资源简介 (共98张PPT)第1课时 化学反应的速率课程 标准 1.理解化学反应速率的概念和表示方法，能利用公式进行简单的计算。2.通过生活常识理解影响化学反应速率的因素及规律目 录1、基础知识·准落实2、关键能力·细培养3、教学效果·勤检测4、学科素养·稳提升基础知识·准落实1梳理归纳 高效学习分点突破（一） 化学反应速率1. 内涵（1）含义：表示化学反应过程进行 的物理量。（2）表示方法：用单位时间内反应物 或生成物 来表示（取正值）。（3）计算公式：用反应物A表示一段时间内的平均速率，即v（A）＝ 。（4）单位： 或 。 快慢 浓度的减小 浓度的增大 mol·L－1·min－1 mol·L－1·s－1 2. 计算实例某反应物浓度在5 min内由6 mol·L－1变为2 mol·L－1，则5 min内的平均反应速率为v＝ 。＝0.8 mol·L－1·min－1 3. 正确理解化学反应速率1. 对于反应：C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g），能否用物质C的浓度变化量来表示该反应的反应速率？提示：不能；因为反应前后固体或纯液体物质的浓度几乎不发生变化，故不能用物质C表示该反应的反应速率。2. 反应CO2（g）＋C（s） 2CO（g）中，用CO2（g）、CO（g）表示同一时间段的化学反应速率的数值是否相等？它们之间有什么关系？表示的意义是否相同？提示：数值不相等，速率之比为1∶2（即化学计量数之比），但表示的意义相同。提示：同一个化学反应，用不同物质表示其反应速率时，数值可能不同，所以比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，不能直接比较数值大小，应先转化为同一物质、同一单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应速率越快。将条件①的速率换算成用B表示的速率为v（B）＝0.2 mol·L－1·min－1，即条件②的速率比条件①的速率快。3. 对于反应3A（g）＋B（g） 2C（g）＋2D（g），在不同条件下，用A、B表示的反应速率分别为条件 ①v（A）＝0.6 mol·L－1·min－1；条件②v（B）＝0.45 mol·L－1·min－1；则该反应在条件①的速率比条件②的速率快吗？4. 在容积为2 L的密闭容器中发生反应：N2＋3H2 2NH3，已知该状态下N2、H2和NH3均为气体。（1）若在5 min内，测得NH3的质量增加1.7 g，则这5 min内，用NH3表示的反应速率是多少？提示：v（NH3）＝ ＝ ＝0.01 mol·L－1·min－1。（2）若已知NH3的反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，你能计算出H2的反应速率吗？提示：依据化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比可知：v（H2）＝ v（NH3）＝ × 0.2mol·L－1·min－1＝0.3 mol·L－1·min－1。（3）若反应刚开始时，充入2 mol N2和4 mol H2，10 min 时生成NH3 1 mol，则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少？三者之比为多少？提示： N2（g） ＋ 3H2（g） 2NH3（g）n（始）2 mol4 mol0Δn0.5 mol1.5 mol1 moln（10 min时）1.5 mol2.5 mol1 mol所以v（N2）＝ ＝0.025 mol·L－1·min－1v（H2）＝ ＝0.075 mol·L－1·min－1v（NH3）＝ ＝0.05 mol·L－1·min－1v（N2）∶v（H2）∶v（NH3）＝1∶3∶2。1. 化学反应速率的计算（1）定义式法利用公式v＝ 计算化学反应速率，也可利用该公式计算浓度变化量或时间。（2）关系式法化学反应速率之比＝物质的浓度变化量之比＝物质的量变化量之比＝化学计量数之比。（3）“三段式”解答模板①写出有关反应的化学方程式。②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。③根据已知条件列方程式计算。例如，反应 mA（g）＋ nB（g） pC（g）t0 s/（mol·L－1） a b 0转化/（mol·L－1） xt1 s/（mol·L－1） a－x b－则：v（A）＝ mol·L－1·s－1；v（B）＝ mol·L－1·s－1；v（C）＝ mol·L－1·s－1。转化率α（A）＝ ＝ ×100％。[转化率α（A）指已转化的A的物质的量与A初始的物质的量之比]2. 化学反应速率大小的比较同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的换算。（1）方法一：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。（2）方法二：比较化学反应速率与化学计量数的比值。1. （2024·天津河东区期中）已知合成氨反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），其浓度数据如下：N2 H2 NH3起始浓度/（mol·L－1） 1.0 3.0 02 s末浓度/（mol·L－1） 0.6 1.8 0.8当用氢气浓度的减小来表示该化学反应的速率时，其速率为（ ）A. 0.4 mol·L－1·s－1 B. 0.6 mol·L－1·s－1C. 0.9 mol·L－1·s－1 D. 1.2 mol·L－1·s－1解析： 2 s内氢气的浓度变化量＝3.0 mol·L－1－1.8 mol·L－1＝1.2 mol·L－1，故2 s内用氢气表示的平均反应速率v＝ ＝＝0.6 mol·L－1·s－1。2. 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如下：①v（A）＝0.6 mol·L－1·min－1②v（B）＝0.45 mol·L－1·min－1③v（C）＝0.015 mol·L－1·min－1④v（D）＝0.45 mol·L－1·min－1则此反应在不同条件下进行最快的是（ ）A. ① B. ②C. ③ D. ④解析： 化学反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，即v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝3∶1∶2∶2，则用A表示的化学反应速率分别为①中v（A）＝0.6 mol·L－1·min－1；②中v（A）＝3v（B）＝0.45 mol·L－1·min－1×3＝1.35 mol·L－1·min－1；③中v（A）＝ v（C）＝ ×0.015 mol·L－1·min－1＝0.022 5mol·L－1·min－1；④中 v（A）＝ v（D）＝ ×0.45 mol·L－1·min－1＝0.675 mol·L－1·min－1，所以此反应在不同条件下，进行最快的是②。3. （1）在反应A（g）＋3B（g） 2C（g）中，若以物质A表示的化学反应速率为0.2 mol·L－1·min－1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为 mol·L－1·min－1。解析：根据化学方程式中的化学计量数关系， ＝ ，v（B）＝3v（A）＝3×0.2 mol·L－1·min－1＝0.6 mol·L－1·min－1。 0.6 （2）在2 L的密闭容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定条件下发生反应，3 s后测得N2为 1.9 mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为 。解析：3 s内消耗的N2的物质的量为2 mol－1.9 mol＝0.1mol，根据化学方程式可以计算出3 s内消耗的H2的物质的量为0.3 mol，则v（H2）＝ ＝0.05 mol·L－1·s－1。 0.05 mol·L－1·s－1 （3）将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A（g）＋B（g） 2C（g），在最初2 s内，消耗A的平均速率为 0.06 mol·L－1·s－1，则在2 s时，容器中有 mol A，此时C的物质的量浓度为 。 8.8 0.08 mol·L－1 解析： 3A（g） ＋ B（g） 2C（g）起始量/mol 10 5 0转化量/mol 1.2 0.4 0.82 s时/mol 8.8 4.6 0.8则2 s时，n（A）＝8.8 mol，c（C）＝ ＝0.08mol·L－1。分点突破（二） 影响化学反应速率的因素实验1 探究温度对化学反应速率的影响实验操作实验现象 浸在热水中试管产生气泡速率明显比浸在冷水中试管产生气泡速率 快 实验2 探究浓度对化学反应速率的影响实验操作实验现象 不加水的试管中产生气泡速率 大 实验3 探究催化剂对化学反应速率的影响实验操作实验现象 加入FeCl3溶液后产生气泡速率明显 增大 【交流讨论】1. 写出H2O2分解的化学方程式。由实验1得出的实验结论是什么？由实验2得出的实验结论是什么？提示：2H2O2 2H2O＋O2↑；在其他条件相同时，升高温度，能增大H2O2的分解速率。在其他条件相同时，H2O2的浓度越大，分解速率越大。2. FeCl3在H2O2的分解反应中所起的作用是什么？由实验3得出的实验结论是什么？提示：FeCl3在H2O2的分解反应中起催化剂的作用；在其他条件相同时，催化剂能增大H2O2的分解速率。3. 生活中用煤粉代替煤块并向炉膛鼓风，可以使炉火更旺，原理是什么？提示：增大煤与空气的接触面积，加快反应速率。4. 已知在密闭容器中发生化学反应：N2（g）＋O2（g） 2NO（g）。分析下列条件的改变对该反应的化学反应速率的影响。（1）缩小容器容积使体系压强增大，该反应的反应速率将如何变化？提示：缩小容器容积使体系压强增大，即气体的浓度增大，反应速率增大。