第三节化学反应的速率和限度学生版

第三节化学反应的速率和限度1.化学反应的速率1.1速率问题的推出在化学实验和日常生活中，我们经常观察到有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。如炸药爆炸、离子反应进行的快，金属锈蚀、食物腐败、塑料老化等进行的慢。而溶洞的形成、石油的形成却很慢很慢，要上亿年的时间。化学反应过程进行的快慢用“反应速率”来表示。1.2化学反应速率（1）概念：化学反应速率是用来化学反应进行快慢的物理量（2）表示方法：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。V=△c/△t(3)单位：molL-1s-1【特别提醒】①化学反应速率是标量，只取正值，不取负值。②化学反应速率是不断变化的，它有瞬时反应速率和平均反应速率之分，在中学阶段只涉及平均反应速率。③化学反应速率只适用于气体或溶液，固体或纯液体的浓度可视为常数，并不适应。1.3化学反应速率的简单计算以2SO2+O22SO3反应为例，若1min的时间里SO2的物质的量浓度减少了0.5mol/L,则V(SO2)、V（O2）、V（SO3）的求算如下：化学反应2SO2+O22SO3物质的量浓度变化0.5mol/L0.25mol/L0.5mol/L化学反应速率变化0.5mol/(Lmin)0.25mol/(Lmin)0.5mol/(Lmin)化学反应速率之比V(SO2):v(O2):V(SO3)=0.5mol/(Lmin):0.25mol/(Lmin):0.5mol/(Lmin)=2:1:2【特别提醒】①同一反应选用不同物质的浓度改变来表示反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。②各物质表示的化学反应速率之比等于该反应方程式中相应的化学计量数之比，如：aA+bB===cC+dD(A、B、C、D均不是固态或纯液态)v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d对应练习1：下列关于化学反应速率的说法正确的是：（）A.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显B.化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减小或任何一种生成物浓度的增加C.化学反应速率为0.8molL-1s-1是指1s时某物质的浓度为0.8molL-1D.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢对应练习2：反应4A（s）+3B（g）⇌2C（g）+D（g），经2mn，B的浓度减少0.6mol/L，对此反应速率的表示不正确的是（）A．在2min内的反应速率用B表示为0.3mol/（L•min）B．在2min内用C表示反应速率是0.2mol/（L•min）C．v（B）=3v（D）D．v（A）=0.4mol/（L•min）1.4影响化学反应速率的条件（1）其他条件不变时，温度越高，化学反应速率越快；温度越低，化学反应速率越慢（2）催化剂能极大的改变化学反应速率（3）其他条件不变时，增大反应物（气体或溶液的浓度），可以加快化学反应速率。【特别提醒】固体或纯液体的浓度可视为常数，其反应速率只与接触表面积有关，而与用量多少无关。（4）其他因素对化学反应速率的影响①固体反应物的表面积：增大固体反应物的表面积（即粉碎成小颗粒）会提高化学反应速率②气体反应物的压强：增大气体反应物的压强，相当于增大气体反应物得浓度，所以能加快化学反应速率；减小气体反应物的压强，相当于减小气体反应物的浓度，所以能减慢化学反应速率。对应练习3：下列措施对增大化学反应速率明显有效地是（）A.Na与水反应时增大水的用量B.Fe与硫酸反应制取H2时，选用浓硫酸C.两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢，其中一支试管中再加入二氧化锰制取氧气D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将Al片改成铝粉对应练习4：下列事实能用影响化学反应速率的外界条件来解释的是（）A.镁和锌分别与相同浓度的盐酸反应，镁产生H2的速率快B.铜与浓硝酸反应生成NO2,与稀硝酸反应生成NOC.用加热的方法可以将水中溶解的O2和N2赶出D.面粉加工厂内充满粉尘，遇火易发生爆炸对应练习5：用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：（1）实验过程如图所示，分析判断：______段化学反应速率最快，_______段收集的二氧化碳气体最多．（2）为了减缓上述反应的速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是_______A．蒸馏水B．氯化钠固体C．氯化钠溶液D．浓盐酸．对应练习6:下列有关催化剂的说法正确的是（）A.所有的化学反应都离不开催化剂B.催化剂不参加化学反应，因此在化学反应前后其性质不变C.酶具有高效性、专一性且在人体正常体温下起催化作用，因此酶是理想的催化剂D.葡萄糖在空气中燃烧氧化，在人体内很容易氢化，是酶在起作用2.化学反应限度2.1可逆反应（1）定义：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应【特别提醒】①绝大多是化学反应都有一定的可逆性，但有些反应可逆性小，可视为“不可逆”②向相反的方向进行的两个反应，在相同条件下同时进行、共存，两个化学反应构成一个对立的统一体。在不同条件下能向两个方向进行的的反应不能称为可逆反应③书写可逆反应的化学方程式时，应用“”④在反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存，即反应物能全部转化为生成物，生成物也不能全部转化为反应物。2.2化学平衡（1）化学平衡的建立过程C(反应物)最大，V（正）最大C(生成物)为零，v(逆)为零C(反应物)减小，v(正)减小C(生成物)增大，v(正)减小C(反应物)、c(生成物)均不变V(正)=v(逆)在一定条件下的可逆反应建立平衡的过程【特别提醒】①化学平衡是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应的限度②化学反应速率大小与化学反应的限度无关③化学反应的限度决定了反应物在该条件下的最大转化率④任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，但不同的反应限度不同⑤改变反应条件则改变化学反应限度，即改变化学平衡状态。