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1、第三节化学反应速率与限度教材拓展与解读教师必修2第二章 化学反应与能量第三节 化学反应的速率与限度知识详解知识点一. 化学反应速率1化学反应速率的含义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加（均取正值）来表示。浓度的变化C 时间的变化t 表达式：v=C/t 单位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)2.表示方法: 1、c表示某物质的浓度变化，单位为 molL1 均用正值表示，所以始终为正值2、t 表示反应时间(是一段反应时间)，可以用(h、min、s)，所以是一个平均值3、的单位：mol/(Lh)、mol/(Lmin)、mol/(LS) 例1 . 一定条件下，将N2、H2于2L密

2、闭容器中充分混合后发生反应，2分钟后测得生成的NH3为0.06mol，计算该反应的反应速率？(NH3)= 0.06mol/(2min2L) = 0.015mol/(Lmin) N2 3H2 2NH3变化量 0.03mol 0.09mol 0.06mol 故 (N2)= 0.0075mol/(Lmin) (H2)= 0.0225mol/(Lmin)总结：(1). 同一个反应中可以用不同的物质来描述同一时间内的的值是不一定相同的，但它们却必须遵循一个规律：(N2)(H2) (NH3) = ？ = 132 = 各物质系数比=变化量之比 即反应速率之比 = 该物质的系数比 = 变化量之比(2).化学反

3、应速率均用正值来表示，且表示的是平均速率而不是瞬时速率 (3).一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率(4)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。【例2】 某一反应物的初始浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6摩 尔/升，求该反应的反应速率。答案: 0.2 mol/(Lmin) 【例3】某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的 量随时间的变化如图所示。由图中数据分析，该 反应的化学方程式为 3X +Y = 2Z ；反应开始至2min ，Z的平均反应速率为 ： 0.05 mol/(Lmin)【例4】 在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化反速

4、率最快的是（ B ）A. V(A) = 0.5 mol/(Ls) B. V(B) = 0.3 mol/(Ls)C. V(C) = 0.8 mol/(Ls) D. V(D) = 1 mol/(Ls)【例5】反应A(g)+3B(g)= 2C(g)+2D(g)在四种不同情况下测得化学反应速率,其中最快的是( C ) A. v(A)=0.15mol/(LS) B. v(B)=0.6mol/(LS) C. v(C)=0.5mol/(LS) D. v(D)=0.4mol/(LS)【总结】 对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。3.反应速率计算应该

5、注意的问题(1)、同一反应的反应速率可以用该反应的不同物质来表示，且数值可能相同也可能不同，但都表示同一反应的反应速率，其意义是相同的因此，在表示 时，必须在右下角标明是哪种物质(2)、同一反应的反应速率用不同物质表示时，有以下的比例关系：各物质的反应速率之比 = 化学计量数(系数)之比 = 相应物质的物质的量的变化量(n)之比即a A(g)b B(g) = c C(g)d D(g)则有： V(A)：V(B)：V(C)：V(D) = a ： b ： c ： d =n(A)：n(B )：n(C)：n(D)=c(A)：c (B) ：c (C)：c (D)(3)、化学反应速率随着反应的进行而逐渐减小

6、，因此某段时间内的反应速率只能代表平均速率，不能代表瞬时速率 同一物质：浓度越小，反应速率越小特别提醒：对于同一反应，连续的两个相同时间段(如均为20s)，前一个时间段的c 大于后一个时间段的c；或者，对同一物质变化相同的c，所用的时间，在反应刚开始时少，在反应要结束时多(4)、固体和纯液体的浓度视为一个常数，不会随用量的变化发生变化，因此只能用气体、溶液来表示反应速率，而不能用固体和纯液体来表示反应速率(5)、化学平衡的“三段式”解题模式 3X(g) Y(g) Z(g) 2 W(g)起始的物质的量(浓度) a b 0 0变化量 3x x x 2x(当物质浓度不再变化时)平衡时 a3x bx

7、x 2x提出转化率的概念： （A）= 反应消耗的量 / 起始的量 = 3x / a 产率：实际生成量 / 理论生成量例1：某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A(g)3B(g) 2C(g)，若维持温度和压强不变，当物质浓度不再变化时，容器的体积为V L，其中C(g)的体积占10%，下列推断正确的是( C ) A原混合气体的体积为1.2VL B原混合气体的体积为1.5VL C当物质浓度不再变化时，A消耗掉0.05VL D当物质浓度不再变化时，B消耗掉0.05VL例2：将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，发生如下反应：2A(g)B(g)2C(g)

