第5講化學(xué)反應(yīng)的速率與限度-2019必修第二冊(cè)

第5講化學(xué)反應(yīng)的速率與限度

1.通過(guò)化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其影響因素的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)“變量控制”的科學(xué)方法，增強(qiáng)證據(jù)推理的意識(shí)。

2.結(jié)合實(shí)例體會(huì)可逆反應(yīng)存在限度，理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，發(fā)展“變化觀念與平衡思想”的學(xué)科核心素

養(yǎng)。

3.發(fā)展認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的基本角度，能從化學(xué)反應(yīng)限度和快慢的角度解釋生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單的化學(xué)現(xiàn)象。體會(huì)

從限度和快慢兩個(gè)方面去認(rèn)識(shí)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性，認(rèn)識(shí)控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。

4.能從微觀角度理解濃度和壓強(qiáng)對(duì)速率的影響，發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

儂堇難點(diǎn)分析）

本節(jié)包含三個(gè)問(wèn)題：化學(xué)反應(yīng)的速率、限度和調(diào)控。前兩個(gè)問(wèn)題是化學(xué)基本原理，后一個(gè)問(wèn)題是原理的

應(yīng)用。三個(gè)問(wèn)題密切相關(guān)，但依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求和學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)的不同，內(nèi)容深淺不一，呈現(xiàn)方式各異?；?/p>

學(xué)反應(yīng)的速率，重點(diǎn)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，化學(xué)反應(yīng)的限度，只限于介紹化學(xué)平衡狀態(tài)，化學(xué)反應(yīng)條

件的控制，重在相關(guān)意識(shí)的形成。重點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其影響因素、化學(xué)反應(yīng)的限度。難點(diǎn)為返學(xué)

反應(yīng)的限度。

也?惻K導(dǎo)入）

內(nèi)容較多，由老師在課上結(jié)合“情景導(dǎo)入”文檔中的內(nèi)容為學(xué)生介紹即可。

要點(diǎn)集結(jié)）

化學(xué)反應(yīng)速率及其衰示方法

影啕化學(xué)反應(yīng)速率的因案

化學(xué)反成?度

化學(xué)反應(yīng)條件的控制

「一知識(shí)點(diǎn)一：化學(xué)反應(yīng)速率

一、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法

（一）化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)方式

1、概念：化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行快慢程度的物理量。

2、表示方法：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少/生成物濃度的增加量（均取正值）來(lái)表示。

3、計(jì)算：表達(dá)式為丫=e或丫=

△c為濃度的變化量，以mol?L-i為單位；At為時(shí)間，一般以s或min為單位。

4、常用單位mol,L1,s1或mol,L1,mirT

（二）速率比與化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系

在一個(gè)體積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2+O2=2SO3，經(jīng)過(guò)5s后，測(cè)得SO3的物質(zhì)的量為0.8

molo填寫(xiě)下表：

有關(guān)反應(yīng)的物質(zhì)OSO

so223

物質(zhì)的量濃度變化0.4mol,「10.2mol,L10.4mol,L1

化學(xué)反應(yīng)速率0.08mol?「1,s-10.04mol?「1?s-10.08mol?「1,s-1

化學(xué)反應(yīng)速率之比2：1：2

（三）化學(xué)反應(yīng)速率的理解與大小比較

1、對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的理解

（D在同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)

表示的反應(yīng)速率可能不同.但意義相同,

故描述反應(yīng)速率時(shí)必須指明具體的物質(zhì).

\即用A表示的化學(xué)員應(yīng)盤(pán)*

MA）T2）固體或純液體的濃度為常數(shù).Ac=O.因此不

用固體或紇液體的濃度表示化學(xué)反應(yīng)速串

-------（3）化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)

速率.而不是窠一時(shí)刻的瞬時(shí)速率

_________（4）用不同反應(yīng)物表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)：

化學(xué)反應(yīng)速率之比-化學(xué)計(jì)量敏之比

2、化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法

（1）歸一法：若單位不統(tǒng)一，則要換算成相同的單位；若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則要換算成同一

物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率；再比較數(shù)值的大小。

（2）比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值，如aA（g）+bB（gA==cC（g）+dD（g）,比較與平若

噂》陪,則說(shuō)明用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率大于用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率。

二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

（一）方法引導(dǎo)一一變量控制方法

探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，關(guān)鍵是控制好變量。其大致步驟如下：

自變量（如濃

事「度、溫度等）’改會(huì)］確定因變量

確定研?（反應(yīng)速率）~*結(jié)論

究對(duì)象_閃變景（如反的現(xiàn)測(cè)指標(biāo)

（化學(xué)反應(yīng)）應(yīng)速率）

（二）實(shí)驗(yàn)探究一一外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

1、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究

實(shí)驗(yàn)操作2mL冰卓滴"四滴FcCl,溶液）

禁）酸）

12.

