第2章 第3节 化学反应的快慢和限度-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册同步学习方案（鲁科版2019）

。化学·必修第二册（配LK版） 第3节化学反应的快慢和限度 第1课时 化学反应的快慢 [素养目标]1，知道化学反应平均速率的表示方法。2.通过实验探究影响化学反应速率的因素。 3.认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和 科学研究中的作用。 核心突破 知识整合·新知探究 素养初成 知识点一 化学反应速率 业知识梳理 自主预习 2.某实验小组模拟工业上接触法制硫酸的过 程，若向体积为2L的密闭容器中通入10 1.定义 molS02、10molO2,发生反应：2S02+O, 描述化学反应 的物理量。 2.表示方法 化剂2S0,。反应5mim时测得S0,的 △ 通常用单位时间内 物质的量为6mol。 或 米 完成表格中所缺少的项目： 表示。 物质 S02 02 SO 3.表达式 起始浓度(mol·L,) (1)以反应物A表示： 变化浓度△c(mol·L1) (2)以生成物D表示： 5min时浓度(mol·L.1) 4.单位 5min内的化学反应 或mol·L1·min1。 速率(mol·Lt·minl) 关键能力 化学反应速率之比 合作探究 3.汽车尾气的催化剂转化器能够提高尾气中 1.正误判断（正确的打“/”，错误的打“×”）。 的一氧化碳和二氧化氮转化成无毒无害气 (1)反应速率越大，反应现象越明显( 体的反应速率。已知反应4CO+2NO, (2)可以用任何物质来表示反应速率( (3)同一反应中，用不同物质表示反应速率 儷化剂N,十4C0,在不同条件下的化学反 时，其数值一定不同 ( 应速率如下： (4)化学反应：C(s)+CO2(g)2CO(g) ①w(C0)=1.5mol·L1·min 的反应速率v(C):v(CO)=1:2( ②v(NO2)=0.7mol·L1·min 66 第2章化学键化学反应规律○ ③u(N2)=0.4mol·L1·min (3)计算模式：设A、B两物质的起始浓度 ④w(C02)=1.1mol·L1·min1 分别为amol·L1、bmol·L1,反应物A的 ⑤u(NO2)=0.01mol·L-1·s 转化浓度为nr mol·L,B的转化浓度为 上述5种情况的反应速率由大到小的顺序 nr mol·L1,则 是 (填序号)。 mA(g)十nB(g)=pC(g)十D(g) 起始浓度/(mol·L)a 【归纳提升 变化浓度/(mo·L.)m.x 1.化学反应速率的正确理解 终态浓度/(mdl·L)a一m.rb一n.xp (1)同一化学反应用不同物质表示化学反 :3.化学反应速率大小的比较方法 应速率时数值可能不同，但意义相同。所 (1)定性比较 以表示化学反应速率时必须指明是用哪一 通过明显的实验现象（如反应的剧烈程度、 种物质来表示的。 产生气泡或沉淀的快慢等)来定性判断化 (2)△c表示的是物质的量浓度的变化，固 学反应的快慢。 态物质和纯液态物质的浓度在一定温度下 (2)定量比较 是常量，所以反应速率不能用固态物质或 对同一化学反应，用不同物质表示化学反 纯液态物质来表示。 应速率时，数值可能不同。比较时应统一 (3)化学反应速率是一段时间内的平均反 单位。 应速率，不是瞬时速率。 ①归一法 (4)无论用反应物表示还是用生成物表示， 根据化学反应速率之比等于化学计量数之 化学反应速率都是正值。 比，将用不同物质表示的化学反应速率换 2.化学反应速率的计算 算为用同一种物质表示的化学反应速率， (1)定义式法：u(B)=△c(B) 最后依据数值大小进行比较。 △t △：一定时间内反应物或生成物 ②比值法 浓度的变化值 可通过化学反应速率与其对应的化学计量 △：反应时间 数的比值进行比较，比值大的化学反应速 △ △n U- △ V×△M △：一定时间内反应物或生成物 率大。 物质的量的变化值 素养提升 应用休验 V:反应容器的体积 (2)关系式法：对于可逆反应：aA(g)十bB(g) 题组一 化学反应速率的表示与计算 C(g)十dD(g),满足如下关系： 1.下列说法不正确的是 ( v(A):v(B):v(C):v(D)=a:b:c:d A.化学反应速率是用来表示一段时间内 上述关系可总结为 化学反应快慢的物理量 化学反应速率数值之比=化学计量数 B.化学反应速率通常用反应物或生成物 之比。 物质的量浓度随时间的变化表示 67 。化学·必修第二册（配LK版） C.对于同一时间、同一个反应，化学反应： A.v(A)=0.8mol·L1·s 速率用不同物质表示时数值不同 B.(B)=0.4mol·L1·s D.用不同物质表示化学反应速率时，其数 C.v(C)=0.6mol·L1·s 值之比等于方程式中计量数之比 D.(D)=l.8mol·L1·min 2.(2023·长沙周南中学高一月考)在一定条 :4.将等量的N2和H2的混合气体分别充入 件下，反应N2(g)+3H2(g)=一2NH(g) 甲、乙、丙三个容器中，进行反应：N(g)十 在10L恒容密闭容器中进行，测得2min 3H,(g)一2NH2(g),经过相同的时间 内，H2的物质的量由20mol减少到8mol, 后，测得反应速率分别为甲：v(H2)= 则2min内NH3的化学反应速率为 1mol·L1·min1,乙：v(N2)=2mol· L1·min1,丙：v(NH2)=3mol·L1· A.1.2mol·L1·min- min。则三个容器中合成氨的反应速率 B.1.8mol·L-1·min- 大小关系为 C.0.4mol·L1·min1 A.w(甲)>v(乙)>（丙） D.0.6mol·L1·min 题组二化学反应速率的比较 B.v(乙)>v(丙)>v(甲) C.v(丙)>w(甲)>w(乙) 3.对于反应A(g)+3B(g)一2C(g)+2D (g),下列表示中反应速率最大的是( D.