8、，若经2s后测得C的浓度为0.6molL1，现有下列几种说法：其中正确的是 ( )用物质A表示反应的平均速率为0.3 mol/(Ls) 用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol/(Ls)2s时物质A的转化率为70% 2s时物质B的浓度为0.7molL14影响化学反应速率的因素 内因：由参加反应的物质的性质决定。影响反应速率的因素有 外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以 增大 反应速率。注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或 “气体的浓度”；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大

9、，则反应速率越 快 。(2).温度：其它条件不变时，升高温度可以 增大 反应速率；降低温度可以 减小 反应速率。 （3）压强：对于有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以 增大 反应速率； 减小压强，可以 减小 化学反应速率。 解释：在温度、气体的物质的量不变时，增大压强，必缩小容器引起气体的浓度增大，所以，反应速率加快。（4）催化剂：选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。 “催化剂”：能 改变 反应速率，而在反应前后本身的 组成 和 化学 性质不发生变化。反应机理：催化剂在反应中参与反应，可降低反应所需的能量，从而使反应更容易进行（5）其他：如：固体的表面积（颗粒度）、激光、射

10、线、超声波、紫外线、溶剂等。（6）惰性气体对反应速率的影响：恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器P增大，但各物质C不变，v不变。恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器V增大，各物质C减小，v减小。【例1】 对于反应N2+O2 2NO在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快反应的速率(AB )A. 缩小体积使压强增大 B. 体积不变充入N2使压强增大C. 体积不变充入H2使压强增大 D. 压强不变充入N2使体积增大【例2】在密闭容器中通入a mol H2和b mol I2(g)，改变下列条件，反应速率将如何改变？（1）升高温度 _ ；（2）加入正催化剂 _ ； （3）体积不

11、变充入更多的H2 _；（4）扩大容器的体积 _；（5）容器体积不变，通入氖气 _；解析:加快；加快；加快；减慢；无影响例3.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是-（ C ）A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.使用催化剂解析:A.若是固体或液体速率不变.B.由于加入惰性气体而压强增大时, 速率不变例4：在10时某化学反应的速率为0.1mol/(Ls)，若温度每升高10反应速率就增加到原来的2倍，为了把反应速率提高到1.6mol/(Ls)，则该反应的温度应需要 50 下进行。例5：可逆反应mA(g)nB(l)pC(g)，改变温度(其他条件不变)、压强(其他条件不变)对上述反应正逆反

12、应速率的影响分别如下图，以下叙述正确的是 ( A ) Amp，正反应为放热反应Bmp，正反应为吸热反应 Cmnp，正反应为放热反应 Dmnp，正反应为吸热反应5、化学反应速率时间图象解题技巧: 1、看起点，分清反应物和生成物。浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。2、看变化趋势，怎么变（突变还是渐变等），分清正反应和逆反应，分清放热反应和吸热反应。3、看终点，找变化，各物质变化量之比 = 方程式中对应的物质的系数比例6：在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)3B(g) 2C(g)；H0，某研究小组研究了当其它条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图根据上图

13、回答下列问题：图研究的是不同压强对反应的影响，且 乙 的压强较高 图研究的是不同温度对反应的影响，且 甲 的温度较高 图研究的是不同 催化剂 对反应的影响，且 甲 (填“甲”或“乙”)的使用效率较高。 例7、CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是 ( A) A反应开始2min内平均反应速率最大 B反应速率先增大后减小 C反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度的大 D反应在第2min到第4min内生成CO2的平均反应速率为前2min的2倍例8、下列表格中的各种情况，可以用下面的图象曲线表示的是 ( A)反应纵坐标甲乙A等质量钾、钠分别与

14、足量水反应H2质量钠钾B相同质量氨，在同一容器中：2NH3(g)N2(g)3H2(g)NH3的转化率500400C在体积可变的恒压容器中，体积比为13的N2、H2，N2(g)3H2(g) 2NH3(g)NH3的浓度活性高的催化剂活性一般的催化剂D2molSO2与1molO2，在相同温度下：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)SO3的物质的量10个大气压2个大气压跟踪训练一.1把下列四种X溶液分别加进四个盛有10mL浓度为2 molL-1 的盐酸的烧杯中，并都加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（ D ）（A）10 mL、2 molL-1 （B）20 mL、2

15、 molL-1（C）10 mL、4 molL-1 （D）20 mL、3 molL-12在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（ B ）（A）V(H2)=0.1 molL-1min-1 （B）V(N2)=0.2 molL-1min-1（C）V(NH3)=0.15 molL-1min-1 （D）V(H2)=0.3 molL-1min-13反应4NH3+5O2 = 4NO+6H2O，在5L的密闭容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率V（x）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（ CD ） （A）