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率最②產(chǎn)生氣泡速率較③產(chǎn)生氣泡速率最

慢快快

實(shí)驗(yàn)結(jié)論催化劑

對(duì)于反應(yīng)2H2。22H2。+。2個(gè)來(lái)說(shuō)，溫度升高，也。2的分

解速率加快

2、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究

實(shí)驗(yàn)操作1

L-FeCL.MnOj

『溶液解常

n

HA

1麟0?溶液

(DC1段

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①有少量氣泡出現(xiàn)②能產(chǎn)生大量氣泡③能產(chǎn)生大量氣泡

實(shí)驗(yàn)結(jié)論MnCh、FeCb可以使H2O2分解的速率加快

3、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究

實(shí)驗(yàn)操作

LFeCI,

液

4%HQJ8液12%H,O屈液

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

裝有12%力。2溶液的試管中先產(chǎn)生氣泡

實(shí)驗(yàn)結(jié)論增大反應(yīng)物濃度能使H2O2分解速率加快

4、探究固體反應(yīng)物表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)操作11

_KJmL3?toHzU1

k

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快,加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生

氣泡較慢

實(shí)驗(yàn)結(jié)論其他條件相同時(shí)，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率加快

（三）化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

1、主要因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)

2、外界條件：

①其它條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率加快（適用于所有化學(xué)反應(yīng)，不管吸熱還是放熱）

②其它條件不變時(shí)，加入正催化劑，反應(yīng)速率加快

正催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，負(fù)催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率，若無(wú)特殊說(shuō)明，都指正催化劑

③其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快

A.不適用于固體和純液體

B.只與濃度有關(guān)，而與物質(zhì)的總量無(wú)關(guān)

④對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，其它條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快

A.只適用于有氣體參加的反應(yīng)

B.壓強(qiáng)是通過(guò)改變濃度來(lái)影響速率的

⑤對(duì)于有固體參加的反應(yīng)，增大接觸面積（如研細(xì)和混勻），反應(yīng)速率加快

⑥對(duì)于某些反應(yīng)，光照能加快反應(yīng)速率

⑦放射線輻射、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)等

|__例1.下列說(shuō)法正確的是（）

A.化學(xué)反應(yīng)速率是對(duì)可逆反應(yīng)而言的，非可逆反應(yīng)不談化學(xué)反應(yīng)速率

B.在可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是正值，逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速

率是負(fù)值

C.同一化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)物濃度的改變表示，也可用

生成物濃度的改變表示，其值可能相同，也可能不同

D.化學(xué)反應(yīng)速率的單位通常是g?L-?sr,也可以是kg?L-i-s-1

【答案】C

【解析】由化學(xué)反應(yīng)速率的概念“單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量”，可以看出

它適合于所有的化學(xué)反應(yīng)，并非專指可逆反應(yīng)，A項(xiàng)不正確；

單位時(shí)間是正值，反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量也是正值，故其比值也必為正值，B項(xiàng)不正

確；

由化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式v=卻可以看出，其單位中不可能出現(xiàn)g、kg等質(zhì)量單位，D項(xiàng)不正確。

[X]

例2.已知某條件下，合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表。N2+3H2、同仙向2NH3當(dāng)用氨氣濃度的增

催化劑

加來(lái)表示該反應(yīng)的速率時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

N2H2NH3

起始濃度/moM/i

2s末濃度/mo卜lAs-i

4s末濃度〃moHAs-i

A.2s末氨氣的反應(yīng)速率為0.4mol?L1?s1

B.前2s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.4mol?L1?

C.前4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.3mol?1?s'

D.2-4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為0.2mol-L1?