(乙)>w(甲)>v(丙) 知识点二 影响化学反应速率的因素 知识梳理 续表 自主预习 1.内因 对化学反应 条件 改变 速率的影响 物质之间能否发生化学反应以及可能发生 的化学反应的快慢是由 多数情况下，使用催化剂能够 催化剂 决定的。 化学反应速率 2.外因 压强（对有 增大压强（减小容器容积） (1)当其他条件不变时，只改变一个条件， 气体参加的 对化学反应速率的影响，如下表所示： 化学反应) 减小压强（增大容器容积） 对化学反应 条件 改变 (2)影响化学反应速率的其他因素 速率的影响 增大反应物的浓度 ①反应物间的接触面积：其他条件不变时， 浓度 反应物间的接触面积越大，化学反应速率 减小反应物的浓度 升高温度 温度 ②光波、电磁波、超声波、 等也会 降低温度 对化学反应速率产生影响。 68 第2章化学键 化学反应规律。 3.调控化学反应速率的意义 : 3.反应物的温度对化学反应速率的影响 采取适 提高某些化学反如钢铁的冶炼、树脂 : 实验 应的反应速率 的合成等 Fe+2HCI-FeCl,+H2 化学根据 当兹 原理 反应需要 采取适 如荆铁的锈蚀、食品 当韬施 降低某些化学反 应的反应速率 →的腐嫩、橡胶制品和 塑料制品的老化等 实验 关键能力 合作探究 操作 铁片 5 mL 3 mol-L 1.物质本身的内在性质对化学反应速率的 盐酸 影响 加热的试管中铁片上产生气泡的速率 实验 比不加热的试管中产生气泡的速率 实验 Fe+2HCI-FeCl,+H,↑： 现象 原理 Mg+2HCI—MgCL2+H2↑ 实验 其他条件相同时，反应的温度 结论 ,反应速率越快 实验 5 mL 0.5 molL- 操作 盐酸 铁条 4.催化剂对化学反应速率的影响 实验 2HO2—2H2O+O2↑ 实验 铁片上产生气泡的速率比镁条上的 原理 现象 实验 少量MnO: (1)物质之间发生的化学反应的快慢由 粉末 操作 5mL3%的H02溶液 实验 决定： 结论 (2)其他条件相同时，金属越活泼，与稀 实验 的试管中产生的气泡少， 酸反应的速率越快 现象 的试管中产生大量气泡 实验 其他条件相同时，使用催化剂，反应速 2.反应物的浓度对化学反应速率的影响 结论 为 实验 Fe+2HCl-FeCl2+H,↑ 5.反应物之间的接触面积对化学反应速率的 原理 影响 5 mL 0.5 mol-L- 5 mT.3 molL! 实验 CaCO+2HCI CaCl2+CO2↑ 实验 盐酸 盐酸 原理 H.O 操作 10 mI.3 mol-T! 质量、表面积均相等的铁片 实验 盐酸 操作 加0.5mol·L盐酸的试管中铁片上 1g块状 1g碳酸 碳酸钙 钙粉末 实验 产生气泡的速率比加3mol·L盐酸 加碳酸钙粉末的试管内产生气泡的速 现象 的试管中铁片上产生气泡的速率 实验 率比加块状碳酸钙的试管内产生气泡 现象 的速率 实验 其他条件相同时，反应物的浓度 实验 其他条件相同时，反应物之间的接触面 结论 ,反应速率越快 结论 积 ,反应速率越快 69 。化学·必修第二册（配K版） 6.回答下列问题： (2)温度 (1)下列反应分析是哪些因素影响了化学 ①温度对反应速率的影响规律，对于吸热 反应速率？ 反应、放热反应都适用，且不受反应物状态 ①Na、Mg分别与水反应时，钠与水反应更 的限制 为剧烈； ②实验测得温度每升高10℃，化学反应速 ②带火星的木条能在纯氧中复燃： 率将增大到原来的2~4倍。 ③新鲜水果和食物保存在冰箱里能存放得 (3)压强 更久； 由于压强改变反应速率是通过改变反应物 ④实验室用HO2制氧气时，使用二氧化 或生成物的浓度来实现的，故若是参加反 锰作催化剂反应更快： 应的物质是固体、纯液体或溶液，由于压强 ⑤木材劈得小一些烧得更快。 的变化对它们的浓度几乎无影响，可以认 为反应速率不变。 (4)催化剂 催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化 学反应速率。 (2)如何加快铁与盐酸反应的速率？ (5)其他因素对化学反应速率的影响 除了浓度、压强、温度、催化剂能改变化学 反应速率外，反应物颗粒的大小、溶剂的性 质、光、超声波、磁场等也会对化学反应速 率产生影响。 (6)反应物状态 【归纳提升】 一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能 1.影响化学反应速率的内因 增大反应物之间的接触面积，有利于增大 (1)规律：反应物本身的性质是化学反应速 反应速率。 率的决定因素。反应物的化学性质越活 泼，化学反应速率越快：反之，化学反应速 素养提升 应用体验 率越慢。 1.将四根大小相同、质量相等的镁条分别加 (2)实例：表面积相同的镁片和铁片分别与 入盛有下列溶液的烧杯中，反应速率最快 同浓度的盐酸反应时，前者反应速率更快。 的是 2.影响化学反应速率的外因 A.20mL3mol/L的H,SO,溶液 (1)浓度 B.30mL2mol'L的H,SO,溶液 ①反应物浓度越大，反应速率越快：反应物 C.10mL4mol/L的H2SO,溶液 浓度越小，反应速率越慢。 D.20mL2mol/L的H2SO,溶液 ②固体物质的反应速率与其物质的量无 2.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程 关，而与其接触面积有关，颗粒越小，表面 式为Na2S2O3+H2SO,一Na2SO4+ 积越大，反应速率越快。 SO2↑+S￥+H2O。 70 第2章化学键化学反应规律○ 下列各组实验中最先出现浑浊的是( C.第2组实验中盐酸的浓度可能等于 反应 Na:SO2溶液 稀H2SO H,O 2.5mol·11 实验 温度℃V/ml.c/(mol·11yV/mLc:(mol·L1) V/ml D.第3组实验的反应温度低于30℃ A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 0.2 0.2 10 4.