苏教版一轮复习讲练-化学反应速率、化学反应的方向和反应限度

化学反应速率、化学反应的方向和反应限度

一、化学反应速率

1．化学反应速率的概念：用单位时间里反应物浓度的__________或生成物浓度的__________来表示。

2．同一反应里用不同物质的浓度变化来表示反应速率时，其数值________________，故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是相同的，均表示该化学反应的快慢。3．同一反应里，各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中对应的__________________之比，也等于同一时间内有关物质浓度变化之比。减小增加并不相同化学计量数

二、影响化学反应速率的外界条件

1．浓度：对气体参加的反应或在溶液中进行的反应产生影响，在其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率__________，减小反应物的浓度，化学反应速率__________。2．压强：对有气体参加的化学反应而言，在温度一定时，对一定量气体，增大压强就会缩小容器的体积，从而使气体浓度增大，化学反应速率__________。若减小压强，气体体积扩大，气体浓度缩小，化学反应速率__________。减小加快减慢加快

3．温度：温度升高，分子运动速率__________，化学反应速率__________，一般地说，温度每升高10℃，反应速率增大到原来的__________倍。升高温度，无论是吸热反应还是放热反应，速率都__________4．催化剂：催化剂能同等程度地加快正逆反应速率，但不影响平衡的移动，它只会__________反应达到平衡的时间。5．其他：光、超声波、激光、放射线、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等因素也都能对某些化学反应的反应速率产生一定的影响，例如氯水经光照能加速次氯酸分解，加快Cl2与水的反应。形成原电池也是增大反应速率的一种途径。加快加快

2～4

加快缩短

三、化学反应的方向和限度

1．化学反应方向的判断(1)自发过程：在一定条件下，不需要________就能自动进行的过程。

(2)从能量变化角度讲，ΔH_______0的反应有利于反应的自发进行，ΔS_______0的反应有利于反应的自发进行。因此，__________________的反应一定能自发进行；_________________的反应一定不能自发进行；___________________的反应在高温条件下能自发进行；__________________的反应在低温条件下能自发进行。提供能量

<

>

ΔH<0，ΔS>0

ΔH>0，ΔS<0

ΔH>0，ΔS>0

ΔH<0，ΔS<0

2．化学平衡状态(1)定义：是指在一定条件下的_________________里，正反应和逆反应的_________________，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度_________________的状态。

例如：在一定条件下，将0.02molCO和0.02molH2O(g)通入2L密闭容器中，进行反应：CO＋H2O(g)CO2＋H2。①反应刚开始时，反应物浓度__________，正反应速率________；生成物浓度为_______，逆反应速率为________。②反应进行中，反应物浓度逐渐__________，正反应速率逐渐__________，生成物浓度逐渐__________，逆反应速率逐渐__________。增大增大减小减小0

0

最大最大保持不变速率相等可逆反应③达到平衡时，正反应速率与逆反应速率__________，此时反应物浓度__________，生成物浓度也__________。④若达平衡时，水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等，则平衡时一氧化碳的转化率为_______，用可逆反应中正反应速率和逆反应速率的变化表示上述过程，如图所示：

50%

不变不变相等(2)化学平衡的特征：①化学平衡研究的对象是__________；(逆)②达到平衡时_______________________________；(等)③达到平衡时反应混合物中各组分的浓度__________；(定)④由于化学平衡状态时反应仍在进行，故其是一种__________；(动)⑤条件改变平衡会发生__________。(变)移动动态平衡保持不变正反应速率等于逆反应速率可逆反应

有关化学反应速率的基本计算

【例1】(黑龙江省双鸭山一中)反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在不同情况下测得化学反应速率，其中最快的是(

)A．v(D)＝0.4mol/(L·s)B．v(B)＝0.6mol/(L·s)C．v(C)＝0.5mol/(L·s)D．v(A)＝0.15mol/(L·s)【解释】反应速率的比较要注意：转化为同一物质、同一单位才可比较。B中v(B)转化为v(D)后，则为0.4mol/(L·s)；C中v(C)转化为v(D)后，则为0.5mol/(L·s)；D中v(A)转化为v(D)后，则为0.3mol/(L·s)。比较v(D)的大小，0.5mol/(L·s)为最大。C【迁移训练1】反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()A.ｖ(NH3)＝0.010mol/(L·s)B.ｖ(O2)＝0.001mol/(L·s)C.ｖ(NO)＝0.001mol/(L·s)D.ｖ(H2O)＝0.045mol/(L·s)C【解释】用生成物H2O来表示反应的平均速率：(H2O)＝mol/(L·s)，根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比，可求得：(NH3)＝0.001mol/(L·s)，(O2)＝0.00125mol/(L·s)，(NO)＝0.001mol/(L·s)。

