1、第一单元化学反应速率与反应限度第1课时化学反应速率1了解化学反应速率及其简单计算。(重点)2认识影响化学反应速率的因素，并能解释有关现象。(重点)3能比较不同物质表示的化学反应速率的大小。(难点)化 学 反 应 速 率 的 含 义 与 计 算基础初探探究升华思考探究在2 L的密闭容器中，加入1 mol H2和3 mol I2，发生反应H2(g)I2(g)2HI(g)。在2 s末时，测得容器中含有0.4 mol的HI。问题思考：1根据提示，完成填空。求出该反应的化学反应速率v(H2)、v(I2)、v(HI)三者的值。【提示】H2I2 2HI起始量(mol): 1 3 02 s末量(mol): 1
2、0.2 30.2 0.4变化量(mol): 0.2 0.2 0.4 则v(H2)0.05 mol/(Ls)v(I2)0.05 mol/(Ls)v(HI)0.1 mol/(Ls)2以上三者数值不相等，是否矛盾？有何规律？是否化学反应速率的数值越大，反应越快？【提示】不矛盾。对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值可能不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。只有转化为同一物质表示的反应速率数值，才能反映反应速率的快慢。3若在标准状况下(此时碘为固体)，在原容器中加入1 mol H2和3 mol的I2，反应结束
3、后恢复到标况下，此时测得容器中含有0.4 mol的HI。该过程中能用碘的浓度的变化来描述该反应的反应速率吗？【提示】此时碘为固体，所以不能用碘的浓度的变化来描述该反应速率。认知升华1化学反应速率的正确理解2化学反应速率计算的“三个公式”(1)定义式：v(A)。(2)推导式：v(A)。(3)关系式：化学反应速率之比物质的量浓度变化量之比物质的量变化量之比化学计量数之比。题组冲关题组化学反应速率的含义与计算1下列关于化学反应速率的说法正确的是 ()A化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加B化学反应速率0.8 mol(Ls)1是指1 s时某物质的浓度为0.8 m
4、olL1C根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢D.对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显【解析】化学反应速率是指单位时间内反应物或生成物浓度的变化量，故A、B错误；反应速率的意义在于衡量化学反应进行的快慢，故C正确；化学反应速率大的反应，其现象不一定明显，如盐酸和NaOH溶液的反应，故D错误。【答案】C2反应4NH3(气)5O2(气)4NO(气)6H2O(气)在10 L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.54 mol，则此反应的平均速率(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()【导学号：31792043】A.(NH3)0.001 2 mol
5、L1s1B.(O2)0.012 5 molL1s1C.(NO)0.001 0 molL1s1D.(H2O)0.054 molL1s1【解析】水蒸气的物质的量增加了0.54 mol，容器的体积为10 L，时间为半分钟，即30 s，根据4NH3(气)5O2(气)4NO(气)6H2O(气)，可知(H2O)0.54/10/300.001 8 molL1s1，(NH3)4/6(H2O)0.001 2 molL1s1，(O2)5/6(H2O)0.001 5 molL1s1， (NO) 4/6(H2O)0.001 2 molL1s1。【答案】A3把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容
6、器中使它们发生如下反应，3X(g)Y(g)nZ(g)2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速率为0.01 molL1min1，则上述反应中Z气体的反应方程式化学计量数n的值是()A1B2C3D4【解析】5 min末已生成0.2 mol W，则用W表示的反应速率是0.02 molL1min1。又因为反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以n1，答案选A。【答案】A4对于反应A2(g)3B2(g)=2C(g)来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是()Av(A2)1.5 mol(Ls)1Bv(B2)4.8 mol(Lmin)1Cv(C)1.6