在反应C(s)+C0,(g)△2C0(g)中，可 35 0.1 10 0.1 D 35 5 0.2 5 0.2 10 使反应速率增大的措施是 () 3.(2023·山东鱼台一中高一月考)等质量的 ①减小体积增大压强②增加碳的量 铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行 ③恒容条件下通入CO2 ④恒压条件下充 反应，测得在不同时间()内产生气体体积 入N2 ⑤恒容条件下充入N,⑥升高 (V)的数据如图所示，根据图示分析实验 温度 条件，下列说法一定不正确的是( A.①③④ B.②④⑥ C.①③⑥ D.③⑤⑥ a 规律方法 压强对化学反应速率的影响实质是通过物质 浓度的变化来影响 (1)恒温时：体积缩小（压强增大）→反应物浓 c(HCD/ 反应温 组别对应曲线 铁的状态 度增大→反应速率加快。 (mol·L1) 度/℃ (2)恒温恒容时： a 30 粉末状 ①充入气体反应物（压强增大）→反应物浓度 b 30 粉末状 增大→反应速率加快： 3 2.5 块状 ②充入情性气体→总压强增大，各物质的浓度 2.5 30 块状 不变，反应速率不变（注：此处惰性气体指不参加 A.第4组实验的反应速率最慢 反应的气体)。 B.第1组实验中盐酸的浓度可能大于 (3)恒温恒压时：充入惰性气体→体积增大 2.5mol·L1 一各物质浓度减小一反应速率减慢。 自主检测 随堂演练·巩固落实 素养提升 1.下列对化学反应速率的理解正确的是( 2.在温度不变的条件下，恒容容器中进行反 A.化学反应速率表示的是化学反应进行 应：N2O,一2NO2,若N2O,的浓度由 的程度 0.1mol·L1降到0.07mol·L1要用 B.化学反应速率可以用单位时间内反应 10s,则N2O的浓度从0.07mol·L降 物浓度的变化来表示 C.化学反应速率可以用任何一种反应物 到0.04mol·L时，所用时间( 或生成物来表示 A.等于10s B.等于5s D.化学反应速率可以是正值，也可以是负值 C.大于10s D.小于10s 71 。化学·必修第二册（配LK版） 3.(2023·嘉兴高一月考)4molA和4mol:6.某研究小组设计了如表所示实验，探究常 B两种气体在2L的密闭容器中发生反 温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。 应，生成C和D两种气体，化学方程式为 序号 2A+B—2C+D。前10s内，A的平均 反应速率为0.12mol·L·s,则10s 1 mL 1 ml. 时，容器中B的物质的量浓度为() 实验 1 mT.H2O 0.1 mol'L GaS0溶液 C.1 mol-L FeCli济液 A.3.2mol·LB.1.4mol·L 操作 2 mL 示意图 5%双氧水 2 mL 2 ml. C.1.8mol·L1D.2.8mol·L1 5%双筑水 E5%双卒水 4.(2023·大连开学考试)反应A(g)+3B(g) 一2C(g)十2D(g)在四种不同条件下的 实验 有极少量 产生气泡速 产生气泡速 反应速率：①u(A)=0.3mol·L1·s; 现象 气泡产生 率略有加快 率明显加快 ②v(B)=0.6mol·L1·s1:③v(C)= (1)实验I的作用是 0.4mol·L1·s1;④u(D)=0.45mol· L1·s,则该反应速率的快慢顺序为 (2)实验Ⅲ中反应的化学方程式为 ( A.②>④>③>①B.②>③=④>① (3)根据实验I~Ⅲ中现象的不同，可以得 C.①>④>②=③D.④>③>②>① 出的结论是： 5.某温度时，物质的量均为2mol的两种气 ①使用合适的催化剂，可提高过氧化氢分 体X2、Y2,在2L密闭容器中反应生成气 解反应的速率； 体Z,某一时刻测得X2、Y2、Z的物质的量 ② 浓度分别为c(X2)=0.4mol·L1、c(Y2) (4)在一定温度下，10mL0.40mol·L =0.6mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L1,则 HO2溶液发生催化分解，6min后HO 该反应的化学方程式是 的浓度减小到0.10mol·L,以HO2的 A.3X2+2Y2—2X3Y 浓度变化表示的反应速率为v(H,O,)= B.2X2+Y2—2X2Y mol·L1·min1。 C.3X2+Y2-2X3Y D.2X2+3Y2—2X2Y3 温馨 提示 请完成【知能达标训练1作业(·) ·》微专题（八）控制变量探究影响化学反应速率的因素 →学科素养 →方法指导 1.思维模型 掌握影响化学反应速率的因素，学会 (液度一增大反拉物涨度，反应速率册快，反之拔授 其分析方法，培养学生的“变化观念与平 |对丁有气体参加的反应，增大压强，反应速率 压弧)户加快，反之就橙 衡思想”“宏观辨识与微观探析”的核心素 温度)>升高湿度，反应速来快，反之减授 养，建立分析思维模型。 继化剂p 使用合适的候化剂，能增大化学反应速布，山正 逆反威速率的改变程度机问 他以本反应物▣的接触面积、光辆射、放射线辐射、 超市被等 72 第2章化学键 化学反应规律○ 2.解题步骤 分析上述数据，回答下列问题： 变量 能响化学反应速率的外界因素主要有：浓度 (1)实验4和5表明 对反应速率 温度，压燕，张化剂、固体物质的表面积 依据实鉴口的，搞清某个外界闪素对化学反 有影响， ,反应速率越快，能表明 确定 应速家的影响，均雷控制其他因素不变时， 变量 再进行实验，从而理清影响实验探究结果的 同一规律的实验还有 (填实验 因素，确定出变量和定量 墚究时，无确定只变化二种因素，其他因素 序号)。 定 不变，乔这种因袭和探究的问题存在样的 变一 关系：这样确定一种以后，再确定牙一种， (2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影 从面得出相应的实验结论 响的实验序号是 (填一组即可)。 数据 解答时要注意选异数据（或设置实验）要有效， 有效 且变量统一，否划无法作出正确判断 (3)本实验中影响反应速率的其他因素还 →专题集训 有 ,能表明此规律的实验序号是 1.