16、V(O2)=0.01 molL-1s-1 （B）V(NO)=0.008 molL-1s-1 （C）V(H2O)=0.003 molL-1s-1 （D）V(NH3)=0.002 molL-1s-14反应4A（气）+5B（气）= 4C(气)+6D（气）在5L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol。下列论述正确的是（ B ）（A）的平均反应速率是0.010 molL-1s-1 （B）容器中含D的物质的量至少为0.45mol（C）容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6 （D）容器中A的物质的量一定增加了0.3mol5在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3X（气

17、）+Y（气）2Z（气）若最初加入的X、Y 和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12 molL-1s-1。若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为（ B ）（A）5s （B）10s （C）15s （D）20s6在一个容积为3L的密闭容器内进行如下反应：N2（气）+3H2（气）2NH3（气）。 反应开始时，n(N2)=1.5mol，n(H2)= 4.4mol，2min后，n(H2)=0.8mol。试用H2、N2和NH3的浓度变化来表示该反应的反应速率，并求出2min末的N2的浓度。答案V(H2)=0.6 molL-1min-1，V(N2)=0.2 molL-1min-1，V(NH3)=

18、0.4 molL-1min-1。c(N2)=0.1 mol。L-1。7.一密闭容器内装有N2和H2 ，反应开始时，N2浓度为2 mol/L，H2浓度为5mol/L ，两分钟后，测得N2浓度为18mol/L ，则两分钟内N2的平均反应速率是多少？H2和NH3的平均反应速率又分别是多少？通过计算，比较三者速率有何联系？解析： N2 + 3 H2 2NH3起始浓度（mol/L） 2 5 0浓度变化（mol/L） 02 06 042 min后浓度（mol/L） 18 44 04 所以：v（N2）=01 mol/（Lmin）v（H2）=03 mol/（Lmin） v（NH3）=02 mol/（Lmin）

19、8 100 mL浓度为2 molL1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是( AB )A.加入适量的6 molL1的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液9 已知反应A+3B=2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 molL1min1，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( C )A.0.5 molL1min1 B.1 molL1min1 C.2 molL1min1 D.3 molL1min110 下图曲线a表示放热反应X（g）+Y（g）Z（）+M（g）+N（s）进行过程中X的转化率随时间变化

20、的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是( C )A.升高温度 B.加大X的投入量C.加催化剂 D.增大体积11 将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下，将b g（ab）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是( C ) 12NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳，对此反应，下列叙述正确的是( C )A、 使用适当的催化剂不改变反应速率 B、降低压强能提高反应速率C、高温度能提高反应速率 D、改变压强对反应速率无影响13稀硫酸的反应中，已知10s末硫酸的

21、浓度减少了0.6 mol/L，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是( A )A、0.02 mol/(Lmin) B、1.8mol/(Lmin) C、1.2 mol/(Lmin) D、0.18 mol/(Lmin)14在下列影响化学反应速率的外界因素中，肯定能使化学反应速率加快的方法是( D )升高温度加入正催化剂增大反应物浓度将固体块状反应物磨成末增大压强A、D、C、D、15在m A + n B p C的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加a mol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5a mol/L，则m：n：p为( C

22、 )A、2：3：2 B、2：3：3 C、1：3：2 D、3：1：216空气中煅烧硫铁矿可以产生SO2和氧化铁。为了提高生产SO2的速度，下列措施可行的是( AB )A、 把块状矿石碾成粉末 B、增大O2压强，向炉内喷吹空气C、添加氧化铁作催化剂 D、降低温度并降低SO2浓度跟踪训练二.：1加快反应速率可以采取的方法是( ) A升高温度 B减小压强 C降低温度 D减小反应物浓度答案：A 提示：升高温度、增大压强，增加反应物浓度一般都可以加快反应速率。减少反应物浓度可以使化学平衡发生移动，但不能使正、逆反应速率加快。2把镁条投入盛有盐酸的烧杯中，下列因素中 盐酸的浓度； 镁条的表面积； 溶液的温度

23、； Cl-的浓度。产生H2的速率有影响的是() A B C D答案：C提示：镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为：Mg+2H+Mg2+H2，是镁与酸中的H+间的置换反应，与Cl-无关，故不是影响该反应速率的因素在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触面积不断增大，则产生H2的速率会加快。溶液的温度对该反应也有影响，温度越高，产生H2的速率越快。随着反应的进行，H+浓度不断减少，则反应速率会逐渐减慢，故选C。3NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体，它们能缓慢反应生成N2和CO2，对此反应下列说法不正确的( ) A降低压强能加快反应速率 B使用适当的催化剂能