影响化学反应速率的因素

【例1】等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组分别可能是(

)A．4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3A组别c(HCl)(mol·L－1)温度(℃)状态12.025块状22.530块状32.550块状42.550粉末状【解释】

化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验1的盐酸的浓度最小，反应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验3的反应温度比实验2的反应温度高，所以反应速率实验3大于实验2；而实验4和实验3反应物的状态不相同，粉末状的比块状的反应速率快。【迁移训练2】(2010·福建)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应(不可逆)，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应在4～8min间的平均反应速率和推测反应进行到16min时反应物的浓度，结果应是()A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1B【解释】第8min与第4min时反应物浓度差Δc为10μmol·L－1，所以在4～8min间的平均反应速率为2.5μmol·L－1·min－1，可以排除CD两个答案；图中从0min开始到8min反应物浓度减低了4倍，根据这一幅度，可以推测从第8min到第16min也降低4倍，即由10μmol·L－1降低到2.5μmol·L－1，所以可以排除A而选B。

化学平衡状态

【例3】可逆反应2NO22NO＋O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是(

)①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2；②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO；③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态；④混合气体的颜色不再改变的状态；⑤混合气体的密度不再改变的状态；⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥B．②③⑤C．①③④D．①②③④⑤⑥B【解释】①表示v正＝v逆，正确。②不能表示v正＝v逆，不正确。③只要发生反应，v(NO2)∶v(NO)∶v(O2)＝2∶2∶1，错误。④混合气体颜色不变，说明各物质浓度不变，正确。⑤因不知体积是否变化，因此混合气体密度不变不能说明已达平衡。⑥混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，说明已达平衡。【迁移训练2】如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是()

A．反应达平衡时，各物质的含量为定值B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大压强，平衡发生移动，达到平衡态ⅡC．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态ⅡD．同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度一定不相等B【解释】从平衡状态的概念可知，平衡状态时各物质的含量是一定值，A正确；平衡状态I到平衡状态Ⅱ，正反应速率突然增大，而逆反应速率渐渐增大，肯定不是增大压强、缩小容器体积的结果，B错；在平衡Ⅰ下，增大反应物浓度，则正反应速率突然增大，逆反应速率渐渐增大，C正确；从平衡Ⅰ到平衡态Ⅱ，平衡发生了移动，则各物质的浓度发生了变化，D正确。1.一定温度在aL的密闭容器里进行反应2A(g)＋B(g)2C(g)。容器内开始加入下列各组物质，初始反应速率最大的一组物质是()A．2molA和1molB(20℃)B．1molA和1molB(20℃)C．1molA和1molB(40℃)D．2molA和2molB(40℃)D【解释】

反应速率与温度、浓度、压强、催化剂等因素有关。A项与B项中温度相同，但A项中物质A比B项中物质A多，即浓度大，所以A项中的反应速率大；同理，C项与D项的比较中，D项的反应速率大；将A项与D项比较，D项中温度高，反应物的浓度大，所以反应速度大。2.反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A．增加C的用量B．增大反应体系的压强使体积改变C．升高体系的反应温度D．将容器的体积缩小一半A【解释】影响反应速率的因素有：温度、浓度、压强、催化剂等。碳是固体，其浓度是一定值，增加碳的量，其浓度不变，所以反应速率不变，A正确；增大反应体系的压强使体积缩小，则物质的浓度增大，反应速率加快；升温，反应速率一般是加快；容器的体积缩小，则意味着物质的浓度增大，反应速率加快。3.在一密闭容器中充入2molA和1molB发生反应：2A(g)＋B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为W%，若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A0.6mol、B0.3mol、C1.4mol充入容器达到平衡后，C的体积分数仍为W%。则下列叙述中正确的是(

)

A．平衡时A、B的物质的量之比一定为2∶1

B．x的值可能是2，也可能是3

C．平衡时A的物质的量与原平衡一定相等

D．C的体积分数不可能为W%

ＡＢ

【解释】这是等效平衡题。要达到等效平衡的结果，一种情况是“等体反应”，按原比例加入物质，相当于对原平衡进行增压或降压，而平衡不移动，所以各物质的含量不变，即x＝3；另一情况就是后来加入的物质经换算后，与原物质的量完全一致，即0.6＋2.8/x＝2，x＝2。这样可得答案B；因为充入2molA和lmolB，而据反应式可知A和B以2∶1的比例进行反应，所以平衡时，A、B的物质的量之比仍然为2∶1，可得答案A。

4.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L－1V(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.75020