（2）化学平衡状态的特征逆，等，动，定，变逆：可逆反应；反应开始反应过程反应平衡等：化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等动：化学平衡状态时，正、逆反应并未停止，是一个动态平衡变：外界条件改变时，原平衡状态被破坏，在新条件下重新建立平衡。对应练习7：下列反应体系中，不属于可逆反应的是（）A．N2和H2合成氢B．SO2与O2化合成SO3C．水电解生成H2和O2与H2在O2中燃烧生成水D．密封容器内NO2和N2O4可以相互转化对应练习8：哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖．现向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，在一定条件下使该反应发生，有关说法正确的是（）A．达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C．达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D．达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零3.化学平衡状态的判断规律mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)状态特征平衡混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA，同时生成mmolA，则v正=V逆平衡②在单位时间内消耗了nmolB,同时消耗了pmolC,则V正=V逆平衡V(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,V正不一定等于V逆不一定平衡④在单位时间内生成了nmolB,同时消耗了qmolD不一定平衡压强①m+np+q,总压强一定（其他条件一定）平衡②若m+n=p+q,总压强一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体的平均相对分子质量①Mr一定，只有当m+np+q时平衡②Mr一定，只有当m+n=p+q时不一定平衡温度任何化学反应都伴随着能量的变化，当体系温度一定时（其他不变）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对应练习9：可逆反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g),在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是（）①单位时间内生成nmolO2，同时生成2nmolNO2；②单位时间内生成nmolO2，同时生成2nmolNO；③NO2、NO、O2的浓度比为2：2：1；④混合气体的压强不再改变；⑤混合气体的颜色不再改变；⑥混合气体的平均摩尔质量不再改变．A．①④⑤⑥B．①②③⑤C．②③④⑥D．以上全部习题练习《化学反应的速率和限度》习题一、选择题（每小题3分。共60分。每小题有1-2个正确选项，请把正确答案的序号填在题前的括号内）1．加快反应速率可以采取的方法是（）A．升高温度B．减小压强C．降低温度D．减小反应物浓度2．下列关于化学反应速率的说法中，不．正确的是（）A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示C.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于化学方程式中的计量数之比D.化学反应速率的常用单位有mol/(L·s)和mol/(L·min)3．已知4NH3＋5O2===4NO＋6H2O(g)，若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）表示，则正确的关系是（）A.4/5v（NH3）＝v（O2）B.5/6v（O2）＝v（H2O）C.2/3v（NH3）＝v（H2O）D.4/5v（O2）＝v（NO）4．决定化学反应速率的主要因素是（）A.参加反应的物质本身的性质B.催化剂C.温度、压强以及反应物的接触面D.反应物的浓度5．在一定温度下的恒容的密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，反应A(g)+2B(g)C(g)+Ｄ(g)，不能．．表明已达到平衡状态的是（）A.B物质的量浓度B.混合气体的密度C.混合气体的压强D.混合气体的平均相对分子量6．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（）①固体燃料粉碎②液体燃料雾化③煤经气化处理④通入足量的空气A.①③B.①②③C.①③④D.全部7．反应2SO2+O22SO3，经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(L·s)，则这段时间为（）A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s8可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是（）A．3υ正（N2）=υ正（H2）B．υ正（N2）=υ逆（NH3）C．2υ正（H2）=3υ逆（NH3）D．υ正（N2）=3υ逆（H2）9．一定条件下，X(g)+3Y(g)2Z(g)达到化学平衡的标志是（）A．Z的分解速率和生成速率相等B．X、Y、Z的浓度不再变化C．反应体系的总质量保持不变D．单位时间内生成nmolZ，同时生成nmolX10．下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中速率代表同一反应中的是（）①V(N2)=0.3mol/L·min②V(NH3)=0.9mol/L·min③V(H2)=0.6mol/L·min④V(H2)=0.0225mol/L·sA．①②B．①③C．③④D．②④11．下列措施对增大反应速率明显有效的是（）A．Al在氧气中燃烧生成A1203，将Al片改成Al粉B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，该用浓硫酸C．在K2S04与BaCl2两溶液反应时，增大压强D．Na与水反应时增大水的用量12．在一定温度下，均能形成单键的A2、B2、AB三种分子有如下反应发生：A2(g)+B2(g)2AB(g)，该反应达到平衡时的标志是（）双******选A．A2的生成速率与AB的分解速率相等B．单位时间内生成2nmolAB,同时生成nmolA2C．单位时间内1molA-A键断裂，同时断裂2molA-BD．A2、B2、AB的浓度不再变化，且A2、B2、AB的分子数之比为1:1:213．在一个密闭容器中，盛有N2和H2，它们的起始浓度分别是1.8mol·L-1和5.4mol·L-1，在一定的条件下它们反应生成NH3，10min后测得N2的浓度是0