第六章 第二节 化学反应的速率与限度-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学必修第二册学习手册（人教版）

第二节化学反 学习目标 1.了解化学反应速率的概念和表示方法，并 能进行简单计算。 2.理解影响化学反应速率的因素及规律。 3.能描述化学平衡状态，判断化学反应是否 达到平衡。 4.能从化学反应的快慢和限度的角度解释生 产、生活中简单的化学现象。 知识梳理 川知识点1化学反应速率 1.概念：用来衡量 的物理量。 2.表示方法：通常用单位时间内 的 减小或 的增大来表示。 3.表达式：=Ac(△c表示浓度的变化量， Γ△t △t为时间)，其单位为 或 4.实例探究 (1)在一个体积为2L的密闭容器中充入 S02和O2,发生反应2S02(g)+02(g) 2SO(g),经过5s后，测得SO3的物质 的量为0.8mol。填写下表中的空白： 有关物质 sO2(g)O2(g)sO3(g) 物质的量浓度变化/(mol.L) 化学反应速率/(mol.L.s) 化学反应速率之比 (2)反应2A(g)+B(g)一3C(g)+4D(g)在 第六章化学反应与能量。 应的速率与限度 四种不同情况下的反应速率分别为： ①w(A)=0.5molL1.s②(B)=0.3molL1.s ③u(C)=0.8molL1.s④m(D)=0.9molL1.s 试比较四种不同情况下该反应进行的快慢顺 序： 【结论】同一反应在同一时间内，用不同物 质来表示的反应速率可能不同，但表示的意 义相同（即快慢程度相同），且反应速率的 数值之比等于这些物质在化学方程式中的 之比。如在反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)中，存在v(A):v(B):v(C):w(D)= 温馨提示 (1)化学反应速率是指某时间段内 的 反应速率，而不是某时刻的 速率。 (2)化学反应速率可用来衡量化学 反应进行的快慢，均为 值。 (3)因为纯固体、纯液体的浓度视 为 值，所以该表达式只适用于 有气态物质参加或溶液中的反应，虽然 不能用固体的浓度变化表示反应速率， 但可以用单位时间 的变化量来 表示反应速率的快慢。 知识点2外界条件对化学反应速率的 影响 1.实验探究 (1)温度对化学反应速率的影响 学 33 N 高中化学必修第二册（人教版） 2mL5%HO2溶液（滴有两滴FeCl3溶液） 实验 操作 冷水 一常温 热水 (5℃) 40℃) ① ② ③ 实验 ①产生气泡 ②产生气泡 ③产生气泡 现象 速率最慢 速率较快 速率最快 实验对于反应2H,0,催化剂2H,0+0↑来说，温 结论度升高，H,02的分解速率 (2)催化剂对化学反应速率的影响 MnO, 溶液 粉末 实验 操作 0 H.o: 溶液 溶液 溶液 ① ② ③ 实验 ①有少量气 ②能产生较 ③能产生大 现象 泡出现 多气泡 量气泡 实验 MnO2、FeCl,可以使H,O2分解的速率 结论 (3)浓度对化学反应速率的影响 FeCl FeCl 溶液 溶液 实验 操作 0 辱 4%H2O2溶液 12%H,02溶液 实验 现象 装有12%H,02溶液的试管中先产生气泡 实验 结论 增大反应物浓度能使HO2分解速率 2.影响化学反应速率的因素 (1)主要因素：反应物本身的性质。 34)学 (2)次要因素：反应物的浓度、压强、温 度、催化剂、固体反应物的表面积及光 波、电磁波、溶剂等。 川知识点3化学反应限度 1.可逆反应 (1)定义：在同一条件下， 和 能同时进行的化学反应。 (2)表示方法：书写可逆反应的化学方程式 不用“一”而用“一”。 (3)特点：在一定条件下，反应物 全部转化为生成物。 2.化学平衡状态（简称化学平衡） (1)化学平衡的建立 V让=V达 (化学平衡状态 /逆 ①反应开始时，v正最大，v逆为 ②反应过程中：c反：物逐渐减小→正逐渐 c生成物逐渐增大”逆从 开始逐渐 ③反应达到平衡时：v正 V递，反应物 和生成物各组分浓度 (2)概念：在一定条件下，当一个 反应进行到 和 相等， 反应物的浓度和生成物的浓度都不再改 变，达到一种表面静止的状态。 (3)化学反应的限度 ①化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所 能达到或完成的 ②任何可逆反应在给定条件下的进行程度都 有一定的限度。 ③改变反应条件可以在一定程度上改变一个 化学反应的限度，亦即改变该反应的化学 平衡状态。 川知识点4化学反应条件的控制 1.目的 (1)促进有利的反应，如： (2)抑制有害的反应，如 、 减少甚至消除有害物 质的产生。 2.化工生产中反应条件的调控 (1)考虑因素：化工生产中调控反应条件 时，需要考虑控制反应条件的 和 (2)实例—合成氨生产条件的选择 温度较低，氨的产率较高：温 400- 500℃ 度低，反应速率小，达到平衡 合成氨生 产条件的 所需要的时间长，生产成本高 选择 1030压强越大，氨的产率越高，对 MPa 动力和生产设备的要求越高 要点精析 川要点1外界条件对化学反应速率的影响？ 