高一化学之十二 化学反应速率与限度 知识点总结

知识点：

一、化学反应速率

1、定义： 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。

用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。

2、计算公式： 3、单位： 催化剂

例1、在2SO2+O2 △ 2SO3 反应中：如果2s内SO2的浓度由6 mol/L下降为2 mol/L ，那么，用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为 ， 例2：以下是工业合成氨的反应原理，已知反应的浓度数据如下：

高温、高压 N2 ＋ 3H2 2NH3

0 起始浓度（mol/L） 1 3 催化剂

2 min后浓度（mol/L） 0.6 2 min内浓度变化量（ml/L）

分别用N2、H2、NH3的浓度变化量表示反应速率。

注意：同一反应可以选用不同的物质来表示速率，其数值可能不同，但意义相同。

且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比：

aA＋bB＝cC＋dD，速率关系式： v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)

＝ 。

比较反应速率快慢的方法：根据速率关系式，转化成同一种物质的速率，再比较大小 例3 在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应：N2+3H2=2NH3，根据在

相同时间内测定的结果判断，生成氨气的速率最大的是（ ）

A、v（H2）=0.3mol*（L*min）^-1 B、v（N2）=0.2mol*（L*min）^-1 C、v（NH3）=0.25mol*（L*min）^-1 D、v（H2）=0.4mol*（L*min）^-1 二、影响化学反应速率的因素

⑴内因(决定性因素)：反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越 。

化学反应的本质：有效碰撞使化学键断裂和形成 ⑵外因(外界条件)： ①催化剂：在其他条件相同时，使用(正)催化剂，通常可以 化学反应速率，不同的催化剂对同一反应的催化效果 。 例：实验2-6 MnO2与FeCl3催化H2O2分解 ②温度：在其他条件相同时，温度越高，化学反应速率 。 例：冷水、常温、热水情况下H2O2分解 例4：已知反应的温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2倍，若反应的温度由20℃升高到90℃，则反应速率变为原来的_________倍。

③反应物的浓度：在其他条件相同时，反应物浓度越大，化学反应速率 。 注意,固体的量不影响反应的速率

例：2mol/L与6mol/L的HCl与Fe反应 ④固体的表面积：在其他条件相同时，反应物之间接触的表面积越大，化学反应速率____ 例：块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应 ⑤压强：对于气体，其他条件相同时，反应体系的压强越大，化学反应速率_______ 总结：1、等温等积，充入气体反应物

2、等温等积，充入惰性气体或其他无关气体 3、等压等温，充入无关气体

4、其他条件不变，缩小或扩大容器体积

⑥其它条件：反应物状态、光、溶剂等，也能影响化学反应速率。 例5：下列反应开始时放出氢气的速率最大的是（金属均为粉末状）： A、Mg 0.1mol 与6mol/L硝酸10ml 60℃ B、Mg 0.1mol 与3mol/L盐酸10ml 60℃ C、Fe 0.1mol 与3mol/L盐酸10ml 60℃ D、Mg0.1mol 与3mol/L硫酸10ml 60℃

例6：用铁片与稀硫酸反应制备H2时，下列措施不能够使得H2生成的速率加大的是 A、加热

B、将稀硫酸改为浓硫酸 C、滴加少量的CuSO4 D、改用铁粉

三、反应速率定性观察法： ①冒气泡快慢 ②颜色变化 ③固体量减少 ④混浊程度 ⑤温度变化等 四、化学反应平衡 一、可逆反应

定义：在 下，既能向 同时又能 的反应。理解可逆反应需注意三同：同＿＿、同＿＿、同＿＿＿＿。 例：二次电池的充放电，水的生成与电解 二、化学平衡的建立 1、化学平衡的建立

以CO+H2O(g) CO2+H2反应为例。

高温催化剂在一定条件下，将0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密闭容器中，开始反应： （1）反应刚开始时：

