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第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应速度与限度
第1课时 化学反应的速率
学习目标
1.了解化学反应速率的概念和表示方法，能进行简单的计算。
2.理解影响化学反应速率的因素和规律，能合理解释生产、生活中的化学现象。
3.学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法。
学习探究
一、化学反应速率及其表示方法
1.概念
用来衡量化学反应过程的物理量。
2.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示（均取正值）。
3.定义式
在同一个化学反应里，用不同的物质表示的反应速率可能不同，但意义相同，故描述反应速率时必须指明具体的物质，用v(A)表示A的化学反应速率。
固体或纯液体的浓度为常数，Δc=0，因此不用固体或纯液体的浓度表示化学反应速率。
化学反应速率是一段时间内的平均反应速率，而不是某一时刻的瞬时速率。
用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比=化学计量数之比。
4.常用单位
mol?L-1?s-1或mol?L-1?min-1
化学反应速率大小的比较方法
（1）归一法
若单位不统一，则要换算成相同的单位；若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质后再比较大小。
（2）比值法
比较化学反应速率与化学计量数的比值，如pA(g)+qB(g)===mC(g)+nD(g），比较v(A)/p与v(B)/q，若v(A)/p>v(B)/q，则说明用A表示的化学反应速率大于用B表示的化学速率。
二、影响化学反应速率的因素
1.探究化学反应速率的影响因素
（1）确定研究对象
化学反应
（2）不确定因素
自变量（浓度、温度等）
因变量（反应速率等）
（3）改变单一变量
确定因变量的观测指标
（4）得出结论
2.实验探究
温度对化学反应速率影响的探究
组别 操作 现象 结论
（1） 在盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中滴加2滴FeCl3溶液，将试管放入冷水中
（2） 在盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中滴加2滴FeCl3溶液，将试管放入温水中
（3） 在盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中滴加2滴FeCl3溶液，将试管放入热水中
产生气泡速率缓慢
产生气泡速率较快
产生气泡速率最快
温度升高，H2O2的分解速率加快
催化剂对化学反应速率影响的探究
组别 操作 现象 结论
（1） 在试管中加入 2 mL 5% H2O2溶液
（2） 在盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中滴加2滴FeCl3溶液
（3） 在盛有2 mL 5% H2O2溶液的试管中加入适量MnO2粉末
少量气泡
大量气泡
大量气泡
MnO2、FeCl3可使H2O2分解速率加快
浓度对化学反应速率影响的探究
组别 操作 现象 结论
（1） 在盛有 2 mL 4% H2O2溶液的试管中滴加2滴FeCl3溶液
（2） 在盛有2 mL 12% H2O2溶液的试管中滴加2滴FeCl3溶液
第（2）组先产生气泡
增大反应物浓度，H2O2分解速率加快
固体反应物表面积对化学反应速率影响的探究
组别 操作 现象 结论
（1） 在盛有 1 g 块状碳酸钙的试管中滴加10 mL 3 mol-1的盐酸
（2） 在盛有 1 g 碳酸钙粉末的试管中滴加10 mL 3 mol-1的盐酸
第（1）组先产生气泡
其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率越快
压强对反应速率的影响
在有气体参加的反应中，改变压强可改变反应速率。实质是通过改变压强来改变体积，使反应物浓度发生改变。
（1）压缩体积或充入气态反应物，使得压强增大，加快化学反应速率。
（2）充入非反应气体对化学反应速率的影响：恒容时，充入非反应气体，压强增大，但各物质浓度不变，所以反应速率不变；恒压时，充入非反应气体，此时压强不变体积增大，使得各物质浓度减小，因此反应速率减慢。
随堂演练
1.下列有关化学反应速率的叙述，正确的是（ ）。
A.化学反应速率的单位通常为mol?L-1或mol?min-1
B.反应速率越大，反应现象越明显
C.对有固体参加的化学反应，可用单位时间内固体浓度的改变量表示化学反应速率
D. 特定情况下，可用单位时间某物质的质量或物质的量的变化表示化学反应速率