（2）体积不变，充入氩气，使体系压强增大，该反应的反应速率将如何变化？提示：体积不变，充入氩气，参加反应的气体的浓度均不变化，所以反应速率不变。（3）压强不变，充入氩气，该反应的反应速率将如何变化？提示：压强不变，充入氩气，参加反应的气体压强减小，即气体的浓度减小，反应速率减小。1. 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 规律（在其他条件相同时）内 因 化学 性质 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越大；反之越小外 因 温度 升高温度，化学反应速率增大；反之减小催化剂 使用合适的催化剂，化学反应速率增大影响化学反应 速率的因素 规律（在其他条件相同时）外 因 反应物的浓度 增大反应物的浓度，化学反应速率增大；反之减小气态反应物 的压强 增大气态反应物的压强，化学反应速率增大；反之减小固体的表面积 增大固体反应物的表面积，化学反应速率增大；反之减小原电池 有原电池形成时，化学反应速率增大其他 电磁波、超声波、溶剂等会影响化学反应速率2. 压强对化学反应速率的影响对于有气体物质参加的反应，改变反应体系的压强，对化学反应速率的影响常有以下几种情况：（1）恒温时，增大压强 容器容积减小 浓度增大 化学反应速率增大。（2）恒温恒容时，充入“惰性气体” 总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，所以化学反应速率不变。（3）恒温恒压时，充入“惰性气体” 容器容积增大 浓度减小 化学反应速率减小。说明：“惰性气体”是指不参与反应的气体。1. 下列条件一定能使化学反应速率增大的是（ ）①增加反应物的物质的量 ②升高温度 ③缩小反应容器的容积 ④加入生成物A. 只有② B. ②③C. ①② D. 全部解析： 若增加固体反应物的物质的量，不会引起速率变化，①错误；升温会使所有反应速率加快，②正确；缩小反应容器的容积，即增大压强，仅适用于有气体参加的反应，③错误；加入固体生成物，不会引起速率变化，④错误。2. 下列有关化学反应速率的说法，不正确的是（ ）A. 100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌反应时，加入适量的硫酸钠溶液，生成氢气的速率不变B. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，滴加少量 CuSO4 溶液可以增大产生氢气的速率C. 密闭容器中的反应：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g），当温度、压强不变时，充入稀有气体，反应速率减小D. 相同质量的碳酸钙固体，块状、粉末状分别与 1 mol·L－1盐酸反应，粉末状的反应速率大解析： 加入硫酸钠溶液，溶液体积增大，氢离子浓度减小，反应速率减小，A错误；锌和铜离子发生置换反应生成的铜单质与锌组成锌铜原电池，化学反应速率增大，B正确；当温度、压强不变时，充入稀有气体，容器的容积增大，参加反应的气态物质的浓度减小，则反应速率减小，C正确；粉末状碳酸钙与盐酸的接触面积大，反应速率大，D正确。关键能力·细培养2互动探究 深化认知变量控制法研究外界条件对化学反应速率的影响（分析与推测）【典例】 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应2Mn ＋5H2C2O4＋6H＋ 2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。用4 mL 0.001 mol·L－1KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L－1 H2C2O4溶液，研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示：组别 10％硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质Ⅰ 2 20 —Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液Ⅲ 2 30 —Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水（1）实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论：影响化学反应速率的因素是 ；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验Ⅰ和 。提示： 催化剂 Ⅲ（2）实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是 。提示： 确保所有实验中c（KMnO4）、c（H2C2O4）不变和总体积不变，实验Ⅳ中c（H＋）与实验Ⅰ中c（H＋）不同【规律方法】1. 化学探究实验中变量控制法的思路实验结论2. 探究流程【迁移应用】1. 某探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示：组别 锌的形态 反应温度/℃ 收集100 mL氢气所需时间/sⅠ 薄片 15 200Ⅱ 薄片 25 90Ⅲ 粉末 25 10（1）该实验的目的是探究 、 对锌和稀盐酸反应速率的影响。 固体表面积 温度 （2）实验Ⅰ和实验Ⅱ表明， ，化学反应速率越大。（3）能表明固体的表面积对化学反应速率有影响的实验组别是 和 。（4）请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的化学反应速率的影响： 。 温度越高 Ⅱ Ⅲ 在相同的温度下，采用相同形态、质量的锌片分别与体积相同但浓度不同的盐酸反应 2. 化学兴趣小组学习化学反应速率后，联想到H2O2分解制备氧气，设计如下实验方案探究外界条件对反应速率的影响。编号 温度 反应物 催化剂甲 25 ℃ 试管中加入3 mL 5％ H2O2溶液 1 mL蒸馏水乙 25 ℃ 试管中加入3 mL 5％ H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液丙 40 ℃ 试管中加入3 mL 5％ H2O2溶液 1 mL蒸馏水（1）实验乙中发生反应的化学方程式为 。解析：（1）实验乙中发生反应的化学方程式为2H2O2 2H2O＋O2↑。 2H2O2 2H2O＋O2↑ （2）实验甲和实验乙的实验目的是 。实验甲和实验丙的实验目的是 。解析： 由表可知实验甲和实验乙除催化剂不同外其他条件都相同，所以实验甲和实验乙是探究催化剂对反应速率的影响；实验甲和实验丙除温度不同外其他条件均相同，则实验甲和实验丙是探究温度对反应速率的影响。 探究催化剂对反应速率的影响 探究温度对反应速率的影响 （3）实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集，并在2 min内6个时间点对注射器内气体进行读数，记录数据如下表。时间/s 20 40 60 80 100 120气体体积/mL 15.0 29.5 43.5 56.5 69.5 81.50～20 s的反应速率v1＝ mL·s－1，100～120 s的反应速率v2＝ mL·s－1。不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是 0.75 0.6 。解析： 0～20 s的反应速率v1＝ ＝ ＝0.75 mL·s－1，100～120 s的反应速率v2＝ ＝0.6 mL·s－1，速率减小的原因是随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小。 随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小 教学效果·勤检测3强化技能 查缺补漏1. 增大压强对下列反应的速率无影响的是（ ）A. CO2（g）＋Ca（OH）2 CaCO3↓＋H2OB. H2（g）＋I2（g） 2HI（g）C. NaCl＋AgNO3 AgCl↓＋NaNO3D. N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）解析： 压强对无气体物质参加的化学反应速率无影响，选C项。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，测得在不同时间（t）内产生气体体积（V）的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是（ ）组别 对应曲线 c（HCl）/mol·L－1） 反应温度/℃ 铁的状态1 a 30 粉末状2 b 30 粉末状3 c 2.5 块状4 d 2.5 30 块状A. 第4组实验的反应速率最慢B. 第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1C. 第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1D. 第3组实验的反应温度低于30 ℃解析： 由图像可知，1、2、3、4四组实验产生的H2的量相同，只是反应速率不同。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。3. 对于化学反应3W（g）＋2X（g） 4Y（g）＋3Z（g），下列反应速率关系中，正确的是（ ）A. v（W）＝3v（Z） B. 2v（X）＝3v（Z）C. 2v（X）＝v（Y） D. 3v（W）＝2v（X）解析： 速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。A项，v（W）＝v（Z）；B项，3v（X）＝2v（Z）；C项，2v（X）＝v（Y）；D项，2v（W）＝3v（X）。4. 在不同条件下进行过氧化氢分解实验，有关数据如表所示。