7、mol(Ls)1Dv(B2)1.7 mol(Ls)1【解析】首先将B项统一单位，v(B2)0.08 mol(Ls)1，只需比较、的相对大小即可。代入数据有、，其中A项最大，故选A。【答案】A【规律方法】(1)“三段式”计算模式设a molL1、b molL1分别为A、B两物质的起始浓度，mx molL1为反应物A的转化浓度，nx molL1为B的转化浓度，则mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)起始浓度(molL1) a b 0 0转化浓度(molL1) mx nx px qx终态浓度(molL1) amx bnx px qx(2)化学反应速率大小的比较方法用不同的物质表示化学反应速率并比较
8、大小时，化学反应速率与对应物质的化学计量数之比越大，则表明反应速率越大。对于反应aA(g)bB(g)=cC(g)dD(g)只要比较、的大小即可，注意化学反应速率的单位要统一。影 响 化 学 反 应 速 率 的 因 素基础初探1内因“决定因素”决定化学反应速率的主要原因是反应物的性质。例如：Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，Mg发生的反应更剧烈，反应更快。2外因(其他条件不变时)探究升华思考探究1探究温度对化学反应速率的影响【提示】越高越快2探究催化剂对化学反应速率的影响【提示】、加快3探究浓度对化学反应速率的影响【提示】越大认知升华外界条件对化学反应速率的影响外界条件浓度其他条件不变时，增大
9、(减小)反应物(或生成物)的浓度，反应速率加快(减慢)固体和纯液体的浓度可认为是常数，因此改变固体或纯液体的量不影响反应速率压强温度一定时，对于有气体参加的反应，增大(减小)压强，反应速率加快(减慢)改变压强，实际上是改变气体的体积，使气体的浓度改变，从而使反应速率改变；压强不影响液体或固体之间的反应速率温度升高(或降低)反应温度，反应速率加快(或减慢)通常每升高10 ，反应速率增大到原来的24倍催化剂同等程度地改变正逆反应速率如向H2O2溶液中加入少量MnO2，产生O2的速率加快反应物颗粒的大小将块状固体粉碎等能加快反应速率大理石粉与盐酸反应比大理石块更剧烈题组冲关题组影响反应速率的因素1在
10、密闭容器中，发生反应2A(g)B(g)3C(g)4D(g)，下列情况能够降低该反应速率的是()A缩小容器体积B加入催化剂 C降低温度 D增加气体A的用量【解析】降低温度反应速率一定是降低的，C正确；ABD都是加快反应速率的因素，答案选C。【答案】C2下列有关化学反应速率的说法正确的是()A用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率B100 mL 2 molL1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变CSO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢D汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢【解析】铁片在浓硫酸中
11、钝化，不产生H2，A项错误；B项中氯化钠溶液对盐酸起稀释作用，反应速率减慢，B项错误；不管什么样的化学反应，升高温度，化学反应速率都加快，C项错误；减小压强，体系的体积增大，浓度减小，反应速率减慢，D项正确。【答案】D3已知CaCO3和盐酸反应的化学方程式为CaCO3(s)2HCl=CaCl2H2OCO2，下列措施中可使生成CO2的速率加快的是(不考虑CaCO3与盐酸接触面积改变的影响) () 【导学号：31792044】A加大CaCO3的量B加大盐酸的浓度C加大盐酸的量 D减小CaCl2的浓度【解析】增大反应物的量不影响化学反应速率，改变反应物的浓度才影响化学反应速率，由于给定的反应是不可逆
12、反应，因此此化学反应的速率和生成物的浓度无关。【答案】B4(双选)对于在密闭容器中进行的反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列哪些条件能加快该反应的化学反应速率(假设温度不变)()A缩小体积使压强增大B体积不变充入O2使压强增大C体积不变充入N2使压强增大D恒压时充入N2【解析】A项，将容器体积缩小，各物质浓度均增大，故化学反应速率增大；B项，充入O2使O2的浓度增大，故化学反应速率也增大；C项，虽然增大了压强，但参加反应的各物质的浓度却没有变化，故化学反应速率不变；D项，恒压时充入N2会导致容器体积增大，各物质的浓度减小，化学反应速率减小。【答案】AB【规律总结】压强对化学反应速率
13、影响的规律压强对反应速率的影响实质上是浓度对反应速率的影响(注：此处惰性气体指不参加反应的气体)：(1)恒温时：增大压强体积缩小浓度增大反应速率加快。 (2)恒容时：充入气体反应物浓度增大总压强增大反应速率加快；充入惰性气体总压强增大，各物质的浓度不变，反应速率不变；(3)恒压时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。第2课时化学反应的限度1认识可逆反应的进行有一定的限度，知道化学平衡状态的概念和特征。(重难点)2了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。化 学 反 应 的 限 度基础初探1可逆反应(1)概念在同一条件下既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的反应。(2