【答案】C

【解析】化學(xué)反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率，而不是瞬時(shí)速率，A錯(cuò)誤;

前2s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為1°一°，9~ML=0.4mol-f1?s',B正確；

2s

14—02mol?Tt

前4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為一:——----------=0.3mol-L-1-shC正確；

4s

14—1f)mol?Ii

2?4s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率為一:——《-----------=0.2mol-L-1?s,D正確。

2s

[\II

----例3.已知4NH3(g)+5O2(g)催化劑4NO(g)+6H2O(g),若反應(yīng)速率分別用v(NH3)、

A

v(O2)>v(NO)、v(H2O)表示，則正確的關(guān)系式為()

A.4V(NH3)=5V(O2)B.5V(O2)=6v(H2O)

C.2V(NH3)=3V(H2O)D.4V(O2)=5v(NO)

【答案】D

【解析】在同一化學(xué)反應(yīng)里，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。

A選項(xiàng)應(yīng)為5V(NH3)=4V(O2);

B選項(xiàng)應(yīng)為6V(O2)=5V(H2O)；

C選項(xiàng)應(yīng)為3V(NH3)=2V(H2O)O

t一J例4.用鋅粒與2mol的稀硫酸混合制備氫氣時(shí)，若向其中分別再加入少量等體積的下列物

質(zhì)：①KC1溶液、②4mol?LT鹽酸、③CuCk溶液、④4moi?LTCHCOONa溶液，則加入后反應(yīng)生成氫氣

速率的大小順序是()

A.③>①>①B.①謬>④

C.②總>④D.④酒>②

【答案】C

【解析】①加入等體積KC1溶液，導(dǎo)致溶液體積變大，氫離子的濃度減小；

②加入等體積4moi?「1鹽酸，氫離子的濃度不變；

③加入等體積CuCb溶液，與鋅發(fā)生置換生成銅，銅與鋅的稀硫酸構(gòu)成原電池加快化學(xué)反應(yīng)的速率；

④加入等體積4mol?「iCH3coONa溶液，氫離子與醋酸根離子反應(yīng)生成醋酸，導(dǎo)致溶液中氫離子的

濃度比①還小，根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素可知，氫離子的濃度越大反應(yīng)速率越快，則加入后反應(yīng)生成氫氣速

率的大小順序是③>②>①>④。

L二1例5.用鋅粒與2moi的稀硫酸混合制備氫氣時(shí)，若向其中分別再加入少量某同學(xué)在用稀

硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有。

(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣的生成速率的原因是0

(3)要加快上述氣體的產(chǎn)生速率，還可采取的措施的是。

(4)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所

給的混合溶液分別加入6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)

間。

ABCDEF

4mol,L-1

30Viv2v3v4v5

H2S04/mL

飽和CuSO40v6

溶液/mL

H2O/mLv7v8v9Vio100

①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中Vl=___,V6=,V9=。

②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuS04溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高，但當(dāng)加入的

CuS04溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析生成氫氣速率下降的主要原

因：O

【答案】(1)CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2?o

(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu和Zn以及稀硫酸形成原電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率

(3)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅的比表面積等(答兩種即可)

(4)①Vi=30V6=10V9

②當(dāng)加入過(guò)量的CuSO4溶液后，生成的單質(zhì)Cu會(huì)沉積在Zn的表面，減小了Zn與稀H2SO4的接觸面

積

【解析】(1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)：CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu,Zn+

H2SO4===ZnSO4+H2T=

(2)由于Zn與CuSC>4反應(yīng)生成的Cu和Zn以及稀硫酸構(gòu)成了原電池，大大加快了生成H2的反應(yīng)速率。

(3)要加快生成七的反應(yīng)速率，還可以采取如下措施：升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅的比

表面積等。

(4)①因?yàn)橐芯緾uSO4的量對(duì)反應(yīng)速率的影響，所以應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實(shí)驗(yàn)中相同，則硫酸溶液

的體積均取30mL,即Vi=30,根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20mL,可以求得V6=10,V7

=20,V8=19.5,V9=17.5,VIO=15。

②因析出的銅的量較多，會(huì)覆蓋在鋅的表面，使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小，故反應(yīng)速率反而減慢

了。

()

【答案】A

【解析】決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的性質(zhì)。溫度、壓強(qiáng)、催化劑、濃度、接

觸面積等是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因，不是主要因素。

練習(xí)2.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法，不正確的是（）

C.在同一化學(xué)反應(yīng)中，用反應(yīng)物或生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值相等

D.化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有mol,L1,sF和mol,L1,min1

【答案】C

【解析】在同一化學(xué)反應(yīng)中用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)的速率數(shù)值，還與方程式的計(jì)量系數(shù)有關(guān)。