四组实验中，收集相同体积（折算成标准状况）的氧气，所需时间最短的一组是（ ） 组别 实验条件 A B C D过氧化氢溶液体积/mL 10 10 10 10过氧化氢溶液质量分数 6％ 6％ 3％ 6％温度/℃ 20 40 40 40MnO2质量/g 0.05 0.05 0.05 0解析： 根据影响化学反应速率的外界因素可知，表中B项的浓度较大、温度较高，且使用了催化剂，因此化学反应速率最大，收集相同体积的氧气所需的时间最短。5. 将等物质的量的A和B，混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）＋B（g） xC（g）＋2D（g），5 min 后测得c（D）＝0.5 mol·L－1，c（A）∶c（B）＝1∶2，C的反应速率是0.15mol·L－1·min－1。（1）B的反应速率v（B）＝ ，x＝ 。 0.05 mol·L－1·min－1 3 解析： 5 min后，用D表示的速率是v（D）＝＝0.1 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v（B）∶v（C）∶v（D）＝v（B）∶0.15∶0.1＝1∶x∶2，所以 v（B）＝0.05 mol·L－1·min－1，x＝3。（2）A在5 min末的浓度是 。解析： 设A和B的初始浓度为y mol·L－1，则5 min后剩余的A和B的浓度分别是（y－0.75）mol·L－1、（y－0.25）mol·L－1，根据题意，（y－0.75）∶（y－0.25）＝1∶2，解得y＝1.25，所以A在5 min末的浓度是0.5 mol·L－1。 0.5 mol·L－1 （3）此时容器内的压强与开始时的压强之比为 。解析： 根据阿伏加德罗定律：在同温同体积时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，反应开始时气体的物质的量为2.5 mol＋2.5 mol＝5.0 mol，当进行到5 min时，气体的物质的量：n（A）＝（2.5－1.5）mol＝1 mol，n（B）＝（2.5－0.5）mol＝2 mol，n（C）＝0.15 mol·L－1·min－1×5 min×2 L＝1.5 mol，n（D）＝1 mol，所以n（5 min末）＝n（A）＋n（B）＋n（C）＋n（D）＝1 mol＋2 mol＋1.5 mol＋1 mol＝5.5 mol，此时容器内的压强与开始时的压强之比为p（5 min末）∶p（始）＝n（5 min末）∶n（始）＝5.5 mol∶5 mol＝11∶10。 11∶10 学科素养·稳提升4内化知识 知能升华1. （2024·银川高一月考）在生产、生活中，下列措施不是用来调控化学反应速率的是（ ）A. 洗衣粉中添加酶B. 将鲜肉存放冰箱中C. 搅拌使蔗糖在水中溶解D. 冶铁时将铁矿石粉碎1234567891011解析： 酶是催化剂，洗衣粉中添加酶，能加快去污速率，不选A；将鲜肉存放冰箱中，降低温度，减慢鲜肉氧化变质的速率，不选B；蔗糖溶于水不是化学反应，搅拌使蔗糖在水中溶解，不是调控化学反应速率，选C；冶铁时将铁矿石粉碎，增大与氧气接触面积，加快反应速率，不选D。12345678910112. （2024·沧州高一段测）反应C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）在一容积可变的容器中进行，则下列条件的改变使其反应速率增大的是（ ）A. 降低温度B. 将容器的容积缩小一半C. 将容器的容积拉大到原来的2倍D. 增加C的量1234567891011解析： 降低温度，反应速率减小，A错误；将容器的容积减小一半，等价于将整个反应体系的压强增大了一倍，气体物质的量浓度增大，反应速率增大，B正确；将容器的容积拉大到原来的2倍，物质浓度减小，反应速率减慢，C错误；往反应中加入固体物质，不会影响化学反应的速率，D错误。12345678910113. 在一定条件下，将A和B两种气体通入1 L密闭容器中，发生反应：xA（g）＋yB（g） 2C（g）。测得 2 s 内的反应速率如下：v（A）＝0.4 mol·L－1·s－1，v（B）＝1.2 mol·L－1·s－1，v（C）＝0.8 mol·L－1·s－1。则x和y的值分别为（ ）A. 2和3 B. 3和2C. 3和1 D. 1和3解析： x∶y∶2＝v（A）∶v（B）∶v（C）＝0.4∶1.2∶0.8＝1∶3∶2，故x＝1，y＝3。12345678910114. 反应A（g）＋3B（g） 2C（g）＋2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0.15 mol·L－1·s－1②v（B）＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v（C）＝0.5 mol·L－1·s－1 ④v（D）＝0.45 mol·L－1·s－1。下列表示该反应进行由快到慢的顺序正确的是（ ）A. ②③④① B. ④③②①C. ③④②① D. ②④③①1234567891011解析： 比较反应速率的快慢时，需要转变为用同一物质表示的反应速率，且单位相同；化学反应速率之比等于化学计量数之比，都转化为用A物质表示的化学反应速率：①v（A）＝0.15 mol·L－1·s－1；②v（B）＝0.6 mol·L－1·s－1，则v（A）＝ v（B）＝0.2mol·L－1·s－1；③v（C）＝0.5 mol·L－1·s－1，则v（A）＝ v（C）＝0.25 mol·L－1·s－1；④v（D）＝0.45 mol·L－1·s－1，则v（A）＝v（D）＝0.225 mol·L－1·s－1；反应进行由快到慢的顺序为③④②①。12345678910115. 反应A（g）＋3B（g） 2C（g）＋2D（g）在四种不同情况下的反应速率分别为①v（A）＝0.45 mol·L－1·min－1 ②v（B）＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v（C）＝0.4 mol·L－1·s－1 ④v（D）＝0.45mol·L－1·s－1，该反应进行的快慢顺序为（ ）A. ④＞③＝②＞① B. ④＜③＝②＜①C. ①＞②＞③＞④ D. ④＞③＞②＞①1234567891011解析： 若将各反应速率均转化为以B表示的反应速率，且以mol·L－1·s－1为单位，①、②、③、④表示的速率分别是0.022 5mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1、0.6 mol·L－1·s－1、0.675 mol·L－1·s－1，A正确。12345678910116. （2024·上海长宁区期中）各种化学反应进行得有快有慢，衡量化学反应进行的快慢，认识化学反应快慢的规律及影响因素，可以更好地满足工农业生产和日常生活的实际需要。Ⅰ.如表是实验室模拟合成氨反应：N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）的部分数据，请分析后回答下列问题。浓度 N2 H2 NH3反应开始时的浓度/（mol·L－1） 3.1 3.7 06 min时的浓度/（mol·L－1） 1.9 ① ②1234567891011（1）0～6 min内该反应的化学反应速率v（N2）＝ 。解析：由表格可知Δc（N2）＝3.1 mol·L－1－1.9 mol·L－1＝1.2mol·L－1，列三段式，N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g）开始时/（mol·L－1） 3.1 3.7 0变化/（mol·L－1） 1.2 3.6 2.46 min时/（mol·L－1） 1.9 0.1 2.4 0.2 mol·L－1·min－1 0～6 min内该反应的化学反应速率v（N2）＝ ＝0.2mol·L－1·min－1。1234567891011（2）在上表空格中填入合适数据① 、② 。解析：在上表空格中填入合适数据①为0.1 mol·L－1，②为2.4mol·L－1。 0.1 2.4 （3）要加快该反应的速率，可以采取措施有 。解析：要加快该反应的速率，可以采取措施有升高温度、增大压强、加入催化剂等。 升高温度、增大压强、加入催化剂等 1234567891011（4）如果用NH3浓度的增加值来表示化学反应速率，则0～6 min内v（NH3）为 。解析：如果用NH3浓度的增加值来表示化学反应速率，则0～6min内v（NH3）＝ ＝0.4 mol·L－1·min－1。 0.4 mol·L－1·min－1 1234567891011（5）经测定反应开始后到8 min末H2的反应速率v（H2）＝0.3 mol·L－1·min－1，则8 min末NH3的浓度为 。解析：反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，v（NH3）＝ v（H2）＝ ×0.3 mol·L－1·min－1＝0.2 mol·L－1·min－1，则8 min末NH3的浓度为 0.2 mol·L－1·min－1×8 min＝1.6mol·L－1。 1.6 mol·L－1 1234567891011Ⅱ.将在空气中久置的铝片投入足量稀硫酸中，该铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用图来表示（已知该反应为放热反应），请回答下列问题。1234567891011（1）曲线由O→a段，用离子方程式表示不产生氢气的原因 ；解析：曲线由O→a段不产生氢气的原因是铝片表面有氧化铝，硫酸首先与表面的氧化铝反应，有关反应的离子方程式为Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O。（2）曲线由a→b段，产生氢气的速率较慢的原因 ； Al2O3＋6H＋ 2Al3＋＋3H2O 反应开始，温度较低且只有部分硫酸与铝片作用 1234567891011解析：曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因是反应开始，温度较低且只有部分硫酸与铝片作用，有关的化学方程式为2Al＋3H2SO4 Al2（SO4）3＋3H2↑。