高中化学【化学反应中反应快慢和限度】

化学反应的快慢和限度

考点一化学反应中反应快慢

1.表示方法

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

Ac

V—At,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丕回，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aA(g)+6B(g)渥士cC(g)+如(g)中,存在o(A)：o(B):o(C)：o(D)=a：b：c：d

r-J

(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0.8mol-L^-s-1是指1s时某物质的浓度为0.8mol-L-1()

Ac__

(3)由。=At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()

⑹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()

(7)在2so2(g)+O2(g)渥瑕2so3(g)反应中,九、(时刻,SO3(g)浓度分别是5、卬则G〜叁

c2—c1

时间内，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

()

「淬反思考-催升醇维腌力J

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。

1O

回答下列问题:

(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(H2)=„

(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”)。

答案⑴H2和12、HIH2(g)+L(s)渥玻2HI(g)⑵0.0395mol-L-1-s-1⑶否

题组一化学反应速率的大小比较

1.对于可逆反应A(g)+3B(s)渥瑕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.»(A)=:0.5mol-L'min1B.»(B)=1.2mol-L1

C.u(D)=0.4mol-L^min-1D.u(C)=0.1mol-L-1-s1答案D

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

①o(CO)=1.5mol-L'min1②o(NC)2)=0.7mol-L^min1

③o(N2)=0.4mol-L-Lmin-1④o(CC>2)=Llmol-L'min1⑤o(NC)2)=0.01mol-L1

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

(由大到小的顺序)。答案③①②⑤④

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)凝玻2c(g),若经2s后测得C的浓度为OSmolL-,现有下列几种说法：

①用物质A表示的反应的平均速率为0.3molL〕sr②用物质B表示的反应的平均速率为

0.6mol-L-1-s-1③2s时物质A的转化率为70%@2s时物质B的浓度为0.7mol-L^1

其中正确的是()

A.①③B.①④C.②③D.③④答案B

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)

渥瑕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

答案0.03mol-L'-min120%0.45mol-L1

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)

椒.归＞--1ft大反应物地.咬.反应速限切计生质之遍姆

妇于有F体参加的反应，电反应

递*JWH夬.反之.浓慢

~~开心;逛度.反囱逮率加快-反之减催

使111健化树.能改变4匕辛反应速率.且正、

逆反应连晔的改变整及拉回

反应韧同的指幢咆⑥！、尤福射■.欣9才线福的.

__尹

rX-9^9：^J

(1)催化剂都不参加化学反应()

(2)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+3KSCN渥玻Fe(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，A8也会发生变化()

(8)温度、催化剂能改变活化分子的百分数()

r碧芳-*升is-方j

1.对于Fe+2HCl=FeCL+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：增太；(2)增大盐酸浓度：增太；(3)增大铁的质量：丕变；

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

(7)加入NaCl固体：丕变；(8)力口入CH3coONa固体：减小;

(9)加入一定体积的Na2s。4溶液：减小。

2.一定温度下，反应N2(g)+C(2(g)渥玻2NO(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N2：;

(3)恒容充入He：；(4)恒压充入He：=

答案⑴增大⑵增大⑶不变（4）减小

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；④CF的浓度。影响反应速率的因素是（）

A.①④B.③④C.①②③D.②③

答案C

2.对反应A+B渥瑕AB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10mL④0.5mol-L1的A、B溶液各50mL

四者反应速率的大小关系是（）

A.②＞①＞（D＞③B.④＞③＞（§）＞①

C.①〉②③D.①＞（§）＞③〉④

答案A

3.反应C（s）+H20（g）渥瑕C0（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

答案C

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A℃时，反应C+CCh渥瑕2coAH〉。的速率为0,若升高温度，逆反应速率减

小

B.恒压容器中发生反应N2+O2凝瑕2NO,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6moi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NaNCh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

答案D

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

答案A

2.10mL浓度为1mol-L-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

答案A

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）渥液2NH3（g）AH<0。在673K、30Mpa下，“（NE）和“（Ih）随时间变化的关系如下图

所示。下列叙述正确的是（）

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（/i时刻）和点e（Z2时刻）处w（N2）不一样

D.其他条件不变，773K下反应至九时刻，”（H2）比上图中d点的值大

答案D

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0.1moLL-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