練習(xí)N2+3H2催化劑2NH3,其濃度數(shù)據(jù)如下:

N2H2NH3

起始濃度/mol?0

2s末濃度/mol,L1

當(dāng)用氨氣濃度的增加來(lái)表示該化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，其速率為（）

A.0.2mol,L-1?s1B.0.4mol?L1?s1

C.0.6mol?L1?s1D.0.8mol?L1?s1

【答案】B

【解析】心任）=°陷嚷1=04moLLFs-i,B項(xiàng)正確。

練習(xí)4.一定溫度下，反應(yīng)N2（g）+O2（g）===2NO（g）在密閉容器中進(jìn)行，下列措施不能改變化學(xué)反應(yīng)速率的是

（）

B.恒容，充入N2

C.恒容，充入HeD.恒壓，充入He

【答案】C

【解析】

縮小容積，N2、。2、NO濃度增大，反應(yīng)速率

增大；

恒容，充入N2,N2濃度增大，反應(yīng)速率增大；

?恒容，充入He,N2、。2、NO濃度不變，反應(yīng)速

率不變；

恒壓，充入He,N2、O2、NO濃度變小，反應(yīng)速

率減小。

練習(xí)5.把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol?鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL,此時(shí),

X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是()

A.10℃20mL3mol?「1的X溶液

B.20℃30mL2mol?的X溶液

C.20℃10mL4mol?「1的X溶液

D.10℃10mL2mol?「1的X溶液

【答案】B

【解析】在化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)其他條件不變時(shí)，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。本

題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，由于混合后各

燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度即可，X濃度越大，反應(yīng)速率越快。因?yàn)榉磻?yīng)后溶液的體積

均為50mL,所以X的物質(zhì)的量越大，濃度就越大。通過(guò)觀察可知，混合后A、B選項(xiàng)中X的濃度相等，且

比C、D兩項(xiàng)的大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最大。

練習(xí)5.CaCO3與稀鹽酸反應(yīng)(放熱反應(yīng))生成CO2的量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示。下列結(jié)論不正確的是()

MCO/J/mol

6i/min

A.反應(yīng)開(kāi)始4min內(nèi)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比濃度大

B.一段時(shí)間后，反應(yīng)速率減小的原因是c(H+)減小

C.反應(yīng)在2?4min內(nèi)平均反應(yīng)速率最大

-1-1

D.反應(yīng)在2?4min內(nèi)生成CO2的平均反應(yīng)速率為v(C02)=0.06mol,L?s

【答案】D

【解析】隨著反應(yīng)的進(jìn)行，c(H+)減小，而前4min內(nèi)反應(yīng)速率變大，根據(jù)反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可推出前4

min內(nèi)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比濃度大，A、B項(xiàng)正確；

在2?4min內(nèi)n(CO2)的變化量最大(或曲線的斜率最大)，可判斷出平均反應(yīng)速率最大，C項(xiàng)正確;

由題意及圖像可知，該題不知道容器體積，故不能計(jì)算出反應(yīng)速率。

練習(xí)6.在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),分析改變下

列條件化學(xué)反應(yīng)速率如何改變(填“變大”“變小”或“不變”)，闡述理由。

⑴增加鐵片的質(zhì)量(不考慮表面積的變化)，理由o

(2)保持容器的體積不變，增加水蒸氣的通入量____,理由o

⑶保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入一定量的氤氣，理由o

⑷保持容器的容積不變，充入一定量的氨氣，理由o

【答案】⑴不變純固體的濃度視為常數(shù)，改變用量不影響化學(xué)反應(yīng)速率

(2)變大增大反應(yīng)物濃度加快化學(xué)反應(yīng)速率

⑶變小保持壓強(qiáng)不變，充入氤氣，容器體積增大，水蒸氣的濃度變小，因而化學(xué)反應(yīng)速率變小

(4)不變?nèi)萜鞯娜莘e不變，充入氨氣，反應(yīng)物和生成物的濃度均不改變，因而化學(xué)反應(yīng)速率不變

【解析】略

1、化學(xué)反應(yīng)速率的理解

(1)在同一化學(xué)反應(yīng)里.用不同的物質(zhì)

__________表示的反應(yīng)速率可能不同，但意義相同，

一故描述反應(yīng)速率時(shí)必須指明具體的物質(zhì).