D
2.下列说法中正确的是（ ）。
A.钠、镁、铝的金属性决定了它们与水反应的速率大小
B.对于放热反应，升温一定能加快化学反应速率
C.改变压强，化学反应速率一定会改变
D.铁与稀硫酸反应制取氢气时，所用硫酸浓度越大，产生气体的速率就越快
A
3.对于反应3A(g）+B(g)===2C(g)+2D(g)，有如下在不同条件下，用不同物质表示的反应速率。其中进行最快的是（ ）。
A.v(A)=0.6 mol?L-1?min-1
B.v(B)=0.45 mol?L-1?min-1
C.v(C)=0.015 mol?L-1?min-1
D.v(D)=0.45 mol?L-1?min-1
B
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第五章 化学反应与能量
第二节 化学反应速度与限度
第2课时 化学反应的限度
化学反应条件的控制
学习目标
1.了解可逆反应及其特点。
2.理解化学平衡状态的特征及标志。
3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
学习探究
一、反应限度
1.可逆反应
定义 特征
在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应
双向性
双同性
（正、逆反应是在同一条件下同时进行的）
共存性
（反应物和生成物同时存在）
2.化学平衡状态的建立
反应物浓度最大
生成物浓度最小
平衡时
反应物浓度逐渐减小
生成物浓度逐渐增大
各组分浓度不再改变
v正 最大
v逆为0
v正逐渐减小
v逆逐渐增大
v正 >v逆
v正 =v逆
反应开始
过程中
v正
v逆
O
时间
反应速率
v?正 >v?逆
t1
3.化学平衡状态
（1）概念
如果外界条件（温度、浓度、压强等）不发生改变，当可逆反应进行到一定程度时，正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”，简称化学平衡。
（2）特征
逆 化学平衡状态研究的对象是可逆反应
等 平衡时，v正 =v逆≠0（本质）
动 平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡
定 平衡时，反应混合物各组分的百分含量保持一定
变 外界条件改变时，平衡可能破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡的移动
4.化学反应的限度
可逆反应在一定条件下所能达到或完成的最大限度即为该反应进行的限度。
化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大转化率。
不同条件下的同一可逆反应，其化学反应的限度不同。改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。
二、化学反应条件的控制
控制化学反应条件的目的是促进有利的化学反应，抑制有害的化学反应。
控制化学反应条件的方法：改变反应条件，从而改变化学反应的速率，改变可逆反应进行的程度。
化学平衡状态的判断依据：
（1）直接判断
v正(A) =v逆(A)>0且各物质浓度保持不变即达到平衡状态。
（2）间接判断 [以mA(g)+nB(g) ?pC(g)+qD(g)]
依据混合物体系中各成分的含量：各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定、各物质的质量或各物质的质量分数一定时，即达到平衡。
依据正、逆反应速率的关系：在单位时间内消耗了m mol A同时生成 n mol A（v正 =v逆），即达到平衡状态。注意：在单位时间内消耗了n mol B同时生成 p mol C，则 v正 不一定等于v逆；在单位时间内生成 n mol B 同时生成 q mol D，因二者变化均表示 v逆，所以 v正 不一定等于 v逆。
依据温度：体系温度一定，其他不变，则达到平衡。
依据颜色：反应体系内有色物质的颜色一定，则达到平衡。
随堂演练
1.下列有关化学反应限度的叙述中，正确的是（ ）。
A.通过改变反应条件，可逆反应中反应物的转化率可达到100%
B.相同条件下，不同化学反应限度可能不同
C.一定条件下，可以通过延长化学反应时间来改变反应物的最大转化率
D.化学反应在一定条件下，建立平衡状态时，化学反应将会停止
B
2.在一定温度下的恒容容器中，发生反应：2A(g)+B(s)?C(g)+D(g)，下列不能表明反应已达到平衡状态的是（ ）。
A.混合气体的压强不变
B.混合气体的密度不变
C.容器中A、B、C三种气体的浓度之比为2：1：1
D.单位时间内生成 n mol C，同时生成 n mol D
B
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