【思考与交流】 在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？
食物腐败
离子反应
塑料老化
溶洞形成
炸药爆炸
金属锈蚀
图 2 — 17 快慢差别很大的化学反应
瞬间完成
以天计与温度关系甚大
以年月计
以万年计极其缓慢
塑料老化——以年计
离子反应——以秒计
50年前,故宫太和殿栏杆上雕刻着精美浮雕花纹还清晰可见,现在却大多是模糊不清,部分已成了光板，造成这些灾难的元凶是什么呢？为什么几百年腐蚀很慢，而近几十年腐蚀却变快了呢？
这就涉及到化学反应的快慢问题
飞机上煤油爆炸是一个进行得非常快速的反应，爆炸和撞击足以爆发了911人间特大悲剧。
HCl＋NaOH＝NaCl＋H2O
千分之一秒即完成
H2＋Cl2＝2HCl
百分之一秒即完成
救心丹
几分钟见效
煤、石油等化石燃料的形成
几千万年以上
反应的快慢与我们的生活、学习、科研、环境、生产等关系很密切，有利的反应通常适当快一些好，有害的反应则越慢越好。
怎样比较和判断反应的快慢？
请思考：
① 冒气泡快慢
② 颜色变化
③ 固体量减少
④ 浑浊程度
⑤ 温度变化等
可以从实验现象来比较和判断（定性描述）
一、化学反应的速率
第三节 化学反应的速率和限度
研究反应的快慢
⊙定量描述
⊙定性描述
很快、较快、较慢、很慢
物理学中描述物体运动的快慢用“速度”来表示
化学反应进行的快慢用“化学反应速率”来表示
研究反应的快慢
迁移
1. 定义：用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
V ＝
△c
△t
3. 单位：
mol/(L•min) 或 mol/(L•s)
2. 公式：
△t＝ △c/ V
△c ＝ V ·△t
例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，10秒后，NO 的物质的量增加了4mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？
问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少 若用NH3 来表示呢?
问题2：此反应的化学反应速率用不同的物质表示时数值上是否相同？数值上有何规律？有何应用？
v(NO)=0.08mol/（L·s）
v(O2)=0.1mol/（L·s）
v(NH3)=0.08mol/（L·s）
如：某反应的反应物浓度在5min内由6mol/L变成了2mol/L，则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为＿＿。
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
0.08mol/（L·s）
0.1mol/（L·s）：
0.08mol/（L·s）：
注意：
（4）由于固体和纯液体的浓度在反应中不发生变化，所以一般不用来研究化学反应速率（而用气体或溶液的反应速率来表示）。
（2）表示指定时间内的平均反应速率
（3）反应速率要指明具体的物质并取正值
（1）反应速率之比等于其化学计量数之比
有哪些因素能够影响化学反应的速率呢？
4. 影响化学反应速率的因素
（1）内因（决定作用）：
（2）外因（外界条件）：
反应物的结构和性质（无法改变）
实验2-5
在2支大小相同的试管中，装入2-3mL约5%的H2O2溶液，分别滴入1-2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；另一支试管放入盛有40℃左右热水的烧杯中，观察现象并进行对比。待放入热水烧杯中的试管里出现大量气泡时，用带火星的木柴梗检验放出的气体。
4. 影响化学反应速率的因素
实验 2－5
溶液中产生气泡的速率很快，带火星的木柴梗复燃
温度越高，化学反应速率越快，有O2产生
溶液中有气泡产生，且速率较快
溶液中产生气泡的速率较慢
温度越低，化学反应速率越慢
化学方程式：2H2O2=== 2H2O + O2↑
FeCl3
常温条件下，化学反应速率还算较快
※ 在其它条件不变时，升高反应体系的 温度，可以加快化学反应速率；
＝（2-4)
10
T2-T1
V1
V2
大量实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。
在3支大小相同的试管中各装入2-3 mL5%的H2O2溶液，再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。对比观察现象。