某化学课外小组的同学通过实验探究温度 和浓度对反应速率的影响。实验原理及方 (4)实验中的所有反应，反应前后溶液的 案：在酸性溶液中，碘酸钾(KIO)和亚硫 温度变化值（约15℃）相近，推测其原因： 酸钠可发生反应生成碘，反应原理是： 21I0+5S0号+2H+—12+5SO+ HO,生成的碘可用淀粉溶液检验，根据出 现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。 3.(2023·江苏仪征中学高一检测)I.某同 0.01mol·L- 0.01mol·1 学在实验室进行了化学反应速率影响因素 实验 K1O3酸性 Na-SO. 水的体实验温出现蓝色 的实验探究。 序号 溶液（含淀粉】 溶液的 积/mL度/℃ 的时间/s 的体积/mL 体积/m (1)研究催化剂对化学反应速率的影响，实 ① 5 5 V 5 验步骤如下： ② 5 40 25 步骤1：向3支大小相同的试管a、b、c中各 ③ V 35 25 加入相同体积(2mL)5%H,O2溶液。 下列判断不正确的是 ( A.最先出现蓝色的一组实验是③ 步骤2：向试管a中加入少量MnO2粉末， B.实验①③中V=40,V,=10 向试管b中滴加1~2滴1mol·L FeCl C.探究温度对化学反应速率的影响应该 溶液。 选择实验①② 得出实验结论：MnO2与FeCl均能作为 D.出现蓝色的时间：t>t2>t 加快H2O2分解速率的催化剂，且前者的 2.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据： 催化效率高得多。 实验 金属金属c(HS),)/ V(H-SO) 溶液温度/ 金属消 失的时 序号质量/g状态mol·L- mL 反应前反应后 ①步骤1中分别向3支试管中加入相同体 间/s 1 0.10 丝 0.3 50 20 34 500 积溶液的目的是 2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 ②设计试管c的目的是 0.10 丝 0.7 50 汤 36 250 4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200 ③若在必须使用催化剂的情况下，继续用 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 上述实验药品研究温度对H,O,分解速率 6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125 0.10 1.0 50 35 50 50 的影响，为了便于观察，选择的催化剂是 0.10 丝 1.1 50 20 34 100 73 。化学·必修第二册（配LK版） (2)另一位同学利用下列实验用品，也进行 了化学反应速率影响因素的探究。 43 2 实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、酒精灯、 秒表 2 时间min 实验药品：铝片、铝粉、0.5mol·L盐酸、 (1)该反应的化学方程式为 5mol·L1盐酸 (2)反应开始至2min时，B的平均反应速 ①利用所提供实验用品，可研究的化学反 率为 应速率的影响因素有 (3)在密闭容器里，通入a mol A(g)、bmol ②若要研究温度对化学反应速率的影响， B(g)、c mol C(g),发生上述反应，当改变 还需用到的主要仪器是 下列条件时，反应速率会减小的是 Ⅱ.某反应在容积为5L的密闭容器中进 (填字母)。 行，0~3min各物质的物质的量的变化情 A.降低温度 B.加入催化剂 况如图所示(A、B、C均为气体)。 C.增大容器容积 D.减小容器容积 第2课时 化学反应的限度 [素养目标]1.了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡。2.理解化 学平衡的特征，建立化学平衡的观点。3.了解化学平衡的标志及化学平衡的移动。 核心突破 知识整合·新知探究 素养初成 知识点一 可逆反应与化学平衡 知识梳理 白预为 2.化学平衡 (1)化学平衡状态的建立 1.可逆反应 过程 反应物、生成物浓度正、逆反应速率 (1)定义 v(正)最大， 反应物浓度最大， 反应开始 (逆)为零， 在相同条件下，能同时向 两个方 生成物浓度最小 (正)>u(逆) 向进行的反应。 反应物浓度逐渐减 (正)逐渐减 反应 (2)表示 小，生成物浓度逐 小，v(逆)逐渐 过程中 渐增大 增大 用“ ”连接反应物和生 反应物浓度和生成 达到平衡 v(正)=v(逆) 成物。 物浓度均不变 74 第2章化学键化学反应规律○ (2)定义 (2)12~t时间段反应是否停止了？各物 在一定条件下可逆反应进行到一定程度 质的浓度还发生变化吗？ 时，反应物和生成物的浓度 ,正反应速率和逆反应 速率 ,这种状态称为化学平衡状 态，简称化学平衡。达到化学平衡时，正、 逆反应仍在继续进行，因此化学平衡是 一种 3.在密闭容器中进行反应：2SO2(g)十O2(g) (3)化学平衡的特征 催化剂 △ 2SO,(g),当S02、O2、S03的浓度 可逆反应达到平衡状态表现的特征有：化 之比为2：1：2时，能否说明该反应达到 学平衡状态是一种 ,即达到化 化学平衡状态？ 学平衡时正、逆反应并没有停止，只是正反 应速率和逆反应速率 而已。反应 混合物中各组分的百分含量不变。 关键能力 合作探究】 1.在密闭容器中充入2 mol SO2和1mol O2,在一定条件下发生反应：2SO2(g)+ 4.在恒容密闭容器中进行反应：2SO2(g)+ 2,()化2S0(g),当充分反应后面 O,(g)整化剂2S0,(g,当压强恒定时，一 定达到平衡吗？密度一定时呢？ 终容器中能否得到2 mol SO,? 【归纳提升打 2.如图是可逆反应：X2十 1.