【文档说明】【寒假作业】2023年高中化学 人教版2019必修第二册 第05课时化学反应的速率和限度Word版含解析.docx，共(11)页，1.266 MB，由小赞的店铺上传

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第05课时化学反应速率与限度学习目标：1．掌握化学反应速率的概念及计算方式2．了解影响化学反应速率的因素3．了解化学反应的限度重点：1．影响化学反应速率的因素2．化学反应限度难点：1.影响化学反应速率的因素开启新世界

在化学变化的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应，以实现所期待的物质转化和能量转化还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。一、化学反应的速率在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行的快，有的化学反应进

行的慢。溶洞形成火箭发射钢铁生锈水果腐败不同的化学反应进行的快慢千差万别，快与慢是相对而言的，是一种定性的比较。在科学研究和实际应用中对化学反应进行的快慢进行定量的描述或比较时，要使用同一定义或标准下的数据。与物理学中的物体运动快慢用速率表示类似，化学反应过程

进行的快慢反应速率来表示。化学反应速率通常单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。金曲正直来表示。浓度场以为mol/L单位，时间以分（min）或秒（s）为单位，化学反应速率的单位相应为____________或______。例如某反应的反应物浓度在5分钟内由6m

ol/L变成了2mol/L，则以该物质浓度的表变化表示该反应在这段时间内的平均速率为0．8mol/(L·min)。对于同一个反应而言，速率之比为计量数之比。例如3H2＋N2⇄2NH3中，v(H2)：v

(N2)：v(NH3)=3：1：2【答案】mol/(L·s)，mol/(L·min)【练习】1在t℃，在4个均为2L的密闭容器中分别进行合成氨反应：3H2＋N2⇄2NH3。根据在相同时间内测定的结果，判断反应进行快慢的顺序为a．v(NH3)=0．05mol·

L—1·min—1b．v(H2)=0．03mol·L—1·min—1c．v(N2)=0．02mol·L—1·min—1d．v(H2)=0．001mol·L—1·min—1A．a＞c＞b＞dB．a＞c=d＞b

C．a＞b＞c＞dD．a＞d＞c＞b【答案】A【解析】将全部速率换成同一种物质即可，全部换成NH3，则v(b)=0.02mol·L—1·min—1，v(c)=0.04mol·L—1·min—1，v(d)=0.002mol·L—1·mi

n—1，所以a＞c＞b＞d，故选A。【思考】哪些因素会影响化学反应速率？化学反应往往受反应条件的影响。例如，过氧化氢溶液在常温下分解放出氧气的速率很小，但是加入催化剂二氧化锰后分解速率增大。像这样通过改变化学反应的条件来调控化学反应速率的

情况，在实际的生产和生活中常常会遇到。对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，比如食物的，橡胶和塑料的老化，金属的腐蚀；有的则希望其快一些，如氨、硫酸等化工产品的生产。调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化

工生产成本的关键。【实验】1①温度。两只试管中分别加入5mL5%H2O2溶液，再滴两滴FeCl3溶液。一支试管浸入冷水中，另一只浸入热水中。观察现象。②浓度。两只试管中分别加入5mL5％H2O2溶液和

5mL20％H2O2溶液，再滴两滴FeCl3溶液。观察现象实验现象：①____________________________________________；②______________________________________

_______。上述实验说明，其他条件不变时，温度升高，化学反应速率__________，增大反应物浓度时，化学反应速率_______________。【答案】浸入热水中的试管气泡产生速率大，20％的试管产生气泡速率大，大，大大量实验室时和科学研究证明：一般条件下，当其他条件相同时，增大反应

物的浓度，化学反应速率增大，降低反应物浓度，化学反应速率减小；升高温度，化学反应速率增大，降低温度，化学反应速率减小；催化剂可以改变化学反应速率。【思考】还有什么会影响化学反应速率？为什么实验室有些药品我们要配成溶液使用？对于气体的来说，在相同温，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位

体积内气体分子数越_____。增大压强或减小容器容积，相当于增大了反应物的__________，化学反应速率__________；减小压强或增大容器容积，相当于减小了反应物浓度，化学反应速率__________。因此，外在，日常生活和化学实验中，我们细心的观察和思考。还会发现