（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因 ；解析：曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高，反应速率加快。 铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高，反应速率加快 1234567891011（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因 ；解析：曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是随着反应进行，硫酸浓度变小。 随着反应进行，硫酸浓度变小 1234567891011（5）下列措施能加快上述反应的化学反应速率的是 （填字母）。A. 把稀硫酸换成浓硫酸B. 铝片改为铝粉C. 加入少量硫酸铜溶液D. 加入少量饱和硫酸钠溶液 BC 1234567891011解析：把稀硫酸换成浓硫酸，铝在常温下会发生钝化，不能生成氢气，A错误；铝片改为铝粉会增大接触面积，加快反应速率，B正确；加入少量硫酸铜溶液，铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，铝和铜在电解质溶液中形成原电池，加快反应速率，C正确；加入少量饱和硫酸钠溶液，反应速率影响不大，D错误。12345678910117. 在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：Fe2O3（s）＋3H2（g） 2Fe（s）＋3H2O（g），采取下列措施不能改变反应速率的是（ ）A. 将容器的容积减小一半B. 保持容器容积不变，增加H2通入量C. 保持容器内压强不变，充入N2D. 增加Fe的量1234567891011解析： 将容器的容积减小一半，会使氢气和水的浓度增大，反应速率增大，不选A；保持容器容积不变，增加H2通入量，会使H2的浓度增大，反应速率增大，不选B；保持容器内压强不变，充入N2，容器容积变大，H2和H2O的物质的量不变，故其物质的量浓度降低，反应速率减小，不选C；Fe是固体，增加Fe的量，浓度不变，因此反应速率不变，选D。12345678910118. 向四个体积相同的密闭容器（甲、乙、丙、丁）中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小排列顺序正确的是（ ）甲：在500 ℃时，10 mol SO2和5 mol O2反应乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和5 mol O2反应丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、甲、丙、丁C. 乙、甲、丁、丙 D. 丁、丙、乙、甲1234567891011解析： 甲与乙相比，氧气、SO2浓度相等，乙中使用催化剂，其他条件相同，使用催化剂，加快反应速率，所以反应速率：乙＞甲；甲与丁相比，甲中SO2的物质的量比丁中大，即甲中SO2的浓度比丁中大，其他条件相同，浓度越大，反应速率越快，所以反应速率：甲＞丁；丙与丁相比， 其他条件相同，丁中温度高，温度越高，反应速率越快，所以反应速率：丁＞丙；所以反应速率由大到小的顺序为乙、甲、丁、丙，C项正确。12345678910119. 为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况，绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法不正确的是（ ）A. 在O～t1 s、t1～t2 s、t2～t3 s中，t1～t2 s生成的CO2气体最多B. 因反应放热，导致O～t1 s内的反应速率逐渐增大C. 若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的反应速率，则t2～t3 s内的反应速率为 mL·s－1D. 将碳酸钙固体研成粉末，则曲线甲将变成曲线乙1234567891011解析： 由题图可知，t1～t2 s生成的CO2气体最多，A正确；O～t1 s，随着反应的进行，反应物的浓度是减小的，反应速率增大说明该反应一定放热，温度升高，反应速率加快，B正确；由题图知：若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的反应速率，则t2～t3 s内的反应速率为 mL·s－1，C正确；将碳酸钙固体研成粉末，反应物的接触面积增大，反应速率加快，而曲线乙表示生成CO2的速率比曲线甲慢，D错误。123456789101110. 某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是（ ）A. 其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B. 其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C. 条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1D. 条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min1234567891011解析： 由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A正确；由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；由题干图中数据可知，条件①反应速率为v＝ ＝ ＝0.012 mol·L－1·min－1，C正确；反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为 ＝62.5 min，D正确。123456789101111. 某温度下，在2 L密闭容器中充入一定量的A、B气体，发生反应3A（g）＋B（g） 2C（g），A、B的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。（1）从反应开始到12 s时，用A表示的反应速率为 。 0.05 mol·L－1·s－1 解析： 从反应开始到12 s时，A的浓度变化量Δc＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，故A的反应速率为 ＝0.05 mol·L－1·s－1。1234567891011（2）5 s时B的消耗速率 B的生成速率（填“＞”“＜”或“＝”）。解析： 5 s后B的浓度在减少，说明反应向正反应方向进行，则B的消耗速率大于B的生成速率。 ＞ 1234567891011（3）该反应平衡时的压强与起始的压强之比为 。解析：从起始到平衡，物质A的浓度改变值为Δc＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，根据化学方程式和图像可知，平衡时物质A、B、C的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.4 mol·L－1，总和为（0.2＋0.3＋0.4）mol·L－1＝0.9 mol·L－1，起始时物质A、B的浓度之和为（0.5＋0.8）mol·L－1＝1.3 mol·L－1，压强之比等于物质的量浓度之比，则该反应平衡时的压强与起始的压强之比为0.9∶1.3＝9∶13。 9∶13 1234567891011（4）上述反应在三种不同情况下的反应速率如下：①v（A）＝0.3 mol·L－1·s－1；②v（B）＝0.12 mol·L－1·s－1；③v（C）＝0.16 mol·L－1·s－1。则反应速率由大到小的顺序为 （填序号）。 ②①③ 解析： 以物质A来表示反应的速率为①v（A）＝0.3 mol·L－1·s－1，②v（B）＝0.12 mol·L－1·s－1，故v（A）＝3×0.12 mol·L－1·s－1＝0.36 mol·L－1·s－1，③v（C）＝0.16 mol·L－1·s－1，故v（A）＝ ×0.16 mol·L－1·s－1＝0.24 mol·L－1·s－1，反应速率由大到小的顺序为②①③。1234567891011（5）A、B气体在不同的实验条件下进行反应，实验数据如表所示。收集相同体积的C气体，所需时间最短的一组是 （填序号）。组别 容器容积/L 气体物质的量 温度/℃① 2 3 mol A、1 mol B 30② 2 6 mol A、2 mol B 50③ 1 3 mol A、1 mol B 20④ 1 6 mol A、2 mol B 50 ④ 1234567891011解析： 反应越快，所需时间越短，根据实验数据可知，温度越高，反应物浓度越大，则反应越快，所需时间越短，因为④温度高，且容积小，浓度大，故④所需时间最短。1234567891011(共93张PPT)第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制课程 标准 1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。2.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。3.认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用目 录1、基础知识·准落实2、关键能力·细培养3、教学效果·勤检测4、学科素养·稳提升基础知识·准落实1梳理归纳 高效学习分点突破（一） 化学反应的限度1. 可逆反应的特点2. 可逆反应化学平衡状态的建立（1）建立平衡过程①反应开始如可逆反应2SO2＋O2 2SO3，反应进行之初SO2和O2的起始浓度分别为2 mol·L－1、1 mol·L－1，此时正反应速率v正 ，逆反应速率v逆为 。②反应过程随反应进行，反应物浓度 ，正反应速率 ；生成物浓度 ，逆反应速率 。 最大 0 减小 减小 增大 增大 ③最终结果最终在时刻t1时反应物浓度不再 ，生成物浓度不再 。