高一化学必修二第二章第三节化学反应速率及限度.docx
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高一化学必修二第二章第三节化学反应速率及限度
第二章 化学反应与能量
第三节 化学反应的速率和限度
第1课时 化学反应的速率
一、化学反应速率
1．含义
表示________________________的物理量。
2．定义
单位时间内____________的减少量或____________的增加量（均取正值）。
3．表达式
若以v表示反应速率，Δc（绝对值）表示物质浓度的变化，Δt表示时间的变化，则指定物
质的化学反应速率的计算公式为：
__________________。
4．单位
由浓度单位和时间单位决定了化学反应速率单位为____________或____________。
5．同一反应各物质的反应速率的关系
同一反应各物质的反应速率之比等于________________。
二、影响化学反应速率的因素
1．温度对化学反应速率的影响的探究
实验操作
试管中均为2～3mL相同浓度的滴有同量FeCl3溶液的H2O2溶液
实验现象
溶液中产生气泡速率的相对大小为________
实验结论
2.催化剂对化学反应速率的影响的探究
实验操作
实验现象
产生气泡速率的相对大小为________
实验结论
3.影响化学反应速率的其他因素
影响化学反应速率的因素除________________外，还有溶液的________、反应物的
________、固体的________、压强、溶剂、光照等许多因素。
人们可以通过这些因素来
调控化学反应速率。
知识点一 化学反应速率的表示方法
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．化学反应速率为“0.8mol·L－1·s－1”所表示的意思是时间为1s时，某物质的浓度为
0.8mol·L－1
C．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，反应现象越明显
2．在一个密闭容器中有N2和H2，它们的起始浓度分别是1.8mol·L－1和5.4mol·L－1，在
一定条件下反应生成NH3,10min后测得N2的浓度为0.8mol·L－1，则在这10min内N2
的平均反应速率是（ ）
A．0.1mol·L－1·min－1B．0.2mol·L－1·min－1
C．0.3mol·L－1·min－1D．0.6mol·L－1·min－1
知识点二 化学反应速率的简单计算及应用
3．已知某反应aA（g）＋bB（g）
2C（g）的各物质浓度
数据如下
A
B
C
起始浓度（mol·L－1）
3.0
1.0
0
2s末浓度（mol·L－1）
1.8
0.6
0.8
据此可推算出上述化学方程式中A、B、C三种物质的化学计量数之比是（ ）
A．9∶3∶4B．3∶1∶2
C．2∶1∶3D．3∶2∶1
4．对于A2＋3B2
2C的反应来说，以下化学反应速率的表示中，反应速率最快的是
（ ）
A．v（B2）＝0.8mol·L－1·s－1
B．v（A2）＝0.4mol·L－1·s－1
C．v（C）＝0.6mol·L－1·s－1
D．v（B2）＝4.2mol·L－1·min－1
知识点三 影响化学反应速率的因素
5．把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响产生氢气速率的因素是（ ）
A．盐酸的浓度B．铝条的表面积
C．溶液的温度D．加少量Na2SO4固体
6．下列事实中，什么因素影响了化学反应速率。
（1）集气瓶中有氢气和氯气的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：
____________；
（2）黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒：
____________________________；
（3）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2后很快产生大量气体：
__________；
（4）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：
__________________；
（5）同样大小的大理石分别在0.1mol·L－1的盐酸和1mol·L－1的盐酸中反应速率不同：
__________________；
（6）夏天的食品易发霉，冬天就不易发生该现象：
________。
练基础落实
1．下列关于化学反应速率的叙述不正确的是（ ）
A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B．单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应速率就快
C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示
D．化学反应速率的单位有mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1
2．下列措施一定能使化学反应速率增大的是（ ）
A．增大反应物的量B．增大压强
C．升高温度D．使用催化剂
3．甲、乙两容器内都在进行A→B的反应，甲中每分钟减少4molA，乙中每分钟减少
2molA，则两容器中的反应速率（ ）
A．甲快B．乙快C．相等D．无法确定
4．把下列四种X溶液，分别加入盛有10mL2mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50
mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应。
其中反应速率最大的是（ ）
A．20mL3mol·L－1的X溶液
B．20mL2mol·L－1的X溶液
C．10mL4mol·L－1的X溶液
D．10mL2mol·L－1的X溶液
5．100mL6mol·L－1的H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，要想减缓反应进行的速
