高中化学【化学反应中反应快慢和限度】学案

化学反应的快慢和限度

考点一化学反应中反应快慢

1.表不方法

通常用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来表示。

2.数学表达式及单位

v=，单位为___________________________________________

3.化学反应速率与化学计量数的关系

同一反应在同一时间内，用不同物质来表示的反应速率可能,但反应速率的数值之比等于这

些物质在化学方程式中的之比。

如在反应oA(g)+6B(g)WcC(g)+t/D(g)中，存在o(A):o(B):o(C):o(D)=abcd

【正误判断•辨析易错易混】

(1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显()

(2)化学反应速率为OBmoLIT是指1s时某物质的浓度为0.8moLLTt)

(3)由。=计算平均速率，用反应物表示为正值，用生成物表示为负值()

⑷同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同()

(5)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率()

(6)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，数值越大，表示化学反应速率越快()

⑺在2sO2(g)+O2(g)渥升2s03(g)反应中,"(时刻，S03(g)浓度分别是Cl、C2,则玄〜分时间内,

c2—cl

SO3(g)生成的平均速率为。=t2—tl()

(8)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加()

【深度思考•提升思维能力】

在2L的密闭容器中发生反应后各物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

(1)该反应的反应物和生成物分别是,

反应方程式为O

(2)0-10s的平均反应速率o(Hz)=o

(3)能否用L(s)的物质的量变化量来表示该反应的速率？(填“能”或“否”)。

题组一化学反应速率的大小比较

1.对于可逆反应A(g)+3B⑸濮殖2c(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的

反应速率最快的是()

A.u(A)=0.5mol-L'-min1B.»(B)=1.2mol-L^s1

C.»(D)=0.4molL-1min1D.»(C)=0.1mol-L-1-s-1

2.已知反应4co+2NO2催花剂N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下。

-11-11

①o(CO)=1.5molLmin(2)»(NO2)=0.7mol-Lmin

③。网2)=0.4moLL-Lminr④O(CC)2)=L1mol-L^min1(5)v(N02)=0.01mol-L^s1

请比较上述5种情况反应的快慢_______________________________________

(由大到小的顺序)。

题组二“三段式”在反应速率计算中的应用

3.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，并在一定条件下发生反应：2A(g)+B(g)=

2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6moLL]现有下列几种说法：

①用物质A表示的反应的平均速率为0.3moLLFs-i②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol-L

一Nr③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol-L其中正确的是()

A.①③B.①④C.②③D.③④

4.向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)?Y(g)+

3Z(g).经5min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍，则用Y表示的化学反

应速率为，X的转化率为，Z的平衡浓度为

考点二影响化学反应速率的因素

1.内因(主要因素)反应物本身的性质。2.外因(其他条件不变，只改变一个条件)

<3^0一•增大反应物浓度.反应逢中加快.应之硬快

a于育总加的反业.增入it*.反应

-Jftp快.—«惶

一•开离itt境.反应幽睡.反■々减慢

'―谷，一逆除板州应像建▼化的能改改交赘性电化也学回反应在U1E.

工反以的阿g授回光辐外.故

0声成等IN■*

【正误判断•辨析易错易混】

(1)催化剂都不参加化学反应()

⑵升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大()

(3)可逆反应中减小产物的浓度可增加正反应的速率()

(4)增大反应体系的压强，反应速率不一定增大()

(5)增大反应物的浓度，能够增大活化分子的百分含量，所以反应速率增大()

(6)对可逆反应FeCb+3KSCNUFe(SCN)3+3KCl,增加氯化钾浓度，逆反应速率加快()

(7)催化剂能加快反应，AH也会发生变化()

(8)温度、催化剂能改变活化分子的百分数()

【深度思考•提升思维能力】

1.对于Fe+2HCl=FeCb+H2t,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”

或“不变”)

⑴升高温度：;(2)增大盐酸浓度：；(3)增大铁的质量：；

(4)增加盐酸体积：；(5)把铁片改成铁粉：；(6)滴入几滴CuSCU溶液：;

(7)加入NaCl固体：；(8)加入CH3coONa固体：；

(9)加入一定体积的Na2s溶液：o

2.一定温度下，反应N2(g)+O2(g)u2NO(g)在密闭容器中进行，回答下列措施对化学反应速率的影

响(填“增大”“减小”或“不变”)。

(1)缩小体积使压强增大：;(2)恒容充入N?：;

(3)恒容充入He：;(4)恒压充入He：。

题组一浓度对化学反应速率的影响

1.把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率如图所示。在下列因素中：①盐酸的浓度；

②镁条的表面积；③溶液的温度；④C「的浓度。影响反应速率的因素是()

