第05天化學(xué)反應(yīng)的速率與限度（原卷版）

寒假打卡第05天第六章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度一、化學(xué)反應(yīng)的速率1．概念化學(xué)反應(yīng)速率是表示化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行快慢的物理量。2．表示方法(1)表示：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)表示。(2)表達(dá)式：v＝eq\f(Δc,Δt)或v＝eq\f(Δn,V·Δt)(3)單位：mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1?！久麕燑c撥】(1)在同一化學(xué)反應(yīng)中，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率可能不同，但意義相同，故描述反應(yīng)速率時必須指明具體物質(zhì)。(2)固體或純液體的濃度為常數(shù)，Δc=0，因此不用固體或純液體的濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率。(3)化學(xué)反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率，不是某一時刻的速率。(4)用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時：化學(xué)反應(yīng)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比?！镜淅痉丁俊纠?】下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時間內(nèi)任何一種反應(yīng)物或生成物的濃度變化量B．化學(xué)反應(yīng)速率是指某一時刻，某種反應(yīng)物的瞬時速率C．在反應(yīng)過程中，反應(yīng)物的濃度逐漸減少，所以用反應(yīng)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率為負(fù)值D．同一反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)內(nèi)因(研究對象為不同的反應(yīng))：由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。如相同條件下Mg、Al與稀鹽酸反應(yīng)的速率大小關(guān)系為Mg＞Al。(2)外因(研究對象為同一反應(yīng))：①溫度：升高溫度，增大速率②催化劑：一般加快反應(yīng)速率(正催化劑)③濃度：增加反應(yīng)物的濃度，增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)④壓強：增大壓強，增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))⑤其它因素：如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會改變化學(xué)反應(yīng)速率?！久麕燑c撥】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素規(guī)律內(nèi)因反應(yīng)物的性質(zhì)在其他條件相同時，反應(yīng)物的性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越不活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越慢外因反應(yīng)物的濃度在其他條件相同時，增加反應(yīng)物的濃度，可使反應(yīng)速率加快反應(yīng)溫度在其他條件相同時，升高溫度，可加快化學(xué)反應(yīng)速率反應(yīng)時的壓強對有氣體參加的反應(yīng)，在其他條件相同時，增大壓強，可加快化學(xué)反應(yīng)速率催化劑在其他條件相同時，使用正催化劑，可極大的加快化學(xué)反應(yīng)速率固體反應(yīng)物的表面積在其他條件相同時，增大固體反應(yīng)物的表面積，即固體反應(yīng)物的顆粒越小，化學(xué)反應(yīng)速率越快其他光波、超聲波、磁場、溶劑等也能改變某些反應(yīng)的速率【典例示范】【例2】NO和CO都是汽車尾氣中的物質(zhì)，它們能很緩慢地反應(yīng)生成N2和CO2，對此反應(yīng)有關(guān)的敘述中不正確的是()A．升高溫度能加快化學(xué)反應(yīng)速率B．使用適當(dāng)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率C．降低壓強能降低化學(xué)反應(yīng)速率D．增大壓強對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響三、化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡1．可逆反應(yīng)(1)定義：在同一條件下，既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點：①二同：a.相同條件下；b.正、逆反應(yīng)同時進(jìn)行。②一?。悍磻?yīng)物與生成物同時存在；任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于(填“大于”或“小于”)100%。(3)表示：在方程式中用“”表示。2．化學(xué)平衡的定義：在一定條件下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變，達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”，這就是這個反應(yīng)所能達(dá)到的限度，即化學(xué)平衡狀態(tài)?；瘜W(xué)平衡的移動受到溫度、反應(yīng)物濃度、壓強等因素的影響。催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，對化學(xué)平衡無影響。在相同的條件下同時向正、逆兩個反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。通常把由反應(yīng)物向生成物進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)。