化学反应的速率和限度-知识点总结-- .pdf
第二章第三节第二章第三节化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度1 1化学反应速率的含义化学反应速率的含义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加（均取正值）来表示。浓度的变化C时间的变化t表达式：v=C/t单位：mol/(Ls)或 mol/(Lmin)例 1、下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（）A A化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量B 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 C在反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应的速率为负值在反应过程中，反应物浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应的速率为负值D D化学反应速率越大，则单位时间内生成物的产量就越大化学反应速率越大，则单位时间内生成物的产量就越大例例 2 2、在在 2L2L 密闭容器中，某气体反应物在密闭容器中，某气体反应物在 2s2s 内由内由 8mol8mol 变为变为 7.2mol7.2mol，用此反应物表示该反，用此反应物表示该反应的平均反应速率为（应的平均反应速率为（）A.A.0.4 mol0.4 mol（Ls）（Ls）1 1B.B.0.3 mol0.3 mol（Ls）（Ls）1 1C.C.0.2 mol0.2 mol（Ls）（Ls）1 1D.D.0.1 mol0.1 mol（Ls）（Ls）1 1注意注意：(1)在同一反应中用不同物质来表示时，其反应速率的数值可以不同，但都表同一反应的速率。(必须标明用哪种物质来做标准)（2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。变化浓度一定与化学计量数成比例。（3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。例如：2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)(A):(B):(C):(D)=2：3：1：4(3)化学反应速率均用正值来表示，且表示的是平均速率而不是瞬时速率(4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率(5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。例例 4 4 已知反应已知反应 4CO4CO2NO2NO2 2应速率最快的是应速率最快的是()N N2 24CO4CO2 2在不同条件下的化学反应速率如下，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反其中表示反A Av v(CO)(CO)1.5 mol1.5 molL L1 1 minmin1 1B Bv v(NO(NO2 2)0.7 mol0.7 molL L1 1 minmin1 1C Cv v(N(N2 2)0.4 mol0.4 molL L1 1 minmin1 1D Dv v(CO(CO2 2)1.1 mol1.1 molL L1 1 minmin1 1例例 5 5对于可逆反应对于可逆反应 A(g)A(g)3B(s)3B(s)中表示的反应速率最快的是中表示的反应速率最快的是2C(g)2C(g)2D(g)2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，在不同条件下的化学反应速率如下，其其()A Av v(A)(A)0.5 mol0.5 molL L1 1 minmin1 1B Bv v(B)(B)1.2 mol1.2 molL L1 1 s s1 1C Cv v(D)(D)0.4 mol0.4 molL L1 1 minmin1 1D Dv v(C)(C)0.1 mol0.1 molL L1 1 s s1 1【总结】【总结】对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。同一物质表示的速率，才能比较。3 3影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素内因：由参加反应的物质的性质决定。影响反应速率的因素有外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。（1 1）浓度：）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以 增大反应速率。注意注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度”；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越 快。（2）温度：温度：其它条件不变时，升高温度可以 增大 反应速率；降低温度可以 减小 反应速率。（3 3）压强：压强：对于有气体参加有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以 增大 反应速率；减小压强，可以 减小 化学反应速率。解释：解释：在温度、气体的物质的量不变时，增大压强，必缩小容器引起气体的浓度增大，所以，反应速率加快。（4 4）催化剂：）催化剂：选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。“催化剂”“催化剂”：能 改变反应速率，而在反应前后本身的 组成和 化学性质不发生变化。（5 5）其他）其他：如：固体的表面积（颗粒度）、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。（6 6）惰性气体对反应速率的影响：）惰性气体对反应速率的影响：恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器 P 增大，但各物质 C 不变，v 不变。恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器 V 增大，各物质 C 减小，v减小。例例6 6 对反应对反应A AB=ABB=AB来说，常温下按以下情况进行反应：来说，常温下按以下情况进行反应：20 mL溶液中含A、B各0.01 mol50 mL溶液中含A、B各0.05 mol0.1 molL1的A、B溶液各10 mL0.5 molL1的A、B溶液各50 mL四者反应速率的大小关系是AC()BD例例 7 7把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生 H H2 2的速率的速率如右图所示，在下列因如右图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是素中，影响反应速率的因素是()盐酸的浓度镁条的表面积溶液的温度Cl 的浓度ABDC例例 8 8一定温度下，反应一定温度下，反应N N2 2(g)(g)O O2 2(g)=2NO(g)(g)=2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是改变化学反应速率的是()A缩小体积使压强增大C恒容，充入 HeB恒容，充入 N2D恒压，充入 He例例 9.9.