1、第三节 化学反应的速率和限度第 2课时 化学反应的速率学习目标1.了解可逆反应的含义及其特征。2.认识化学反应的限度，知道外界条件改变时化学反应限度能发生改变。3.初步了解化学反应达到平衡状态的标志。4.了解控制反应条件在生产和科研中的作用。基础知识一、化学反应的限度1. 可逆反应（1）定义：在同一条件下 和 均能同时进行的化学反应。（2）特点在 ，正向反应（反应物生物成）和逆向反应（生成物反应物） 。如某容器内有SO2和O2合成SO3的反应，那么也一定有SO3分解为SO2和O2的反应。正反应和逆反应发生的条件相同。在不同条件下能向两个方向进行的反应不能称为可逆反应，如 2H2+O22H2O和
2、 2H2O2H2+O2对于可逆反应来说，在一定条件下，反应物不能全部转化成生成物，即反应物与生成物共同存在，反应只能进行到一定程度。也就是说反应体系中任何物质的量都不可能为零。能量转化可逆。若正反应是吸（放）热反应，则逆反应就是放（吸） 热反应。（3）表示书写可逆反应的化学方程式时不用 “=”而用“ ”。例如：SO2和O2反应的化学方程式书写为： 。2. 化学平衡状态化学平衡（1）化学平衡的建立反应开始时：v(正)最大，v(逆)为 。反应过程中：反应物浓度逐渐减小v(正)逐渐 ，生成物浓度逐渐增大v(逆)从 开始逐渐 。反应达到平衡时：v(正) v(逆)， 反应物和生成物各组分浓度 。（2）化
3、学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像如右：（3）概念在一定条件下，当一个 反应进行到和相等，反应物和生成物的浓度不再改变时的状态。3. 化学平衡状态的特征化学平衡状态具有“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”等特征。（1）“逆”：化学平衡只对 而言。（前提）（2）“等”：正反应速率和逆反应速率相等，即： 。（3）“动”：平衡时反应 ，是一种动态平衡。（4）“定”：平衡时，反应混合物中各组分的浓度 ，百分含量 ，不再随时间而改变。（标志）（5）“变”：化学平衡是在 建立的， 改变时，平衡可能被破坏，反应混合物中 就会发生变化，在新的条件下又会建立新的平衡，即发生化学平衡的移动。二、化学反应条件
4、的选择1. 以“提高煤的燃烧效率”为例，分析化学反应条件的选择。（1）煤的状态与煤的燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分，反应速率快。（2）空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有什么影响？原因是什么？适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染。（3）应选择什么样的炉 （灶）膛材料？理由是什么？保温隔热且耐热防止热量散失。（4）如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热量？将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。2. 燃料不充分燃烧的危害，。3.
5、 提高燃料的燃烧效率的措施：，。典例导析【例1】在一定温度下，容器内某一反应中 M、N（均为气态）的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述正确的是 （ ）A. 反应的化学方程式为：2MNB.t2时，正逆反应速率相等，达到平衡C.t3时，正反应速率大于逆反应速率D. t1时，N的浓度是M浓度的 2倍【例2】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0.1molL-1、0.3molL-1、0.2molL-1，在一定条件下，当反应达到反应限度时，各物质的浓度可能是 （ ）A.Z为0.6molL-1 B.Y2为0.35molL-1C.X2为0.2mol
6、L-1 D.Z为0.4molL-1【例3】可逆反应：2NO22NOO2在体积固定的密封容器中进行，达到平衡状态的标志是 （ ）单位时间内生成nmolO2的同时生成2n molNO2单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A. B. C. D. 全部课堂巩固1. 关于可逆反应的下列说法错误的是 （ ）A. 可逆反应是指相同条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应B. 可逆反应在任何时候，反应
7、体系中都同时存在反应物和生成物C. 可逆反应时行到一定的限度，反应物向生成物转化的程度最大D. 可逆反应进行到某一种反应物消耗完后就停下来了2. 反应2SO2O2催化剂2SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素O原子存在于 （ ）A.O2 B.SO2 C.O2和SO2 D.O2、SO2和SO33. 下列关于化学反应限度的说法中正确的是 （ ）A. 当一个可逆反应达到平衡状态时，这就是这个反应在该条件下所能达到的限度B. 当一个可逆反应进行到平衡状态时，那么这个反应的所有物质的反应速率均相等C. 平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再变化D. 化学反应的限度不可以通过
8、改变条件而改变4. 下列说法可充分说明 P（g）+Q（g） S（g）+R（g）在恒温恒容密闭容器中的反应已达平衡的是 （ ）A. 容器里 P、Q、R、S四种物质共存 B. 容器里Q、R的体积分数不再改变C. 容器内气体压强、密度不随时间变化 D. 单位时间内同时生成n molP和n molS晨记关键知识点1可逆反应必须同时满足两个条件：(1)相同反应条件；(2)正、逆两方向同时进行。2化学平衡状态的特征口诀：平衡“动”态无静时，正逆速率“等”同值，质量与数各一“定”，条件一“变”平衡移。3判断可逆反应处于化学平衡状态的根本标志：()直接标志：v(正)v(逆)0。a同一种物质的生成速率等于消耗速
9、率；b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；c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。各组分的浓度保持一定。a各组分的浓度不随时间的改变而改变；b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。()间接标志：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)。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)。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。4反应物的转化率100%答 案基础知识：一、略二、1.【
10、实验探究】（1）实验现象产生气泡速率最慢产生气泡速率较快产生气泡速率最快实验结论对于反应2H2O22H2OO2来说，温度越高，H2O2的分解速率越快升高温度，可以增大化学反应速率；降低温度，可以减小化学反应速率。（2）实验现象有少量气泡出现产生大量气泡产生大量气泡实验结论MnO2、FeCl3可以使H2O2的分解速率加快 使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。（3）降低温度，减缓食物的腐败速率 增大固体的接触面积，能增大反应速率液态或气态比固态反应速率快 增大溶液浓度，增大反应速率2. 略典例导析：【例 1 】解析：已知经4 min的时间n(C)变化0.6 mol,c(C)变化0.3 m
11、olL-1,可用v=c/t法求v(C)。又可用v(A)v(B)v(C)=213法求v(A)、v(B)。经4 min后，生成物C的物质的量浓度变化值为v(A)v(B)v(C)=213答案：v(A)=0.05 molL-1min-1,v(B)=0.025 molL-1min-1,v(C)=0.075 molL-1min-1【例 2 】D 【例3】B课堂巩固：1、B 2、C 3、 4、B 5、解析(1)c(O3)0.0108 mol/L，v(O3)1.00104 mol/(Lmin)。(2)依据表格中的数据可知：30、pH7.0的反应速率大于30、pH6.0的反应速率，而30、pH6.0的反应速率大于40、pH3.0的反应速率，50、pH3.0的反应速率大于40、pH3.0的反应速率，即c的反应速率大于a的反应速率。同理：(40、pH3.0)(30、pH3.0)(20、pH4.0)(10、pH4.0)，则a的反应速率大于b的反应速率。答案(1)1.00104(2)b、a、c