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第05课时 化学反应速率与限度
学习目标:
1.掌握化学反应速率的概念及计算方式
2.了解影响化学反应速率的因素
3.了解化学反应的限度
重点:
1.影响化学反应速率的因素
2.化学反应限度
难点:
1. 影响化学反应速率的因素
开启新世界
在化学变化的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应,以实现所期待的物质转化和能量转化还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。
一、化学反应的速率
在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的化学反应进行的快,有的化学反应进行的慢。
溶洞形成 火箭发射 钢铁生锈 水果腐败
不同的化学反应进行的快慢千差万别,快与慢是相对而言的,是一种定性的比较。在科学研究和实际应用中对化学反应进行的快慢进行定量的描述或比较时,要使用同一定义或标准下的数据。与物理学中的物体运动快慢用速率表示类似,化学反应过程进行的快慢反应速率来表示。
化学反应速率通常单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。金曲正直来表示。浓度场以为mol/L单位,时间以分(min)或秒(s)为单位,化学反应速率的单位相应为____________或______。例如某反应的反应物浓度在5分钟内由6 mol/L变成了2 mol/L,则以该物质浓度的表变化表示该反应在这段时间内的平均速率为0.8 mol/(L·min)。
对于同一个反应而言,速率之比为计量数之比。
例如3H2+N2 ⇄ 2NH3中,v(H2):v(N2):v(NH3)=3:1:2
【练习】1 在t℃,在4个均为的密闭容器中分别进行合成氨反应:3H2+N2 ⇄ 2NH3。根据在相同时间内测定的结果,判断反应进行快慢的顺序为
a.v(NH3)=0.05 mol·L—1·min—1 b.v(H2)=0.03 mol·L—1·min—1
c.v(N2)=0.02 mol·L—1·min—1 d.v(H2)=0.001 mol·L—1·min—1
A.a>c>b>d B.a>c=d>b C.a>b>c>d D.a>d>c>b
【思考】哪些因素会影响化学反应速率?
化学反应往往受反应条件的影响。例如,过氧化氢溶液在常温下分解放出氧气的速率很小,但是加入催化剂二氧化锰后分解速率增大。像这样通过改变化学反应的条件来调控化学反应速率的情况,在实际的生产和生活中常常会遇到。对于有些化学反应,我们希望其越慢越好,比如食物的,橡胶和塑料的老化,金属的腐蚀;有的则希望其快一些,如氨、硫酸等化工产品的生产。调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。
【实验】1
①温度。两只试管中分别加入5 mL 5% H2O2溶液,再滴两滴FeCl3溶液。一支试管浸入冷水中,另一只浸入热水中。观察现象。
②浓度。两只试管中分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 20% H2O2溶液,再滴两滴FeCl3溶液。观察现象
实验现象:①____________________________________________;
②_____________________________________________。
上述实验说明,其他条件不变时,温度升高,化学反应速率__________,增大反应物浓度时,化学反应速率_______________。
大量实验室时和科学研究证明:一般条件下,当其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率增大,降低反应物浓度,化学反应速率减小;升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小;催化剂可以改变化学反应速率。
【思考】还有什么会影响化学反应速率?为什么实验室有些药品我们要配成溶液使用?
对于气体的来说,在相同温,压强越大,一定质量气体的体积越小,单位体积内气体分子数越_____。增大压强或减小容器容积,相当于增大了反应物的__________,化学反应速率__________;减小压强或增大容器容积,相当于减小了反应物浓度,化学反应速率__________。因此,外在,日常生活和化学实验中,我们细心的观察和思考。还会发现更多影响化学反应速率的因素。
总结:影响化学反应速率的因素有温度,反应物浓度,反应物接触面积,是否使用催化剂,气体反应时压强也是速率影响因素之一,当气体反应体系中存在纯固体或纯液体时,不影响速率。。
【练习】2 反应C(s)+H2O(g) ⇄ CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能够引起反应速率增大的是
A.增加C(s)的量
B.保持压强不变,充入Ar使容器容积增大
C.保持容器容积不变,充入Ar使体系压强增大
D.将容器的容积缩小一半
二、化学反应的限度
化学反应