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为NaNa2 2S S2 2O O3 3H H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4SOSO2 2 SSH H2 2O O，下列各组实验中最先出现浑浊，下列各组实验中最先出现浑浊的是的是（）NaNa S S O O 溶液溶液实验实验反应温反应温度度/V V/mL/mLA AB BC CD D25252525353535355 55 55 55 52 22 23 31 1稀稀 H H SOSO2 24 41 1H H O O2 2c c/mol/mol L L0.10.10.20.20.10.10.20.2V V/mL/mL10105 510105 5c c/mol/mol L L0.10.10.20.20.10.10.20.2V V/mL/mL5 510105 51010二、化学反应的限度二、化学反应的限度（一）可逆反应（一）可逆反应：1 1、定义、定义：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的反应2 2、特点、特点：（1）向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存，两个化学反应构成了一个对立的统一体。（2）符号：“”号（3）通常从左向右的反应称为正 反应，从右向左的反应称为逆反应；（4）在反应体系中，与化学反应有关的各种物质浓度均不能为零。（二）化学反应限度（二）化学反应限度1 1、定义：、定义：.当一个 可逆 反应进行到正向反应速率与逆向反应速率 相等 时，反应物和生成物的浓度_不再改变_，达到表面上静止 的一种“_状态_”，这就是这个反应所能达到的限度；此时这个状态就叫做 化学平衡状态。反反 应应 开始开始：正 逆反应过程中反应过程中：正逐渐 减小，逆逐渐增大；反应物浓度 减小，生成物浓度 增大；平平衡衡时时：正=逆；各组分的浓度不再 变化。例例 1010、可逆反应达到平衡的重要特征（、可逆反应达到平衡的重要特征（）A.反应停止了 B.正、逆反应速率都为零C.反应物和生成物的浓度相等 D.正、逆反应的速率相等例例 1111、对于可逆反应对于可逆反应 M MN =QN =Q 达到平衡状态时，达到平衡状态时，下列说法正确的是下列说法正确的是（）A.M、N、Q 三种物质的浓度一定相等B.M、N 全部变成了 QC.M、N、Q 的浓度都保持不变D.反应已经停止例例 1212在密闭容器中进行反应：在密闭容器中进行反应：X X2 2(g)(g)Y Y2 2(g)(g)应达到平衡时，各物质的浓度有可能是应达到平衡时，各物质的浓度有可能是AZ 为 0.3 molLCX2为 0.2 molL2.2.化学平衡的特征：化学平衡的特征：逆-研究对象是可逆反应等：正逆；定：各组分的 浓度一定；动：动态平衡。变：如果外界条件的改变，原有的化学平衡状态将被破坏，平衡发生移动。*3.*3.影响化学平衡的条件：影响化学平衡的条件：（催化剂不影响化学平衡）（1）浓度：增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，平衡向 正反应方向移动；减少反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向 逆反应方向移动。（2）温度：升高温度平衡向 吸热反应方向移动；降低温度平衡向 放热反应方向移动。（3）压强：（只对于有气体参加且反应前后气体总体积发生变化的反应）增大压强平衡向气体总体积缩小的方向移动；减小压强平衡向气体总体积增大的方向移动112Z(g)2Z(g)，已知，已知 X X2 2、Y Y2 2、Z Z 的起始的起始11浓度分别为浓度分别为 0.1 molL0.1 molL1 1、0.3 molL、0.3 molL1 1、0.2 molL、0.2 molL1 1，在一定条件下，当反，在一定条件下，当反()BY2为 0.4 molLDZ 为 0.4 molL例例 1313、下列说法可以证明反应、下列说法可以证明反应 N N2 2+3H+3H2 2=2NH=2NH3 3已达平衡状态的是（已达平衡状态的是（）A.1molNN 键断裂的同时,有 3molHH 键形成B.1molNN 键断裂的同时,有 3molHH 键断裂C.1molNN 键断裂的同时,有 6molNH 键断裂D.1molNN 键断裂的同时,有 6molNH 键形成例例 15.15.在一定温度下在一定温度下,可逆反应可逆反应 A(g)+3B(g)=2C(g)A(g)+3B(g)=2C(g)达到平衡的标志是（达到平衡的标志是（）A.A 的生成速率与 C 分解的速率相等B.单位时间内生成 nmolA,同时生 3nmolBC.A、B、C 的浓度不再变化D.A、B、C 的分子数比为 1:3:2例例 1616一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应 2X(g)=Y(g)2X(g)=Y(g)Z(s)Z(s)，以下不，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是能说明该反应达到化学平衡状态的是A混合气体的密度不再变化B反应容器中 Y 的质量分数不变CX 的分解速率与 Y 的消耗速率相等D单位时间内生成 1 mol Y的同时生成 2 mol X例例 1717在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应 A(s)A(s)2B(g)=C(g)2B(g)=C(g)D(g)D(g)，当下列物理量，当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是()A混合气体的压强B混合气体的平均相对分子质量CA 的物质的量浓度D气体的总物质的量例例 1818在在一一定定温温度度下下的的某某容容积积可可变变的的密密闭闭容容器器中中，建建立立下下列列化化学学平平衡衡：C(s)C(s)H H2 2O(g)=CO(g)O(g)=CO(g)H H2 2(g)(g)不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是()A体系的压强不再发生变化Bv正(CO)v逆(H2O)C生成 n mol CO 的同时生成 n mol H2D1 mol HH 键断裂的同时断裂 2 mol HO 键()【知识拓展】判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据【知识拓展】判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应混合物体系中各成分的含量mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)各物质的物质的量物质的量或各物质的物质的量的分数物质的量的分数一定各物质的质量质量或各物质质量分数质量分数一定各气体的体积气体的体积或体积分数体积分数一定总体积、总压强、总物质的量一定在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m molA，即 V(正)=V(逆)平衡平衡平衡不一定平衡平衡平衡不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了 n molB 同时消耗了 p molC，则 V(正)=V(逆)V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于 V(逆)在单位时间内生成 n molB，同时消耗了 q molD，因均指 V(逆)不一定平衡压强混合气体平均相对分子质量 Mrm+np+q 时，总压力一定（其他条件一定）m+n=p+q 时，总压力一定（其他条件一定）Mr 一定时，只有当 m+np+q 时Mr 一定时，但 m+n=p+q 时任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）密度一定平衡不一定平衡平衡不一定平衡温度体系的密度平衡不一定平衡其他如体系颜色颜色不再变化等（平衡体系中有带颜色气体参加）平衡
