第六章 第15讲 化学反应的速率与限度(正文)-2024年普通高中学业水平测试合格考化学

第15讲　化学反应的速率与限度 一、化学反应的速率 [典例1]　一定条件下氨的分解反应2NH3N2＋3H2在容积为2 L的密闭容器内进行，已知起始时氨气的物质的量为4 mol,5 s末为2.4 mol，则用氮气表示该反应的速率为(　　) A.0.08 mol/(L·s) B.0.16 mol/(L·s) C.1.6 mol/(L·s) D.0.32 mol/(L·s) 二、影响化学反应速率的因素(外因) 1.浓度：其他条件不变时，__________________________________；减小反应物浓度，可以减小化学反应速率。 [点拨] 对于固体或纯液体反应物，一般情况下其浓度是常数，改变它们的量不会改变化学反应速率。 2.温度：其他条件不变时，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：对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。 [点拨] 对于气体反应体系，压强改变，若引起浓度改变，则速率改变。有如下几种情况： (1)恒温时：体积减小浓度增大反应速率加快 (2)恒容时：充入反应物浓度增大反应速率加快 充入不参加反应的气体各物质的浓度不变，反应速率不变 (3)恒压时：充入不参加反应的气体体积增大各物质浓度减小反应速率减慢 4.催化剂 催化剂能改变____________，可以提高反应速率的催化剂称为正催化剂，可以减缓反应速率的催化剂称为负催化剂，催化剂具有高度的选择性(专一性)。 [点拨] 催化剂能改变化学反应速率，但不能使本不可能发生的反应成为可能；没有特别说明，催化剂均指正催化剂。 5.固体反应物的表面积：其他条件相同时，固体反应物的表面积越大，化学反应速率越快。 [典例2]　在密闭系统中有反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，能使反应速率增大的措施是(　　) ①通过减小容器体积增大压强　②升高温度　③将炭粉碎　④通入CO2　⑤增加炭的量　⑥恒容条件下通入N2 A.①②③④ B.①②④⑥ C.①②③⑥ D.①②③④⑤ 三、化学反应的限度 1.可逆反应 [点拨] 可逆反应不等同于可逆过程。可逆过程包括物理变化和化学变化，而可逆反应属于化学变化。 2.化学平衡 (1)定义：在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率______，反应物的浓度和生成物的浓度都________，达到一种表面静止的状态，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大程度，即该反应进行的限度。 (2)化学平衡的建立 在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下： 建立过程可用下图表示： 3.化学平衡的特征 [典例3]　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，下列表述正确的是(　　) A.反应的化学方程式：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 四、化学反应条件的控制 由于化学反应速率受___________________________________________________________ ______________________________等条件的影响，所以人们通常从上述方面考虑，选取适当的条件既可以控制化学反应速率，又可以提高化学反应的限度。 1.促进有利反应 2.抑制有害反应 [典例4]　有可逆反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，为了增加甲醇的产量，工厂应采取的措施是(　　) A.低压 B.低温 C.适宜温度、高压、催化剂 D.低温、高压、催化剂 一、化学平衡状态的判定 1.直接标志 (1)平衡的本质：____________。 ①同一物质：v消＝v生，即消耗速率等于生成速率。 ②不同物质：生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比。 (2)从各组分的含量来判断：达平衡时各物质的含量(质量分数、物质的量分数、体积分数)及各物质的浓度、质量、物质的量均不再变化。 2.间接标志 反应体系的总压强、混合气体的平均摩尔质量、混合气体的密度、混合气体的质量、气体的颜色等。 [点拨] 变量不变，达到平衡。利用间接标志判断反应是否达到平衡状态时，必须是一个变化的量，当不发生改变时，说明达到平衡状态。以mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)为例。 类型 判断依据 平衡状态 混合物体系 中各组分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 正、逆反应 速率的关系 在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，v正＝v