人教版（2019）高中化学 必修二 学案 6.2化学反应的速率与限度

化学反应的速率和限度

【学习目标】
1、理解化学反应速率的概念及其简单计算。
2、理解化学反应限度的概念及化学平衡标志的判断方法。
3、了解外界条件对化学反应速率和限度的影响。
【学习重难点】
学习重点：化学反应速率和反应限度概念。?
学习难点：了解影响化学反应速率和反应限度的因素
【学习过程】
一、化学反应速率
【导学探究】
1．观察下列图片，说说哪些图片表示的过程中化学反应较快？哪些表示的化学反应较慢？

2．如何定性判断下列化学反应进行的快慢？
（1）
（2）
（3）
3．化学反应速率
（1）概念：化学反应速率是用来衡量________________________________的物理量。
（2）表示方法：通常用______________________________________________来表示。
（3）计算：表达式为或。
式中：为________________，一般以________为单位；为时间，一般以________为单位。
（4）常用单位_______________________________________________________。
4．在一个体积为的密闭容器中发生反应，经过后，测得的物质的量为。填写下表：

有关反应物质



物质的量浓度变化



化学反应速率



化学反应速率之比



【归纳总结】
1．表示某一时间段，故化学反应速率是平均速率，而非瞬时速率。
2．表示化学反应速率时，必须指明具体的物质，因为同一化学反应，用不同的物质表示反应速率，其数值可能不同。例如，化学反应，用表示该反应的反应速率时应写成。
3．对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即（无意义），所以不用固体或纯液体表示反应速率。
4．对于一个具体的化学反应，反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的，所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
对于反应（A、B、C、D均不是固体或纯液体），。
5．在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，即一种物质的化学反应速率就代表了整个化学反应的反应速率。
【活学活用】
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是（ ）
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象就越明显
B．化学反应速率通常表示一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加
C．化学反应速率为是指时某物质的浓度为
D．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
2．反应：，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①②③
④，则此反应在不同条件下进行最快的是（ ）
A．②③ B．①③
C．②④ D．②
二、影响化学反应速率的因素
【导学探究】
1．温度对化学反应速率影响的探究
实验操作

试管中均为相同浓度的滴有溶液的溶液
实验现象
①________
②________
③________
实验结论
对于反应来说，温度越高，的分解速率越________，反应越________
2.催化剂对化学反应速率影响的探究
实验操作

实验现象
①____________________________
②____________________________
③______________________________
实验结论
、可以使分解的速率________
3.影响化学反应速率的因素除________和________外，还有________________、反应物的________、固体表面积、压强、溶剂、光照等许多因素。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
【归纳总结】
1．影响化学反应速率的主要因素（内因）
不同的化学反应，具有____________的反应速率，因此，____________________________是决定化学反应速率的主要因素。
2．影响化学反应速率的外界因素（外因）
（1）温度：当其他条件不变时，升高温度，可以__________化学反应速率；降低温度，可以________化学反应速率。
（2）催化剂：当其他条件不变时，使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。
（3）溶液的浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以________化学反应速率；减小反应物的浓度，可以________化学反应速率。
（4）压强：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大气体的压强，可以________化学反应速率；减小气体的压强，可以________化学反应速率。
（5）固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积________，与其他反应物的接触面积________，化学反应速率________。
（6）反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能________反应物之间的接触面积，有利于________反应速率。
（7）形成原电池，可以________氧化还原反应的反应速率。
【活学活用】
3．把下列四种X溶液分别加入四个盛有盐酸的烧杯中，均加水稀释到，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（ ）
A．的X溶液
B．的X溶液
C．的X溶液
D．的X溶液
4．在下列事实中，判断什么因素影响了化学反应的速率。
（1）集气瓶中有和的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：______________________________________________。
（2）黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：___________________________________。
（3）KI晶体和晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色：________________________________________________________________________。
（4）熔化的放出气泡很慢，撒入少量很快产生气体：________________________________________________________________________。
（5）同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：________________________________________________________________________。
（6）同样大小的石灰石分别在的盐酸和的盐酸中反应速率不同：________________________________________________________________________。
（7）夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：___________________________
________________________________________________________________________。
（8）葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内，在正常体温（）时，就可以被氧化，这是因为：__________________________________________________________。
【学习小结】

