化学反应速率和限度.docx
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1、化学反应速率和限度下面是小编为大家搜集供应出来的关于化学反应速率和限度相关范文内容,欢迎大家阅读参考学习哈!希望本文内容对大家有所帮助,更多相关化学反应速率和限度请关注品才网化学反应速率和限度:第三节化学反应的速率和限度重难点一 有关化学反应速率的留意事项1.化学反应速率事实上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的即时速率。2.对于有纯液体或固体参加的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。3.由于压强的改变对固体和液体的体积影响很小,故变更压强对它们的浓度影响很小,所以变更压强对无气体参加的反应的化学反应速率无影响。4.对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用
2、不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此,表示化学反应的速率时,必需指明是用反应体系中的哪种物质作标准。5.同一化学反应,用不同物质的浓度改变表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。重难点二 影响化学反应的因素及影响结果1.内因反应物自身的性质。如燃烧、爆炸、中和等反应都是很快就能完成,而金属的锈蚀、溶岩的形成、煤和石油的形成等都是比较缓慢的,这些都是由反应物自身的性质确定的。2.外因(1)温度:温度越高,化学反应速率越大;温度越低,化学反应速率越小。(2)浓度:一般来说,其他条
3、件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。(3)压强:对于有气体参与的反应来说,增大压强,可以使单位体积内气体的物质的量增大,事实上相当于增大了气体反应物的浓度,所以,增大压强,化学反应速率增大。(4)催化剂:催化剂可以变更化学反应速率,常见的催化剂能极大地加快反应速率。(5)增大固体反应物的表面积,增大了反应物的接触面积,能加快化学反应速率。特殊提示(1)增加固体或纯液体的量,不能变更化学反应速率。(2)压强的变更引起气体浓度的变更时,才能变更化学反应速率。重难点三 化学平衡的特征和平衡状态的推断方法1.化学平衡的特征(1)“等”化学平衡的实质
4、是正、逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。留意:不同物质的反应速率不肯定相等。(2)“动”化学反应达到平衡状态从表面看似乎反应停止了,但从本质上、微观上看反应并未停止,只不过是正反应速率和逆反应速率相等,即v(正)=v(逆)>0,所以化学平衡是一种动态平衡。(3)“定”肯定条件下,在反应达平衡状态的混合物中,各组分的浓度及质量分数、体积分数保持肯定(但不肯定相等),不再随时间改变而改变。(4)“变”化学平衡是在肯定条件下短暂的平衡,若外界条件发生变更,则化学平衡状态可能随之发生变更,即可能发生化学平衡移动。2.化学平衡状态的推断(1)v(正)=v(逆)。(2)体系中各组分
5、的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。(3)全是气体参与的前后化学计量数变更的可逆反应,压强保持不变。(4)全是气体参与的前后化学计量数变更的可逆反应,平均相对分子质量保持不变。(5)对于有颜色的气体参与或生成的可逆反应,颜色不随时间发生改变。(6)对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。特殊提示化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等。用不同物质的正、逆反应速率推断是否达到化学平衡状态时,要依据化学反应速率之比等于化学计量数之比,转化为同种物质的速率进行比较。题型1 化学反应速率的计算与比较例1反应:3A(g)+B(g)=2C(g)+2D(g),在不同条
6、件下,用不同物质表示其反应速率,分别为:v(A)=0.6 mol/(L•min);v(B)=0.45 mol/(L•min);v(C)=0.015 mol/(L•min);v(D)=0.45 mol/(L•min)。则此反应在不同条件下进行最快的是()A. B. C. D.解析化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比v(A)v(B)v(C)v(D)=3122,则用A表示的化学反应速率分别为:v(A)=0.6 mol/(L•min);v(A)=3 v(B)=1.35 mol/(L•min);v(A)=32v(C)
7、=0.022 5 mol/(L•min);v(A)=32v(D)=0.675 mol/(L•min)。则该反应在不同的条件下进行最快的是。答案D同一化学反应在同一段时间内的反应速率假如用不同物质来表示,其数值之间的关系符合化学方程式中的化学计量数之比。在比较化学反应速率大小时应换算成用同一种物质来表示,然后进行比较。也可以比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如:对于反应aA+?bB cC+dD,若 ,则用A表示的反应速率比用B表示的快。应当把“化学反应速率”与物理概念中的“运动速率”区分开,化学反应速率数值大,不肯定代表反应速率快。题型2 影响化学反应速率的因素例2等