正反应速率和逆反应速率 。（2）图示 改变 改变 相等 3. 化学平衡状态（1）含义如果外界条件（温度、浓度、压强等）不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时， 与 相等，反应物的浓度和生成物的浓度都 ，达到一种表面静止的状态，称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 正反应速率 逆反应速率 不再改变 （2）特征化学平衡状态的特征可概括为逆、等、动、定、变。即：4. 化学平衡状态的判断直接判 断依据 v正＝v逆 同一物质 生成速率等于消耗速率不同物质 化学反应速率之比等于化学计量数之比，且表示不同方向（即“一正一逆”）间接判 断依据 某些 物理量 各组成成分的质量、物质的量、分子数、物质的量浓度保持不变 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变 5. 化学反应的限度（1）化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的 ，即该反应进行的限度。（2）化学反应的限度决定了反应物在一定条件下转化为生成物的最大 。（3）同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的 。 最大程度 转化率 化学平衡状态1. 已知2SO2＋O2 2SO3，则在催化剂、加热条件下，将2 molSO2和1 mol O2充入密闭容器中进行反应最终能否生成2 mol SO3？提示：不能。可逆反应中，正反应和逆反应同时进行，均不能进行到底。即在可逆反应体系中，反应物和生成物共存，所以2 molSO2和1 mol O2不可能完全转化为SO3，最终生成的SO3的物质的量肯定小于2 mol。2. 恒容密闭容器中的可逆反应2NO2（g） 2NO（g）＋O2（g），单位时间内生成n mol O2的同时生成 2n mol NO，能否说明该反应已达到平衡状态？若混合气体的颜色不再改变呢？能否说明？请说明理由。提示：单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO，其中描述的都是正反应方向的速率，不能说明反应是否处于平衡状态。混合气体的颜色不变，即c（NO2）保持不变，说明反应处于平衡状态。3. 恒容密闭容器中，通入1 mol CO2和3 mol H2发生反应CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g），体系中 ＝ ，且保持不变，能否说明该反应已达到平衡状态？若混合气体的平均相对分子质量不变呢？能否说明？请说明理由。提示： 是不变量，不能说明反应是否达到平衡。因反应前后的气体物质的量不同，混合气体的平均相对分子质量不变，表明反应已达到平衡状态。4.2HI（g） H2（g）＋I2（g）在温度和容积一定时，容器内压强不再变化。能否说明该反应已达到平衡状态，请说明理由。提示：不能。在该反应中，反应前后的气体的总物质的量不变，反应无论是否达到化学平衡，反应容器内压强都不随时间变化。1. 在一个容积固定的密闭容器中，进行的可逆反应 A（s）＋3B（g）3C（g）。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是（ ）①C的生成速率与C的分解速率相等；②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B；③B的浓度不再变化；④混合气体总的物质的量不再发生变化；⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3；⑥混合气体的密度不再变化。A. ①②④ B. ①③④⑥C. ①③⑥ D. ①③④⑤解析： C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，①正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成a mol A，同时生成3a mol B，②错误；当反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，③正确；气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混合气体总的物质的量都不变，④错误；平衡时各物质的物质的量之比取决于起始物质的量之比以及转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，⑤错误；A为固体，当反应达到平衡状态时，气体的总质量不变，容器容积不变，则密度不变，⑥正确。2. 在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：时间/s 0 1 2 3 4 5n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007（1）上述反应 （填“是”或“不是”）可逆反应，在第5 s时，NO的转化率为 。解析： 在3 s、4 s和5 s时NO的物质的量都为0.007 mol，保持不变，该反应是可逆反应。5 s时，NO的转化率为 ×100％＝65％。 是 65％ （2）如图中表示NO2变化曲线的是 。用O2表示0～2 s内该反应的平均速率v＝ 。解析： 由平衡体系2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g）知，NO2为生成物，在0 s时，c（NO2）＝0 mol·L－1，随反应的进行，c（NO2）逐渐增大，当达到平衡时，c（NO2）＝ ＝0.006 5 mol·L－1，故表示NO2变化曲线的为b。v（NO）＝ ＝ ＝ ＝0.003 mol·L－1·s－1，则v（O2）＝ v（NO）＝0.001 5 mol·L－1·s－1。 b 1.5×10－3mol·L－1·s－1 （3）下列能说明该反应已达到平衡状态的是 （填字母）。a.v（NO2）＝2v（O2） b.容器内压强保持不变c.v逆（NO）＝2v正（O2） d.容器内密度保持不变 bc 解析： a.未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应达到平衡状态；b.由于该反应是气体体积前后不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态；c.v逆（NO）＝2v正（O2）表明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；d.由于气体总质量不变，气体总体积也不变，无论该反应是否达到平衡，容器内密度总保持不变，因此无法根据容器密度保持不变说明该反应是否达到平衡状态。分点突破（二） 化学反应条件的控制1. 化学反应条件控制的目的2. 化工生产中反应条件的调控措施（1）考虑因素化工生产中调控反应条件时，需要考虑 和 。（2）实例——合成氨生产条件的选择 控制反应条件的成本 实际可能性 3. 提高燃料的燃烧效率的措施（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量。（2）尽可能充分利用燃料燃烧所释放出的热能，提高热能的利用率。4. 提高燃料的燃烧效率的意义在于节约能源、节省资源、减少污染。5. 化学反应条件控制的措施（1）改变化学反应速率：改变反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强、固体的表面积以及催化剂的合理使用等。（2）改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、物质的浓度、气体的压强等。1. 以“提高煤的燃烧效率”为例，分析化学反应条件的控制。（1）煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？提示：煤被研得越细，颗粒越小，与空气中O2的接触面积越大，燃烧越充分，燃烧的反应速率越大。（2）空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有何影响？原因是什么？提示：若空气充足，煤燃烧越充分，生成CO2时放出的热量越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排放到大气会造成污染，且生成CO时，放出的热量减少。（3）如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热能？提示：可将煤燃烧后的废气通过热交换装置，可用于供热、发电等其他方面使用。2. 已知煤气的主要成分是CO和H2，天然气的主要成分是CH4。已知存在如下反应：2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）、2CO（g）＋O2（g） 2CO2（g）、CH4（g）＋2O2（g） 2H2O（l）＋CO2（g）。若将煤气灶改为天然气灶时，应适当调大还是调小空气进气阀门？为什么？提示：等物质的量的甲烷燃烧消耗的氧气比水煤气多，将煤气灶改为天然气灶时，应适当调大空气进气阀门。1. 下列措施，能使煤炭燃烧更充分，提高热能利用率的是（ ）A. 多加煤以使炉火更旺B. 把煤炭做成大煤球C. 在煤中掺和一些黄泥做成蜂窝煤D. 把煤粉碎，放在煤粉燃烧器中燃烧解析： A项中只会增加煤的用量，不会使煤炭燃烧更充分，也不能提高热能利用率；B项中做成大煤球，燃烧更不充分；C项中增大了表面积，燃烧较充分，但不能提高热能利用率。2. 工业上合成氨反应为N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g），在实际生产中为提高合成氨的反应速率，下列说法正确的是（ ）A. 温度越高，反应速率越快，因此采取的温度越高越好B. 压强越高，反应速率越快，因此采取的压强越高越好C. 催化剂能加快反应速率，因此可选用适当的催化剂D. 