更多影响化学反应速率的因素。总结：影响化学反应速率的因素有温度，反应物浓度，反应物接触面积，是否使用催化剂，气体反应时压强也是速率影响因素之一，当气体反应体系中存在纯固体或纯液体时，不影响速率。【答案】多，浓度，增大，减慢【练习】2反应C(s)＋H2O(g)⇄CO(g)＋H

2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变能够引起反应速率增大的是A．增加C(s)的量B．保持压强不变，充入Ar使容器容积增大C．保持容器容积不变，充入Ar使体系压强增大D．将容器的容积缩小一半【答案】D二、化学反应的限度化学反应是按照化学方程式中

的计量关系进行的，我们正是据此进行有关化学方程式的计算。你是否考虑过这样一个问题：化学反应在实际进行时（如化学实验化工生产等），反应物是否会按照化学方程式中的计量关系完全转化为产物呢？如果能在什么条件下，如果不能，原因是什么呢？我们知道SO2与H2O的反应中，由于生成的H2SO3不稳定，会部分分解

为SO2和H2O。该反应是一个可逆反应，不能进行到底。另外我们学习过H2与N2合成NH3的反应也是可逆反应,同样不能进行到底。科学研究表表明，很多化学反应都是可逆反应。在一定条件下，某个可逆反应在进行时，反应物的浓度最大，生成物的浓度为

零，因此正反应速率大于逆反应速率。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，正率逐渐减减小；生成物的浓度逐渐增大，逆反应速率逐渐增大。当反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的度都不再变化，达到一种表

面静止状态，我们称为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡状态是可逆反应在一定条件下能达到的或完成的最大程度，即该反应的进行限度。化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转换率。【注意】1．化学平衡状态的特征2．判断依据。（1）正反

应速率与逆反应速率相等：v正＝v逆①对于同一物质，该物质的生成速率等于它的消耗速率；②对于不同物质，化学反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。（2）可逆反应发生过程中的可变量达不变。在可逆反应中有很多可变量，

如：浓度、物质的量、百分含量等，当可变量达不变时，则反应达平衡。平衡常数对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)在一定温度下有K=cp(C)·cq(D)cm(A)·cn(B)，K的大小只与温度有关。任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同。改变反

应条件可以在一定程度上改变某一个化学反应的限度，亦改变化学反应平衡状态。因此，通过调控反应的条件可使反应结果更好的符合人们预期的目的，这在工工农业生产和环境保护等方面已经得到广泛应用。三、化学反应条件的控制在生产和生活

中人们希望促进有利的化学反应（提高反应速率，提高反应物的转化率及原料的利用率），抑制有害的化学反应（降低反应速率，控制反应速率的发生，减少甚至消除有害物质的产生），这就需要进行化学反应条件的控制。在化工生产中，为了提高反应进行的程度而调控反应条件时，需要考虑反应条件的成

本和实际可行性。例如合氨的生产在温度较低时，氨的产率较高；压强越大，氨的产率安的产率越高。但温度较低时，反应速率小，需要很长时间才能达到化学平衡，生产成本高，工业上通常选择在400~500℃下进行。而压强越大，对动力生产设备的要求也越高，合成

氨厂随着生产规模和设备条件的不同，采用的压强通常为10MPa到30MPa。【扩展】勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度)，则平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。例如：3H2＋N2⇄2NH3，正反

应为放热反应。在反应容器中，升高温度时，平衡向吸热方向进行，即氨的产率降低；当增大容器压强时，平衡向气体体积减小方向进行，即氨的产率增大。【练习】3某实验探究小组研究25℃时25NO的分解反应：()()()25222N

Og====4NOgOg+。该小组根据表格中的实验数据绘制ct−图像如图所示。下列说法正确的是t/min01234()()125cNO/molL−0．1600．1140．0800．0560．040()()12cO/molL−00．0230．0400．0520．060A．曲线I是25NO的

浓度变化曲线B．曲线II是2O的浓度变化曲线C．在0~1min，1~2min两个时间段里，化学反应速率最快的是0~1minD．只增大容器体积，化学反应速率增大【答案】C【解析】结合表格中25NO和2O的初始浓度可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别是2O、25NO的浓

度变化曲线,A、B项说法错误;由表中数据可知,化学反应速率最快的时间段是0~1min,C项说法正确,符合题意;只增大容器体积,压强减小,化学反应速率减小,D项说法错误。课堂练习1．如图表示在一定的温度下，容积固定的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量浓度随时间变化的情况。试回答下列问