【当堂检测】
1．下列关于化学反应速率的说法中正确的是（ ）
A．化学反应速率可用某时刻生成物的物质的量来表示
B．在同一反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率的值是相等的
C．化学反应速率是指反应进行的时间内，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加
D．可用单位时间内氢离子物质的量浓度的变化来表示氢氧化钠和硫酸的反应速率
2．已知合成氨反应的浓度数据如下：


起始浓度/
1.0
3.0
0
末浓度/
0.6
1.8
0.8
当用氨气浓度的增加来表示该化学反应的速率时，其速率为（ ）
A．
B．
C．
D．
3．反应，经，B的浓度减少。对此化学反应速率表示正确的是（ ）
A．用A表示的反应速率是
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是
C．在末的反应速率，用B表示是
D．在这内B和C两物质浓度都是逐渐减小的
4．用锌片与稀盐酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率增大的是（ ）
A．对该反应体系加热 B．加入少量溶液
C．不用锌片，改用锌粉 D．加入少量硫酸
5．已知：该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到随时间的变化趋势如下图所示。

（1）计算时，氨基甲酸铵水解反应的平均速率：________________。
（2）根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：
________________________________________________________________________。
三、化学反应限度
【导学探究】
1．可逆反应
（1）定义：在同一条件下，________________和________________均能同时进行的化学反应称为可逆反应。
（2）特征
①可逆反应在一定条件下不能进行到底，只能进行到一定程度，反应有一定限度，即达到________________，此时各物质的量都大于零；
②在可逆反应的化学方程式中，用“________”号代替“________”号。
2．化学平衡的建立
（1）对于可逆反应，在一定温度下，将和通入一定体积的密闭容器中。其化学反应速率与时间关系如图所示。分析回答下列问题：

①反应开始时，正反应速率________，原因是____________________________；逆反应速率为__________，原因是___________________________________________________________；
②反应进行中，正反应速率的变化是________________，原因是________________________；逆反应速率的变化是________________，原因是______________________；
③反应一段时间（）后，正反应速率和逆反应速率的关系是________________，反应物的浓度________________，生成物的浓度________________。
（2）化学平衡状态也可从逆反应开始建立。如图：

3．化学平衡状态
（1）化学平衡状态的概念：如果外界条件（________、________、________等）不发生改变，当________反应进行到一定程度时，______________与________________相等，反应物的________与生成物的________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，化学平衡研究的对象是________________。
（2）化学平衡状态的特征：

4．影响化学反应的限度的因素
（1）决定因素：化学反应的限度首先决定于________________________________。不同的可逆反应在给定条件下的化学反应限度不同，反应物的最大转化率不同。
（2）外界因素：化学反应的限度受________、________、________等条件的影响。改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一个________________________。要注意的是，压强只影响______________________________的可逆反应的限度。
归纳总结
化学平衡状态的判断方法
可逆反应达到平衡状态时主要有以下两个特征：①；②混合物中各组分的百分含量不变（除百分含量外其他在反应过程中变化的量，达到平衡后均不再发生变化，即“变化量达不变”）。
以上两个特征均可作为判断可逆反应达平衡的标志。对于反应，判断下列条件下是否平衡。
条件
是否平衡
正、逆反应速
率的关系
在单位时间内消耗了，同时生成，则
平衡

在单位时间内消耗了，同时消耗了，则
平衡

，不一定等于
不一定平衡

在单位时间内生成了，同时消耗了，不一定等于
不一定平衡
变化量达不变的关系
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
平衡