反应物的浓度 ，正反应速率 。 v(正)生成物的浓度为 ，逆反应速率为 。 （2）反应进行中：

反应物的浓度 ，正反应速率 。 v(逆)生成物的浓度 ，逆反应速率 。

（3）肯定最终有一时刻，正反应速率与逆反应速率 ，此0t1时间t时，反应物的浓度 ，生成物的浓度也 。

如图所示。

2、化学平衡状态 （1）定义：P51

（2）特征：可逆反应，正逆速率等，表面静止的动态平衡

（3）特点：化学平衡的建立与反应进行的方向无关，而与反应时的条件有关，只要条件相同（温度、浓度、压强等），最终就会达到相同的平衡状态。 三、化学反应达到平衡的标志：以mA(g)+nB(g)pC(g)为例 直接标志：①速率关系：正反应速率与逆反应速率相等：A消耗速率与A的生成速率相等，

A的消耗速率与C的消耗速率之比等于m：p，B生成速率与C的生成速率之比等于n：p。

②各物质的百分含量保持不变。

间接标志：①混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变。（注：m+n≠p）

②各物质的浓度不随时间的改变而改变。

③各物质的物质的量不随时间的改变而改变。

④各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变。

总结：对于密闭容器中的可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，根据对化学平衡概念的理解，判断下列各情况下，是否达到平衡。 可能的情况举例 是否能判断已达平衡 ①各物质的物质的量或各物质的量的分数一定 1、混合物体系②各物质的质量或各物质的质量分数一定 中各成分的含③各气体的体积或体积分数一定 量 ④总体积、总压强、总物质的量一定 ①单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A ②单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol 2、正、逆反应C 速率的关系 ③v(A)：v(B)：v(C)：v(D)=m：n：p：q ④单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D ①其他条件不变，m+n≠p+q时，总压强一定 3、压强 ②其他条件不变，m+n=p+q时，总压强一定 4、平均相对分①当m+n≠p+q时，M一定 子质量M ②当m+n=p+q时，M一定 5、温度 其他条件一定时，体系温度一定 v6、体系密度 其他条件一定时，密度一定 7、其他 组成成分有颜色时，体系颜色不再变化 例7：可逆反应2NO=2NO+O2在密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（ ） ①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol 的NO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态④混合气体的颜色不再变化⑤混合气体的密度不再变化⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变

A、①④⑥ B、②③⑥ C、①④⑤⑥ D、①②③⑥⑤ 例8、（图像题）右图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间

的变化情况，t1是到达平衡状态的时间。试回答： (1)该反应的反应物是______； (2)反应物的转化率是______；

(3)该反应的化学方程式为___________________________。 五、等效平衡原理

在一定条件(定温、定压或定温、定容)下，对于同一可逆应，尽管起始时加入物质的物质的量不同，而达到平衡时，同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同，这样的平衡称为等效平衡。 如，常温常压下，可逆反应： N2 + 3H2 2NH3 ①1mol 3mol 0mol ②0mol 0mol 2mol ③0.5mol 1.5mol 1.0mol

①从正反应开始，②从逆反应开始，③从正逆反应同时开始，由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物，对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①)，因此三者为等效平衡

例9在一定温度下，把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应： 2SO2＋O2 ====2SO3 当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量（mol）。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白： （1）若a=0，b=0，则c=___________。

（2）若a=0.5，则b=_________，c= _________。

（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是（用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c）： ， 。 例3 B 例5 D 例6 B 例7 A 例8：（1）A（2）40％（3） 2A B＋3C例9(1)c=2;(2)b=0.25, c=1.5;(3)a+c=2,2b+c=2； 7-25习题 选择题 1、在室温时，同种规格的铝片分别与下列物质混合，反应开始时生成盐酸速率最大的是( ) A、0.1mol/L盐酸15ml B、0.2mol/L盐酸12ml C、0.15mol/L硫酸8ml D、18mol/L硫酸15ml 2、下列说法正确的是（ ）

