2024山東科技版化學高考第一輪復習-化學反應的快慢與限度（學案含答案）

年級高三學科化學版本山東科技版

內(nèi)容標題復習《化學必修2》第2章第2節(jié)

【本講教化信息】

教學內(nèi)容：

高考第一輪復習：《化學必修2》

第2章化學鍵、化學反應與能量

第2節(jié)化學反應的快慢與限度

I、化學反應速率

2、影響化學反應速率的條件

3,化學平衡

4、影響化學平衡的條件

5、化學反應速率和化學平衡理論在化工生產(chǎn)中的應用

二.教學目的

1、理解化學反應速率的概念及表示方法

2、駕馭影響化學反應速率的條件

3、了解化學平衡的特征，建立化學平衡的觀點

4、駕馭影響化學平衡的條件

5、了解化學反應速率和化學平衡理論在化工生產(chǎn)中的應用

三.重點和難點

復習重點：影響化學反應速率的條件

復習難點：化學平衡觀點的建立

四.考點分析

本節(jié)學問在高考中的主要考查點是：

1、濃度、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響

2、化學平衡的特征，影響化學平衡的條件

3、限制反應條件在生產(chǎn)和科學探討重點的應用

五.學問要點

化學反應有快有慢，進行的程度也有很大差別，有的化學反應進行得特別完全，有的化

學反應卻進行得很不完全,化學反應的快慢怎樣表示？又受什么因素影響？化學反應進行的

程度又受什么影響呢？

（一）化學反應速率

1、概念：化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的，通常用單位時間內(nèi)反應物

濃度的削減量或生成物濃度的增加量來表示。

2、表達式：丫=竺

At

式中各符號的表示意義：v——化學反應速率；

△c——反應物或生成物濃度的變更量，單位：mol/L：

△t------時間，單位：秒（s）＞分（min）、小時（h）o

3、單位：mol/（L?s）＞mol/（L?min）、mol/（L,h）o

留意：

（1）表示化學反應速率時，必需指明以何種物質(zhì)的濃度變更表示。

（2）化學反應速率實際是一段時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率

（3）不能用固體和純液體來表示反應速率。

（4）化學反應速率都是正值。

（二）影響化學反應速率的條件

1、內(nèi)因（主要因素）

參與反應的反應物的性質(zhì)是確定化學反應速率的內(nèi)因，如離?子反應通常比有機反應快得

多，Na、Mg、Al活潑性不同，與水反應速率也不同。

2、外因（次要因素）

（1）溫度

其他條件不變時，上升溫度可以增大反應速率；降低溫度可以減小反應速率。

（2）濃度

其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大反應速率；減小反應物的濃度，可以減

小化學反應速率。

（3）壓強

對有氣體參與的化學反應，增大壓強可以增大化學反應速率，減小壓強可以減小化學反

應速率。

（4）催化劑

催化劑能夠改變更學反應速率。

緣由：催化劑能降低反應物分子間反應時的能量（活化能）增大了有效碰撞次數(shù)。

（5）影響化學反應速率的其他因素

①固體表面積：一般顆粒越小與其他物質(zhì)的接觸面積越大反應速率越大。

②物質(zhì)的狀態(tài)：一般來說，配成溶液或反應物是氣體，都能增大反應物之間的接觸機會,

有利于加快反應速率。

③其他的如光、電磁波、超聲波等也能影響物質(zhì)的化學反應速率。

（三）化學反應的限度一一化學平衡

I、可逆反應

（1）可逆反應：肯定條件下既能向正反應方向進行，同時又能向逆反應方向進行的化

學反應。

正向進行的反應叫正反應，逆向進行的反應叫逆反應。

可逆反應的前提是,'在相同條件卜？假如條件不同，即使可以向逆方向進行，也不是

可逆反應，如2H2+型2H2。：2H2O=2H2T+O2T,因為反應條件不同，不屬于

可逆反應。

（2）可逆反應在寫化學方程式時不用“="而用例如：

2、化學反應的限度一一化學平衡狀態(tài)

（1）概念：在肯定條件下，可逆反應進行到正反應速率與逆反應速率相等（即v（正）

=v（逆）），反應物和生成物的濃度不再變更的狀態(tài)叫化學平衡狀態(tài)。

（2）化學平衡狀態(tài)的特點一一可用“逆、等、動、定、變”描述。

①逆一一化學平衡狀態(tài)概念的適用范疇是一切可逆反應。

②等一一v（正）=v（逆），反映了平衡狀態(tài)的本質(zhì)，

③動一一正反應和逆反應仍在進行，是一種動態(tài)平衡。

④定一一達平衡狀態(tài)后各反應混合物的濃度不再變更，達到了一個固定不變的狀態(tài)，是

平衡狀態(tài)的外部表現(xiàn)。

⑤變一一變更影響平衡的條件使v（正）HV（逆），則平衡發(fā)生移動，平衡狀態(tài)發(fā)生變

更。

3、化學反應限度的變更一一化學平衡的移動

（1）化學平衡移動的緣由

可逆反應達到化學平衡的根本緣由是v（正）=v（逆），因此假如我們變更影響化學反

應速率的一個因素，使V（正）HV（逆），則化學平衡狀態(tài)被打破，反應進行的限度就會變

更。這就給我們限制化學反應限度供應了理論基礎(chǔ)。

（2）影響化學平衡的客觀條件

化學反應體系的平衡狀態(tài)是可以通過變更反應條件（溫度、濃度、氣體反應的壓強）而

發(fā)生變更的。這種現(xiàn)象稱作平衡狀態(tài)的移動，簡稱平衡移動。

①濃度

其他條件保持不變時，增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，平衡向正反應方向移動;