24、加快反应速率 C改变压强对反应速率无影响 D温度能加快反应速率答案：选项为A、C能否加快反应速率与具体反应无关，只与外界的环境等因素有关。4下列说法中，不正确的是( ) A15的盐酸及10的盐酸分别与锌反应速率不同，前者的反应速率一定比后者快 B在两个相同合成氨的装置中，其中一个每小时有100kg氨生成，另一个每小时有50kg氨生成，前 者合成氨的速率比后者快2倍 C催化剂可以同等程度提高正逆反应速率 D增大压强（其他条件不变）一定可以增大HI气体分解的速率答案：A、D。因为反应速率不仅受浓度的影响也受其他因素影响，增大压强假如仅是增大的压强对反应速率并无影响。5.对于某一可逆反应来说，使用催

25、化剂的作用是( ) A提高反应物的转化率 B以同样程度改变正逆反应速率 C增大正反应速率，减少逆反应速率 D改变平衡混合物的组成答案：B（分析：加入催化剂后，增大反应速率，但不能改变反应物的转化率）6已知O2的密度为1.28gL-1，在实验室中用KClO3制O2，生成O2的平均速率为0.01molL-1min-1，如要制取500mL氧气，需要的时间为( ) A1min B2min C3min D4min解析：500mLO2的质量为：500mL1.28g/L0.64g。物质的量为：0.64g/32gL-10.02mol。氧气物质的量浓度为0.02mol/500mL0.04mol/L，反应时间：0

26、.04/0.014min。答案：D。7下列说法正确的是( )A参加反应物质的性质是化学反应速率的主要因素B光是影响某些化学反应速率的外界条件之一C决定化学反应速率的主要因素是浓度D不管什么反应，增大浓度、加热、加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率提示：决定化学反应速率的是活化分子的数目及有效碰撞的次数；催化剂有加快反应速率的，也有减慢反应速率的。答案：AB。8下列四种溶液中，分别加入少量固体MnO2，能产生气体的是( ) A3%的H2O2溶液 B 1mol/LNaOH溶液 C1mol/LKClO3溶液 D 1mol/LHCl溶液A 提示：H2O2在MnO2存在下生成H2O和O2。9燃烧硫铁矿

27、产生SO2。为了提高SO2的生成速率，下列操作可行的是( ) A把块状矿石碾成粉末 B向炉内喷吹O2 C使用Fe2O3作催化剂 D降低体系的温度A、B提示：将块状矿石碾成粉末可以增大FeS2与O2的接触面积，喷吹氧气可以增加氧气的浓度，因此A、B为正确答案10不能用影响化学速率的条件（浓度、压强、温度、催化剂）来解释的是( ) A镁和锌分别与相同浓度的盐酸作用产生H2的速率镁快 BH2S在空气中燃烧是淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈蓝紫色火焰 C用加热的方法将水中的氮气、氧气逐出 D面粉加工厂内充满粉尘，遇火焰发生爆炸选项为A、C。因为A是与金属活动性有关，而C则和溶解度有关。11有两个学生在条件完

28、全相同的情况下测定可逆反应A23B2C2的化学反应速率，甲测得v(A2)0.5 mol/(Lmin)，乙得v(B2）1.5mol/(Lmin)，则两个学生的测定结果( ) A都正确 B都错误 C甲对乙错 D都对或都错解析:v(A2):v(B2)0.5:1.51:3，恰好等于方程式中的系数比。若对则都对，若错则都错故选D。12在反应3H2+N2 2NH3中，经一段时间后，氨的浓度增加了0.6mol/L，在此时间内用H2表示的平均反应速率为0.45mol/(Ls)，则反应所经历的时间为(D ) A0.44s B1s CO.33s D2s13下列措施对增大反应速率明显有效的是(D ) ANa与水反应时增大水的用量 BFe与稀硫酸反应制取H2时，该用浓硫酸 C在K2S04与BaCl2两溶液反应时，增大压强 DAl在氧气中燃烧生成A1203，将Al片改成Al粉14在2 L密闭容器中，发生3A(气)+B(气)2C(气)的反应，若最初加入A和B都是4mol，A的平均反应速率为0.12mol/Ls，则10秒钟后容器中B的物质的量为（ C ）