第三节 化学反应的速率和限度
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【课前自主复习】
1.定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行 的物理量, 常用单位时间内反应物 或生成物 来表示,其数学表达式可表示为 单位 各物质表示的速率比等于该反应方程式中相应的
2.影响化学反应速率的因素
(1)内因:
(2)外因:其他条件不变时
①温度:温度越高反应速率越快 ②压强:对于有气体参加的反应,增加压强化学反应速率越快
③浓度:浓度越大反应速率越快 ④催化剂:使用正催化剂化学反应速率增大
其他:反应接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光照、超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。
3.可逆反应:在同一条件下,既可以想正反应方向进行,同时又可以想逆反应方向进行。可逆反应有一定限度,反应物不可能完全转化为生成物。
例如:Cl2+H2O HCl+HClO 2Fe3++2I- 2Fe2++I2
4.化学平衡状态:在一定条件下的可逆反应里,当正反应速率 逆反应速率,反应物和生成物的浓度 的状态
特征:动:动态平衡 V正≠0, V逆≠0 等:V正=V逆 定:各组分的浓度保持不变(不是相等,也不是某种比例) 变;条件改变,平衡发生移动
【考纲点拨】
1、通过实验认识化学反应的速率
2、通过实验认识化学反应的限度
3、了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用
【自主研究例题】
1.在一定条件下,反应N2+3H2 2NH3在10L密闭容器中进行,测得2min内,N2的物质的量由6mol减少到2mol,则2min内N2的平均反应速率为
A.0.4 mol/(Lmin) B.0.2 mol/(Lmin) C.0.3 mol/(Lmin) D.0.6mol/(Lmin)
2.下列各组反应(表内物质均为反应物)刚开始时,放出H2的速率最大的是
编号 金属(粉末状) 物质的量 酸的浓度 酸的体积 反应温度
A Mg 0.1mol 6mol/L硝酸 10mL 60℃
B Mg 0.1mol 3mol/L盐酸 10mL 30℃
C Fe 0.1mol 3mol/L盐酸 10mL 60℃
D Mg 0.1mol 3mol/L盐酸 10mL 60℃
3.下列关于化学反应的速率和限度的说法正确的是
A.化学反应速率通常只能用反应物浓度的减少量表示
B.影响化学反应速率的条件并不只是温度和催化剂
C.化学平衡状态指的是反应物和生成物浓度相等时的状态
D.催化剂都能加快化学反应速率,提高原料利用率或转化率
4.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是
A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零
D.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
教师点评:
我思我疑:
【小高考链接】
【例1】(2010年江苏省普通高中学业水平测试)对于工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3,下列说法错误的是 ( )
A.使用合适的催化剂可以加大反应速率 B.升高温度可以增大反应速率
C.增大N2浓度可以使H2转化率达到100% D.增大N2浓度可以增大反应速率
【例2】(2009年江苏省普通高中学业水平测试)实验室用锌粒与2mol/L硫酸溶液抽取氢气,下列措施不能增大化学反应速率的是 ( )
A.用锌粉代替锌粒 B.改用3mol/L硫酸溶液
C.改用热的确2mol/L硫酸溶液 D.向该硫酸溶液中加入等体积的水
【例3】(2008年江苏省普通高中学业水平测试)对于反应2H2O2 2H2O + O2↑,下列措施不能增大化学反应速率的是 ( )
A.减小H2O2溶液的浓度 B.升高H2O2溶液的温度
C.向H2O2溶液中加人少量MnO2粉末 D.向H2O2溶液中加人一定浓度的FeCl3溶液
【例4】(2007年江苏省普通高中学业水平测试)下列措施不能增大反应速率的是 ( )
A.升高温度 B.降低温度
C.提高反应物浓度 D.使用合适的催化剂
【归纳与思考】
【自主检测】
1.决定化学反应速率大小最根本的因素是( )
A.反应物浓度 B.反应温度 C.反应物本身 D.使用不同的催化剂
2.下列措施是为了降低化学反应速率的是( )
A.食品放在冰箱中贮藏 B.工业炼钢用纯氧代替空气
C.合成氨工业中使用催化剂 D.在加热条件下,用氢气还原氧化铜
3.在一条件下,反应N2+3H2 2NH3在10L密闭容器中进行,测得2min内,N2的物质的量由20mol减少到8mol,则2min内N2的化学反应速率为( )
A.1.2mol/(Lmin) B.1.0 mol/(Lmin) C.0.6 mol/(Lmin) D.0.4 mol/(Lmin)
4.在反应:C+CO2 2CO中,可使反应速率增大的措施是( )
①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①②③ D.②③④
5.用稀硫酸与铁片反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率增大的是( )
A.给反应体系适当加热 B.向反应体系中加水稀释
C.向反应体系中加入适量浓盐酸 D.将铁片换成铁粉
6.下列四种X溶液,均能跟盐酸反应,其中反应最快的是
A.10℃ 20mL 3mol/L的X溶液 B.20℃ 30mL 2molL的X溶液
C.20℃ 10mL 4mol/L的X溶液 D.10℃ 10mL 2mol/L的X溶液
7、100 mL 6 molL-1 H2SO4跟过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量( )
A、碳酸钠(固体) B、水 C、硫酸铜溶液 D、硫酸铵(固体)
8.关于化学反应速率、反应限度的下列说法中错误的是 ( )
A.其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快
B.其他条件不变时,增大浓度,化学反应速率加快
C.化学反应达到反应限度时,反应物的浓度与生成物的浓度相等
D.化学反应达到反应限度时,正反应的速率与逆反应的速率相等
9.下列措施一定能增大化学反应速率的是( )
A.增大反应物浓度 B.降低温度 C.减小反应物的浓度 D.使用催化剂
10.用NH3制取硝酸的第一步反应为:4NH3+5O2 4NO+6H2O。对该反应的有关说法错误的是( )
A.该反应是可逆反应 B.反应中NH3能全部转化为NO
C.催化剂能加快该反应的速率 D.升高温度能加快该反应的速率
11.通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中,是为了加快化学反应速率的是( )
A B C D
A B C D
12.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢起反应,生成氮气和二氧化碳,对此反应,下列叙述正确的是( )
A、使用催化剂不改变反应速率 B、降低压强能加大反应速率
C、升高温度能加快反应速率 D、生成物会大大增加空气的酸度
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