可逆反应的特点 3Y2一2Z2,在反应过程 (止) 止向反应 中的反应速率()与时间 逆) 双向性 →反应物 ≥生成物 逆向反应 (t)的关系曲线。 两同性 正逆反应是在相同条件卜同时 进行的 (1)t1时反应是否达到平衡状态？t2时 共存性 正、逆反应速率的关系是怎样的？ →反应物、生成物同时存在 75动,B正确;MnO。电极的电极反应式为MnO十2e-+ 相同,也可能出现用不同物质表示化学反应速率,而速率 4H --Mn②}++2HO.C正确;电池的总反应为Zn十 数值相同的情况,C错误;用不同物质表示化学反应速率 4OH+MnO+4H -Zn(OH){}+Mn②++2HO, 时,其数值之比等于方程式中对应物质的化学计量数之 D正确。 比,D正确。 2.AD 负极N{H失电子生成N,当消耗1molO.时转 2.C 由题可知,H{的物质的量在2min内减少了12mol. 移4mol电子,根据电子守恒,负极生成1molN。,故A A 正确;电池工作时,负极反应式是NH-4e十4OH 12mol -N。十4H。O,负极的pH降低,故B错误;根据题图 =0.6mol·L-1.minl,又因为u(H): 10 LX2min 示,正极生成氢氧化纳,正极反应为O。+4e十2H0! (NH)=3:2,所以v(NH)=0.4mol·I.-1. -4OH,故C错误;负极通入氢氧化钟,正极流出氢 min-1.C项正确。 氧化钟,X最好用阳离子交换膜,故D正确。 .3.A 先化成同一个单位,再将该物质的速率除以该物质 3.CD由题图可知,氢元素价态升高,失电子,情性电极A 的计量系数,比值谁大,则速率就大,即 是电池的负极,惰性电极B是电池的正极,据此分析解; 0.8mol·L-1.s-1 0.6mol·L-1.s-1 题。据分析可知惰性电极A是电池的负极,惰性电极B 2 2 是电池的正极,A错误;电子的转移方向是由负极流向正 1.8. 极的,电子转移不经过电解质溶液,B错误:电池工作过 -,因此v(A) 程中,NH.中N的化合价为-2价,N。中N的化合价为 2 0价,若A极区产生14gN:即0.5mol,0.5molNH. -0.8mol·L-1·s1的反应速率最大,故A符合题意。 →0.5molN。,则转移电子的物质的量为(2×2e )×:4.B 以氮气的化学反应速率为标准进行判断,甲:v(H。) 0.5mol-2mol,个数为2N,C正确;有人提出可用甲 -1mol·L-I·min-1;乙:v(N)-2mol·L-1. 炕代替胖,A为负极失电子,且为碱性环境,此时惰性电 min1,根据化学反应速率之比等于化学方程式中对应 极A发生的电极反应为CH.十10OH--8e--CO} 物质的化学计量数之比可知,容器甲中:v(N。)一 十7HO,D正确。 3_(H)- 31mol·1-1. 4.AD 铀电极氢离子变氢气得电子,做正极,电极方程式 是2H十2e--H。^,锦钻电极胖失去电子生成氮气, min-1;容器乙中:(N)-2mol·L-1.min1,容器丙 做负极,电极方程式是N。H.+4OH--4e--N。^+ 中,o(N)-0.5v(NH)-0.5X3mol·I-1.min-1= 4H.O,据此解答。铀电极氢离子得电子,做正极,故A: 1.5mol·L-·min。则反应速率:(乙)v(丙)) 错误;如题图所示,锦钴电极胖失去电子生成氮气,电极: o(甲),B正确。 反应为NH+4OH-4e -N:+4HO,故B正 :[知识点二]--[知识梳理] 确;铀电极做正极,阳离子向这边移动,所以Na通过a:1.反应物本身的性质 交换膜向I区迁移,锦钻电极失去电子为负极,阴离子向:2.(1)加快 减慢 加快 减慢 加快 加快 减慢 这边移动,所以Cl通过b交换膜向II区迁移,故C正: (2)①越快 ②溶剂 确;离子选择隔膜a交换膜允许Na透过,隔膜b交换膜:[关键能力] 允许Cl-透过,若a和b交换位置会导致无法制备脱盐 1.提示 慢 物质本身的内在性质 水,故D错误。 :2.提示慢 越大 第3节 化学反应的快慢和限度 !3.提示 快 越高 第1课时 化学反应的快慢 :4.提示 未加催化剂 加入催化剂(MnO) 增大 知识整合·新知探究 15.提示 快 越大 [知识点一]--[知识梳理] '6.(1)提示;①物质本身性质,②浓度,③温度,④催化剂, 1.快慢 接触面积。 (2)提示 增大盐酸的浓度、加热、使用铁粉等。 2.某反应物浓度的减少量(绝对值) 生成物浓度的增加量 :[素养提升] 3.(1)(A)-l△c(A) (2)(D)△c(D) A △ :1.C 其他条件不变,增大反应物的浓度,反应速率加快, 4.mol·I-1.s-1 浓度越大反应速率越大,与溶液的体积无关。 [关键能力] :2.D 升高温度,增大反应物的浓度就能提高化学反应速 1.提示(1)×(2)×(3)×(4)x 率,即最先出现浑浊。 2.提示 5 50 2 123 4 2 0.4 0.2 0.4 :3.D 由图可知,反应开始时,相同时间内,曲线d生成的氢 2:1:2 气的体积最少,故第4组实验的反应速率最慢,A项正 3.提示③>①>②>一④ 确;第1组反应速率比第4组快,1、4组相比,温度相同 [素养提升] 1组固体表面积更大,则第1组盐酸的浓度可能等于、小 1.C 化学反应速率是用来表示一段时间内化学反应快慢 于或大于2.5mol·L-1,B项正确;第2组反应速率比第 的物理量,A正确;化学反应速率通常用反应物或生成物 4组快,2、4组相比,温度相同,2组固体表面积更大,则 物质的量浓度随时间的变化表示,B正确;对于同一时 第2组盐酸的浓度可能等于、小于或大于2.5mol· 间、同一个反应,化学反应速率用不同物质表示时数值可 L.-1.C项正确;第3组反应速率比第4组快,3、4组相 能不同,用不同物质表示化学反应速率时,其数值之比等: 比,盐酸的浓度、固体表面积相同,温度越高反应速率越 于方程式中对应物质的化学计量数之比,若化学计量数: 快,则第3组实验的反应温度高于30C,D项错误。 