可向容器中加入一定量的水蒸气，使氨气溶解以提高反应速率解析： 温度越高反应速率越快，但温度过高会消耗更多的燃料，因此实际生产中的温度不是越高越好，A错误；压强越高反应速率越快，但压强过高会增加设备的成本，因此实际生产中的压强不是越高越好，B错误；可选用适当的催化剂来提高反应速率，C正确；合成氨反应为高温条件，加入一定量的水蒸气不能使氨气溶解，并不能提高反应速率，D错误。关键能力·细培养2互动探究 深化认知化学反应速率与限度的图像分析（分析与推测）【典例】 某温度下，在2 L密闭容器中X、Y、Z三种物质（均为气态）间进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答：（1）该反应的化学方程式可表示为 。提示： 由图可知，X不断减少，Y、Z不断增加，则X是反应物，Y、Z是生成物。相同的时间内（0～t min），X减少0.8mol，Y增加1.2 mol，Z增加0.4 mol，三者变化量之比是2∶3∶1，即化学方程式是2X 3Y＋Z。（2）反应起始至t min（设t＝5），X的平均反应速率是 。提示： v＝ ＝ ＝ ＝0.08 mol·L－1·min－1。（3）在t min时，该反应达到了 状态，下列可判断反应已达到该状态的是 （填字母）。 A. X、Y、Z的反应速率相等B. X、Y的反应速率之比为2∶3C. 混合气体的密度不变D. 生成1 mol Z的同时生成2 mol X提示：生成1 mol Z说明反应正向进行，生成2 mol X说明反应逆向进行，且转化量之比等于化学计量数之比，则说明正、逆反应速率相等，即D项能说明反应达到平衡状态。【规律方法】化学反应速率与限度的图像分析 化学反应速率与化学反应限度问题常以图像的形式出现在平面直角坐标系中，可能出现反应物的物质的量、浓度、压强等因素。这类问题要按照“一看、二想、三判断”这三步来分析。（1）“一看”——看图像①看面，弄清楚横、纵轴所表示的含义；②看线，弄清楚线的走向和变化趋势；③看点，弄清楚曲线上点的含义，特别是曲线上的折点、交点、最高点、最低点等；④看辅助线，作横轴或纵轴的垂直线（如等温线、等压线、平衡线等）；⑤看量的变化，弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化，还是转化率的变化。（2）“二想”——想规律如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系，各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系，外界条件的改变对化学反应速率的影响规律以及反应达到平衡时，外界条件的改变对正、逆反应速率的影响规律等。（3）“三判断”利用有关规律，结合图像，通过对比分析，做出正确判断。【迁移应用】1. 在温度和容积均不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是（ ）A. 该反应的化学方程式是A（g）＋3B（g） 2C（g）B. 达到t1 s时该反应已停止C. （t1＋10）s时，升高温度，正、逆反应速率加快D. 若该反应在绝热容器中进行，也在t1 s时达到平衡解析： A项，从开始到t1 s，A的浓度减小了 0.8 mol·L－1－0.2mol·L－1＝0.6 mol·L－1，B的浓度减小了0.5 mol·L－1－0.3 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，C的浓度增大了0.4 mol·L－1－0 mol·L－1＝0.4mol·L－1，所以该反应的化学方程式为3A（g）＋B（g） 2C（g），错误；B项，t1 s时，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，错误；C项，升高温度，正、逆反应速率均加快，正确；D项，若该反应在绝热容器中进行，随着反应的进行，温度会发生变化，反应速率也会发生变化，因此不会在t1 s时达到平衡，错误。2. 一定温度下，某容积为2 L的密闭容器内，某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示：（1）该反应的化学方程式是 。 2N M 解析： 由题图知，N不断减少，M不断增加，N是反应物，M是生成物，当反应进行到t3 min时，各种物质的物质的量不变，反应达到平衡状态。在相同的时间内，N减小6mol，M增大3 mol，二者的物质的量的变化量之比是6∶3＝2∶1，故反应的化学方程式是2N M。（2）在图上所示的三个时刻中， （填“t1”“t2”或“t3”）min时刻处于平衡状态，此时v正 v逆（填“＞”“＜”或“＝”）；0～t2 min时间段内v（N）＝ 。 t3 ＝ mol·L－1·min－1 解析： t3时刻处于平衡状态，此时v正＝v逆。0～t2 min时间段内，v（N）＝（8－4）mol÷2 L÷t2 min＝ mol·L－1·min－1。（3）已知M、N均为气体，若反应容器的容积不变，则“压强不再改变” （填“能”或“不能”）作为该反应已达到平衡状态的判断依据。 能 解析：已知M、N均为气体，若反应容器的容积不变，由于该反应是反应前后气体体积改变的反应，则“压强不再改变”能作为该反应已达到平衡状态的判断依据。（4）已知M、N均为气体，则下列措施能增大反应速率的是 （填字母）。A. 升高温度 B. 降低压强C. 减小N的浓度 D. 将反应容器容积缩小 AD 解析： A项，升高温度，化学反应速率加快；B项，降低压强，物质的浓度减小，反应速率减慢；C项，减小N的浓度，反应速率减慢；D项，将反应容器容积缩小，物质的浓度增大，反应速率加快。教学效果·勤检测3强化技能 查缺补漏1. 在可逆反应2SO2＋O2 2SO3中，充入一定量的18O2足够长的时间后， 18O存在于（ ）A. O2中 B. O2和SO3中C. O2和SO2中 D. O2、SO2和SO3中解析： 可逆反应同时向正、逆两个方向进行，故最后18O存在于所有含氧物质中，D正确。2. 向某容积一定的密闭绝热容器中充入2 mol NO和1 mol O2，一定条件下发生反应：2NO（g）＋O2（g） 2NO2（g），其反应速率与反应时间关系如图所示，下列选项表明达到平衡状态的是（ ）A. NO、O2物质的量之比为2∶1B. M、N、P、Q四点中，N点时反应已达到平衡状态C. 混合气体的总质量不再变化D. 单位时间内生成2a mol NO2的同时，生成a mol O2解析： NO、O2物质的量之比始终为2∶1，不能说明达到平衡状态，A不符合题意；M、N、P、Q四点中，N点时反应速率最大，但随着时间的推移，速率仍在变化，并不是平衡状态，B不符合题意；该反应进行前后，混合气体的总质量始终不变，因此不能说明达到平衡状态，C不符合题意；单位时间内生成2a mol NO2，反应正向进行，同时又生成a mol O2，反应逆向进行，两个不同方向，改变量之比等于化学计量数之比，说明达到平衡状态，D符合题意。3. 化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中，不恰当的是（ ）A. 为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆B. 为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火C. 为增大KClO3的分解速率而加入MnO2D. 降温增大H2O2的分解速率解析： A项，为防止铁生锈，可在其表面涂防锈油漆，阻止铁与潮湿的空气接触；B项，面粉厂、加油站周围的空气中飘浮着可燃性的粉尘或气体，遇明火可能会发生爆炸，所以面粉厂、加油站均要严禁烟火；C项，加入MnO2，对KClO3的分解起催化作用，可以加快化学反应速率；D项，降温会使化学反应速率减小，减小H2O2的分解速率。4. 在容积为5 L的密闭容器中，加入0.2 mol CO和 0.2 mol H2O（g），在催化剂存在的条件下高温加热，发生反应CO（g）＋H2O（g） CO2（g）＋H2（g），并放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的曲线如图所示。（1）根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的平均化学反应速率为 ；反应达到平衡时c（H2）＝ 。0.003 mol·L－1·min－10.03 mol·L－1 解析： 由题图可知，在第10 min时反应达到平衡状态，则v（CO）＝v（CO2）＝ ＝ ＝0.003 mol·L－1·min－1；反应达到平衡时c（H2）＝Δc（H2）＝Δc（CO2）＝0.03 mol·L－1。（2）判断该反应达到平衡状态的依据是 （填字母）。A. 单位时间内消耗CO的物质的量和消耗CO2的物质的量相等B. CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等C. CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化D. 正、逆反应速率都为0AC解析：可逆反应达到化学平衡状态时，各物质的百分含量保持一定，各物质浓度保持不变，正、逆反应速率相等且不为0。学科素养·稳提升4内化知识 知能升华1. 高炉炼铁过程中涉及反应C＋CO2 2CO，该反应达到平衡时，下列说法错误的是（ ）A. 反应达到了最大限度B. CO2的浓度保持不变C. 正、逆反应速率相等D. 反应停止12345678910111213解析： 化学平衡是一种动态平衡，达到平衡时，正、逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化，反应达到了最大限度，但是反应仍然继续进行，反应速率不等于零。123456789101112132. 在实验室中模拟H2（g）＋I2（g） 2HI（g）时，控制反应条件不变，将一定量的氢气和碘蒸气充入恒容密闭容器中，反应一段时间后，不能确定该反应已经达到化学平衡状态的是（ ）A. 容器中的压强不再变化B. H2的浓度不再变化C. 