1.浓度：适用于气体反应或溶液中的反应， 对于固体或纯液体反应物，一般情况下其 浓度是常数，因此改变它们的量不会改变 化学反应速率。 2.压强：若参加反应的物质为固体或液体 (溶液)，由于压强的变化对它们的浓度几 乎无影响，可以认为反应速率不变。对于 有气体参加的可逆反应，增大压强，正反 第六章化学反应与能量。 应速率、逆反应速率都 :减小压 强，正反应速率、逆反应速率都 温馨提示 对于气体反应体系，有以下几种情况： ①恒温时：增大压强引起体积减 小引起，浓度增大引起反应速率增大。 ②恒容时：充入气体反应物引起总压 增大引起反应物浓度增大引起反应速率增大。 充入稀有气体引起总压增大，但各分 压不变，即反应物的浓度不变，反应速 率不变。 ③恒压时：充入稀有气体起体积增 大引起各反应物浓度减小起反应速率 减小。 总之，压强改变，若引起浓度 则速率 3.温度：实验测得，温度每升高10℃，化 学反应速率通常增大到原来的2~4倍，对 吸热反应、放热反应都适用。 4.催化剂：催化剂能 化学反应速率， 但 使本不发生的反应成为可能。 可以提高反应速率的催化剂称为正催化剂， 可以降低反应速率的催化剂称为负催化剂。 大多数的化工生产中都使用催化剂，而催 化剂具有高度的选择性（专一性）。 温馨提示 ①没有特别说明，催化剂均指正催 化剂。 ②注意催化剂中毒的问题及催化剂 活性与温度的关系。 ③催化剂要参与反应，但在整个反应 结束后 和 没有发生变化。 学 35 N 高中化学必修第二册（人教版） 典例1在带有活塞的密闭容器中发生如下 反应：3Fe(s)+4H0(g)商温Fe,O4(s)+4H2(g), 分析改变下列条件时化学反应速率如何改变 (填“变大”“变小”或“不变”)，阐述 理由。 (1)增加铁片的质量（不考虑表面积的变 化)： ,理由： (2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通 入量： 理由： (3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩 气： ,理由： (4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩 气： ,理由 答案：(1)不变纯固体的浓度视为常数， 改变用量不影响化学反应速率(2)变大 增大反应物浓度，化学反应速率增大 (3)变小保持压强不变，充入氩气，容器 体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反 应速率变小(4)不变容器的容积不变， 充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改 变，因而化学反应速率不变 B变式训练① 在容积可变的密闭容器中加入WO,和 H2进行反应：WO3(s)+3H2(g)温W(s)+ 3HO(g),下列说法不正确的是() A.将容器的体积缩小一半，其反应速率增大 B.保持体积不变，充入氩气，其反应速率 不变 36)学 C.保持压强不变，充入氖气，HO(g)的生 成速率增大 D.保持压强不变，充入氖气，HO(g)的生 成速率减小 川要点2化学反应速率的计算 典例2一定温度下，向容积为2L的密闭 容器中通入两种气体，发生化学反应生成另 外两种气体，反应中各物质的物质的量变化 如图所示，对该反应的推断合理的是() An/mol 1.2 1.0 0.8 0.6 B 0.4 0.2 0 6 A.该反应的化学方程式为3B(g)+4D(g)一 6A(g)+2C(g) B.反应进行了6s,A的平均反应速率为 0.1 mol.L-.s- C.反应进行到1s时，u(A)=v(C) D.反应进行到6s时，反应速率达到最大值 解析：根据图知，B、C是反应物而A、 D是生成物，6s内△n(A)=(1.2-0)mol= 1.2mol、△n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、 △n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、△n(D)=(0.4 0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D 的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol: 0.6mol:0.8mol:0.4mol=6:3:4:2,该反应 方程式为3B(g)+4C(g)一6A(g)+2D(g),A 错误；反应进行了6s,A的平均反应速率 (A)=Ac(A)=1.2 mol=0.1 mol-LsB △t2Lx6s 确；反应进行到1S时，v(A):v(C)=3:2,C 错误；6$时，一定温度下，反应物浓度最 小，所以反应速率最慢，D错误。 