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1、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注意事项1化学反应速率实际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与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由于压强的变化对固体和液体的体积影响很小，故改变压强对它们的浓度影响很小，所以改变压强对无气体参与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，必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。5同一化学反应，用不同物质的浓度变化表示的化学
2、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决定的。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：对于有气体参加的反应来说，增大压强，可以使单位体积内气体的物质的量增大，实际上相当于增大了气体反应物的浓度
3、，所以，增大压强，化学反应速率增大。(4)催化剂：催化剂可以改变化学反应速率，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。特别提醒(1)增加固体或纯液体的量，不能改变化学反应速率。(2)压强的改变引起气体浓度的改变时，才能改变化学反应速率。重难点三 化学平衡的特征和平衡状态的判断方法1化学平衡的特征(1)“等”化学平衡的实质是正、逆反应速率相等，即同一物质的消耗速率与生成速率相等。注意：不同物质的反应速率不一定相等。(2)“动”化学反应达到平衡状态从表面看好像反应停止了，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
4、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”一定条件下，在反应达平衡状态的混合物中，各组分的浓度及质量分数、体积分数保持一定(但不一定相等)，不再随时间变化而变化。(4)“变”化学平衡是在一定条件下暂时的平衡，若外界条件发生改变，则化学平衡状态可能随之发生改变，即可能发生化学平衡移动。2化学平衡状态的判断(1)v(正)v(逆)。(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。(3)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应，压强保持不变。(4)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。(5)对于有颜色的气体参加或生成的可
5、逆反应，颜色不随时间发生变化。(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。特别提醒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、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时，要根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)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：v(A)0.6 mol/(Lmin)；v(B)0.45 mol/(Lmin)；v(C)0.015 mol/(Lmin)；v(D)0.45 mol/(Lmin)。则此反应在不同条件下进行最
6、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/(Lmin)；v(A)3 v(B)1.35 mol/(Lmin)；v(A)v(C)0.022 5 mol/(Lmin)；v(A)v(D)0.675 mol/(Lmin)。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如果用不同物质来表示，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
7、比值。例如：对于反应aA+bBcC+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”区别开，化学反应速率数值大，不一定代表反应速率快。题型2 影响化学反应速率的因素例2等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()组别c(HCl)(mol/L温度()状态12.025块状22.530块状32.550块状42.550粉末状A.4321 B1234 C3421 D1243解析其他条件一定时，反应物的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体表面积
8、的增大，即由块状变成粉末状，都能显著增大反应速率。实验1中酸浓度最小，温度最低，故反应速率最小；实验2比实验3的温度低，而其他条件相同，故反应速率前者小于后者；实验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 化学平衡状态的判断例3一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()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变化而变化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，显然v正v逆，没有达到平衡
9、；B项中压强不随时间的变化而变化，不能说明反应混合物中A2、B2和AB的浓度是否保持一定，v正是否等于v逆，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始至反应达到平衡压强就一直保持不变，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项只说明了逆反应速率，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。答案C在一定条件下，判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。在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得快，有
10、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。金属的锈蚀有快有慢。溶洞的形成极慢。人们在不同的情况下对化学反应的快慢有不同的预期，有时人们需要反应在瞬间完成，如炸药的爆炸；有时人们需要反应越慢越好，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
11、 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实验时，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。原因是什么？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，反应也迅速、充分。3人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验，原因是什么？提示固体物质溶于水后
12、，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，从而提高了化学反应速率。4实验室常用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，气泡变得稀少了(锌粒还有剩余)，如果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。原因是什么？提示ZnH2SO4=ZnSO4H2，Zn2H=Zn2H2，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，如果添加适当浓度的硫酸溶液时，由于溶液中c(H)又迅速增大，因而反应速率加快，产生气泡的速率又加快了。水的生成(H2O2)与电解，二次电池的
13、放电与充电，CO2和H2O在植物体中提示不属于可逆反应。判断某一反应是否是可逆反应，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？观察下图，你从中得到什么启示？提示控制反应条件，可使化学反应按人们预期的速率和方向进行。(2)回忆你在实验室进行过和观察过的实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大多数化学实验要用酒精灯等进行加热。提示升高反应体系的温度，加快化学反应速率。2一些橡胶或塑料制品中要添加
14、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，延长使用时间。3使一些金属制品的表面形成保护层。提示减小金属被腐蚀的速率，延长使用时间。4森林灭火时，有时要制造隔离带。提示避免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。提示吸收空气中的水蒸气，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升高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，提高生产效率，A项说法正确；该反应是一个可逆反应，SO2不可能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一定相等，D项说法不正确。3BD电解水需消耗大量的电能，成本高， A项错误；天然气、石油、煤等化石燃料在地