而由生成物向反應(yīng)物進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。在任何可逆反應(yīng)中，正反應(yīng)進(jìn)行的同時，逆反應(yīng)也在進(jìn)行?？赡娣磻?yīng)不能進(jìn)行到底，即是說可逆反應(yīng)無論進(jìn)行到何種程度，任何物質(zhì)(反應(yīng)物和生成物)的物質(zhì)的量都不可能為0。3．化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：逆、動、等、定、變。①逆：化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)。②動：動態(tài)平衡，達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)仍在不斷進(jìn)行。③等：達(dá)到平衡狀態(tài)時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。④定：達(dá)到平衡狀態(tài)時，各組分的濃度保持不變，各組成成分的含量保持一定。⑤變：當(dāng)條件變化時，原平衡被破壞，在新的條件下會重新建立新的平衡?！久麕燑c撥】判斷平衡狀態(tài)的方法——“逆向相等，變量不變”(1)“逆向相等”：反應(yīng)速率必須一個是正反應(yīng)的速率，一個是逆反應(yīng)的速率，且經(jīng)過換算后同一種物質(zhì)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。特別注意：同一反應(yīng)方向的反應(yīng)速率不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)“變量不變”：如果一個量是隨反應(yīng)進(jìn)行而改變的，當(dāng)不變時為平衡狀態(tài)；一個隨反應(yīng)的進(jìn)行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)?！镜淅痉丁俊纠?】一定溫度下，可逆反應(yīng)3X(g)＋Y(g)2Z(g)達(dá)到限度的標(biāo)志是()A．單位時間內(nèi)生成3nmolX，同時消耗nmolYB．X的生成速率與Z的生成速率相等C．X、Y、Z的濃度相等D．X、Y、Z的分子數(shù)之比為3∶1∶2四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制1．化學(xué)反應(yīng)條件的控制(1)目的：促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)，抑制有害的化學(xué)反應(yīng)。(2)基本措施①改變化學(xué)反應(yīng)速率：改變反應(yīng)體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強、固體的表面積以及催化劑的合理使用等。②改變可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度：改變可逆反應(yīng)體系的溫度、物質(zhì)的濃度、氣體的壓強等。(3)考慮因素：控制反應(yīng)條件的成本和實際可能性。2．提高煤的燃燒效率(1)煤燃燒時，將煤塊粉碎成煤粉目的是增大與空氣中O2的接觸面積，煤粉燃燒更充分，反應(yīng)速率快；通入適當(dāng)過量的空氣可以使煤粉充分燃燒，生成CO2，放出更多的熱量；若空氣不足，會造成煤燃燒不完全，生成CO，產(chǎn)生熱量減少，且會造成污染。(2)選擇保溫隔熱且耐熱的爐(灶)膛材料的主要目的是防止熱量散失。(3)充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量可采取的措施是將燃燒后的廢氣通過熱交換裝置，供其他方面使用?！久麕燑c撥】(1)考慮反應(yīng)進(jìn)行的快慢，對有利的反應(yīng)，要控制條件讓反應(yīng)加快；對不利的反應(yīng)，要控制條件讓反應(yīng)減緩；(2)考慮反應(yīng)進(jìn)行的程度，對有利的反應(yīng)，要控制條件讓反應(yīng)進(jìn)行的更徹底；對不利的反應(yīng)，要控制條件讓反應(yīng)盡量不要進(jìn)行；(3)考慮生產(chǎn)成本，在考慮反應(yīng)的快慢和進(jìn)行程度時，還要考慮控制反應(yīng)條件的成本，選擇最適宜的反應(yīng)條件?！镜淅痉丁俊纠?】化學(xué)反應(yīng)限度的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，如果設(shè)法提高化學(xué)反應(yīng)的限度，下面說法錯誤的是()A．能夠節(jié)約原料和能源B．能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量C．能夠提高經(jīng)濟效益D．能夠提高化學(xué)反應(yīng)速率判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。(1)在同一反應(yīng)中，用反應(yīng)物或生成物表示的化學(xué)反應(yīng)速率的值是相等的。()(2)化學(xué)反應(yīng)速率是指反應(yīng)進(jìn)行的時間內(nèi)，反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。()(3)對于任何化學(xué)反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯。()(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。()(5)對于反應(yīng)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，不能用CaCO3的濃度的變化量來表示化學(xué)反應(yīng)速率，但可以用H2O來表示。()(6)Na與水反應(yīng)時增大水的用量可加快反應(yīng)速率。()(7)Fe與硫酸反應(yīng)制取H2時，選用濃硫酸可加快反應(yīng)速率。()(8)Al在氧氣中燃燒生成Al2O3，將鋁片改成鋁粉燃燒更劇烈。()(9)用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率。