专题 化学反应的速率和限度

专题 化学反应的速率和限度

【基础知识】

1、化学反应的速率 （1）概念：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。 计算公式： ①单位：

②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。 ④重要规律：（i）速率比＝方程式计量数比 （ii）变化量比＝方程式计量数比 （2）影响化学反应速率的因素：

内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。 外因：①温度：升高温度，增大速率

②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）

③浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）

④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应） ⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原

电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度——化学平衡

（1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。

化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0。 （2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。 ①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。

③等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。 ④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。 ⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。 （3）判断化学平衡状态的标志：

① VA（正方向）＝VA（逆方向）或nA（消耗）＝nA（生成）（不同方向同一物质比较） ②各组分浓度保持不变或百分含量不变 ③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）

④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA＋yB

1

zC，x＋y≠z ）

例1 某温度下将N2和H2充入一恒容的密闭容器中，发生可逆反应：N2 + 3H22NH3 某一时刻用下列各组内两种物质表示的该反应速率，其中正确的是（ ） A．v(N2) = 0.01 mol/(L·s)，v(H2) = 0.02 mol/(L·s)， B．v(H2) = 0.02 mol/(L·s)，v(NH3) = 1.2 mol/(L·min)， C．v(N2) = 0.01 mol/(L·s)，v(NH3) = 1.2 mol/(L·min)， D．v(H2) = 0.06 mol/(L·s)，v(NH3) = 0.4 mol/(L·min)

例2 将4 mol A气体和2mol B气体在2L 的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反 应，2A(g) + B(g) = 2C(g)，若经2s 后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法： ①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol/（L?s）；②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/（L?s）；③2s时物质A 的转化率为70%；④2s时物质B 的浓度为0.7moL/L 其中正确的是（ ） A、①③ B、①④ C、②③ D、③④

【自我测试】

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物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质的量的增加

B、化学反应速率为0.8 mol /（L·s）是指1s 时某物质的浓度为0.8mol/L 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、决定反应速率的主要因素是反应物的浓度 2、面粉厂必须严禁烟火的主要原因是( )。

A．防止火灾发生 B．防止污染面粉 C．吸烟有害健康

D．面粉颗粒极小，当其扩散在空气中与空气充分接触，一旦引发反应，极易发生爆炸 3、反应4NH3（气）＋5O2（气）= 4NO（气）＋6H2O（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45rnol，则此反应的平均速率v（x）（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为

A．v（NH3）=0.010mol/（L·s） B．v（O2）=0.0010mol/（L·s） C．v（NO）=0.0010mol/（L·s） D．v（H2O）=0.0045mol/（L·s） 4、反应A（g）+3B（g）

2C（g）+ 2D（g），在四种不同情况下用不同物质表示的

反应速率分别如下，其中反应速率最大的是

A、v（C）= 0.04 mol /（L·s） B、v（B）= 0.06 mol /（L·min）

C、v（A）= 0.15 mol /（L·min） D、v（D） = 0.01 mol /（L·s）

5、对于反应M + N→P，如果温度每升高10℃，反应速率提高为原来的3倍，在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40℃完成反应的10%需要的时间为（ ） A、2min B、3min C、6min D、9min 6、下列体系加压后，对化学反应速率无影响的是（ ）

A、2SO2 + O2 = 2SO3 B、CO + H2O（g）= CO2 + H2 C、CO2 + H2O =H2CO3 D、H+ + OH- = H2O

2

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下图所示．下列结论不正确的是 （ ）

A．反应开始2分钟内平均反应速率最大 B．反应4分钟后平均反应速率最小

C．反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大

D．反应在第2min到第4min间生成CO2的平均反应 速率最大

8、将等物质的量的H2和I2（g）加入密闭容器中进行反应：H2 + I2 2HI，反应进行到2min时测得反应速率v（HI）= 0.1mol /（L·min），I2（g）的物质的量浓度为0.4mol/L。 （1）反应速率v（H2）= ，v（I2）= ； （2）2min末C（HI）= 。

（3）起始时，C（H2）= mol/L，C（I2）= mol/L。

－

9、100.0mL 6.0mol·L1H2SO4（aq）跟足量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的

速率，但又不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的 A．Na2CO3（s） B．水 C．K2SO4（aq） D．（NH4）2SO4（s）

10、某温度时，浓度都是1摩/升的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，2min后c(X2)为0.4摩/升，c(Y2)为0.8摩/升，生成的c(Z)为0.4摩/升，则该反应式(Z用X、Y表示)是（ ） A、X2＋2Y22XY2 B、2X2＋Y2 2 X2Y C、3X2＋Y22X3Y D、X2＋3Y2 2XY3

11、一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如

下图所示：

物质的量/mol1.581.201.000.420.210ZXY10s时间/s

下列描述正确的是

A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0．158mol/(L．s) B．反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0．79mol/L C．反应开始到10s时，Y的转化率为79．0% D．反应的化学方程式为：

X（g）+Y（g）

Z（g）

3