減小反應物的濃度或增大生成物的濃度，平衡向逆反應方向移動。

②氣體的壓強

增大氣體的壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動。

減小氣體的壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動。

③溫度

在其他條件不變時，上升溫度，平衡向吸熱反應方向移動；降低溫度，平衡向放熱反應

方向移動。

④催化劑

催化劑對化學平衡無影響，但會變更反應到達平衡所需的時間。

（四）化學反應條件的限制

1、化學反應條件的選攔

由于化學反應的速率受溫度、濃度、壓強、催化劑、光照、表面積等條件的影響，因此

人們通常從上述方面考慮，選取適當?shù)臈l件既可以限制化學反應速率，又可■以提高化學反應

的限度。

2、燃料充分燃燒條件的選擇

（1）燃料燃燒的條件

①燃料與空氣接觸；

②溫度達到燃料的著火點。

（2）燃料充分燃燒的條件

①要々足夠的空氣或氧氣（助燃劑）；

②燃料與空氣或氧氣要有足夠大的接觸面積。

（3）燃料充分燃燒的意義

①使有限的能源發(fā)揮最大的作用，節(jié)約能源；

②降低污染的程度。

3、提高燃料燃燒效率的措施

（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是：燃料與空氣或氯氣要盡可

能充分接觸且空氣要適當過量。

（2）盡可能充分利用燃料燃燒所放出的熱量，提高熱能的利用率。

【典型例題】

例1.反應A+3B=2C+2D在四種不同狀況下的反應速率分別為（）

該反應進行的快慢依次為。

分析：方法一：由反應速率之比等于物質(zhì)的化學計晝數(shù)之比，比較后做出推斷。由化學

方程式A+3B=2C+2D得出：

v（A）：v（B）=1：3,而v（A）：v（B）=0.15：0.6=1：4

故v（B）>v（A）,從而得②》①

v（B）：v（C）=3：2

而v（B）：v（C）=0.6：0.4=3：2

故v(B)=v(C),從而③二②

v(C)：v(D)=2：2=1：1

而v(C)：v(D)=0.4：0.45

故v(D)>v(C),從而得④〉③

故該反應進行的快慢依次為④〉③:②〉①

方法二:將用不同物質(zhì)表示的速率換算為同?物質(zhì)表示的速率，再比較速率數(shù)值的大小。

若以物質(zhì)A為標準，將用其他物質(zhì)表示的反應速率獲算為用物質(zhì)A表示的速率，則有:

v(A)：v(B)=1：3

則②表示v(A)-O.2mol/(L?s)

v(A)：v(C)=1：2

則③表示的v(A)=0.2mol/(L?s)

v(A)：v(D)=1：2

則④表示v(A)=0.225mol/(L,s)

故反應進行的快慢依次為：④〉③:②〉①

答案：④迎二②,①

例2.把除去氧化膜的鐵條放入盛有肯定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)覺H2的生成速率v

隨時間t的變更關(guān)系如圖所示，其中t「t2速率變更的緣由是；t2~t3速

率變更的緣由是。

分析：依據(jù)影響化學反應速率的因素，鎂與鹽酸反應，即反應物的性質(zhì)已定，故應從外

因考慮，壓強不變，無催化劑，故應解除兩者，而應從鹽酸的濃度和反應溫度兩者變更上考

慮。

答案：h~t2時，鹽酸濃度變更不大，但反應放熱，使溫度上升，反應速率增大。t2~t3

時，已達到肯定的溫度，溫度變更不會太大，但此時隨反應的進行，鹽酸中c(H+)降低，故

反應速率又減小。

例3.肯定溫度下，反應A?(g)+B2(g)—2AB(g)達到平衡的標記是()

A.單位時間內(nèi)生成nmolA2同時生成nmolAB

B.容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變更而變更

C.單位時間內(nèi)生成2nmolAB同時生成nmolBz

D.單位時間內(nèi)生成nmolAa同時生成nmolBz

分析：在肯定條件下，推斷?個反應是否達到平衡，主要看正逆反應速率是否相等，體

系中各組分的濃度(或含量)是否保持不變。A選項生成A2是逆反應，生成AB是正反應。

明顯V正<v逆，沒有達到平衡。

B選項壓強不隨時間的變更而變更，不能說明反應混合物中A?、B?和AB的濃度是否

保持肯定，vm.是否等于因為該反應前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件肯定

時，反應從起先至反應達到平衡就始終保持不變，故壓強不變不能說明反應是否達到平衡狀

態(tài)。

C選項表明VF=V逆，反應已達到平衡狀態(tài)。

D選項只說明白逆反應速率，沒有說明正反應速率，且不管平衡是否建立，只要反應在

進行，生成A2和B2的物質(zhì)的量之比始終為1：1。

答案：C

例4.在373K時，把0.5molN2O4通入體積為5L的真空密閉容器中，馬上出現(xiàn)棕色。反

應進行到2s時，NO?的濃度為0.02mol-L-。在60s時，體系已達平衡，此時容器內(nèi)壓強為

起先時的1.6倍。下列說法正確的是()

A.前2s以N2O4的濃度變更表示的平均反應速率為O.OlmolLT

B.在2s時體系內(nèi)的壓強為起先時的1.1倍

C.在平衡時體系內(nèi)含N2O4（）.25mol

D.平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40%

分析：N?（）4和NO2存在如卜轉(zhuǎn)化關(guān)系：

N2O4v*2NO2，前2s時

N2O4—

2NO2

起始(mol)0.50

反應(mol)0.050.02X5

2s時(mol)0.5-0.050.02x5

氣體總的物質(zhì)的量為0.5mol-0.05mol+O.O2mol/Lx5L=0.55mol

2s時的壓強與起先時之比為P26:p始=0.55:0.5=1.1:1

60s達到平衡時，沒有xmolN2O4反應。則有

N2O42NO2

起始