A.①④B.③④C.①②③D.②③

2.对反应A+BWAB来说，常温下按以下情况进行反应：

①20mL溶液中含A、B各0.01mol②50mL溶液中含A、B各0.05mol③0.1mol-L1的A、B溶

液各10mL④0.5molL-1的A、B溶液各50mL

四者反应速率的大小关系是()

A.②,①〉④〉③B.④,③〉②〉①

C.①)②>①>③D.①〉②,③〉④

3.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()

①增加C的量②将容器的体积缩小一半③保持体积不变，充入N2使体系压强增大④保持压强不

变，充入N2使容器体积变大

A.①④B.②③

C.①③D.②④

题组二温度、催化剂对化学反应速率的影响

4.下列说法中正确的是()

A.已知“七时，反应C+CO2U2coAH〉。的速率为。，若升高温度，逆反应速率减小

B.恒压容器中发生反应N2+O2W2NO,若在容器中充入He,正、逆反应的速率均不变

C.当一定量的锌粉和过量的6moi17盐酸反应时，为了减慢反应速率，又不影响产生H2的总量,

可向反应器中加入一些水、CH3COONa溶液或NaN03溶液

D.对任何一个化学反应，温度发生变化，化学反应速率一定发生变化

巩固练习

1.以下是几位同学在学习化学反应速率理论后发表的一些看法，其中不正确的是

A.化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率和生成物的产率

B.化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品

C.影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，浓度、温度、催化剂、反应物颗粒大小等外部

因素也会对化学反应速率产生影响

D.正确利用化学反应速率理论可提高化工生产的综合经济效益

2.10mL浓度为1moLL-1的盐酸与过量的锌粉反应，若加入适量的下列溶液，能减慢反应速率但

又不影响氢气生成量的是()

A.K2SO4B.H2SO4C.CuSO4D.Na2cO3

3.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)+3H2(g)-

2NH3(g)A//<0o在673K、30Mpa下，“(N®)和"(H?)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正

确的是()

n一

_____________

Or>Ai•

A.点a的正反应速率比点b的小

B.点c处反应达到平衡

C.点d(n时刻)和点e(?2时刻)处”(N2)不一样

D.其他条件不变，773K下反应至G时刻，”(Ha)比上图中d点的值大

4.下列有关化学反应速率的判断正确的是()

A.块状大理石、粉末状大理石分别与0.1moLLf的盐酸反应的速率相同

B.物质的量浓度相同的稀盐酸和稀硝酸分别与大小相同的大理石反应的速率相同

C.镁粉和铁粉分别与物质的量浓度相同的稀盐酸反应的速率相同

D.物质的量浓度相同的稀盐酸和稀醋酸分别与2mol-L1的NaOH溶液反应的速率相同

5.在一密闭容器中充入一定量的N2和在电火花作用下发生反应N2+O2=2NO,经测定前3s

用N?表示的反应速率为O.lmolLls-i,则6s末NO的浓度为()

A.1.2mol-L1B.小于1.2mol-L-i

C.大于1.2moLL-iD.不能确定

6.在一密闭容器中充入1molE和1molb，压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应：H2(g)

+l2(g)-2HI(g)AH<0o下列说法正确的是()

A.保持容器容积不变，向其中加入1moling),反应速率一定加快

B.保持容器容积不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快

C.保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快

D.保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2(g)和1molk(g),反应速率一定加快

7.一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)渥瑕H2(g)+l2(g)A">0,若15s内c(HI)由0.1mol-L

1降至U0.07mol.Lr,则下列说法正确的是()

1

A.0〜15s内用L表示的平均反应速率为^(12)=0.002mol-L^-s

B.c(HI)由0.07mol-L1降到0.05mol-L1所需的反应时间小于10s

C.升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D.减小反应体系的体积，化学反应速率加快

8.a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表所示：

abc

反应速率。32)=3mol-L-1-min-1D(N2)=3moLL-1-min-1O(NH3)=4mol-L-1-min-1

则三个容器中合成氨的反应速率()

A.y(a)>p(b)>z;(c)B.z;(b)>p(c)>r(aC.o(c)>0(a)>“b)D.y(b)>p(a)>r(c)

9.从下列实验事实所引出的相应结论正确的是()