答案：B B变式训练2 一定条件下，向10L恒容密闭容器中 加入12molA和4molB,发生反应：3A (g)+B(g)=xC(g)+2D(g);2min时，剩余 2.4molB,并测得C的浓度为0.32mo/L。 下列说法正确的是() A.x=3 B.0-2min内，v(A)=0.48mo/(Lmin) C.当剩余0.4molB时，反应时间为4min D.其他条件相同，若起始时向5L容器中 充入12molA和4molB,当剩余2.4mol B时，消耗时间小于2min 要点3如何应用控制变量法探究影响 化学反应速率的因素？ 典例3等质量的铁与过量的盐酸在不同的 实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)》 内产生气体体积（V) 的数据如图所示，根 据图示分析实验条件， 下列说法一定不正确的 是( 组别对应曲线c(HCI)/molL)反应温度/d铁的状态 30 粉末状 6 30 粉末状 c 2.5 块状 4 d 2.5 30 块状 A.第4组实验的反应速率最慢 第六章化学反应与能量。 B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5molL C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5molL1 D.第3组实验的反应温度低于30℃ 解析：由图像可知，1、2、3、4四组实验产 生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之 分。第4组实验，反应所用时间最长，故反 应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所 用时间最短，故反应速率最快，根据控制变 量法原则可知盐酸浓度应大于2.5molL, B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4 组块状铁相区别，根据控制变量法原则可知 盐酸的浓度应等于2.5molL,C正确；由 3、4组实验并结合图像知第3组实验中反 应温度应高于30℃，D错误。 答案：D B变式训练3 某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠 (NaSO3)与稀硫酸反应（反应方程式为 NaS203+H2S04-NaSO4+S↓+SO2↑+H0) 探究影响化学反应速率的因素，设计了如表 所示系列实验。下列说法不正确的是( 实验反应温 Na2S2O 稀硫酸 H,O 序号 度/℃ V/mLc/(mol/L)V/mLe/(mol/L)V/mL 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 40 V 0.10 V2 0.50 V 20 0.10 4.0 0.50 A.设计该实验的基本原理为控制变量法 B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响 C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反 应速率的影响，则需V4=10.0,V3=0 D.将水更换为NaSO4溶液，对实验结果无 学 37 高中化学必修第二册（人教版） 影响 川要点4化学平衡状态的判断 对于密闭容器中的反应mA(g)+nB(g)一 pC(g)+qD(g),根据对化学平衡状态概念的 理解，判断下列各情况是否达到平衡。 可能的情况举例 平衡状况 各物质的物质的量或各物质的 平衡 物质的量分数一定 混合物 各物质的质量或各物质的质量 体系中 平衡 分数一定 各组分 的含量 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量 不一定平衡 定 在单位时间内消耗了m mol A, 同时生成m mol A,即v(正)= 平衡 v(逆) 正、逆 在单位时间内消耗了n mol B, 不一定平衡 反应速 同时生成p mol C 率 v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n: 不一定平衡 p:q 在单位时间内生成了n mol B, 同时消耗g mol D 不一定平衡 当m+n≠p+q,压强不再变化 平衡 压强 当m+n=p+g,压强不再变化 不一定平衡 混合气 当m+n≠p+g,M一定 平衡 体的平 均相对 分子质 当m+n=p+q,M一定 不一定平衡 量(M) 任何化学反应都伴随着能量变 温度 化，在其他条件不变的情况 平衡 下，体系温度一定 