8、质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,依据数据绘制得下图,则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是()组别 c(HCl)(mol/L 温度() 状态1 2.0 25 块状2 2.5 30 块状3 2.5 50 块状4 2.5 50 粉末状A.4-3-2-1 B.1-2-3-4 C.3-4-2-1 D.1-2-4-3解析其他条件肯定时,反应物的浓度越大,化学反应速率越快;温度的上升和固体表面积的增大,即由块状变成粉末状,都能显著增大反应速率。试验1中酸浓度最小,温度最低,故反应速率最小;试验2比试验3的温度低,而其他条件相同,故反应速率前者小于后
9、者;试验4的温度最高,固体接触面积最大,故反应速率最快。答案A题型3 化学平衡状态的推断例3肯定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标记是()A.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol ABB.容器内的总压强不随时间的改变而改变C.单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2D.单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2解析A项中生成A2是逆反应,生成AB是正反应,明显v正<v逆,没有达到平衡;b项中压强不随时间的改变而改变,不能说明反应混合物中a2、b2和ab的浓度是否保持肯定,v正是否等于v逆,该反应前后气体总的物质的量保
10、持不变,在其他条件肯定时,反应从起先至反应达到平衡压强就始终保持不变,故压强不变不能说明反应是否达到平衡状态;c项表明v正=v逆,反应已达到平衡状态;d项只说明白逆反应速率,没有说明正反应速率,且不管平衡是否建立,只要反应在进行,生成a2和b2的物质的量之比始终为11。< p=>答案C在肯定条件下,推断一个反应是否达到平衡,主要看正、逆反应速率是否相等,体系中各组分的浓度(或百分含量)是否保持不变。在化学试验和日常生活中,我们常常视察到这样的现象:有的化学反应进行得快,有的化学反应提示日常生活中的化学反应有快有慢。炸药爆炸反应极快,瞬间完成。牛奶变质较快,通常12天出现异味。金属的
11、锈蚀有快有慢。溶洞的形成极慢。人们在不同的状况下对化学反应的快慢有不同的预期,有时人们须要反应在瞬间完成,如炸药的爆炸;有时人们须要反应越慢越好,如钢铁的锈蚀。在2支大小相同的试管中,装入23 mL约5%的H2O2溶液,分别滴入12滴1 mol/L FeCl3溶液提示现象 结论温度越高,H2O2的分解速率越快;温度越低,H2O2的分解速率越慢热水中 单位时间内,生成气泡最多能使带火星的木条复燃常温 单位时间内,生成气泡较多冷水中 单位时间内,生成气泡较少在3支大小相同的试管中各装入23 mL约5%的H2O2溶液,再向其中2支试管中提示现象 结论MnO2和FeCl3能加快H2O2的分解反应速率加
12、入MnO2 单位时间内,生成较多气泡加入FeCl3 单位时间内,生成较多气泡不加其他试剂 单位时间内,生成较少气泡1.为什么要将食物存放在温度低的地方(如电冰箱)?提示温度越低,食物变质腐败的速率越慢。这也是温度对化学反应速率的影响在生活中的应用。2.试验时,通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细,并混匀后再进行反应。缘由是什么?提示固体药品研得越细,其表面积越大,混匀后反应物之间接触的面积也越大,反应也快速、充分。3.人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学试验,缘由是什么?提示固体物质溶于水后,发生了电解质的电离,离子在溶液里受水分子作用而运动,增大了离子之间接触反应的机会,从而提高了化
13、学反应速率。4.试验室常用30%左右的硫酸溶液(约3.7 mol/L)与锌粒反应制取氢气,当反应进行一段时间后,气泡变得稀有了(锌粒还有剩余),假如添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又会重新增多起来。缘由是什么?提示Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,Zn+2H+=Zn2+H2,c(H+)的大小影响着该反应的反应速率,气泡变少了,是因为c(H+)减小了,反应速率减小,假如添加适当浓度的硫酸溶液时,由于溶液中c(H+)又快速增大,因而反应速率加快,产生气泡的速率又加快了。水的生成(H2+O2)与电解,二次电池的放电与充电,CO2和H2O在植物体中提示不属于可逆反应。推断某一反应是否是可
14、逆反应,应把握两个“相同”,即“相同条件”和“同时发生”。上述三组反应均不是在相同条件下同时发生的,故不能称之为可逆反应。(1)你看到过建筑物的定向爆破吗?视察下图,你从中得到什么启示?提示限制反应条件,可使化学反应按人们预期的速率和方向进行。(2)回忆你在试验室进行过和视察过的试验提示我们可以通过调整反应物的量、浓度、温度、固体反应的接触面积和催化剂来调整化学反应速率,达到人们的预期效果。请分析下列措施的目的:1.大多数化学试验要用酒精灯等进行加热。提示上升反应体系的温度,加快化学反应速率。2.一些橡胶或塑料制品中要添加抑制剂(负催化剂,能减缓反应速率)。提示减小相关物质变质的速率,延长运用
15、时间。3.使一些金属制品的表面形成爱护层。提示减小金属被腐蚀的速率,延长运用时间。4.森林灭火时,有时要制造隔离带。提示避开树木与火焰接触而损毁。5.在袋装食品,瓶装药品中放入硅胶袋。提示汲取空气中的水蒸气,防止在水蒸气存在时物质变质。1.影响反应速率的条件 如何影响 实例温度 上升温度可以增大化学反应速率 在夏季食品更易变质浓度 反应物的浓度增大可以增大化学反应速率 与表面积相同的锌粒反应,浓盐酸比稀盐酸产生气体快固体的表面积 固体反应物的表面积越大,化学反应速率越大 小块煤比大块煤燃烧得快催化剂 催化剂能够增大化学反应速率 二氧化锰能大大加快过氧化氢的分解速率2.D催化剂能加快反应速率,提