实验2-6
实验2－6
立即有大量气泡产生
有大量气泡产生
溶液中有少量气泡出现
不用催化剂，化学反应速率很小
※ 在其它条件不变时，催化剂通常可以加快化学反应速率；不同催化剂对同一个反应的催化能力不同。
补充实验
实验步骤：
在2支试管里分别加入黄豆粒大小的Na2CO3粉末，在其中一支试管里滴入2mL3mol/L的HCl，另外一支试管里滴入2mL1mol/L的HCl，对比观察现象，将你看到的现象记录下来。
补充实验
化学反应方程式为：
Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+2H2O +CO2↑
产生气泡速度快
产生气泡速度慢
浓度大
反应速率快
浓度小
反应速率慢
※在其他条件不变时，增大反应物的浓度， 可以加快化学反应速率
压 强
对于有气体参加的化学反应，增大压强（反应物的浓度增大）可以加快化学反应速率。
↘
影响化学反应速率的外界因素除了温度、催化剂、浓度外，还有没有其他的因素呢？
请看下面的例子：
增大反应物的接触面积，可以加快化学反应速率
烧火煮饭，先将木柴劈小。
⒈为什么要将食物存放在温度低的地方（如电冰箱）？
温度越低，化学反应速率越小， 低温下食物腐败速率大大降低，不易变质。
⒉实验时，通常要将两种块状或颗粒粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？
固体研细后，固体表面积增加，增大了反应物之间的接触面积，可以提高化学反应速率。
思考与交流
⒊人们常把固体试剂溶于水配成溶液再进行化学实验，原因是什么？
溶液中溶质以分子或离子形式存在，且分布均匀，使反应物分子或离子间直接接触的机会极大地增加，可以大大提高反应速率。
⒋实验室常用约30％左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变少（锌粒有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来。原因是什么？
增大反应物的浓度，使反应物之间接触的机会增大，加快化学反应速率。
4、影响化学反应速率的因素
浓 度：
温 度：
催化剂：
浓度越大，反应速率越快
温度越高，反应速率越快
催化剂一般加快反应速率
从上面的实验和事例可以看出：
温度、固体颗粒的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂、压强、光照、电磁波、超声波、溶剂的性质等都可以对化学反应的速率产生影响，人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
神奇的催化剂 P49
催化剂能极大地改变化学反应速率，而自身的
组成、化学性质和质量在反应前后不发生
变化。
思考与交流2：你能说出催化剂对化学反应进行快慢的影响在生活中、生产中和化学实验中有什么例子、应用吗？
1.煤碳炉用的煤球
2.酿酒
思考与交流1：催化剂有什么特性？
高效性 选择性(专一性)
3.加酶洗衣粉
4.食物的消化吸收
科学视野
煤球中混入粘土，据说既可使煤渣透气，而使煤充分燃烧，又可作为煤燃烧的催化剂。
根据煤炭的质量和发热值，加入5～30％的粘土，0～10％的自来水
图 2-18 净化汽车尾气的催化剂和载体
煤油的燃烧、爆炸可以控制吗？
同样是煤油，因反应快慢不同，我们看到的是这样的场景：
煤 油 炉 取 暖
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计量关系进行反应的，那么，一个化学反应在实际进行时，反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢？
难溶
二、化学反应的限度
图2—19 炼铁高炉
科学史话
高炉的高度增加了，为什么炉气中CO的比例没发生变化呢？
加高
实验2-7
1、向CaCl2溶液中滴加Na2SO4溶液，直到不再产生沉淀为止。
2、取上层清液，滴加Na2CO3溶液
溶液中的Ca2+是否已经完全沉淀？
仍能看到产生沉淀，说明溶液中的Ca2+并没有完全沉淀。
微溶，溶液中仍有少量Ca2+
CaSO4 = Ca2+ + SO42-
可见，不少化学反应都不能完全进行，对于可逆反应，这种现象犹为明显：
典型的可逆反应有:
1.可逆反应
在同一条件下,既能向正反应方向进行,
同时又能向逆反应方向进行的反应.