气体的 密度 密度一定 不一定平衡 反应体系内有色物质的颜色不 颜色 变，即有色物质的浓度不变 平衡 38 学 综上可知，化学平衡状态的判断依据大 致可归为两类，其判断的技巧如下： 速率依据 判断 v正和v造相等 达到 依据 组成含量依据当变量不变时 平衡 典例4可以证明可逆反应N2(g)+3H2(g) 一2NH(g)已达到平衡状态的是() ①6个N一H形成的同时，有3个H一H断 裂②3个H一H断裂的同时，有6个N一H 断裂③其他条件不变时，混合气体的平 均相对分子质量不再改变④恒温恒容时， 体系压强不再改变⑤NH、N2、H的百 分含量都不再改变⑥恒温恒容时，气体 密度保持不变⑦正反应速率v(H2)= 0.6mol·Ll.minl，逆反应速率v(NH3)= 0.4 mol.L-.min-! A.②③④⑤⑦ B.②③④⑤⑥⑦ C.③④⑤⑥⑦ D.全部 解析：N一H形成与H一H断裂都表示正反 应速率，所以不能证明该反应达到平衡状 态，①错误；3个H一H断裂，意味着有6 个N一H形成，而同时有6个N一H断裂， 说明正、逆反应速率相等，该反应达到平衡 状态，②正确；M=mln,气体质量一直不 变，n未平衡时一直在变，当n不变时，即 M不变，该反应达到平衡状态，③正确；该 反应是气体分子数减小的反应，体系压强不 再改变，说明气体的物质的量不再改变，该 反应达到平衡状态，④⑤正确；p=m/W,恒 温恒容时，气体的总质量、体积不变，P始 终不变，不能说明该反应达到平衡状态， ⑥错误；U正(H2)表示消耗H2的速率， v递(NH3)表示消耗NH的速率，v正(H): v逆(NH3)=3:2,表明正、逆反应速率相等， 该反应达到平衡状态，⑦正确。 答案：A B变式训练④ 对于恒温恒容密闭容器中的反应A(s)+ 3B(g)一3C(g),根据对化学平衡状态概念 的理解，判断下列各情况是否达到平衡。 (1)从化学反应速率的角度看，下列情况反 应达到平衡状态的是 (填序 号，下同)。 ①C的生成速率与C的分解速率相等 第六章化学反应与能量。 ②单位时间内生成a mol A,同时生成 3 mol B③单位时间内生成a mol A, 同时生成3 z mol C④v(B)=v(C) ⑤m正(B):v逆(C)=1:1 (2)从组成含量的角度看，下列情况反应达 到平衡状态的是 ①B的浓度不再变化②混合气体总 的物质的量不再发生变化③A、B、C 的物质的量之比为1：3：3④B与C 的物质的量浓度相等⑤混合气体的密 度不再变化⑥体系的总压强不变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再变化 学(395.(1)不能无法①负Zn-2e=Zm2+②正极 二氧化锰③作电解质溶液(2)逆向进行 要点精析 变式训练 1.B2.C3.C4.D 5.(1)正(2)负正(3)32.5(4)铜极 Cu2++2e =Cu 6.c 一m第二节化学反应的速率与限度 知识梳理 知识点1 1.化学反应过程进行快慢 2.反应物浓度生成物浓度 3.mol.L-.s-mol.L-.min 4.(1)0.40.20.40.080.040.082:1:2 (2)②③①④【结论】化学计量数a:b:c:d 【温馨提示】 (1)平均瞬时(2)正(3)定固体质量 知识点2 1.(1)加快(2)加快 (3)加快 第七章 >"第一节认识有机化合物 知识梳理 知识点1 1.(1)碳(2)碳、氢 知识点2 1.(1)44(2)单双三(3)链环 2.(1)一个或几个成千上万个(2)成键方式 碳骨架 知识点3 H H 1.CHH:C:HH-C-H正四面体10928 H 2.(1)碳和氢单键氢原子饱和环状 (3)①CH6②C,H③CH,CH④CH,CH,CH 知识点4 1.(1)CH2(2)化学物理 2.相同不同结构同分异构体 知识点5 1.甲烷乙烷丙烷丁烷戊烷已烷庚烷 参考答案与解析⊙ 知识点3 1.(1)正向反应逆向反应(3)不能 2.(1)①0②减小0增大③=不再改变 (2)可逆正反应速率逆反应速率(3)①最大程 度 知识点4 1.（1)提高反应速率提高原料的利用率(2)降 低反应速率控制副反应的发生 2.(1)成本实际可能性 要点精析 要点1 2.增大减小 【温馨提示】 ③改变改变 4.改变不能 【温馨提示】 ③化学性质质量 变式训练 1.c2.D3.C4.(1)①③⑤ (2)①⑦ 有机化合物 辛烷王烷癸烷十一烷 2.正、异、新(1)无正(2)异(3)新 知识点6 分子组成种类数目 简整数比最简式量 最外层电子 分子结构空间结构 横线相同基团连续双三 原子价键空间结构（立体形状）相对大小 空间位置 不同大小相对大小结合顺序真实结构 端点、交点、拐点 知识点7 1.天然气 2.无色无味极难 3.(1)强酸、强碱、强氧化剂褪色(2)CH+ 202点燃C02+2H,0 知识点8 1.(1)较低升高(2)气体(3)较小增大 (4)低 37