16、高生产效率,A项说法正确;该反应是一个可逆反应,SO2不行能100%地转化为SO3,B项说法正确;增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率,C项说法正确;达到平衡时,反应物与生成物的浓度不肯定相等,D项说法不正确。3.BD电解水需消耗大量的电能,成本高, A项错误;自然气、石油、煤等化石燃料在地球上的隐藏量是有限的,C项错误。4.面粉属于表面积特别大的有机物,与空气的接触面积大,所以,特别简单猛烈燃烧而发生爆炸。5.(1)上升温度或运用催化剂都可以促进KClO3的分解。(2)2KClO3=MnO22KCl+3O26.略。7.略。1.下列说法正确的是()A.Na与水反应时增大水的用量可加
17、快反应速率B.Fe与硫酸反应制取H2时,选用浓硫酸可加快反应速率C.两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢,其中一支试管中加少量MnO2,两支试管中产生氧气的快慢相同D.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将铝片改成铝粉燃烧更猛烈答案D解析对纯液体变更其用量不影响反应速率,A项错误;常温下,浓H2SO4可使铁钝化,不生成H2,B项错误;运用MnO2可加快O2的生成速率,C项错误;将铝片改为铝粉,增大了铝与氧气的接触面积,反应速率增大,D项正确。2.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是()提高燃料的着火点降低燃料的着火点将固体燃料粉碎将液体燃料雾化将煤气化处理通入足量的空气A. B. C. D.答案C解析
18、提高燃料的燃烧效率,应增大反应物的接触面积和供应足够的O2,而燃料的着火点无法变更。3.将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在肯定条件下发生如下反应2A(g)+B(g) 2C(g),若2 s(秒)后测得C的浓度为0.6 mol/L,现有下列几种说法:用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol/(L•s)用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol/(L•s)2 s时物质A的转化率为70%2 s时物质B的浓度为0.7 mol/L其中正确的是()A. B. C. D.答案B解析本题是考查物质浓度表示法,用不同反应物或产物表示反应的平均速率的方法和反应
19、中转化率的计算等学问点,所以考查内容的学问量较大。v(C)=0.6 mol/L2 s=0.3 mol/(L•s)v(A)=v(C)=0.3 mol/(L•s)v(B)=12v(C)=0.3 mol/(L•s)12=0.15 mol/(L•s)参与反应的A的物质的量为:0.3 mol/(L•s)2 s2 L=1.2 molA的转化率为:1.2 mol4 mol100%=30%2 s时B的浓度为1 mol/L-0.15 mol/(L•s)2 s=0.7 mol/L4.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2
20、(g)+2CO2(g)。下列说法不正确的是()A.上升温度可使该反应的逆反应速率降低B.运用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定D.单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时,反应达到平衡答案A解析升温,无论是正反应,还是逆反应,速率均加快,A项错;催化剂可以加快化学反应速率,B项正确;达平衡后,各组分的速率保持不变,C项正确;由于CO和CO2的计量系数相等,故当两者同时消耗的量相等时,反应即达平衡,D项正确。5.肯定条件下,对于反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为
21、0.1 mol/L、0.3 mol/L和0.08 mol/L,则下列推断不合理的是()A.c1c2=13B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为23C.X和Y的转化率相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14 p= l<= mol=>答案B解析分析浓度改变关系:X(g)+3Y(g) 2Z(g)c起始(mol/L) c1 c2 c3c平衡(mol/L) 0.1 0.3 0.08反应方程式中反应物计量数之比为13,所以反应中X和Y必定以13消耗,因为达平衡时X和Y浓度之比为13,故c1c2=13,A正确;平衡时Y和Z的生成速率之比应当和方程式计量数之比相等,故Y和Z的生成速率之比
22、为32,B错误;由于起始时反应物是按方程式计量数之比配料,故X和Y转化率相等,C正确;运用极限法,假设Z完全转化为反应物,c1的极限值0.14 mol/L,而题设c1>0,反应又是可逆的,故D也正确。6.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有500 mL 0.5 mol/L硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示,请回答下列问题:(1)曲线由Oa段不产生氢气的缘由是_,有关的化学方程式为_;(2)曲线由ac段,产生氢气的速率增加较快的主要缘由是_;(3)曲线由c以后,产生氢气的速率渐渐下降的主要缘由是_。答案(1)硫酸首先和氧化铝反应,
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- 化学反应 速率 限度
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