MA)即為用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率

.4A)卜(2)固體或純液體的濃度為常敢.SO.因此不

“用固體或純液體的濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率

I-------(3)化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)

速率，而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率

_________(4)用不同反應(yīng)"表示化學(xué)反應(yīng)建率R：

化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比

2、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響

有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是改變體積，使反應(yīng)物的濃度改變。

⑴壓縮體積或充入氣態(tài)反應(yīng)物，使壓強(qiáng)增大，都能加快化學(xué)反應(yīng)速率。

⑵充入非反應(yīng)氣體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

①恒容時(shí)：充入非反應(yīng)氣體玲壓強(qiáng)增大，但各物質(zhì)濃度不變玲反應(yīng)速率不變。

②恒壓時(shí)：充入非反應(yīng)氣體-壓強(qiáng)不變好體積增大好各物質(zhì)濃度減小玲反應(yīng)速率減慢。

知識(shí)點(diǎn)二：化學(xué)反應(yīng)的限度

一、化學(xué)反應(yīng)的限度

（一）可逆反應(yīng)

1、定義：同一條件下，正向和逆向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)

2、特點(diǎn)：A.二同：同一條件；正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行

B.可逆的相對(duì)性：有些反應(yīng)在同一條件下逆反應(yīng)傾向很小，視為“不可逆”

C.不可能進(jìn)行完全

3、表示方法：可逆符號(hào)“二”

（二）化學(xué)平衡狀態(tài)

■V

1、平衡狀態(tài)如何建立Iv

v正=、，逆>0

A.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)：V（最大,V（逆）=0>--——

B/（化學(xué)平衡）

B.反應(yīng)過(guò)程中：C反應(yīng)物（V（正）J；C生成物tV（?f逆，

t

C.達(dá)到平衡狀態(tài)：VCTO=V（?O

此時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變，達(dá)到“化學(xué)平衡狀態(tài)”，簡(jiǎn)稱“化學(xué)平衡”。

2、化學(xué)平衡的特征：“逆”、"等”、“動(dòng)”、“定”、“變”

A.“逆”：化學(xué)平衡只存在于可逆反應(yīng)中

B.“等”：平衡時(shí)VciE）=V（?）W0

c.“動(dòng)”：化學(xué)平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡

D.“定”：平衡時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持不變

E.“變”：改變外界條件時(shí)，若V〈正）則平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，（即舊的平衡被破壞，并在新的

條件下建立新的平衡。）

3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)

對(duì)于反應(yīng)mA（g）+nB（g）pC（g）+qD（g）

A.V（?）（iE）=V（?）（?）

（同一物質(zhì)VGBOB、V（逆）函數(shù)值相等，不同物質(zhì)V國(guó)、V團(tuán)之比等于方程式中系數(shù)之比）

B.各組分的C、n、m、V%、n%,m%不變（即組分含量恒定）

C.有色氣體參與反應(yīng)：體系顏色不變

D.恒容，m+nWp+q,壓強(qiáng)、M恒定則達(dá)到平衡

E.對(duì)同種物質(zhì)而言，斷鍵的物質(zhì)的量=成鍵的物質(zhì)的量

（三）化學(xué)反應(yīng)的限度

1、化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)在一定條件下所能達(dá)到或完成的最大程度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。

2、對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度的理解

①化學(xué)反應(yīng)的限度決定了反應(yīng)物在一定條件下的最大轉(zhuǎn)化率。

②同一可逆反應(yīng)，不同條件下，化學(xué)反應(yīng)的限度不同，即改變條件可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)

反應(yīng)的限度。

（四）影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素

1、決定因素：化學(xué)反應(yīng)的限度首先決定于反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)。不同的可逆反應(yīng)在給定條件下的化

學(xué)反應(yīng)限度不同，反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率不同。

2、外界因素：化學(xué)反應(yīng)的限度受溫度、濃度、壓強(qiáng)等條件的影響。改變其中的一個(gè)條件，可以在

一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的限度。要注意的是，壓強(qiáng)只影響有氣體物質(zhì)參與或生成的可逆反應(yīng)的限

度。

二、化學(xué)反應(yīng)條件的控制

II「促迸有利的化學(xué)反應(yīng)

的L抑;M有害的化學(xué)反應(yīng)

改交「改變化學(xué)反超偶_________

h

法茶禮改變可逆反應(yīng)泳岫

溫度低,反應(yīng)速率

小

.氨然薩率

工

業(yè)采用條件

合壓強(qiáng)大.反大1

實(shí)溫度400?500t

成…氨蹄^率—,對(duì)動(dòng)力

例國(guó)MPa

國(guó)與設(shè)備要融

使用催化劑

L使用催化劑能很大

加快丫鹿.

