化学②必修2.3《化学反应的速率和限度》PPT课件PPT推荐.ppt
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,v(NO)=0.002mol/Ls,v(O2)=0.0025mol/Ls,v(NH3)=0.002mol/Ls,化学反应速率的特点一,同一反应,可用不同物质在单位时间内浓度的变化来表示,但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。
用不同物质在单位时间内浓度变化表示时,速率比等于方程式中的化学计量数之比。
均取正值,且是某一段时间内的平均速率。
练习,向一个容积为1L的密闭容器中放入2moLSO2和1moLO2,在一定条件下反应,2S末,测得容器内有0.8moLSO2,求2S内SO2,O2,SO3的反应速率和反应速率比.,练习2,在一定条件下,mA+nB=pC的反应中,各物质的化学反应速率为V(A)=amolL-1s-1,V(B)=a/2molL-1s-1,V(C)=amolL-1s-1,则该反应的化学方程式是。
2A+B=2C,练习,则该反应速率的快慢顺序为:
反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为:
(1)(A)=0.3mol/(Ls),
(2)(B)=0.6mol/(Ls),(3)(C)=0.4mol/(Ls),(4)(D)=0.45mol/(Ls),
(1)(4)
(2)=(3),反思:
比较反应的快慢,应取同一参照物,在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相同)的下列金属与足量1mol/L盐酸反应时,速率最快的是A镁B铝C钠D铁,二、影响化学反应速率的因素,化学反应速率是由反应物的性质决定的;
内因是主要因素,外因因素:
实验25,产生气泡速率增大,带火星火柴复燃,升高温度,反应速率增大,有气泡冒出,产生气泡速率减小,降低温度,反应速率减小,规律:
当其它条件不变时,升高温度,化学反应速率增大。
降低温度,化学反应速率减小。
实验测得,温度每升高10度,化学反应速率通常增大原来的24倍。
注意:
温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。
(1)温度对化学反应速率的影响,实验26,气泡冒出速率增大,气泡冒出速率增大,有气泡冒出,较慢,MnO2能加快反应速率,FeCl3能加快反应速率,无催化剂反应较慢,外因因素:
规律:
催化剂能改变化学反应的速率。
有的催化剂能加快化学反应的速率,叫正催化剂;
有的催化剂能减慢化学反应速率,叫负催化剂。
在实践中,如没有特殊说明,凡说催化剂都是指正催化剂。
催化剂中毒:
催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏,这种现象叫催化剂中毒。
催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用,不同的催化剂对温度的要求不一样。
(2)催化剂对化学反应速率的影响,规律:
当其它条件不变时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大。
减小反应物的浓度,化学反应速率减慢。
(3)浓度对化学反应速率的影响,规律:
当其它条件不变时,增大固体反应物的表面积,化学反应速率增大。
减小固体反应物的表面积,化学反应速率减慢。
(4)固体反应物的表面积对化学反应速率的影响,(5)其他条件对化学反应速率的影响,练习:
1、在2L的密闭容器中,发生下列反应:
3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。
若最初加入的A和B都是4mol,在前10sA的平均反应速率为0.12mol/(Ls),则10s时,容器中B的物质的量为。
3.2mol,某温度时在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
由图中数据分析:
1、反应开始2min内的X、Y、Z的化学反应速率2、该反应的化学方程式为:
_。
把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气的速率变化如图,分析其原因:
为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率,一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况,绘制如图曲线。
请分析讨论以下问题。
(1)在0t1、t1t2、t2t3各相同的时间段里,反应速率最大的是_时间段,收集到气体最多的是_时间段。
(2)试分析三个时间段里,反应速率不同的可能原因(该反应是放热反应)。
(3)在t4后,为什么收集到的气体的体积不再增加?
开始时C(H+)大,该反应的反应速率大;
t1t2由于反应放热温度升高,所以速率迅速增大;
最后是因为C(H+)减小了,反应速率减慢.,练习:
在25时,向100mL含HCl14.6g的盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况),之后反应又进行了4s,铁粉全溶解。
若不考虑体积变化,则:
(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为;
(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为;
(3)前2s与后4s比较,反应速率较快,其原因可能是。
0.25mol/Ls,0.25mol/Ls,前2s,前2s时段盐酸浓度比后4s时段大,思考?
我们知道在化学反应中,反应物之间是按照化学方程式中的系数比进行反应的,那么,在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢?
氯水是氯气的水溶液,氯气能与水反应,而且这是一个可逆反应。
请大家回忆氯水中含有哪些微粒。
氯水的成份:
分子:
Cl2、HClO、H2O离子:
H+、Cl-、ClO-等,什么叫做可逆反应?
在同一条件下,既向正反应方向进行,同时又向逆反应方向进行的反应.,典型的可逆反应有:
启示:
化学反应是有限度的,有些能进行地较彻底,有些反应是不彻底的,甚至是可逆的。
N2+H2NH3,在一固定容积的密闭容器里,加1molN2和3molH2(合适催化剂),能发生什么反应?