()(10)10.0mL2mol﹒L1的鹽酸跟鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變。()(11)SO2的催化氧化是一個放熱的反應(yīng)，所以升高溫度，反應(yīng)速率減慢。()(12)汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2，減小壓強，反應(yīng)速率減慢。()(13)既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。()(14)任何可逆反應(yīng)都有一定的限度。()(15)化學(xué)反應(yīng)的限度不可改變。()(16)化學(xué)反應(yīng)限度可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品。()(17)化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品。()(18)正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度理論都可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益。()(限時30分鐘)一、選擇題1．在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中，已知10s末硫酸的濃度減少了0.6mol/L，若不考慮反應(yīng)過程中溶液體積的變化，則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是()A．0.02mol/(L?min)B．1.8mol/(L?min)C．1.2mol/(L?min)D．0.18mol/(L?min)2．甲、乙兩容器都在進(jìn)行AB的反應(yīng)，甲容器內(nèi)每分鐘減少4molA，乙容器內(nèi)每分鐘減少2molA，則甲容器內(nèi)的反應(yīng)速率比乙容器內(nèi)的反應(yīng)速率要()A．快B．慢C．相等D．無法判斷3．在N2+3H22NH3的反應(yīng)中，經(jīng)過一段時間后，NH3的濃度增加了0.6mol/L,在此時間內(nèi)用H2表示的平均反應(yīng)速率為0.45mol/(L·s),所經(jīng)過的時間()A．2sB．1sC．1.33sD．0.44s4．可逆反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在4種不同情況下反應(yīng)速率分別如下，其中反應(yīng)速率v最大的是()A．v(A)＝0.15mol/(L·min)B．v(B)＝0.6mol/(L·min)C．v(C)＝0.3mol/(L·min)D．v(D)＝0.1mol/(L·min)5．對于可逆反應(yīng)2SO2＋O2?2SO3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，決定反應(yīng)速率的主要因素是()A．溫度B．壓強C．SO2和O2的性質(zhì)D．催化劑6．下列人們在生活、生產(chǎn)、實驗中的相關(guān)措施中，不是用來調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率的是()A．將食物存放在溫度低的地方B．火力發(fā)電廠將煙囪建得很高C．用煤粉代替煤塊D．在合成氨生產(chǎn)中使用催化劑7．下列措施中，一定能加快化學(xué)反應(yīng)速率的是()A．對于可逆反應(yīng)，減小生成物濃度B．對于鐵和稀硫酸反應(yīng)，改用濃硫酸實驗C．對于可逆反應(yīng)，增大壓強 D．對于可逆反應(yīng)，升高體系的溫度8．金屬Zn與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率最大的是()選項溫度金屬酸A25℃Zn粒0.1mol·L－1鹽酸B25℃Zn粒0.1mol·L－1硫酸C50℃Zn粉0.1mol·L－1硫酸D50℃Zn粉0.1mol·L－1鹽酸9．把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是()A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液C．20℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液10．高溫下，熾熱的鐵與水蒸氣在一個體積可變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是()A．增加鐵的量B．將容器的體積縮小一半C．壓強不變，充入氮氣使容器體積增大D．加入催化劑11．對化學(xué)反應(yīng)限度的敘述，錯誤的是()A．化學(xué)反應(yīng)的限度不可改變B．反應(yīng)達(dá)到限度時，正逆反應(yīng)速率相等C．化學(xué)反應(yīng)的限度與時間的長短無關(guān)D．任何可逆反應(yīng)都有一定的限度12．一定溫度下，體積不變的密閉容器中，可逆反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A．氣體總質(zhì)量保持不變B．X、Y、Z的濃度都相等C．X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化D．X、Y、Z的分子數(shù)之比為1∶3∶213．在一定溫度下，反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A．單位時間內(nèi)生成nmolH2，同時就有nmolHI生成B．單位時間內(nèi)有nmolH2生成，同時就有nmolI2生成C．容器內(nèi)氣體的總壓強不隨時間的變化而變化D．1個H—H鍵斷裂的同時，有2個H—I鍵斷裂14．化學(xué)反應(yīng)條件的控制具有重要的現(xiàn)實意義。下列選項中，反應(yīng)條件的控制不恰當(dāng)?shù)氖?)A．為防止鐵生銹，在其表面涂一層防銹油漆B．為防止火災(zāi)，在面粉廠加油站等場所要嚴(yán)禁煙火C．為加快KClO3的分解速率而加入MnO2D．降溫加快H2O2的分解速率二、非選擇題15．某溫度下，在2L密閉容器中投入一定量的A、B發(fā)生反應(yīng)3A(g)＋B(g)2C(g)，A、B的物質(zhì)的量濃度隨時間變化曲線如圖所示。(1)從反應(yīng)開始到12s時，用A表示的反應(yīng)速率為___________。(2)5s時B的消耗速率___________B的生成速率(填“＞”“＜”或“=”)。(3)該反應(yīng)平衡時的壓強與起始