4.C ①缩小容器的体积,可以使物质的浓度增大,化学反 微专题(八)控制变量探究影响化学 应速率加快,正确;②由于碳是固体,浓度不变,所以增加 反应速率的因素 碳的量,化学反应速率不变,错误;③恒容条件下通入 CO。,可以使物质的浓度增大,化学反应速率加快,正确; :[专题集训] ④恒压条件下充入N。容器的容积扩大,反应混合物的 1.D 探究温度和浓度对反应速率的影响的方法是控制变 浓度降低,反应速率减小,错误;恒容下充入N。,反应! 量法。②和③温度相同,应该是探究浓度对速率的影响, 混合物中各物质的浓度不变,化学反应速率不变,错误;: 表中KI0)。酸性溶液体积相同,可知改变的是亚疏酸钟 升高温度,化学反应速率加快,正确。C项符合题意。 的浓度,为达到溶液体积相同,5十V。十35一5十5十40,得 随堂演练·巩固落实 V2一10,①和③温度不同,应该是探究温度对速率的影 1.B 化学反应速率表示化学反应进行的快慢,不表示反 响,因此浓度要求相同,即溶液的总体积相同,则:V十5 应进行的程度,A错误;化学反应速率可以用单位时间内 +5-5+5十40,得V.-40,B和C正确;实验③的温度 反应物浓度的减少量来表示,也可以用单位时间内生成 最高,Na。SO)。溶液的浓度最大,反应速率最快,出现蓝色 物浓度的增加量来表示,B正确;化学反应速率不能用纯! 的时间t:最短,A正确,D错误。 液体或纯固体的物质的量浓度的变化来表示,C错误;化:2.解析(1)4、5不同之处是金属的表面积,粉末状的金属 学反应速率都是正值,无负值,D错误。 消失得快,说明其反应速率快,其中1、2也可以说明这一 2.C 反应物N。O.的浓度由0.1mol·L-降到0.07mol: 点。(2)仅表明反应的浓度对反应速率产生影响的实验, ·L-,此段时间内的平均反应速率v(NO)一 0.1 mol·L-1-0.07 mol·L-1-0.03 mol·L-1. 其他条件应完全相同,则为1、3、4、6、8中任意两种组合 或2、5。(3)从表中可以看出,反应前的溶液温度不同, 10s 其他条件都相同的是6、7。(4)在所有反应中,该金属的 s1,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率 质量和碗酸溶液的体积均相等,且H,SO.过量,则产生 也逐渐减小,则N。O.的浓度由0.07mol·L-1降到 热量相等,故溶液温度变化值相近。 0.04mol·L-1时,此段时间内用NO.表示的平均反应 答案(1)固体反应物的表面积 表面积越大1和2 速率小于0.003mol·1.-1·s-1,所用时间,> 0.07mol·1-1-0.04mol·L-1-10 s。 (2)3和4(或1、3、4、6、8中任意两种组合或2、5) (3)反应前的溶液温度 6和7 0.003mol·L-1.s-1 (4)一定量的该金属与足量的稀梳酸反应放出的热量 相同 :3.解析 I.(1)①步骤1中分别向3支试管中加入相同体 2 积溶液的目的是控制变量,从而得出正确结论。②只有 △(B)-0.06 mol·L-1.s-1X10s-0.6mol·L-1. 对照实验,才能确定影响因素及其对反应的影响,所以设 计试管c的目的是进行空白对照实验。③相同条件下, 2L 二氧化猛对双氧水的催化能力较强,反应速率较大,不利 故选B。 于观察反应速率的变化,氧化铁作催化剂时反应速率适 4.C 如果都用物质B表示反应速率,则根据同一反应中 中,便于观察速率变化,所以选1mol·L-FeCl。溶液。 各物质表示的反应速率之比等于相应的化学计量数之比 (2)①根据提供的药品知,盐酸的浓度不同、铭的表面积 可知①~①用物质B表示的反应速率(mol·L-1·s-1): 不同,所以可研究的化学反应速率的影响因素是盐酸的 分别是0.9、0.6、0.6、0.675,所以反应速率的快慢顺序为 浓度和固体反应物的表面积。 ①④>②一③,C正确。 ②研究温度对反应速率的影响,要在其他条件相同,只有 5.A 该时刻,n(X)=c(X)×2L-0.8mol、n(Y。)- 温度不同时才能得出正确结论,所以缺少测量温度的仪 c(Y)×2L-1.2mol.n(Z)-c(Z)×2L-0.8mol,则 器是温度计。 △n(X。)=2mol-0.8mol=1.2mol、△n(Y。)=2mol- II.(1)由图像可以看出,A、B的物质的量逐渐减小,则 1.2mol-0.8mol、△n(Z)-0.8mol,化学方程式可写成 A、B为反应物,C的物质的量逐渐增多,所以C为生成 3X。十2Y。--2乙。根据质量守恒定律,乙的化学式为: X.Y。或YX,A项正确. 物,当反应到达2min时,△n(A)-2mol,△n(B)-1mol. 6.解析(1)实验I中加入1mL.水,确保H。O。的浓度与 △n(C)一2mol,化学反应中,各物质物质的量的变化量之 比等于化学计量数之比,△n(A):△(B):△(C)一 实验II、I相同,但没加催化剂,目的是进行对照实验,证 明实验II和III中反应速率加快与溶液浓度变化无关。 2.1:2,所以反应的化学方程式为2A十B--2C。 (2)H。0。分解产生水和氧气,氧化铁作催化剂,反应的; (2)由图像可以看出,反应开始至2min时,△(B)一1mol. B的平均反应速率为51.X2min 1mol-0.1mol·I.-1·min。 化学方程式为2H。O。- (3)根据实验现象可知,在使用不同催化剂时化学反应速 (3)降低温度,反应速率减慢,故A正确;加入催化剂,能 率不同,说明催化剂具有选择性,即不同催化剂的催化效 加快反应速率,故B错误;增大容器容积,反应物浓度减 率不同。 小,反应速率减慢,故C正确;减小容器容积,反应物浓度 △0.40mol·1-1-0.10mol·L-1 (4)(HO)一 增大,反应速率加快,故D错误。 6min 答案 I.(1)①控制变量 0. 