答案B

5.在一密闭容器中充入一定量的N2和。2，在电火花作用下发生反应N2+O2=2NO,经

测定前3s用N2表示的反应速率为0.1molLls-i,则6s末NO的浓度为（）

-1

A.1.2mol-LB.小于1.2mol-L-1

C.大于1.2moLL-iD.不能确定

答案B

6.在一密闭容器中充入1mol也和1molL,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:

H2(g)+b(g)渥玻2Hl(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1molH2(g),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lmolH2(g)和ImolL(g)，反应速率一定加快

答案A

7.一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2Hl(g)濮瑕H2(g)+L(g)AH>0,若15s内c(HI)

由0.1mol-L-1降到0.07mol-L1,则下列说法正确的是()

A.。〜15s内用L表示的平均反应速率为u(l2)=0.002mol-L-1-s-1

B.c(HI)由0.07molL-1降到0.05mol-L-1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

答案D

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

z5：

abc

反应速率D(H2)=3mol-L1min1O(N2)=3mol-L1min1O(NH3)=4mol-L1min1

则三个容器中合成氨的反应速率()

A.r(a)>r(b)>77(c)B.r(b)>z?(c)>r(aC.o(c)>o(a)>o(b)D.o(b)>o(a)>o(c)

答案B

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，当其他条件不变时，增大反应物浓度，化

A

析出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

C反应开始时速率相同

等质量的、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)涯瑕2HI(g),把容积缩小一倍

答案A

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

A.pH越小氧化率越大B.温度越图氧化率越小

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

答案D

考点3化学反应的限度

1.可逆反应(1)定义在同一条件下,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小王(填“大于”或“小于”)100%。

(3)表示在方程式中用“渥玻”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

的质量或浓度保持不变的状态。

(2)化学平衡的建立

(3)平衡特点

化=*的星一4毋主*—

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诙条5•产「让上匕痂口勺，产金~6乏

3.判断化学平衡状态的两种方法

（1）动态标志：。正=。逆二0①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。②不同物质：

必须标明是"异向"的反应速率关系。如aA+bB渥玻cC+町），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。

反应根A(g)+/?B(g)------pC(g)+(7D(g)

混合体系中各物质的物质的量或物质的量分数一定平衡

各成分的含各物质的质量或质量分数一定平衡

量总压强或总物质的量一定不一定平衡

在单位时间内消耗了用molA同时生成机molA平衡

在单位时间内消耗了〃molB同时消耗了pmolC平衡

正、逆反应速

o(A)：o(B):r(C):r(D)=m:〃：p：q不一定平衡

率的关系

在单位时间内消耗了pmolC同时消耗了qmol

不一定平衡

D［只有0（逆）］

m+n=p+q时，总压强恒定不一定平衡

压强

m+n^p+q时，总压强恒定平衡

若m+n^p+q,混合气体平均相对分子质量恒

混合气体平平衡

定

均相对分子

若m+n=p+q,混合气体平均相对分子质量恒

质量不一定平衡

定

温度当体系温度一定时平衡

体系的密度密度一定不一定平衡

其他如体系颜色不再变化等平衡

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

2NO2L^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)变深增加

降温(浸入冷水)变浅减小

⑵结论

①当其他条件不变时，升高反应体系的温度，化学平衡向吸热反应方向移动;

降低反应体系的温度，化学平衡向放热反应方向移动。

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

影响因素有浓度、温度、压强等。

r-R50-W源J

(1)2H2。通电2H2t+02t为可逆反应(X)

(2)二次电池的充、放电为可逆反应(X)

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

(4)对于NC>2(g)+SO2(g)渥瑕SC)3(g)+NO(g)反应，当每消耗1molSO3的同时生成1molNO2

时，说明反应达到平衡状态(义)

(5)化学平衡状态指的是反应静止了，不再发生反应了(X)

(6)对于A(g)+B(g)渥瑕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(X)

(7)恒温恒容下进行的可逆反应：2so2(g)+Ch(g)渥瑕2so3(g),当SO3的生成速率与SO2的

消耗速率相等时，反应达到平衡状态(X)

(8)在2L密闭容器内，800。(2时反应2NO(g)+Ch(g)濮玻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(J)

1.(2018・济南质检)在密闭容器中进行反应：X2(g)+Y2(g)渥瑕2Z(g),已知X2、丫2、Z的起

始浓度分别为0.1moLI/10.3molL-\0.2mol-L-1,在一定条件下，当反应达到平衡时，

各物质的浓度有可能是(