(1)开始时c(N2)、c(H2)大,c(NH3)=0,开始阶段有什么特征?
只有正反应,v(逆)=0,N2+H2NH3,
(2)瞬间后c(N2)、c(H2)变小,c(NH3)0,瞬间过后有什么特征?
正逆反应都进行,v(逆)0,v(正)v(逆),(3)c(N2)、c(H2)逐渐变小,c(NH3)逐渐增大,三种物质的浓度达到一个特定值。
一定时间段内有什么特征?
v(正)=v(逆)0,N2+H2NH3,由于v(正)=v(逆)0,虽然正、逆反应都在进行,但各种物质的百分含量、浓度都不会发生变化.,从外表上看,反应好象“停止”。
可逆反应的这种特殊状态就是我们今天要研究的化学平衡状态。
(1)0t1:
v(正)v(逆),
(2)t1:
v(正)=v(逆),平衡状态,交流与讨论,1、定义,在一定条件下的可逆反应中,当正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
前提(适用范围):
可逆反应,内在本质:
v(正)=v(逆)0,外在标志:
反应混合物中各组分的浓度保持不变,化学平衡状态,2、化学平衡状态的特征,()动:
动态平衡(v(正)=v(逆)0),
(2)等:
v(正)=v(逆),()定:
反应混合物中各组分的浓度保持定,各组分的含量保持不变。
()变:
条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。
()逆,此条件下进行到什么时候达到了这个反应的限度?
此时的反应是否停止了?
此时为何3种物质的浓度保持不变?
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O22SO3,练习可逆反应达到平衡的重要特征()A.反应停止了B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等D.正、逆反应的速率相等,D,对于可逆反应MNQ达到平衡状态时,下列说法正确的是(),A.M、N、Q三种物质的浓度一定相等B.M、N全部变成了QC.M、N、Q的浓度都保持不变D.反应已经停止,C,下列说法可以证明反应N2+3H22NH3已达平衡状态的是()A.1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B.1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C.1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D.1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成,A、C,随堂练习,在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.A的生成速率与C分解的速率相等B.单位时间内生成nmolA,同时生3nmolBC.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:
3:
2,C,14CO2+CCO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有。
14CO2、14C、14CO,3、化学平衡状态的判定,对于可逆反应mA(g)nB(g)+pC(g)在一定条件下达到平衡状态有以下几个标志,
(1)A的生成速率和分解速率相等,
(2)单位时间生成nmolB和pmolC的同时,生成mmolA,(3)A、B、C的物质的量不再改变,(4)A、B、C的浓度不再改变,(5)A、B、C的百分含量不再改变,练习:
在密闭容器中充入4molHI,在一定温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)达到平衡时,有30%的HI分解,则平衡时混合气体中氢气的物质的量为多少,混合气体总物质的量为多少?
化学平衡计算的一般步骤:
“三步曲”,1.写出有关平衡的化学方程式,2.找出各物质的起始量转化量平衡量,3根据已知条件列式,反应物的转化率,在合成氨工业中,由amol氮气,bmol氢气混合反应达到平衡,有cmol氨气生成,则氨气在反应混合物中所占的体积分数为多少。
c/(a+b-c)100%,定义:
可逆反应中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡建立过程叫做化学平衡的移动。
V正V逆,V正=V逆0,条件改变,平衡1不平衡平衡2,建立新平衡,破坏旧平衡,V正=V逆0,一定时间,影响化学平衡的条件一、化学平衡的移动,V正V逆平衡向正反应方向移动,V正=V逆平衡不移动,V正V逆平衡向逆反应方向移动,探究实验1FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,(黄色)(无色)(红色)(无色),现象:
向第一支试管里加入几滴FeCl3溶液,颜色加深。
向第二支试管里加入几滴KSCN溶液,颜色加深。
1、浓度对化学平衡的影响,1、浓度对化学平衡的影响,分析,t1,t2,t3,应用,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;
增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;
结论,在生产上,往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用。
2SO2+O22SO3,增大反应物的浓度对化学平衡的影响,【思考练习】,1、Fe(NO3)2溶液呈浅绿色,其中存在着下列平衡:
Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+往该溶液中滴加盐酸,发生的变化()(A)平衡向逆反应方向移动(B)平衡向正反应方向移动(C)溶液由浅绿色变成黄色(D)Fe2+物质的量增大,AD,2、温度对化学平衡的影响,结论:
其它条件不变的情况下,温度升高,平衡向吸热反应方向移动;
温度降低,平衡向放热反应方向移动。
催化剂对化学平衡无影响,催化剂同等程度的加快或减慢正、逆反应速率(V正=V逆);
对化学平衡无影响。
t时间,(b),催化剂能缩短平衡到达的时间,合成氨反应3H2+N22NH3(放热反应),原平衡体系的温度为50,现将体系置于100的环境中,问:
(1)平衡向何方向移动?
(2)达平衡后体系温度范围为多少?
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