05mol·L1·min. ②进行空白对照实验 ③1mol·L-1FeCl:溶液 答案(1)对照实验,证明实验II和II中反应速率加快与 (2)①固体反应物表面积、盐酸的浓度 ②温度计 II.(1)2A+B-2C (2)0.1mol·L-1.min-1 (4)0.05 (3)不同催化剂的催化效率(效果)不同 (③)AC 第2课时 化学反应的限度 :[素养提升] 知识整合·新知探究 :1.B 如果反应前后气体物质的量不变,压缩气体体积增大 [知识点一]-[知识梳理] 压强,反应体系各物质的浓度变大,但平衡不移动,A、D 1.(1)正、逆(2)-二 不符合题意;反应物的转化率发生变化,说明化学平衡发 生移动,B符合题意;若正、逆反应速率变化量相等,则平 2.(2)不再随时间的延续而发生变化 相等 动态平衡 (3)动态平衡 相等 衡不移动,C不符合题意。 :2.C 将容器的体积缩小一半相当于增大压强,化学平衡 [关键能力] 向气体体积缩小的方向移动,即逆向移动,A错误;保持 1.提示 不能。可逆反应不能进行彻底。 体积不变,充入少量He,压强增大,反应物和生成物的浓 2.提示(1)11时,反应表达到平衡状态,正反应速率大于 度不变,化学反应速率不变,化学平衡不移动,B错误:由 逆反应速率,时,反应达到平衡状态,此时,v(正): 于CO和H.0的系数均为1,故v(CO)一v(HgO)表示 一(逆)。 正反应速率等于逆反应速率,化学反应达到平衡状态, (2)/2~t时,反应已达到平衡状态,v(正)一v(逆)子0, C正确;固体反应物的浓度可视为常数,增加C(s)的质 反应仍在进行,各物质的浓度不再改变。 量,化学平衡不移动,D错误。 3.提示 不能,因为不能说明各组分的浓度一定不变,也不:3.解析 (1)根据图像可知,达到平衡时,r曲线代表的物 能说明正逆反应速率相等。 质的浓度降低了8mol·L-,y曲线代表的物质的浓度 4.提示 压强恒定时,反应一定达到平衡状态,因为压强恒 增大了4mol·L-),因此表示NO。浓度变化的曲线是 定,说明各气体的物质的量恒定,密度恒定时,不一定达 工.反应的化学方程式为2NO-一NO。 到平衡状态,因为气体的总质量守恒,容积不变,密度在 (2)从反应开始至达到平衡的过程中,用N。O.表示的反 任何时刻都不变。 △c(NO)4mol·L1 应速率v(NO)= [素养提升] 10 min 1.D 0.4mol·L-1.min-1. 2.A 若将0.2mol·L-的乙完全转化为X和Y。此时, (3)若平衡后改变温度,容器中气体平均摩尔质量变大,说 X的物质的量浓度为0.2mol·L-1,而该反应为可逆反 明气体的物质的量变小,则反应向生成NO.的方向进行。 答案(1)x 应,故X的物质的量浓度一定小于0.2mol·L-1。 2NO.-NO (2)0.4mol·L-1. min-f 3.B 平衡时各物质的体积分数、浓度比取决于反应开始; (3)N。O 时物质的投料比以及反应的程度,不能用来作为判断是 随堂演练·巩固落实 否达到平衡状态的依据,A、C、D错误;达到化学平衡状:1.C 根据图像可知:1.时刻,反应向正反应方向进行,正 态时,正、逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生改变,: 反应速率大于逆反应速率,A正确;根据图像可知:在1 B正确。 时刻,正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡,B正 4.C 根据反应可知,反应物、生成物全部为气体,结合质 确;根据图像可知:在1时刻,反应达到平衡,正反应速 量守恒定律可知,气体的质量在反应前后不发生变化,无 率等于逆反应速率,但反应速率不为0,C错误;根据图像 法判断是否达到平衡状态,故A错误;该反应是反应前 可知:1时刻,正反应速率等于逆反应速率,则反应处于 平衡状态,D正确。 后气体分子数相等的反应,反应过程中压强始终不变,所: 以容器内压强不再变化,无法判断是否达到平衡状态,故 .2.C 改变反应条件,如温度、压强、浓度等,可以改变反应 B错误;1molH-H键断裂表示逆反应,2molH-I键 的限度,A正确;该反应是可逆反应,达到平衡后,SO。、 SO。 和O。在密闭容器中共存,B正确;达到平衡后,正、 断裂表示正反应,且正、逆反应速率相等,反应达到平衡; 逆反应速率相等,反应并未停止,C错误;SO。、SO。和O 状态,故C正确;由于反应起始各物质的量没有给出,因 的浓度保持不变,该反应达到平衡状态,即达到了反应限 此平衡状态时各物质的物质的量浓度之比不确定,即各 度,D正确。 物质的物质的量浓度之比为2!1!1,不能证明反应达 :3.C 到平衡状态,故D错误。 4.C [知识点二][知识梳理] :5.D 将0.2mol·L-1的KI溶液和0.05mol·I-1 1.改变 Fe。(SO:)溶液等体积混合后,根据方程式可知碑离子 2.(1)吸热 放热 (2)反应物浓度 压强 过量,因此只需要证明溶液中含Fe③即可说明此反应为 [关键能力] 可逆反应,存在化学平衡。向溶液中滴入KSCN溶液, 1.提示 乙中(NO)大。因为其他条件相同,升高温度化 溶液变红,则说明溶液中有Fe③,即能说明反应存在平 学反应速率加快,降低温度化学反应速率减慢。 衡,①正确;由于碑离子过量,所以向溶液中滴入AgNO 2.提示。 0 乙装置中气体颜色比甲中的更深,说明乙中 溶液一定有黄色沉淀生成,不能说明反应存在平衡,②错 c(NO)更大,即反应:2NO。-一NO. 正向进行的程度 误;无论反应存不存在平衡,溶液中均存在Fe2,滴入 较丙小一些。 K[Fe(CN);]溶液均有蓝色沉淀生成,③错误;无论反应 3.提示 升高温度平衡向吸热反应方向移动,降低温度平 存不存在平衡,溶液中均有I。,滴入淀粉溶液后溶液均变 衡向放热反应方向移动。 蓝色,故不能证明存在平衡,①错误。 6.解析(1)v正=v题时,表明反应处于化学平衡状态,故:4.D 曲线A表示SO。、B表示SO。10min时SO、SO。物 t2~,~。段符合。 