U例1.一定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2so2（g）+O2（g戶2s03（g）。當(dāng)S02、。2、

SO3的濃度不再變化時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

2和。2全部轉(zhuǎn)化為SO3

B.正、逆反應(yīng)速率相等且等于零

2、。2、S03的濃度一定相等

【答案】c

【解析】A項(xiàng)該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，無(wú)論二者以何比例混合，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，SO2、

02不能完全轉(zhuǎn)化為生成物SO3,錯(cuò)誤；

B項(xiàng)，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)仍然在進(jìn)行，正、逆反應(yīng)速率相等且不等于零，錯(cuò)誤;

C項(xiàng)，當(dāng)SO2、。2、S03的濃度不再改變時(shí)，任何物質(zhì)的消耗速率等于生成速率，說(shuō)明

反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，正確；

D項(xiàng)，當(dāng)SO2、。2、SO3的濃度不再改變時(shí)，SO2、02、SO3的濃度可能相等，也可能不

相等，與加入物質(zhì)的多少、反應(yīng)條件有關(guān)，錯(cuò)誤。

\一二I例2.下列反應(yīng)不屬于可逆反應(yīng)的是()

2和02與H2在02中的燃燒反應(yīng)

【答案】D

【解析】二氧化硫的催化氧化生成S03是可逆反應(yīng)，故A正確；

氯氣溶于水，氯氣與水反應(yīng)生成HC1和HC10,是可逆反應(yīng)，故B正確；

工業(yè)合成氨是可逆反應(yīng)，故C正確；

水電解生成H2和。2與H2在。2中的燃燒反應(yīng)，反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。

L二J例3.將0.2mol?IT1的KI溶液和0.05mol?IT】的Fe2(SO4)3溶液等體積混合后，取混合液分

別完成下列實(shí)驗(yàn)，能說(shuō)明下列溶液中存在化學(xué)平衡“2Fe3++21w2Fe2++L”的是()

實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①滴入KSCN溶液溶液變紅色

②滴入AgNCh溶液有黃色沉淀生成

③滴入K3[Fe(CN)6]溶液有藍(lán)色沉淀生成

④滴入淀粉溶液溶液變藍(lán)色

A.?B.②和④C.③和滴入K3[Fe(CN)6]溶液④D.①和③

【答案】A

11

【解析】將0.2mol-L的KI溶液和0.05mol-LFe2(SO4)3溶液等體積混合后，廠過(guò)量，若不是可逆

反應(yīng)，F(xiàn)e3+全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,則溶液中無(wú)Fe3+,故只需要證明溶液中含F(xiàn)e3+,則即能證明此反應(yīng)為可逆反

應(yīng)，能建立化學(xué)平衡。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液變紅，則說(shuō)明溶液中有Fe3+,即能說(shuō)明反應(yīng)存在

平衡，故①正確；

②向溶液中滴入AgNCh溶液有黃色沉淀生成，溶液中「過(guò)量，無(wú)論是否存在平衡，都會(huì)有黃色沉淀生

成，所以不能說(shuō)明反應(yīng)存在平衡，故②錯(cuò)誤；

③無(wú)論反應(yīng)存不存在平衡，溶液中均存在Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液均有藍(lán)色沉淀生成，故③錯(cuò)誤;

④無(wú)論反應(yīng)存不存在平衡，溶液中均有L，滴入淀粉溶液后溶液均變藍(lán)色，不能證明存在平衡，故④錯(cuò)

誤。

——例4.一定條件下的可逆反應(yīng)2NC>2（紅棕色戶2N0（無(wú)色）+。2（無(wú)色），在恒壓密閉容器中充入

NO2,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（）

2的逆反應(yīng)速率相等

C.c（NO）:C（O2）=2：1

【答案】D

【解析】A項(xiàng)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，但反應(yīng)并沒(méi)有停止，故錯(cuò)誤；

B項(xiàng)，NO的正反應(yīng)速率與02的逆反應(yīng)速率之比為2：1時(shí)才能確定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；

C項(xiàng)，c（NO）：c（O2）始終是2：1,不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，故錯(cuò)誤；

D項(xiàng)，混合氣體的顏色不再改變，說(shuō)明NCh氣體的濃度不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確。