各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡


各气体的体积或体积分数一定
平衡


总体积、总压强、总物质的量一定
不一定平衡

压强
时，总压强一定（其他条件一定）
平衡


时，总压强一定（其他条件一定）
不一定平衡

混合气体的平均相对分子质量（）
一定，且
平衡


一定，且
不一定平衡

温度
任何化学反应都伴随着能量的变化，当体系温度一定时（其他条件一定）
平衡

体系的密度
密度一定
不一定平衡

其他
如体系颜色不再变化等
平衡
【活学活用】
1．某可逆反应达到平衡状态时，下列说法正确的是（ ）
①正反应和逆反应同时进行，两者的速率完全相等②反应物和生成物同时存在，两者的浓度相同③混合物的组成比例不会因时间而改变
A．① B．①③
C．② D．①②③
2．在一定温度下，反应达到化学平衡状态的标志是（ ）
A．单位时间内生成，同时就有生成
B．单位时间内有生成，同时就有生成
C．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化
D．1个键断裂的同时，有2个键断裂
四、化学反应条件的控制
【导学探究】
1．化学反应条件的控制
（1）目的：促进________的化学反应，抑制________的化学反应。
（2）基本措施
①改变化学反应速率：改变反应物的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强（或浓度）、固体表面积以及催化剂的合理使用等；
②改变可逆反应进行的限度：改变可逆反应体系的温度、溶液中溶质的浓度、气体压强（或浓度）等。
2．提高煤的燃烧效率问题探究
（1）煤燃烧时，将煤块粉碎成煤粉的依据是________________________________________________________________________；通入过量空气的依据是____________________________________________________________。
（2）选择保温隔热且耐热的炉（灶）膛材料的主要目的是________________________。
（3）充分利用煤燃烧后的废气中的热量可采取的措施是
________________________________________________________________________。
【归纳总结】
1．提高燃料的燃烧效率的措施
（1）尽可能使燃料________________，提高________________________。关键是
________________________________________________________________________。
（2）尽可能充分利用______________________________，提高________________。
2．提高燃料的燃烧效率的意义在于________________、________________、________________。
【活学活用】
3．将煤块粉碎、经脱硫处理、在适当过量的空气中燃烧，这样处理的目的是（ ）
①使煤充分燃烧，提高煤的利用率②减少的产生，避免造成“酸雨”③减少有毒的产生，避免污染空气
④减少的产生，避免“温室效应”
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②③④
4．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是（ ）
①提高燃料的着火点②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎④将液体燃料雾化处理⑤将煤进行气化处理⑥通入适当过量的空气
A．①③④⑤ B．②③⑤⑥
C．③④⑤⑥ D．①②③④
【学习小结】
77111113426100



【当堂检测】
1．化学反应限度的调控在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用，如果设法提高化学反应的限度，下列说法错误的是（ ）
A．能够节约原料和能源
B．能够提高产品的产量
C．能够提高经济效益
D．能够提高化学反应速率
2．下列对可逆反应的认识正确的是（ ）
A．与互为可逆反应
B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应
C．在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应
D．电解水生成氢气和氧气与氢气和氧气点燃生成水的反应是可逆反应
3．对于化学反应的限度的叙述，错误的是（ ）
A．任何可逆反应都有一定的限度
B．化学反应达到限度时，正、逆反应速率相等
C．化学反应的限度与时间的长短无关
D．化学反应的限度是不可改变的
4．在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明反应已达到平衡的是（ ）
A．容器内的总压强不随时间变化
B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
C．XY气体的物质的量分数不变
D．X2和Y2的消耗速率相等
5．将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应达到平衡后，改变某个条件，下列叙述正确的是（ ）
A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅
C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅




【参考答案】
一
导学探究
1．火箭发射、汽油的燃烧过程中化学反应较快；溶洞的形成、铁制品生锈过程中化学反应较慢。
2．常通过化学反应现象变化的快慢来定性判断化学反应速率的快慢：（1）观察气泡逸出的快慢；（2）观察沉淀产生的快慢；（3）观察溶液颜色变化的快慢。
3．（1）化学反应过程进行快慢程度
（2）单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）
（3）浓度的变化量
s或min
（4）或
4．（从左到右，从上到下）
活学活用
1．D[A项，化学反应速率越大，反应现象不一定越明显，如盐酸与氢氧化钠溶液的反应；B项，固体或纯液体的浓度可视为常数，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率；C项，表示的时间内，某物质的浓度变化了；D项，化学反应速率就是表示化学反应进行快慢的物理量。]
2．D
二
导学探究
1．（从左到右，从上到下）产生气泡速率最慢
产生气泡速率较快
产生气泡速率最快
快
快
2．（从左到右，从上到下）有少量气泡出现
产生大量气泡
产生大量气泡
加快
3．温度
催化剂
反应物浓度
状态
归纳总结
1．不同
参加反应的物质的性质
2．（1）增大
减小
（3）增大
减小
（4）增大
减小
（5）越大
越大
越大
（6）增大
增大
（7）增大
活学活用
3．B [在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度即可，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且比C、D两项的大，但B中温度更高，因此B的反应速率最大。]
4．（1）光
（2）反应物的表面积
（3）水作溶剂，增大了反应物的接触面积
（4）催化剂
（5）反应物本身的性质
（6）反应物的浓度
（7）反应温度
（8）人体里的生物酶起催化作用
解析：影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。
当堂检测
1．D [化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物浓度的变化值来表示的平均速率，故A、C两项错误；因化学反应速率与各反应物、生成物的化学计量系数成正比，如果方程式中反应物与生成物的计量系数不同，则反应速率的值不相同，B选项错误。]
2．B[，B项正确。]
3．B[A为固体，一般不用固体表示反应速率，因为固体的浓度一般视为常数，A项错误；同一反应用不同物质表示的反应速率，其比值与方程式中化学计量数成正比，B项正确；，为平均值并非2 MiN末的速率，C项错误；B为反应物，C为生成物，两者不可能同时减小，D项错误。]
4．B [B项，不参与反应；C项，改用锌粉能增大接触面积；D项，加入，能增大浓度。]
5．（1）
（2）时反应物的起始浓度较小，但的平均反应速率（曲线的斜率）仍比时的大
解析：（1）根据得到。（2）由图像数据可以得出，用不同初始浓度，不同温度下的平均反应速率的大小来说明：如时反应物的起始浓度较小，但的平均反应速率（曲线的斜率）仍比时的大。
三
导学探究
1．（1）正反应方向
逆反应方向
（2）①平衡状态
②
2．（1）①最大
反应物浓度最大
0
生成物浓度为0
②逐渐减小
反应物浓度逐渐减小
逐渐增大
生成物浓度逐渐增大
③大小相等
不再改变
不再改变
3．（1）温度
浓度
压强
可逆
正反应速率
逆反应速率
浓度
浓度
可逆反应
（2）＝
动态
保持一定
化学平衡的移动
4．（1）反应物的化学性质
（2）温度
浓度
压强
化学反应的限度
有气体物质参与或生成
活学活用
1．B [可逆反应达到平衡状态时，，且各组分的含量保持不变，故①③正确；而反应物和生成物浓度相同，只是反应达到的某一特殊状态，并不一定达到平衡。]
2．D[选项A，生成是逆反应，生成是正反应，根据化学方程式中的化学计量数关系，如果正、逆反应速率相等，则生成的同时应有生成，因此A选项并没有达到化学平衡；选项B，生成和生成均是逆反应，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应进行，生成和的物质的量之比始终为1∶1，因此B选项并不一定达到化学平衡；选项C，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始到反应达到平衡状态时，压强就一直保持不变，故气体总的压强不变不能说明反应已经达到平衡状态；选项D，断裂键是正反应，断裂键是逆反应，根据化学方程式的计量数关系，断裂1个键的同时，有2个键断裂，其正反应速率等于逆反应速率，因此D选项一定达到了化学平衡状态。]
四
导学探究
1．（1）有利
有害
2．（1）与空气中的接触面积增大，煤粉燃烧更充分，反应速率快
空气充足，煤粉燃烧充分，生成，放出热量多，若空气不足，煤燃烧不完全，生成，产生热量减少，且会造成污染
（2）防止热量散失
（3）将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用
归纳总结
1．（1）充分燃烧
能量的转化率
燃料与空气或氧气要尽可能充分接触，且空气要适当过量
（2）燃料燃烧所释放出的热能
热能的利用率
2．节约能源
节省资源
减少污染
活学活用
3．A [煤块粉碎是为了提高煤的利用率；脱硫是为了减少的产生；过量空气是为了减少的产生。]
4．C[理论上，提高燃料燃烧效率的常用方法是增大燃料与空气的接触面积，并通入适当过量的空气。对于①和②，由于燃料的着火点是其固有的性质，不可改变，故这两项措施不可行。③、④、⑤所采取的措施均是为了增大燃料与空气的接触面积。]
当堂检测
1．D
2．C[正确理解可逆反应定义中的“同一条件下”、“同时”、“正、逆两个方向”等关键字眼。]
3．D[任何可逆反应都有一定的限度，当反应达到限度时，此时，对同一可逆反应，当外界条件不变时，反应的限度不变，与时间长短无关，但当外界条件发生改变时，化学反应的限度也会发生改变。]
4．C[该反应的特点：一是可逆反应；二是反应前后气体体积相等。根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断，该反应在整个反应过程中总压强是不变的，A项不能说明该反应已经达到平衡；同理推断，容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化而变化，B项不能说明该反应已经达到平衡；和的化学计量数相等，其消耗速率始终相等。]
5．C[升高温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，压缩体积，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。]