A、0.1mol/LHCl和0.1mol/LH2SO4与0.1mol/L的NaOH反应的速率相同 B、对反应C（s）+O2（g）=CO2（g），增加C的量，对反应速率没有影响 C、Na、Al在相同的条件下分别与0.1mol/L的盐酸反应，速率相同 D、0.1mol/L盐酸和0.1mol/L硝酸分别与Zn反应，生成H2的速率相同

3、反应4NH3（g）+5O2（g）=（可逆）4NO（g）+6H2O（g）在5L密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol/L，则表示此反应的速率正确的是（ ） A、v（O2）=0.01mol/（L*s） B、v（NO）=0.008mol/（L*s） C、v（H2O）=0.003mol/（L*s） D、v（NH3）=0.02mol/（L*s）

4、对于可逆反应N2+3H2=2NH3，下列能说明已达平衡状态的是（ ） A、3v正（N2）=v正（H2） B、v正（N2）= v逆（NH3） C、2v正（H2）=3v逆（NH3） D、v正（N2）=3v正（H2）

5、在一定的温度下，H2（g）+I2（g）=2HI达到平衡的标志是 （ ） A、单位时间内生成nmolH2同时生成nmolI2 B、容器内的总压强不随时间变化而变化

C、单位时间内生成2nmolHI，同时生成nmolH2 D、当v（H2）=0.5V（HI）时

6、在45℃的密闭容器中进行下列反应：2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g），若起始时c（SO2）=0.01mol/L，c（O2）=0.02mol/L,10s后气体压强变为起始是的95％，则该反应的平均反应速率为（ ）

A、v（O2）=1.5×10^-3mol/(L*s) B、v（O2）=1.5×10^-4mol/(L*s) C、v（SO2）=3.0×10^-3mol/(L*s) D、v（SO3）=3.0×10^-5mol/(L*s)

7. （双项）将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下，分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质，平衡时SO3等于n mol的是( )

A. 1.6 mol SO2＋0.3 mol O2＋0.4 mol SO3 B. 4.0 mol SO2＋1.0 mol O2

C. 2.0 mol SO2＋1.0 mol O2＋2.0 mol SO3 D. 3.0 mol SO2＋0.5 mol O2＋1.0 mol SO3 8. 在一密闭容器中进行下列反应：2SO2+O22SO3(g)，已知反应过程中某一 时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L,0.1mol/L，0.2mol/L，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )

A.SO2为0.4mol/L，O2为0.2mol/L B.SO2为0.25mol/L

C.SO2，SO3均为0.15mol/L D.SO3为0.4mol/L

9．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生 如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总

物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于： A、33% B、40% C、50% D、65% 1．将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550℃

时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3（正反应放热）。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L（以上气体体积均为标准状况下的体积）。（计算结果保留一位小数） 请回答下列问题：

（1）判断该反应达到平衡状态的标志是 。（填字母） a．SO2和SO3浓度相等 b．SO2百分含量保持不变

c．容器中气体的压强不变 d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等 e．容器中混合气体的密度保持不变

（2）求该反应达到平衡时SO3的转化率（用百分数表示）。 （3）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成

n/mol沉淀多少克？

2.某温度时，在5 L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量1.0X随时间的变化曲线如右图所示。请通过计算回答下列问题。 0.8Y0.6（1）反应开始至2 mim，Y的平均反应速率。

0.4（2）分析有关数据，写出X、Y、Z的反应方程式。 0.2Z答案：B B C C C B BD B D 1 ．（1）bc （2）94.7％ （3）

01 2 3 4 5 t/min1.0mol0.7mol -1

0.03mol·10.5g 2. （1）v(Y)(L ·min)

5L2min（2）v(X):v(Y):v(Z) =△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2 反应方程式是：X(g)+3Y(g) 2Z(g)