容器中混合物的颜色不再变化D. HI的物质的量不再变化12345678910111213解析： 由于反应前后气体的系数和相等，故在恒温恒容的密闭容器中，气体的压强始终保持不变，故容器中的压强不再变化不能作为判断平衡的标志，A符合题意；平衡的标志之一就是各组分的浓度保持不变，故H2的浓度不再变化能够判断反应达到平衡状态，B不符合题意；反应体系中H2和HI均为无色，而碘蒸气为紫色，故反应过程中容器的混合物的颜色一直在改变，故容器中混合物的颜色不再变化能够判断反应达到平衡状态，C不符合题意；平衡的标志之一就是各组分的物质的量保持不变，故HI的物质的量不再变化能够判断反应达到平衡状态，D不符合题意。123456789101112133. 一定条件下，向某密闭容器中投入一定量的X和Z，发生反应X（g）＋3Y（g） 2Z（g），反应过程中正、逆反应速率v随时间t的变化情况正确的是（ ）12345678910111213解析： 向某密闭容器中投入一定量的X和Z，由于没有Y，所以初始时刻v正为0，v逆不为0，v逆＞v正，随着反应进行v逆逐渐减小，v正逐渐增大，直至二者相等达到平衡，且不再改变；综上所述，C符合题意。123456789101112134. 对于工业合成氨反应N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g），以下分析不正确的是（ ）A. 可以通过改变温度、压强控制合成氨的反应限度B. 高压比常压条件更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率C. 500 ℃左右比室温更有利于合成氨的反应，提高氨气的产率D. 合成氨工业采用高压，不仅能提高转化率，还能缩短到达平衡的时间12345678910111213解析： 可以改变外界条件控制化学反应的限度，A项正确；压强越大，氨的产率越高，B项正确；合成氨的生产在温度较低时，氨的产率较高，C项错误；压强越大，氨的产率越高，反应物的转化率越高，同时，压强越高，化学反应速率越快，到达平衡的时间越短，D项正确。123456789101112135. 对可逆反应：4NH3（g）＋5O2（g） 4NO（g）＋6H2O（g），下列叙述正确的是（ ）A. 化学反应速率关系是：2v（NH3）＝3v（H2O）B. 若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C. 达到化学平衡时，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D. 达到化学平衡时，4v正（O2）＝5v逆（NO）12345678910111213解析： 化学反应速率关系应为3v（NH3）＝2v（H2O），A错误；单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，均表示正向反应，不能说明反应达到平衡状态，B错误；达到化学平衡时，若增大容器容积，体系中物质浓度均减小，则正反应速率减小，逆反应速率减小，C错误；达到化学平衡时，速率之比等于计量数之比，即有4v正（O2）＝5v逆（NO），D正确。123456789101112136. （2024·桂林开学考）在2 L的恒容密闭容器中同时进行下列两个可逆反应：①C（s）＋H2O（g） CO（g）＋H2（g）；②CO（g）＋2H2O（g） CH3OH（g）＋O2（g）。下列叙述不能说明容器内的反应达到平衡状态的是（ ）A. 容器内压强不再发生变化B. 容器内气体的密度不再发生变化C. CH3OH的体积分数不再发生变化D. 单位时间内，消耗的CO与生成的O2的物质的量之比为1∶112345678910111213解析： 化学方程式两边的气体计量数之和不相等，若容器内压强保持不变，说明达平衡状态，A错误；在恒容体系中混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，正、逆反应速率相等，B错误；CH3OH的体积分数不再发生变化，说明各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，C错误；化学反应达到平衡时，v正＝v逆，消耗的CO与生成的O2的两者都是正反应速率，D正确。123456789101112137. 在2 L密闭容器中进行反应：aX（s）＋bY（g） cP（g）＋dQ（g），式中a、b、c、d为化学计量数。在0～3 min内，各物质的物质的量（单位为mol）的变化如表所示：时间 物质的量/mol X Y P Q起始 0.5 1.0 1.52 min末 0.7 2.7 0.83 min末 2.7 0.8已知2 min内v（Q）＝0.075 mol·L－1·min－1，v（P）∶v（Y）＝2∶5。12345678910111213（1）试确定以下物质的相关量：起始时n（Y）＝ ，2min末时n（Q）＝ 。解析：根据表格数据，2 min末该反应达到平衡状态，已知2min内v（Q）＝0.075 mol·L－1·min－1，则Δc（Q）＝v（Q）×Δt＝0.075 mol·L－1·min－1×2 min＝0.15 mol·L－1，Δn（Q）＝0.15 mol·L－1×2 L＝0.3 mol。 2.2 mol 1.2 mol 12345678910111213v（P）∶v（Y）＝2∶5＝c∶b，则Δn（P）∶Δn（Y）＝2∶5＝c∶b＝0.2∶Δn（Y），则Δn（Y）＝0.5 mol，结合表格其他数据，则两分钟内Δn（X）∶Δn（Y）∶Δn（P）∶Δn（Q）＝0.2mol∶0.5 mol∶0.2 mol∶0.3 mol＝2∶5∶2∶3＝a∶b∶c∶d，因此化学方程式为2X（s）＋5Y（g） 2P（g）＋3Q（g）。从表格数据可知，2 min内物质X是增大的，物质P是减小的，则整个反应是逆向进行的，根据上述分析，2 min内Δn（Y）＝0.5 mol，则起始时n（Y）＝2.7 mol－0.5 mol＝2.2 mol；2 min末时，Δn（Q）＝0.3 mol，则n（Q）＝1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol。12345678910111213（2）上述反应的化学方程式为 。解析：反应的化学方程式为2X（s）＋5Y（g） 2P（g）＋3Q（g）。（3）用Y表示2 min内的反应速率为 。解析：经分析2 min内，Δn（Y）＝0.5 mol，则用Y表示的反应速率v（Y）＝ ＝0.125 mol·L－1·min－1。 2X（s）＋5Y（g） 2P（g）＋3Q（g） 0.125 mol·L－1·min－1 12345678910111213（4）在保持温度和容积不变的情况下，下列关于上述反应的叙述不正确的是 （填字母）。a.2 min内用X表示的反应速率为0.05 mol·L－1·min－1b.向容器内充入稀有气体Ar（不参与反应），会导致体系压强增大，反应速率加快c.随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡d.随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡e.随着反应的进行，混合气体的压强不再改变即说明反应已经达到平衡 abe 12345678910111213解析：X为固体，不能用X表示反应速率，a错误；容器的容积不变，向容器内充入稀有气体Ar（不参与反应），气体的浓度不变，反应速率不变，b错误；X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的平均相对分子质量不再改变即说明反应已经达到平衡，c正确；X为固体，该反应前后气体的物质的量不变，但气体的质量发生变化，因此随着反应的进行，混合气体的密度不再改变即说明反应已经达到平衡，d正确；在保持温度和容积不变的情况下，该反应前后气体的物质的量不变，容器中气体的压强始终不变，混合气体的压强不再改变，不能说明反应已经达到平衡，e错误。123456789101112138. （2024·丽水高一月考）已知2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2，为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5 mL 0.5 mol·L－1 KI溶液，向其中加入0.1 mol·L－1的FeCl3 1 mL，充分反应，下列实验操作能验证该反应是否存在限度的是（ ）A. 再滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀产生B. 再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色C. 再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生D. 再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变成红色12345678910111213解析： 由2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2反应可知，取5 mL 0.5 mol·L－1 KI溶液，向其中加入0.1 mol·L－1的FeCl3 1 mL，反应后KI过量，无论是否存在反应限度，滴加AgNO3溶液，都有黄色沉淀、白色沉淀生成，A不选；再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色，只能说明生成碘，不能确定反应限度，B不选；再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生，不能确定反应限度，反应前后溶液中均存在氯离子，C不选；再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红色，可知Fe3＋有没有反应完，从而确定KI和FeCl3的反应有一定的限度，D选。123456789101112139. 