO(g) H 2O(g) 正反应放热 C. 2H2O(g) 2H2(g) O 2(g) 正反应吸热 D. N2(g) 3H 2(g) 2NH3(g) 正反应放热 6.在一定条件下，可逆反应 2SO 2(g) O 2(g) 2SO3(g)（正反应放热）达到平衡后，若使平衡向正反应方向移动，可采取的措施是-（BC ）A.升高温度 B.增大 SO2的浓度 C.增大压强 D.使用催化剂【知识拓展】判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡各物质的质量或
14、各物质质量分数一定 平衡各气体的体积或体积分数一定 平衡混合物体系中各成分的含量总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m molA，即 V(正) =V(逆) 平衡正、逆反应 在单位时间内消耗了 n molB 同时消耗了 p molC，则 V(正) =V(逆) 平衡6V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V (正) 不一定等于 V(逆) 不一定平衡速率的关系 在单位时间内生成 n molB，同时消耗了 q molD，因均指V(逆)不一定平衡m+np+q 时，总压力一定（其他条件一定） 平衡压强m+n=p+q 时，总压力一定（其他条件一定） 不一定平衡Mr 一定时，只有当 m+np+q 时 平衡混合气体平均相对分子质量 MrMr 一定时，但 m+n=p+q 时 不一定平衡温度 任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变） 平衡体系的密度 密度一定 不一定平衡其他 如体系颜色不再变化等（平衡体系中有带颜色气体参加） 平衡