率，但又不影响生成的氢气的总量，可向反应物中加入适量的（ ）
A．硫酸钠固体B．稀盐酸
C．硫酸钾溶液D．硝酸钾溶液
6．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、
乙所示的实验。
下列叙述中不正确的是（ ）
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果
好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一
段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
练方法技巧
——化学反应速率的计算技巧
7．向4.0L容器中充入0.70molSO2和0.40molO2,4s末测得剩余SO20.30mol，则v（O2）
为（ ）
A．0.10mol·L－1·s－1
B．0.025mol·L－1·s－1
C．0.50mol·L－1·s－1
D．0.0125mol·L－1·s－1
8．将5.6g铁粉投入盛有100mL2mol·L－1稀硫酸的烧杯中，2min时铁粉刚好溶解完
全。
如果反应前后溶液的体积不变，则该反应的平均速率可表示为（ ）
A．v（Fe）＝0.5mol·L－1·min－1
B．v（H2SO4）＝1mol·L－1·min－1
C．v（H2）＝1mol·L－1·min－1
D．v（FeSO4）＝0.5mol·L－1·min－1
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
练综合拓展
9．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应4～8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度，结果应是（ ）
A．2.5μmol·L－1·min－1和2.0μmol·L－1
B．2.5μmol·L－1·min－1和2.5μmol·L－1
C．3.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1
D．5.0μmol·L－1·min－1和3.0μmol·L－1
10．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的
生成速率。
请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________
________________________________________________________________________；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________
________________________________________________________________________；
（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4
溶液起相似作用的是________；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有________________（答两种）；
（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实
验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气
体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol·L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计，其中：
V1＝__________，V6＝__________，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：
当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，
但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速
率下降的主要原因_______________________。
第三节 化学反应的速率和限度
第1课时 化学反应的速率
基础落实
一、
1．化学反应过程进行快慢
2．反应物浓度 生成物浓度
3．v（A）＝
4．mol·L－1·min－1 mol·L－1·s－1
5．化学计量数之比
二、
1．③>②>① 其他条件不变，升高温度可加快化学反应速率
2．②＝③>① 其他条件不变，使用催化剂可加快化学反应速率
3．温度和催化剂 浓度 状态 表面积
对点训练
1．C [熟练掌握化学反应速率的概念是解答本题的关键。
化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加，是正值，是反应的平均速率，其中固体、纯液体反应物、生成物浓度都视为1，所以A、B错误；对于无明显现象的化学反应来说，无法通过现象体现反应速率的大小，所以D不正确。
]
2．A [v（N2）＝
＝
mol·L－1·min－1＝0.1mol·L－1·min－1。
]
3．B [三种物质的计量数之比等于三种物质表示的反应速率之比＝
∶
∶
＝3∶1∶2。
]
4．B [折算成用同一物质表示的速率再进行比较。
A项v（A2）＝
v（B2）＝
mol·L－1·s－1
C项v（A2）＝
v（C）＝0.3mol·L－1·s－1
D项v（A2）＝
v（B2）＝1.4mol·L－1·min－1＝
mol·L－1·s－1。
]
5．D
6．
（1）光照
（2）反应物的接触面积 （3）催化剂 （4）反应物本身的性质 （5）反应物的浓度
（6）温度
课后作业
1．C
2．C [外界条件（反应物用量、压强）对化学反应速率的影响与物质的聚集状态有关，分析化学反应速率的变化时，既要考虑条件的变化，还要考虑物质的聚集状态。