题：（1）该反应的化学方程式为________。（2）0~t1s内气体B的平均反应速率为________。（3）(t1＋10)s时，B的物质的量分数为________（保留两位小数），此时v正v正（A）______

__v逆（B）（填“＞”“＜”或“=”），D点是否处于平衡状态________（填“是”或“否”）。（4）下列关于该反应的说法正确的是________（填字母）。a．到达t1s该反应已停止b．在t1s之前，气体B的消耗速率大于它的生成速率c．在t1s，气体

C的正反应速率等于逆反应速率（5）容器中(t1＋10)s时的压强与起始时的压强之比为________。【答案】（1）3AB2C+（2）1110.2molLst−−（3）33.33%；；是（4）bc（5）9:132．碳及其化合物

在人们的生活及生产中具有广泛的用途。回答下列问题：（1）利用活性炭的还原性可处理机动车的尾气（如氮氧化物），涉及如下反应：C(s)＋2NO(g)⇄N2(g)＋CO2(g)，一定条件下，恒容密闭容器中有关物质的浓度随时间的变化情况见下表：/mint0102030()1

(NO)/molLc−2．01．160．400．40()()12N/molLc−00．42ab()()12CO/molLc−00．42ab①a=________，b=_______。②0~20min内的平均反应速率v(C

O2)=________mol·L—1·min—1。（2）炼钢炉中发生复杂的化学反应，其中包括反应：C(s)＋CO2(g)⇄2CO(g)。将1molCO2与足量的碳加入一个恒容密闭容器中，当CO2的体积分数为86%时，CO2的转化率为_________

。【答案】（1）①0.80；0.80；②0.04（2）7.5%3．某研究小组设计了如图实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。序号ⅠⅡⅢ实验操作示意图实验现象有极少量气泡产生产生气泡速率略有加快产生气泡速率明显加快（1）实验Ⅰ的作用是____________。（2）实验

Ⅲ中反应的化学方程式为____________。（3）根据实验Ⅰ~Ⅲ中现象的不同，可以得出的结论是①使用合适的催化剂，可提高过氧化氢分解反应的速率；②____________。（4）在一定温度下，10mL0．40mol/LH2O2溶液发生催化分解，6min后H2O2的浓度减小到10.10m

olL−，6min内以H2O2的浓度变化表示的平均反应速率v(H2O2)_________mol·L—1·min—1。【答案】（1）对照实验，证明实验Ⅱ和Ⅲ中反应速率加快与溶液浓度变化无关（2）32222FeCl2HO2

HOO+（3）不同催化剂的催化效率（效果）不同（4）0.05能力提升1．甲：在试管中依次加入1g粉末状大理石、4mol·L—1盐酸盐酸20mL(过量)；乙：在试管中依次加入2g颗粒状大理石、4mo1·L—1盐酸20mL(过量)；下列CO2生成体积(已折算成标准状况)V(CO2)与反应

时间t的关系曲线图合理的是ABCD【答案】D【解析】由题意可知，盐酸均过量，故大理石质量大的产生气体体积大，粉末状的反应速率大于颗粒状，故D图像符合。故选D2．下列有关化学反应限度的说法错误的是A．任何可逆反应都有一定的限度B．化学反应的限度是可以改变的C．化学反应的限度与反应进行时间的长短有

关D．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等【答案】C【解析】化学反应的限度达到平衡时，便不会随时间改变而改变。故选C3．一定量盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适

量的①NaOH固体②KNO3溶液③水④CH3COONa固体A．①③B．②④C．②③D．③④【答案】D【解析】加入NaOH固体后，消耗了HCl，产量降低；加入KNO3后，相当于加入了NO—3，不会产生氢气；加入水之后降低了盐

酸浓度，反应速率降低，但产量不变；加入CH3COONa固体后，会生成CH3COOH，减缓反应，但产量不变。故选D。4．将Ag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Bg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（已知A＞B）ABCD【答案】C【解析】由于块状大理石质量大于粉末状，故实线最终在虚线上方，又因为粉末状大理石产生气体速率大，故C图像符合。故选C。5．我国成功实现持续开采可燃冰。可燃冰是天然气和