质的量相等,但正、逆反应速率并不相等,因此还没有达 (2)气体的压强为起始的80%,则气体的物质的量也为 到平衡,A错误;反应至10min,△n(SO)-1mol,则 起始时的80%,则减少量为20%,因此,反应后气体的总 u(so )-40.5 mol/I. _0.05 mol· 1-1.min-1. 物质的量减少(2mol+8mol)×20%-2mol。 △/ 10 min N(g)十3H(g)一 高温,高压 一2NH(g) B错误;该反应是可逆反应无法进行完全,SO,不能完全 催化剂 △n-2 转化,C错误;该反应是在绝热、恒容密闭容器中进行,当 1 3 2 2mol 3mol 2mol A:1mol 反应向一个方向进行即没有达到平衡时,反应会放热或 因此反应中有1molN。和3molH。反应生成2mol; 吸热导致反应体系温度发生变化,而在1时刻体系温度 不再发生变化,说明反应已经达到平衡,D正确。 100%-50%。 知,c点正反应速率开始减少,所以c点不是平衡点,故① (3)因该反应是气体分子数减少且正反应为放热的反应, 错误;反应向正反应进行,随着反应的进行,反应物浓度 故压强、温度不变能证明反应达到化学平衡;反应达平衡 逐渐降低,所以SO。浓度a点大于b点,故②错误;从a 时,N。、H。、NH。的浓度不再变化,与化学计量数之比无 到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚 关,C错误:D项v(N。)、vt(H。)同方向,不能说明反应 开始时温度升高,对正反应速率的影响大于浓度减小对 到达平衡状态。 答案(1)t2~t、t~t5 (2)①50%②B (③)AB 正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的 微专题(九)有关化学反应速率的图像分析 总能量高于生成物的总能量,故③正确;△一△时, v△一△c,根据图像可知,ab段反应物浓度变化△c小于 [专题集训] 1.B 根据图示可知,从反应开始到6s时刻,B物质减少了 bc段,则ab段参加反应的物质的量小于bc段,由于反应 0.6mol,C物质减少了0.8mol,A物质增加了1.2mol. 初始物质的量相等,所以SO。的转化率:a~b段小于 D物质增加了0.4mol,则该反应的反应物是B、C,生成 b~c段,故④正确;混合物颜色不再变化,说明二氧化氮 物是A、D,四者的改变量之比为0.6:0.8:1.2:0.4 浓度不再变化,可以说明反应达到平衡,故正确;在绝 3.4:6:2,则该反应的方程式为:3B十4C-一6A十 热条件下,温度改变,则该反应压强也发生改变,故体系 2D.在0~6s内,C减少了0.8mol,化学反应速率(C): 压强不再变化,能说明反应达到平衡,故正确:该时间 -△c(C)0. 8mol~0.067 mol·1.-1·s-1.A错误;: 段内,在达到平衡之前,生成物浓度一直在变大,逆反应 △ -2LX6s 速率应该一直变大,故错误;该反应前后气体的系数和 根据分析可知,该反应的化学方程式为3B十4C-一6A 相等,混合气体的总物质的量不变,恒容容器内混合气体 +2D,B正确;该反应为可逆反应,6s后达到平衡,反应 不会停止,C错误;反应到1s时的速率为瞬时速率,题图 的总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量一直不变,不 中图像的斜率可反映瞬时速率的大小,由题图可知1s 能说明反应达到平衡,故⑧错误;故③④正确。 微项目 时二者斜率大小并不相等,v(A)不等于v(B),D错误。 研究车用燃料及安全气囊 2.D 由题干信息可知,NO和O。混合后可发生反应: -利用化学反应解决实际问题 ①2NO(g)+O(g)2NO(g),②2NO(g)NO(g): [项目活动-]--[思考探究] 则随着反应的进行NO。的浓度先增大后变小,最后达到 1.提示 平衡保持不变,故a为c(NO)、b为c(NO).c为c(NO)随 1的变化曲线,A错误;t;时,只是c(NO)一c(NO。),故不 能说明反应①达到化学平衡状态,B错误;若容器的体积 1molC.H1) 保持不变,则根据N原子守恒可知,1。时有c(NO)十 善 △H--4800 bJ/mol c(NO。)+2c(N。O)=c,C错误;由图像可知,t。后, NO.、NO.的浓度不再发生改变说明反应达到平衡状 态,故有NO。的消耗速率等于生成速率,D正确。 7mol C0.(g)+8H.0(l) 3.C 由题图可知,0~12s内,B的转化量为(0.5mol/I- 0 反应过程 0.3molL)×2 L-0.4mol,A的转化量为(0.8mol/L. 一0.2mol/L)×2L=1.2mol,12s时生成C的物质的 :2.提示 可燃物A更适合用作车用燃料。 量为1.2mol,△n(B):△n(A):△n(C)-0.4:1.2 [对点练习] .1.2-1:3:3,则a-3,c-3。由分析可知,a-3.c= 1.C 辛炕来自石油,是一种不可再生能源,A项错误;根 3.A正确;0~12s.C的平均反应速率为22m2L 1.2mol 据题给信息,每克物质完全燃烧时放出的热量分别为H。 142.9 kJ.CO 10.1kJI.CH48.4kJ,CH.55.6kJ.则相 0.05mol·L-1·s,B正确;题图中曲线的斜率可以代 同质量的H、CO、CH、C。H。完全燃烧时,放出热量最 表速率的大小,则m点:v(B) v(A),C错误;2s末时, 多的是H。,B项错误;燃烧等质量的氢气放出的热量最 A的转化量△n(A)=(0.8mol/L.-0.5mol/L)X2L 多,而且其燃烧产物为水,对环境没有任何污染,因此可 0.6molx2 3-0.2mol: 作为未来车用能源的主要燃料,C项正确;甲炕为一种清 -0.6mol,D的物质的量浓度为- 2L 洁能源,但如果不完全燃烧,可产生一氧化碳等污染性气 .L-1,D正确。 体,D项错误。