在容积不变的密闭容器中进行反应X（g）＋Y（g） 2Z（g）＋W（g），已知反应中X、Y的起始浓度分别为0.1 mol·L－1、0.2mol·L－1，在一定条件下，当反应达到化学平衡时，各物质的浓度可能是（ ）A. X为0.05 mol·L－1 B. Y为0.1 mol·L－1C. Z为0.2 mol·L－1 D. W为0.1 mol·L－112345678910111213解析： 假定完全反应，则： X（g）＋Y（g） 2Z（g）＋W（g）起始/（mol·L－1） 0.1 0.2 0 0变化/（mol·L－1） 0.1 0.1 0.2 0.1平衡/（mol·L－1） 0 0.1 0.2 0.1由于该反应为可逆反应，物质不能完全转化，所以平衡时浓度范围：0 ＜c（X）＜0.1 mol·L－1，0.1 mol·L－1＜c（Y）＜0.2 mol·L－1，0＜c（Z）＜0.2 mol·L－1，0＜c（W）＜0.1 mol·L－1，故A项正确，B、C、D项错误。1234567891011121310. 下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是（ ）A. H2（g）＋Br2（g） 2HBr（g），恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变B. 2NO2（g） N2O4（g），恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变C. CaCO3（s） CO2（g）＋CaO（s），恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变D. N2（g）＋3H2（g） 2NH3（g），反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶112345678910111213解析： H2（g）＋Br2（g） 2HBr（g），恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴单质的浓度不再变化，反应达到了平衡状态，A不符合题意；2NO2（g） N2O4（g）是反应前后气体体积变化的反应，当恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变时，反应达到了平衡状态，B不符合题意；CaCO3（s） CO2（g）＋CaO（s），恒温、恒容下，反应体系中气体的密度等于气体质量和体积的比值，随反应进行，气体的质量变化，体积不变，所以密度变化，当反应体系中气体的密度保持不变时，反应达到平衡状态，C不符合题意；3H2（g）＋N2（g） 2NH3（g），反应体系中H2与N2的物质的量之比保持3∶1，不能证明正、逆反应速率相等，不一定是平衡状态，D符合题意。1234567891011121311. （2024·榆林高一期末）对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4＋2NO2 N2＋CO2＋2H2O。在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，测得n（CH4）随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是（ ）组 别 温 度 时间/min n/mol 0 10 20 40 50① T1 n（CH4） 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10② T2 n（CH4） 0.50 0.30 0.18 0.1512345678910111213A. 组别①中，0～20 min内，NO2的降解速率为0.025 mol·L－1·min－1B. 由实验数据可知实验控制的温度：T1＞T2C. 40 min时，表格中T2对应反应已经达到平衡状态D. 0～10 min内，CH4的降解速率：①＞②12345678910111213解析： 根据①中0～20 min内，v（CH4）＝ ＝0.006 25 mol·L－1·min－1，NO2的降解速率为v（NO2）＝2v（CH4）＝0.012 5 mol·L－1·min－1，A错误；温度越高反应速率越大，实验数据可知0～20 min内，实验①中CH4的变化量为0.25mol，实验②中CH4的变化量0.32 mol，则实验②温度高，由实验数据可知实验控制的温度：T1＜T2，B错误；40 min时，T1反应达到平衡，因T2温度较高，平衡时用时更少，所以表格中40 min时T2对应反应已经达到平衡状态，C正确；温度越高，反应速率越快，则0～10 min内，CH4的降解速率：①＜②，D错误。1234567891011121312. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4（s） 2NH3（g）＋CO2（g）。能判断该反应已经达到化学平衡的有（ ）①v正（NH3）＝2v逆（CO2）②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合气体的密度不变④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变⑥密闭容器中CO2的体积分数不变⑦混合气体总质量不变A. 3个 B. 4个C. 5个 D. 6个12345678910111213解析： v正（NH3）＝2v逆（CO2），表明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，①正确；该反应为气体物质的量增大的反应，容器内压强为变量，当密闭容器中总压强不变时，表明达到平衡状态，②正确；H2NCOONH4（s）为固体，混合气体的质量为变量，混合气体的体积不变，则密闭容器中混合气体的密度为变量，当容器内混合气体的密度不变时，表明达到平衡状态，③正确；12345678910111213只有 NH3（g）、CO2（g）为气体，且二者的物质的量之比始终为2∶1，则混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，④错误；H2NCOONH4（s）为固体，混合气体的总物质的量为变量，当密闭容器混合气体的总物质的量不变时，表明达到平衡状态，⑤正确；只有NH3（g）、CO2（g）为气体，且二者的物质的量之比始终为2∶1，则密闭容器中CO2的体积分数始终不变，不能据此判断反应是否达到平衡状态，⑥错误；H2NCOONH4（s）为固体，混合气体的质量为变量，当混合气体的质量不变时，表明达到平衡状态，⑦正确；可见能够判断反应是否达到平衡状态的有①②③⑤⑦共5个，故合理选项是C。1234567891011121313. CO2可转化成有机物实现碳循环。在容积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。12345678910111213（1）从3 min到9 min，v（H2）＝ mol·L－1·min－1。解析：从3 min到9 min，v（CO2）＝ ＝mol·L－1·min－1，则v（H2）＝3v（CO2）＝0.125 mol·L－1·min－1。 0.125 12345678910111213（2）能说明上述反应达到平衡状态的是 （填字母）。A. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1（即图中交叉点）B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化C. 单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2OD. CO2的体积分数在混合气体中保持不变 D 12345678910111213解析：A项，反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1（即题图中交叉点）时反应速率仍然在发生变化，没有达到平衡状态；B项，在反应过程中气体总质量和体积始终保持不变，所以混合气体的密度不随时间的变化而变化，不能说明反应达到平衡状态；C项，单位时间内消耗3 molH2，同时生成1 mol H2O，均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态；D项，CO2的体积分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态。12345678910111213（3）平衡时CO2的转化率为 。解析：平衡时CO2的物质的量浓度变化量为0.75 mol·L－1，则CO2的转化率为 ×100％＝75％。 75％ 12345678910111213（4）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是 。解析：CO2（g）＋3H2（g） CH3OH（g）＋H2O（g）起始量/mol 1 3 0 0转化量/mol 0.75 2.25 0.75 0.75平衡量/mol 0.25 0.75 0.75 0.75则平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是×100％＝30％。 30％ 12345678910111213（5）一定温度下，第9 min时v逆（CH3OH） （填“大于”“小于”或“等于”）第3 min时v正（CH3OH）。解析：第9 min时反应达到平衡状态，此时v逆（CH3OH）＝v正（CH3OH），从3 min到9 min，v正（CH3OH）逐渐减小，v逆（CH3OH）逐渐增大，故第9 min时的v逆（CH3OH）小于第3 min时v正（CH3OH）。 小于 12345678910111213 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第1课时 化学反应的速率.pptx 第2课时 化学反应的限度 化学反应条件的控制.pptx
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