反应物为固态或纯液态时，增加反应物的量，不影响反应速率的改变；若反应物为固态或纯液态，增大压强也不能增大反应速率。
温度和催化剂影响化学反应速率，与反应物状态无关，其中升高温度反应速率一定增大，但有少数催化剂能减慢化学反应速率。
]
3．D [由化学反应速率的表达式可知，甲、乙两容器的体积未知，则无法知道其浓度的变化量，不能确定两容器中A的化学反应速率。
]
4．A [化学反应速率随浓度的增大而加快，随浓度的降低而减慢。
分析本题，要比较反应速率的大小，在其他条件不变的情况下，实际上是比较反应物浓度的大小，此时的浓度必须是溶液混合后的浓度。
由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，所以只要求出X的浓度最大的即可。
因为混合后溶液的体积均为50mL，所以X的物质的量最大者即为浓度最大者。
通过计算可知A选项中X的浓度最大。
]
5．C [锌与6mol·L－1的H2SO4反应，其实质为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，若减小生成H2的速率而不改变其产量，即需只降低溶液中H＋的浓度，而不改变H＋的物质的量。
A项中Na2SO4溶于水电离出的Na＋和SO
对H＋浓度无影响，不影响反应速率，A项不正确；B项引入H＋会影响H2的生成量；C项相当于加入水，可使H＋浓度减小，化学反应速率减小，但H＋的物质的量未改变，生成H2的量不变，C正确；D项KNO3溶液中的NO
在酸性条件下可与Zn反应生成NO，消耗H＋，减少了H2的生成量。
]
6．B [图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，而且没有实验Cl－和SO
对应的影响，故该实验不能确定Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果。
]
7．D [Δn（SO2）＝0.7mol－0.3mol
＝0.4mol
则v（SO2）＝
＝
＝0.025mol·L－1·s－1
故v（O2）＝
v（SO2）＝0.0125mol·L－1·s－1。
]
8．D
9．B [据图可知，4min时化合物Bilirubin的浓度为20μmol·L－1,8min时其浓度为10μmol·L－1，因此4～8min间的平均反应速率为
＝2.5μmol·L－1·min－1。
进一步分析图像可知0～4min间的平均分解速率为
＝5.0μmol·L－1·min－1，由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化，因此可估算8～12min间平均分解速率为1.25μmol·L－1·min－1,12～16min间平均分解速率为0.625μmol·L－1·min－1，因此16min时反应物的浓度大致应为10μmol·L－1－1.25μmol·L－1·min－1×4min－0.625μmol·L－1·min－1×4min＝2.5μmol·L－1，故B项正确。
]
10．
（1）CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
（2）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn微电池，加快了氢气产生的速率 （3）Ag2SO4
（4）升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等（答两种即可） （5）①30 10 17.5 ②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
解析
（1）在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：
CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
（2）由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu－Zn微电池，大大加快了生成氢气的反应速率。
（3）只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。
（4）要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：
升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。
（5）因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20mL，可以求得V6＝10mL，V8＝19.5mL，V9＝17.5mL，V10＝15mL。
由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
第2课时 化学反应的限度
一、化学反应的限度
1．可逆反应
（1）定义：
在同一条件下________和________均能进行的化学反应。
（2）特点
在____________，正向反应（反应物→生成物）和逆向反应（生成物→反应物）__________。
（3）表示
书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“____”。
2．化学反应的限度——化学平衡状态
（1）化学平衡的建立
①反应开始时：
v正最大，v逆为____。
②反应过程中：
反应物浓度逐渐减少→v正逐渐______，生成物浓度逐渐增大→v逆从____
开始逐渐______。
③反应达到平衡时：
v正____v逆，反应物和生成物各组分浓度____________。
（2）化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像：
（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。
（4）化学平衡状态特征有：
逆、动、等、定、变。
①逆：
化学平衡研究的对象是____________。
②动：
是指______平衡。
达到化学平衡状态时，正逆反应____________，而不是反应