选项实验事实结论

其他条件相同，Na2s2O3溶液浓度越大，析当其他条件不变时，增大反应物浓度，化

A

出S沉淀所需时间越短学反应速率加快

在化学反应前后，催化剂的质量和化学性

B催化剂一定不参与化学反应

质都没有发生改变

物质的量浓度相同的盐酸和醋酸分别与等

C反应开始时速率相同

质量的、形状相同的锌粒反应

在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+

D正反应速率加快，逆反应速率不变

L(g)涯玻2HI(g),把容积缩小一倍

10.为了研究一定浓度Fe2+的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如下图所示，判

断下列说法正确的是()

A.pH越小氧化率越大B.温度越高氧化率越小

C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关

D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2+的氧化率

考点3化学反应的限度

1.可逆反应（1）定义在下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化

学反应。

（2）特点①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。

②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都（填“大于”或“小于”）100%o

（3）表示在方程式中用“”表示。

2.化学平衡状态

（1）概念：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物

质的保持不变的状态。

（2）化学平衡的建立

从正反应44ft笆立反应k哈林立

⑶平衡特点

——住基：田生

---反=迎

-----/狂，.”，^6本・可谤亡匕外,

---/访*件十。江访生

3.判断化学平衡状态的两种方法

（1）动态标志：o正=0逆W0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。②不同物质：必须标

v正（Aa

明是“异向”的反应速率关系。如aA+bB=cC+冷，v逆（B=b时，反应达到平衡状态。（2）静

态标志：各种“量”不变

①各物质的质量、物质的量或浓度不变。

②各物质的百分含量（物质的量分数、质量分数等）不变。

③温度、压强（化学反应方程式两边气体体积不相等）或颜色（某组分有颜色）不变。

总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，

则不能作为平衡标志。

反应mA(g)+"B(g)T-------pC(g)+^D(g)

各物质的物质的量或物质的量分数一定

混合体系中各

各物质的质量或质量分数一定

成分的含量

总压强或总物质的量一定

在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA

在单位时间内消耗了〃molB同时消耗了pmolC

正、逆反应速率

u(A):o(B):o(C):v(D)=m:n：p：q

的关系

在单位时间内消耗了pmolC同时消耗了qmolD［只有

0（逆）］

m+n=p+q时，总压强恒定

压强

m+n^p+q时，总压强恒定

混合气体平均若m+n^p+q,混合气体平均相对分子质量恒定

相对分子质量若m+n=p+q,混合气体平均相对分子质量恒定

温度当体系温度一定时

体系的密度密度一定

其他如体系颜色不再变化等

二、化学平衡的影响因素

1.实验探究温度改变对化学平衡的影响

2NO2-^N2O4（正反应方向为放热反应）受温度的影响

⑴现象

温度改变混合气体颜色

C(NO2)

升温（浸入热水）

降温（浸入冷水）

（2）结论

①当其他条件不变时，升高反应体系的温度，化学平衡向反应方向移动；降低反应体系的温

度，化学平衡向反应方向移动。

②同一可逆反应在不同条件下将建立起不同的化学平衡状态。

2.影响化学平衡移动的因素

影响因素有、、等。

【正误判断•辨析易错易混】

（1）2H2O通电2H2t+O2t为可逆反应（）

(2)二次电池的充、放电为可逆反应()

(3)对反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g),压强不随时间而变，说明反应已达平衡状态()

(4)对于NO2(g)+SO2(g)WSO3(g)+NO(g)反应，当每消耗1molSO?的同时生成1molNO2时,说明

反应达到平衡状态()

(5)化学平衡状态指的是反应静止了，不再发生反应了()

(6)对于A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)反应，当密度保持不变，在恒温恒容或恒温恒压条件下，均不能作

为达到化学平衡状态的标志()

⑺恒温恒容下进行的可逆反应：2so2(g)+O2(g)濮取2so3(g),当S03的生成速率与SO2的消耗速率

相等时，反应达到平衡状态()

(8)在2L密闭容器内，800P时反应2N0(g)+Ch(g)涯掖2NO2(g)体系中，当该容器内颜色保持不变

时能说明该反应已达到平衡状态()

题组一

1.(2018・济南质检)在密闭容器中进行反应：X2(g)+Y?(g)渥掖2Z(g),已知X2、丫2、Z的起始浓度

分别为0.1moLLr、0.3mol,L\0.2mol.L在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度

有可能是()

A.Z为0.3moLL/iB.¥2^/0.4mol-L^1

C.X2为0.2moLLrD.Z0.4mol-L-1

2.一定条件下，对于可逆反应X(g)+3Y(g)渥掖2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c、3C3(均

不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1moLL-i、0.3mol-L0.08mol-L1,则下列判

断正确的是()

A.ci:C2=3：1B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2:3

C.X、Y的转化率不相等D.ci的取值范围为0