14、)表示用“”连接反应物和生成物。(3)特点在一定条件下，可逆反应有一定的限度，反应物不能完全转化为生成物。2化学反应的限度(1)化学平衡的建立上述过程用图像表示为：(2)化学平衡状态的概念在一定条件下，当一个可逆反应进行到正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化时的状态。(3)化学平衡状态的特点化学平衡是一种动态平衡。在化学平衡状态下化学反应仍在进行，但反应混合物的组成保持不变。当反应条件改变时，原化学平衡状态被破坏，一段时间后会达到新的平衡状态。探究升华思考探究1Cl2与H2O的反应：(1)化学反应方程式：_。(2)溶液中微粒(3)特点：Cl2和H2O发生反应_(填“不能
15、”或“能”)完全进行到底。【提示】(1)Cl2H2OHClHClO(2)Cl2HClOH、Cl、ClO、OH(3)不能2FeCl3与KI反应的实验探究：【提示】(从上到下，从左到右)褐2Fe32I2Fe2I2无紫红I2红Fe3可逆反应认知升华1可逆反应的特点(1)正向反应和逆向反应同时进行，且反应条件相同；(2)一定条件下，反应物不可能全部转化为生成物，即反应物的转化率不可能达到100%，反应物与生成物共存。2化学平衡状态的特征化学平衡状态的特征概括为：逆、等、动、定、变，即：题组冲关题组1可逆反应的含义与特点1下列事实能说明氯气与水的反应是可逆反应的是()A氯水的漂白作用B氯水呈黄绿色C氯水
16、与NaOH反应D氯水与锌反应产生H2【解析】可逆反应就是生成物和反应物都有，反应不进行到底。要证明氯气与水的反应是可逆反应，就是要证明有Cl2、H2O、HCl、HClO同时存在或者证明反应物没有全部反应完全。氯水呈黄绿色说明氯水中有Cl2，可以说明氯气与水的反应是可逆反应。酸性说明氯水中有HCl，漂白性说明氯水中有HClO，都不足以说明反应是可逆反应。【答案】B2在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2和SO3浓度分别为0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 molL1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是()ASO2为0.4 m
17、olL1、O2为0.2 molL1BSO2为0.25 molL1CSO3为0.4 molL1DSO2、SO3均为0.15 molL1【解析】假设SO2、O2完全转化为SO3，则c(SO2)c(O2)0，c(SO3)0.4 molL1；假设SO3完全转化为SO2和O2，则c(SO2)0.4 molL1，c(O2)0.2 molL1，c(SO3)0，而可逆反应的特点是反应不能进行到底，故A、C错误，B正确；又因为反应物SO2和生成物SO3不可能同时减小，故D错误。【答案】B题组2化学平衡的特征3羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫的危害。在恒容密闭容器中，CO和H2S混合加热生成羰
18、基硫的反应为 CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是()A正、逆反应速率都等于零BCO、H2S、COS、H2的浓度相等CCO、H2S、COS、H2在容器中共存DCO、H2S、COS、H2的浓度均不再变化【解析】化学平衡是动态平衡，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为0，故A错误；当体系达平衡状态时，CO、H2S、COS、H2的浓度可能相等，也可能不等，故B错误；只要反应发生就有CO、H2S、COS、H2在容器中共存，故C错误；CO、H2S、COS、H2的浓度均不再变化，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故D正确。【答案】D4一密
19、闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下反应。下列有关说法正确的是()A达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3B达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零D达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化【解析】A氮气与氢气合成氨气的反应是可逆反应，N2不可能完全转化为NH3，错误；B.达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不一定相等，错误；C.达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都不为零，但相等，错误；D.达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化，符合化学平衡的特征，正确。【答案】