________。
③等：
平衡时，正反应速率和逆反应速率______且都______0，即v正＝v逆>0。
④定：
平衡时，平衡混合物中各组分的浓度____________，各组分的百分含量
____________。
⑤变：
化学平衡状态是__________下的平衡状态，当外界条件（如温度、浓度、压强等）
变化时，则原平衡被______，反应混合物中各组分的百分含量就会__________，维持条
件不变，又会在新条件下建立________________，也就是说，化学平衡是____________。
二、化学反应条件的控制
1．控制化学反应条件的意义
通过对化学反应条件的控制，改变化学反应______和化学反应的______，促进对人类有
利的化学反应，抑制有害的化学反应。
2．“提高煤的燃烧效率”的研究
（1）燃料燃烧的条件
①燃料与______或氧气接触；
②温度达到燃料的__________。
（2）影响煤燃烧效率的条件
①煤的状态；
②空气用量；
③炉（灶）膛材料的选择；
④燃烧后烟道废气中热量的利用。
（3）提高燃料燃烧效率的措施
①尽可能使燃料__________，提高能量的转化率。
关键是燃料与空气或氧气尽可能
____________，且空气要______。
②尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能，提高____________。
知识点一 化学反应的限度
1．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改变条件而改变
2．下列说法错误的是（ ）
A．任何化学反应都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了
B．化学反应的限度可通过改变条件而改变，如浓度、温度和压强
C．可逆反应是指同一条件下，既可以向正反应方向进行，又可向逆反应方向进行的反
应
D．当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应就停止了
3．反应2SO2＋O2
2SO3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素
的氧气，
经过一段时间后，
原子存在于（ ）
A．O2B．SO2
C．O2和SO2D．O2、SO2和SO3
知识点二 化学平衡的标志
4．可逆反应达到化学平衡的标志是（ ）
A．反应停止了
B．正、逆反应速率为零
C．正、逆反应都还在继续进行
D．正、逆反应速率相等
5．在一定条件下，可逆反应A2（g）＋B2（g）
2AB（g）达到平衡的标志是（ ）
A．单位时间内生成xmol的A2，同时生成xmol的AB
B．容器内的总压强不随时间变化
C．单位时间内生成2xmolAB，同时生成xmol的B2
D．单位时间内生成xmol的A2，同时生成xmol的B2
6．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：
A（g）＋
B（g）
C（g）＋D（g）已达平衡的是（ ）
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．B的物质的量浓度
D．气体的总物质的量
知识点三 反应条件的控制
7．中国锅炉燃烧采用沸腾炉的逐渐增多，采用沸腾炉的好处在于（ ）
A．增大煤炭燃烧时的燃烧效率并形成清洁能源
B．减少炉中杂质气体（如SO2等）的形成
C．提高煤炭的热效率并不再排放任何气体
D．使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率
8．天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4＋2O2
CO2＋2H2O，C3H8
＋5O2
3CO2＋4H2O，现有一套以天然气为燃料的灶具，今改为烧液化石油气，应
采用的正确措施是（ ）
A．减少空气进入量，增大石油气进入量
B．增大空气进入量，减少石油气进入量
C．减少空气进入量，减少石油气进入量
D．增大空气进入量，增大石油气进入量
练基础落实
1．能充分说明可逆反应N2（g）＋O2（g）
2NO（g）已达到平衡状态的是（ ）
A．O2的消耗速率等于NO的消耗速率
B．容器内始终有N2、O2和NO共存
C．容器内反应混合物的总物质的量不随时间改变
D．单位时间内每生成nmolN2，同时生成2nmolNO
2．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（ ）
①固体燃料粉碎 ②液体燃料雾化 ③煤经气化处理 ④通入足量的空气
A．①③B．①②③
C．①③④D．全部
3．在一密闭容器中进行反应：
2SO2（g）＋O2（g）
催化剂
加热
2SO3（g）。
已知反应过程中某一时
刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L－1、0.1mol·L－1、0.2mol·L－1。
当反应达到平衡
时，可能存在的数据是（ ）
A．SO2为0.4mol·L－1，O2为0.2mol·L－1
B．SO2为0.25mol·L－1
C．SO2、SO3均为0.15mol·L－1
D．SO3为0.4mol·L－1
4．在一定温度下，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，下列表述正确的是（ ）
A．此反应的化学方程式为2M
N
B．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
5.
恒温下，amolA和bmolB在如图所示活塞可自由滑动的容器中发生如下反应：
A（g）＋
2B（g）
2C（g），一段时间后达到平衡，生成nmolC。
则下列说法中正确的是（ ）
A．物质A、B的转化率之比为a∶b
B．起始时刻和达平衡后容器中的压强比为（a＋b）∶（a＋b－
）
C．若起始时放入2amolA和2bmolB，则达平衡时生成nmolC
D．当v正（A）＝2v逆（B）时，可判定
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