化学反应速率和限度-知识点总结--.doc

《第二章第三节 化学反应的速率和限度》
1．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/(L•s)或mol/(L•min)
例1、下列关于化学反应速率的说法中，正确的是（ ）
A．化学反应速率是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．化学反应速率越大，则单位时间内生成物的产量就越大
例2、 在2L密闭容器中，某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol，用此反应物表示该反应的平均反应速率为（ ）
A. 0.4 mol（L·s）－1
B. 0.3 mol（L·s）－1
C. 0.2 mol（L·s）－1
D. 0.1 mol（L·s）－1
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。
（3） 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)
ν(A):ν(B):ν(C):ν(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4．已知反应4CO＋2NO2N2＋4CO2在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 (　　)
A．v(CO)＝1.5 mol·L－1·min－1
B．v(NO2)＝0.7 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(CO2)＝1.1 mol·L－1·min－1
例5．对于可逆反应A(g)＋3B(s)2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 (　　)
A．v(A)＝0.5 mol·L－1·min－1
B．v(B)＝1.2 mol·L－1·s－1
C．v(D)＝0.4 mol·L－1·min－1
D．v(C)＝0.1 mol·L－1·s－1
【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，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。
3．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）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：“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：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）压强：对于有气体参加的反应，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：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）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”：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）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）惰性气体对反应速率的影响：
①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。
②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6 ．对反应A＋B=== AB来说，常温下按以下情况进行反应：
①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol　
②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol　
③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL　
④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL
四者反应速率的大小关系是 (　　)
A．②>①>④>③ B．④>③>②>①
C．①>②>④>③ D．①>②>③>④
例7．把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率 如右图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是 (　　)
①盐酸的浓度　②镁条的表面积　③溶液的温度　 ④Cl－的浓度
A．①④ B．③④
C．①②③ D．②③

例8．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是 (　　)
A．缩小体积使压强增大 B．恒容，充入N2
C．恒容，充入He D．恒压，充入He
例9. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为
Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 （ ）
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
二、化学反应的限度
（一）可逆反应：
1、定义：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的反应
2、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
1、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 应 开始： υ正 > υ逆
反应过程中：υ正逐渐 减小 ，υ逆逐渐 增大 ；
反应物浓度 减小 ，生成物浓度 增大 ；
平 衡 时：υ正 ==υ逆；各组分的浓度不再 变化。
例10、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11、对于可逆反应M＋N === Q达到平衡状态时，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Q
C. M、N、Q的浓度都保持不变
D. 反应已经停止
例12．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.2 mol·L－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是 (　　)
A．Z为0.3 mol·L－1 B．Y2为0.4 mol·L－1
C．X2为0.2 mol·L－1 D．Z为0.4 mol·L－1
2. 化学平衡的特征：
逆------研究对象是可逆反应
等： υ正 ＝ υ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.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
例13、下列说法可以证明反应N2+3H2 ====2NH3 已达平衡状态的是（ ）
A.1molN≡N键断裂的同时,有3molH－H键形成
B.1molN≡N键断裂的同时,有3molH－H键断裂
C.1molN≡N键断裂的同时,有6molN－H键断裂
D.1molN≡N键断裂的同时,有6molN－H键形成
例15.在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)==== 2C(g)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3nmolB
C.　A、B、C的浓度不再变化
D.　A、B、C的分子数比为1:3:2
例16．一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)＋Z(s)，以下不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
C．X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17．在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A(s)＋2B(g)===C(g)＋D(g)，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 (　　)
A．混合气体的压强
B．混合气体的平均相对分子质量
C．A的物质的量浓度
D．气体的总物质的量
例18．在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(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(　　)
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
【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
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
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的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压强、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m molA同时生成m molA，即V(正)=V(逆)
平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则V(正)=V(逆)
平衡
③V(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n molB，同时消耗了q molD，因均指V(逆)
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时，总压力一定（其他条件一定）
平衡
②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）
不一定平衡
混合气体平均相对分子质量Mr
①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时
平衡
②Mr一定时，但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化，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（平衡体系中有带颜色气体参加）
平衡

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