△Zl例5.在容積可變的密閉容器中，2m0IN2和8molH2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，H2

的轉(zhuǎn)化率為25%,則平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)接近于（）

A.5%B.10%C.15%D.20%

【答案】D

【解析】達(dá)到平衡時(shí)，H2轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為8moi義25%=2m01。在一定條件下，用與發(fā)生反應(yīng):

曷媼曷壓__

'催化劉

N2+3H22NH3

起始物質(zhì)的量/mol280

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol2/324/3

平衡物質(zhì)的量/mol4/364/3

同溫同壓下，氣體的體積比等于其物質(zhì)的量之比，故平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)為

4,

-mol

3

4____________4X100%^15%

-moI+6moI+-molo

33

——“例6.某溫度下，在2L密閉容器中X、Y、Z三種物質(zhì)（均為氣態(tài)）間進(jìn)行反應(yīng)，其物質(zhì)的量隨時(shí)

間的變化曲線如圖。據(jù)圖回答:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為

(2)反應(yīng)起始至tmin(設(shè)t=5),X的平均反應(yīng)速率是。

(3)在tmin時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到了狀態(tài)，下列可判斷反應(yīng)已達(dá)到該狀態(tài)的是―(填字母，下同)。

A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等

B.X、Y的反應(yīng)速率比為2:3

D.生成1molZ的同時(shí)生成2molX

(4)一定能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的措施有

A.其他條件不變，及時(shí)分離出產(chǎn)物

C.其他條件不變，增大X的濃度

D.保持溫度不變，將容器體積壓縮為1L

【答案】(1)2XU3Y+Z(2)0.08mol?L-1?min-1(3)化學(xué)平衡D(4)CD

【解析】(1)由圖像可以看出X為反應(yīng)物，丫和Z為生成物，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到tmin時(shí)，An(X)=0.8mol,A

n(Y)=1.2mol,An(Z)=0.4mol,化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化值與化學(xué)計(jì)量數(shù)呈正比，故An(X)：A

n(Y):An(Z)=2：3：1,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2XU3Y+Z。

,.Ac0.8mol

(2)r(X)=—=2LX5min=0.08mol?L?min。

(3)在tmin時(shí)，反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。

A項(xiàng)，X、Y、Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)不相等，則X、Y、Z的反應(yīng)速率也不會(huì)相等，錯(cuò)誤；

B項(xiàng)，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論平衡與否，X、丫的反應(yīng)速率之比都為

2:3,錯(cuò)誤；

C項(xiàng)，據(jù)P=,由于反應(yīng)體系的體積不變，氣體的總質(zhì)量不變，則混合氣體的密度不變，錯(cuò)誤；

D項(xiàng)，當(dāng)生成1molZ的同時(shí)生成2moiX,說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡狀態(tài)，正確。

(4)減小產(chǎn)物濃度，降低溫度，會(huì)使反應(yīng)速率減小，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大反應(yīng)物濃度，會(huì)使反應(yīng)速率增

大，故C、D項(xiàng)正確。

練習(xí)1.500°C時(shí)，將2molN2和2.25molH2充入體積為10L的恒容密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，

NH3的濃度不可能是()

A.0.1mol?L_1B.0.12mol?L-1

C.0.05mol?L1D.0.16mol?L1

【答案】D

【解析】由題干信息可知，N2和H2發(fā)生反應(yīng)生成NH3,反應(yīng)方程式N2+3H2催化劑2NH3,該反

應(yīng)中N2過(guò)量，假設(shè)2.25mol七完全反應(yīng)，則生成NH3的物質(zhì)的量為1.5mol,濃度為0.15mol?但該

反應(yīng)是可逆反應(yīng)，比不可能完全轉(zhuǎn)化為NH3，因此達(dá)到平衡時(shí)，NH3的濃度小于0.15mol?LLD選項(xiàng)符

合題意。

練習(xí)2.已知反應(yīng)：NO2(g)+SO2(g)-SO3(g)+NO(g),起始時(shí)向某密閉容器中通入1molNO2、2

molS18O2,反應(yīng)達(dá)到平衡后，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()

2中不可能含18O

B.有1molN18O生成

18

02的物質(zhì)的量不可能為0.8mol

2、SO3、NO、NO2均含"0時(shí)，說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡

【答案】C

18

【解析】該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，則通入lmolNO2、2molSO2,反應(yīng)達(dá)到平衡后，SO2,

