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高一化学必修2化学反应速率与限度

(3)在t4后,为什么收集到的气体的体积不再增加?
练习:在25℃时,向100mL含HCl 14.6g 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 0.25mol/L·s ;
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?
反应物的转化率
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
对于可逆反应M+N
Q达到平衡状态时,
下列说法正确的是( C)
A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B. M、N全部变成了Q C. M、N、Q的浓度都保持不变 D. 反应已经停止
随堂练习
下列说法可以证明反应N2+3H2
2NH3
已达平衡状态的是 ( A、C )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成
§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。
Cl2 能 与H2O发生可逆反应:
Cl2 + H2O
HClO + HCl
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.
一定时间段内有什么特征?
(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。
N2 + H2
NH3
v(正)= v(逆) ≠0
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.
从宏观上看,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。
(4)固体反应物的表面积 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。
(5)压强对化学反应速率的影响
有气体参加或生成的反应,增大压强速率增 加,减小压强,速率减小。但如果反应体系 中没有气体,则压强改变几乎对速率没有影 响。
H2 + I2
正反应 逆反应
典型的可逆反应有:
催化剂
N2+3H2
2NH3
高温高压
SO2 +H2O
H2SO3
2HI
2SO2+O2
催化剂 高温
2SO3
NH3 +H2O
NH3 ·H2O
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。
在一固定容积的密闭容器里,加1molN2和 3mol H2 (合适催化剂),能发生什么反应?
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。
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)=amol·L-1·s-1, V(B)=a/2mol·L-1·s-1, V(C)=amol·L-1·s-1,
催化剂对化学平衡移动无影响
V


V′逆
V正
V正′
V逆
0
(b)
t时间
❖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。
❖催化剂能缩短平衡到达的时间
练习:
在密闭容器中充入4mol HI,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
(1)在0~t1、t1~t2、t2~t3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)。
⑵开始时C(H+)大,该反应的反应速 率大; t1—t2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.
试剂
反应较慢
(2)催化剂对化学反应速率的影响
• 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。
(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。
计算式:
V ΔC C反应前-C反应后
t
t
练习巩固
在 N2 + 3H2
2 NH3反应中,自开
始至2秒,氨的浓度由0变为0. 6 mol/L,则
以氨气表示的化学反应速率是多少?
v
(NH3)
=
△c (NH3) △t
(0. 6 – 0 )mol/L =
2s = 0.3mol/(L·s)
例题:反应4NH3+5O2
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,同时生成3nmolB C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数比为1:3:2
3、化学平衡状态的判定
对于可逆反应m A(g) n B(g) + p C(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n mol B和p mol C的同时,生成m mol A (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
则该反应的化学方程式是 2A+B。=2C
练习 反应 A + 3B = 2C + 2D 在四种不同条 件下的反应速率为:
(1)ν(A)=0.3mol/(L·s ) (2) ν(B)=0.6mol/(L·s) (3) ν(C)=0.4mol/(L·s) (4) ν(D)=0.45mol/(L·s) 则该反应速率的快慢顺序为: (1)>(4)>(2)=(3)
高温
N2 + 3 H2 催化剂
2NH3
开始阶段有什么特征?
(1)开始时c(N2) 、c(H2)大, c(NH3) =0
N2 + H2
NH3
只有正反应,v(逆)=0
瞬间过后有什么特征?
(2)瞬间后c(N2) 、c(H2 )变小 , c(NH3)≠0
N2 + H2
NH3
正逆反应都进行,v(逆) ≠0,v(正)> v(逆)
4NO+6H2O 在5
升的密闭容器中进行,30秒后,NO 的物质
的量增加了0.3mol,此反应的平均反应速率
用NO来表示为多少? v(NO)=0.002mol/(L·s)
问题1:若用O2的浓度变化来表示此பைடு நூலகம்应速 率是多少? 若用NH3 来表示呢?
v(O2)=0.0025mol/(L·s) v(NH3)=0.002mol/(L·s)
• 实验测得,温度每升高10度,化学反应 速率通常增大原来的2~4倍。
• 注意:温度对反应速率的影响不受反应 物状态的限制。
外因因素: 实验:过氧化氢分解(催化剂的影响)
现象
结论
加入MnO2 气泡冒出速率增大 MnO2能加快 反应速率
加入FeCl3 气泡冒出速率增大
FeCl3能加快 反应速率
不加其他 有气泡冒出,较慢 无催化剂
(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率
为 0.25mol/L·s

(3)前2s与后4s比较,反应速率 前2s

快,其原因可能 前2s时段盐酸浓。度比后4s时段大
第二章化学反应与能量
第二节 化学反应的 速率和限度
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?
问题2:此反应化学反应速率用不同物质表 示为什么数值不同?数值上有何规律?
化学反应速率的特点—
①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。
②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系数比
③均取正值,且是某一段时间内的平均 速率。
B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂
C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂
D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成
1平4C衡O混2 +合物C 中含14CC的O粒,子达有到14化CO学2、平1衡4C后、,。14CO
在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)
达到平衡的标志是( C )
的条件下建立新的平衡。
某温度和压强下的密闭容器中,2SO2+O2 催化剂 2SO3

时间
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