20、D【易误警示】化学平衡状态的理解误区(1)平衡时，各物质的浓度不变，不是浓度相等。(2)平衡时，各物质的浓度不变，不能说明反应停止了。(3)平衡是在一定条件下建立的，条件改变，平衡被破坏。化 学 平 衡 状 态 的 判 定探究升华思考探究将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(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：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。问题思考：1密闭容器中总压强不变，能说明该反应达到平衡状态吗？【提示】反应正向进行则压强增大，总压强不变时，说明反应已达平衡状态。2密闭容器中混合气体的密度不变，能说明反应达到平衡状态
21、吗？【提示】恒容，混合气体的密度，反应正向进行时，m(气)增大，V(容器)不变，气体的密度增大，因此密度不变，说明m(气)不变，反应达到平衡。3容器内NH3与CO2分子数之比为21能表明反应达到化学平衡状态吗？【提示】不能。因为反应只要进行，NH3与CO2的分子数之比即为21。4混合气体的平均相对分子质量不变能证明反应达到平衡吗？【提示】不能，因为混合气体中NH3与CO2的体积比为21，故混合气体的平均相对分子质量始终不变。认知升华可逆反应达平衡状态的标志1直接标志(1)v(正)v(逆)0。同一种物质的生成速率等于消耗速率；在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；
22、在化学方程式两边的不同物质生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比。(2)各组分的浓度保持一定。各组分的浓度不随时间的改变而改变；各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变。2间接标志(1)反应体系中总压强不随时间变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。(2)混合气体的密度不随时间变化(适用于等压条件下反应前后气体体积不等的反应和等容条件下有固、液体参与或生成的反应)。(3)对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应，若体系颜色不再变化，则反应达到平衡状态。题组冲关题组化学平衡状态的判定标志1一定温度下，在恒容的密闭容器中，能表示反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)达
23、到平衡状态的标志有()容器中的压强不再发生变化H2的生成速率与NH3的消耗速率之比为32混合气体的平均相对分子质量不变容器内混合气体的密度不变NH3的物质的量浓度不再变化密闭容器中n(N2)n(H2)n(NH3)132ABC D【解析】该反应是气体物质的量变小的反应，压强不变说明反应达到平衡，正确；H2的生成速率和NH3的消耗速率都表示v逆，错误；反应中混合气体的总质量不变，若平均相对分子质量不变，说明气体物质的量不变，反应已达平衡，正确；恒容容器中混合气体的总质量和体积均无变化，故气体密度始终不变，错误；物质的量浓度不变，说明已达平衡，正确；容器内气体物质的量之比等于化学计量数之比，与是否达
24、到平衡无关，错误。【答案】C2在一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是() 【导学号：31792047】A单位时间内生成n mol A2，同时生成n mol ABB容器内的压强不随时间变化而变化C单位时间内生成2n mol AB，同时生成n mol B2DA2、B2、AB的速率之比为112【解析】可逆反应达到平衡的标志是“v(正)v(逆)”或“各组分的浓度保持不变”。A中，应该是“生成n mol A2的同时生成2n mol AB”才对。B中，该反应前后气体物质的量相同，无论达到平衡与否，容器内压强始终为一定值。D中，题中指的“A2、B2、AB的速率没有说明是正反应速率
25、还是逆反应速率，同向反应速率之比一定等于化学计量数之比，说明不了可逆反应已达平衡状态。”【答案】C3下列说法中，可以说明恒容密闭容器中的反应：P(g)Q(g)R(g)S(g)在恒温下已达平衡状态的是()A反应容器内压强不随时间变化BP和S的生成速率相等C反应容器内P、Q、R、S四者物质的量浓度之比为1111D反应容器内总物质的量不随时间而变化【解析】该反应是气体体积不变的反应，反应过程中气体的压强始终不变，所以压强不能作为判断化学平衡状态的依据，A项错误；P为反应物、S为生成物，P和S的生成速率相等，表示正逆反应速率相等，达到了平衡状态，B项正确；任何可逆反应，反应物和生成物一定会共存，各物质的浓度与反应平衡与否没有关系，C项错误；反应方程式两边气体的体积不变，气体的总物质的量始终不变，所以气体的总物质的量不能作为判断化学平衡状态的依据，D项错误。【答案】B【易误警示】利用某一物理量不变作为平衡标志时，应分析该物理量在平衡建立过程中是否变化，若变化时该物理量不变可作为平衡标志，否则不可以。