SO3、NO、NO2均含"Cl,故A錯(cuò)誤；

18

該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全消耗，所以通入ImolNCh、2molSO2,不

可能有ImolN^O生成，故B錯(cuò)誤；

18

該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全消耗，所以通入ImolNCh、2molSO2,則NO2、

18

S18O2消耗都小于1moL所以SO2的物質(zhì)的量不可能為0.8moL故C正確；

該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，SO2、SO3、NO、NO2均含I'。時(shí)，不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡，故

D錯(cuò)誤。

名■湍

練習(xí)3.煤焦與水蒸氣的反應(yīng)C(s)+H20(g)粵~C0(g)+H2(g)(是吸熱反應(yīng))是煤氣化過(guò)程

中的主要反應(yīng)之一。若該反應(yīng)在恒溫、恒容的密閉體系中進(jìn)行，僅通過(guò)以下數(shù)據(jù)可以判

斷t時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的是()

①t時(shí)刻及其前后H2O(g)、CO(g)、H2(g)的濃度；

②t時(shí)刻，H2O(g)>CO(g)、H2(g)的濃度;

③t時(shí)刻，消耗吊。值)的速率與生成CO(g)的速率；

④t時(shí)刻，生成CO(g)的速率與消耗H2(g)的速率。

A.①③B.①④C.②③D.②④

【答案】B

【解析】t時(shí)刻及其前后各種氣體的濃度不變時(shí)，該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)

到平衡狀態(tài)，故①可以判斷t時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；

t時(shí)刻，各種氣體的濃度只是一個(gè)數(shù)值，無(wú)法判斷平衡狀態(tài)，故②無(wú)法判斷；

無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在消耗H20(g)的速率與生成CO(g)的速率相等，所以

不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故③無(wú)法判斷；

t時(shí)刻生成CO(g)的速率是正反應(yīng)，消耗H2(g)的速率是逆反應(yīng)，V(正)=v(嗎可以判斷

平衡狀態(tài)，故④可以判斷t時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。

練習(xí)4.在一定溫度下的恒容容器中，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(s戶C(g)+D(g),下列描

述中能表明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()

①混合氣體的壓強(qiáng)不變

②混合氣體的密度不變

③C(g)的物質(zhì)的量濃度不變

④容器內(nèi)A、C、D三種氣體的濃度之比為2：1：1

⑤單位時(shí)間內(nèi)生成nmolC,同時(shí)生成nmolD

⑥單位時(shí)間內(nèi)生成nmolD,同時(shí)生成2nmolA

A.①②⑤B.②③⑤

C.②③⑥D(zhuǎn).①③⑥

【答案】C

【解析】此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，恒容條件下在達(dá)到平衡狀態(tài)前后體系

的壓強(qiáng)始終不變，①不能作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志；

容積固定，因?yàn)榇朔磻?yīng)有固體參與，氣體密度不變說(shuō)明氣體總質(zhì)量不變，說(shuō)明此反應(yīng)達(dá)

到平衡狀態(tài)，②可作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志；

C(g)的濃度不變說(shuō)明生成C(g)和消耗C(g)的量相等，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，③能作為

平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志；

非平衡狀態(tài)下，三種氣體的濃度之比也可為2：1：1,④不能作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志；

單位時(shí)間內(nèi)生成nmolC和nmolD均表示正反應(yīng)速率，⑤不能作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)

志；

單位時(shí)間內(nèi)生成nmolD,即消耗2nmolA,同時(shí)生成2nmolA,表明此時(shí)VIE(A)=V

逆(A),⑥能作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志。

練習(xí)5.一定溫度下，某恒容的密閉容器中建立化學(xué)平衡：C⑸+H2O(g戶CO(g)+H2(g)o

下列敘述中不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()

s(CO)=v逆(-0)

C.生成nmolCO的同時(shí)生成nmolH2

D.lmolH—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH—O鍵

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，由于該反應(yīng)前后氣體體積改變，當(dāng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí)，說(shuō)明反

應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；

B項(xiàng)，CO的正反應(yīng)速率等于其逆反應(yīng)速率，說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；

C項(xiàng)，生成CO、比均表示反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，沒(méi)有表示出正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系，

不能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)；

H—H鍵斷裂和H—0鍵斷裂是兩個(gè)相反的反應(yīng)方向，1molH—H鍵斷裂的同時(shí)斷裂2molH—O鍵，

即消耗1molH2的同時(shí)消耗了