（1）定义
（2）特点：
反应物不能完全转化为生成物，即可逆反应有一定的限度，反应物和生成物共存于同一体系中。
①同时性
②同条件
③可逆性
④普遍性
思考与交流
p51
条件不同，它们都不是可逆反应。
⌒
V进水
V出水
→
→
﹏
﹏
﹏
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—

一定条件下，在一固定的密闭容器中加入1moLN2和3moLH2会发生怎样的反应呢？
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
迁移
(1) 0~t1：v(正)>v(逆)
(2) t1：v(正)=v(逆)
→ 平衡状态
图2—20
正反应 ： N2 +3H2 →2NH3
逆反应 ： 2NH3 → N2 +3H2
2.反应所能达到的限度——化学平衡￣
在一定条件下，当一个可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为 “化学平衡状态”，简称化学平衡。是该可逆反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。
（1）定义
（3）主要特征
（2）适用对象
可逆反应
①逆：研究对象---可逆反应
②等：v(正)= v(逆)
④定：反应混合物中各组分的浓度保持不变（一定），各组分的含量保持不变。
③动：动态平衡（v(正)= v(逆) ≠0）
⑤变：当条件发生变化时，反应所能达到的限度随之发生变化。原化学平衡被破坏，直至在新的条件下建立新的平衡为止。 化学平衡是一定条件下的平衡。
改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
⑥同：对于一个特定的可逆反应,如果条件相同，不管采取何种方式和途径进行最终都能达到相同的平衡状态。 化学平衡与反应途径无关
1mol
3mol
2mol
0mol
0.5mol
1.5mol
+0.5mol
+1.5mol
0mol
0mol
1mol
化学平衡是一定条件下的平衡
※ 改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
标志（宏观）——定 反应混合物中各组分的 ● 浓度保持不变
实质（微观）——等 ν（正）=ν（逆）
① V正=V逆
（4）判断一定条件下，可逆反应是否达到化学平衡状态的方法和依据
③ 混合体系中各组分浓度、物质的量、气体压强(反应前后体积发生变化)、质量分数等等不变
② 混合体系中各组分的含量不变
直接
间接
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M＋N Q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Q
C. 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+3H2 2NH3
已达平衡状态的是 ( )
A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H－H键形成
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
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
C
14CO2 + C 2CO，达到化学平衡后，
平衡混合物中含14C的粒子有 。
14CO2、14C、14CO
※ 对于有利的反应：促进
设法加快反应速率以提高生产或工作效率；
※ 对于有害的反应：抑制
减缓反应速率；
设法促进反应的完成程度以提高原料的利用率或转化率。
三、化学反应条件的控制
减少甚至消除有害物质的产生，控制副反应的发生；
思考与交流
（1）
1. 燃料充分燃烧的意义
我们目前使用得最多的燃料是煤、石油、天然气等，它们都是由古代动植物遗体埋在地层下，并在地壳中经过一系列非常复杂的变化而逐渐形成的。因此，它们被称为化石燃料。这些燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源，用一些就会减少一些，最终会枯竭。因此，如何来控制燃烧反应，使燃料充分燃烧，这对于节约能源，提高燃料的利用率非常重要。
煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且煤中所含的硫在燃烧时会生成SO2，这是导致形成酸雨的主要原因之一。因此，发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭利用率，已成为我国乃至国际上的一项重要研究课题。
煤的气化和液化是高效、清洁地利用煤炭的重要途径。煤经过处理后，除了可以得到气体燃料外，还可以得到液体燃料，如甲醇等。
固体煤经处理变为气体或液体燃料后，不仅在燃 烧时可以大大减少SO2和烟尘对大气造成的污染，而且燃烧效率高，也便于输送。
燃料燃烧时，如果燃烧不完全，不仅使燃料燃烧产生的热量减少，浪费资源，而且还会产生大量的CO等有毒有害物质。这些CO及燃烧不完全的固体小颗粒等随烟气排出后，会污染空气，危害人体健康。
一是燃烧时要有足够多的空气； 二是燃烧时与空气要有足够大的接触面积
3. 燃料充分燃烧的条件
2. 燃料不充分燃烧的危害
※ 虽然燃烧需要足量的空气，但空气的通入量也要控制适当，否则，过量的空气会带走部分热量，同样会造成浪费（固体燃料粉碎，液体燃料雾化）。
如何提高煤的燃烧效率？
4、如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？
3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
2、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？
1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？
三、化学反应条件的控制
1、粉碎固体原料，以增大其与氧气的接触面，加快反应速率，同时可以提高原料的利用率；
2、空气过量有利于煤的充分燃烧，提高煤的利用率；
3、炉膛应该用隔热、耐高温材料，减少热量的损失；
4、废气中的热量可以加以利用，避免浪费。

1.加热使反应速率增大，…….
2.减缓或抑制橡胶与塑料老化的速率，延长使用寿命。
3. 隔绝空气和水分，防止金属与之反应。
思考与交流
4. 使林木与火源脱离接触，防止火势扩大，以利灭火。
5. 硅胶可以吸收水分，防止食品、药品受潮变质。

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

想你的时候有些幸福，幸福得有些难过,一个人的时候不是不想你，只是怕想你 ，想多了，头会痛，想明白了，心会痛 。一个人的时候不是不寂寞，但比寂寞更难忍受的是思念。其实等待也是一种幸福，至少还可以等待！
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1
FeCl3 + 3 KSCN Fe(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。
增大反应物的浓度对化学平衡的影响
增大反应物浓度
结论：增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动。
增大生成物浓度
结论：增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。
思考：如果增大生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？
减小生成物浓度
结论：减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动。
思考：如果减小生成物的浓度，化学平衡向什么方向移动？
减小反应物浓度
结论：减小生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。
思考：如果减小反应物的浓度，化学平衡向什么方向移动？
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