水在海底300m~3000m的深度形成的固体，可表示为mCH4·nH2O。下列哪个条件不是形成可燃冰必须具备的A．低压B．低温C．高压D．充足的CH4来源【答案】A【解析】由题意可知，可燃冰产生的条件是需要高压、低温，并且有充足的

甲烷，故低温不是形成可燃冰必须条件，故选A。6．某同学研究影响双氧水分解反应速率的因素，反应方程式为2H2O2=2H2O＋O2↑，下列措施不能加快该反应速率的是A．升高溶液温度B．加入少许MnO2C．向反应液中加水D．增大H2O2的浓度【答案】C【解析】加快反应速率

的方法主要有加入合适的催化剂、升高温度、增大反应物浓度，C选项加水会降低反应物浓度，减慢反应。故选C。7．将BaO2放入密闭真空容器中，反应2BaO2(s)⇌2BaO(s)＋O2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说

法正确的是A．BaO量不变B．氧气压强不变C．氧气浓度增大D．平衡常数减小【答案】C【解析】缩小容器体积，相当于增大压强，氧气浓度增大，但平衡常数不变。故选C8．可使C(s)＋CO2(g)=2CO(g

)反应速率增大的措施是①增大压强②增加炭的量③通入CO2④恒压下充入N2⑤恒容下充入N2⑥升温A．①⑤B．①②⑥C．①③⑥D．③⑥【答案】C【解析】加快反应速率的方法主要有加入合适的催化剂、升高温度、增大反应物浓度。故①③⑥可行。故选C9．一定温度下，反应N2(g)＋O2

(g)2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不改变化学反应速率的是A．缩小体积B．恒容，充入HeC．恒容，充入O2D．恒压，充入N2【答案】B【解析】加快反应速率的方法主要有加入合适的催化剂、升高温度、增大反应物浓度。B选项恒容充入He，压强虽然增大，但浓度没有发生变化，所以不能改变反应速

率。故选B。10．在100℃时，将0．100molN2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：时间(s)020406080c(N2O4)/mol·L－10．1

00c10．050c3c4c(NO2)/mol·L－10．0000．060c20．1200．120（1）该反应的平衡常数表达式为_______________________从表中分析：c1____c2，c3_____c4(填“＞”、“＜”或“＝”)。（2）在上述条件下，从反应开始直至达

到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为_________mol·L－1·s－1。（3）达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是_______(填字母序号)。A．扩大容器的容积B．再充入一定量的N2O4C．分离出一定量的

NO2D．再充入一定量的He（4）若在相同条件下，起始时只充入0．080molNO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为________。【答案】（1）𝐾=𝑐2(𝑁𝑂2)𝑐(𝑁2𝑂4)；c1<c2；c3=c4（2）0.001mol·L－1·s－1（3）B（4）25%18．大气环境中

NOX的减量化排放受到国内外广泛关注。利用碳还原NO的反应为：C(s)＋2NO(g)⇌N2(g)＋CO2(g)。回答下列问题：（1）该反应在常温下可以自发进行，则反应的ΔH________0(填“＞”“=”或“＜”)，有利于提高NO平衡转化

率的条件是________(任写一条)。（2）以上反应可分为如下四步反应历程，写出其中第三步的反应：第一步：2NO=(NO)2第二步：C＋(NO)2=C(O)＋N2O第三步：________第四步：2C(O)=CO2＋C（3）对比研究活性炭负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器

中分别加入C、CaOC⁄、La2O3/C，通入NO使其浓度达到0．1mol·L—1。不同温度下，测得第2小时NO去除率如图所示：①据图分析，490℃以下，三种情况下反应的活化能最小的是________(用a、b、c表示)；CaOC⁄、La2O3/C去除NO效果

比C更好，其依据是________(写一条)。②上述实验中，490℃时，若测得CaO/C对NO的去除率为60%，则可能采取的措施是________。A．及时分离出CO2B．压缩体积C．恒容下，向体系中通入氮气D．寻找更好的催化剂③490℃时的反应速率v(NO)=________moL⋅L−1⋅

h−1，该温度下此反应的平衡常数为121，则反应达平衡时NO的去除率为________(保留二位有效数字)。【答案】（1）＜；降温（2）C+N2O=C(O)+N2（3）a；相同条件下，NO去除率更高；BD；

0.0225；96%