化学反应的快慢和限度
【学习目标】
1．了解化学反应速率的概念、表示方法。
2．掌握化学反应速率的计算。
3．知道浓度、温度、催化剂、压强等条件对化学反应速率的影响。
4．知道可逆反应、化学平衡和化学反应的限度的含义，认识当一定的外界条件改变时化学反应限度可能发生改变。
5．认识化学平衡的特征，会判断化学平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。
【学习重难点】
重点：掌握化学反应速率的计算。
难点：认识化学平衡的特征，会判断化学平衡状态，知道条件改变时化学平衡会发生移动。
【学习过程】
第1课时
化学反应的快慢
【新知导学】
一、化学反应速率及其表示方法
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？哪些图片表示的过程中化学反应较慢？
答案：火箭发射、汽油的燃烧过程中化学反应较快；溶洞形成、铁制品生锈过程中化学反应较慢。
2．如何定性判断下列化学反应进行的快慢？
（1）Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
（2）Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
（3）Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3
答案：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．化学反应速率
（1）概念：化学反应速率是用来描述化学反应的快慢的物理量。
（2）表示方法：通常用单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量来表示。
（3）计算：表达式为v＝或v＝。
式中：Δc为浓度的变化量，一般以mol·L－1为单位；Δt为时间，单位常用s或min表示。
（4）常用单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
4．在一个体积为2
L的密闭容器中发生反应2SO2＋O2→2SO3，经过5
s后，测得SO3的物质的量为0．8
mol。填写下表：
有关反应物质
SO2
O2
SO3
物质的量浓度变化
0.4_mol·L－1
0.2_mol·L－1
0.4mol·L－1
化学反应速率
0.08_mol·L－1·s－1
0.04_mol·L－1·s－1
0.08_mol·L－1·s－1
化学反应速率之比
2∶1∶2
【归纳总结】
1．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，因此不用固体或纯液体表示反应速率。
2．化学反应速率是平均速率，而非瞬时反应速率。
3．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N2＋3H22NH3，用H2表示该反应的反应速率时写成v（H2）。
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aA（g）＋bB（g）===cC（g）＋dD（g），v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝Δn（A）∶Δn（B）∶Δn（C）∶Δn（D）＝Δc（A）∶Δc（B）∶Δc（C）∶Δc（D）＝a∶b∶c∶d。
5．同一时间内的同一个化学反应，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，一种物质的化学反应速率可代表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0.8
mol·L－1·s－1是指1
s时某物质的浓度为0.8
mol·L－1
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
答案：D
解析：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，0.8
mol·L－1·s－1表示1
s的时间内，某物质的浓度变化了0.8
mol·L－1；D项，化学反应速率是表示化学反应进行快慢的物理量。
易错警示：不可以用固体或液体表示某反应的化学反应速率，化学反应速率为一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率，表明化学反应速率时，必须指明具体的物质。
2．反应：3A（g）＋B（g）===2C（g）＋2D（g），在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为①v（A）＝0.6
mol·L－1·min－1
②v（B）＝0.45
mol·L－1·min－1
③v（C）＝0.015
mol－1·L－1·min－1
④v（D）＝0.45
mol·L－1·min－1，则此反应在不同条件下进行最快的是（
）
A．①
B．①③
C．②④
D．②
答案：D
解析：化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比，即v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝3∶1∶2∶2，则用A表示的化学反应速率分别为①中v（A）＝0.6
mol·L－1·min－1；②中v（A）＝3v（B）＝0.45
mol·L－1·min－1×3＝1.35
mol·L－1·min－1；③中v（A）＝v（C）＝×0.015
mol·L－1·min－1＝0.022
5
mol·L－1·min－1；④中v（A）＝v（D）＝×0.45
mol·L－1·min－1＝0.675
mol·L－1·min－1，所以在不同条件下，进行最快的是②，D项正确。
方法规律：（1）计算化学反应速率时，应将物质的量转化为物质的量浓度。
（2）在比较速率大小时，须转化成用同一物质表示化学反应速率，统一单位后再比较其大小。
3．已知某反应的各物质浓度数据如下：
aA（g）＋bB（g）
→
2C（g）
起始浓度（mol·L－1）
3．0
1．0
0
2
s末浓度（mol·L－1）
1．8
0．6
0．8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是（
）
A．9∶3∶4
B．3∶1∶2
C．2∶1∶3
D．3∶2∶1
答案：B
解析：v（A）∶v（B）∶v（C）＝∶∶＝3∶1∶2，即物质化学计量数之比＝3∶1∶2。
规律总结：利用aA＋bB→cC＋dD的v（A）∶v（B）∶v（C）∶c（D）＝a∶b∶c∶d，可快速求出反应速率；也可根据反应中各物质表示的反应速率，求出各物质的系数。
二、影响化学反应速率的因素
1．按表中实验内容完成实验，观察现象填写下表：
实验内容
实验现象
实验结论
分别将两块同样大小的镁条、铁片同时加入等体积0.5
mol·L－1盐酸中
镁条与盐酸反应产生气泡速率较快
决定化学反应速率大小的主要因素是反应物本身的性质
分别将两块同样大小的铁片同时加入等体积0.5
mol·L－1盐酸、3
mol·L－1盐酸
铁片与3_mol·L－1盐酸反应产生气泡速率较快
其他条件相同，反应物浓度越大，化学反应速率越快
分别将两块同样大小的铁片同时加入盛有等体积0.5
mol·L－1盐酸的甲、乙两支试管中，再将甲试管用酒精灯加热，对比观察现象
用酒精灯加热的试管中产生气泡速率较快
其他条件相同，温度越高，化学反应速率越快
取甲、乙两支试管，各加入3
mL
3%的过氧化氢溶液，往甲试管中加入少量二氧化锰粉末，对比观察现象
加入二氧化锰的试管中产生气泡速率较快
其他条件相同，加入催化剂能加快化学反应速率
分别将两份等体积的3
mol·L－1盐酸同时加入盛有等质量的块状碳酸钙及碳酸钙粉末的试管中
碳酸钙粉末与盐酸反应产生气泡速率较快
其他条件相同，反应物固体物质颗粒越小，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快
2．影响化学反应速率的因素除浓度、温度和催化剂外，还有反应物的状态、固体表面积、压强、溶剂、光波等许多因素。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）
影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身的性质。
2．影响化学反应速率的外界因素（外因）
（1）温度：其他条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。一般温度每升高10
℃，其化学反应速率将增大2～4倍。
（2）催化剂：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。催化剂具有选择性，即不同的化学反应一般需要不同的催化剂。催化剂参与化学反应，但其化学性质和质量在反应前后不变。
（3）溶液的浓度：其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小。
（4）压强：对于有气体参加的反应，其他条件不变时，增大气体压强，化学反应速率增大；减小气体压强，化学反应速率减小。
（5）固体表面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。
关键提醒：（1）当其他条件不变时，升高温度，不管是对于释放能量的反应还是吸收能量的反应，反应速率都增大；降低温度，反应速率都减小。
（2）有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是通过改变浓度而引起的。当压缩体积或充入反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率；若体积不变，充入不参与反应的气体，虽然容器压强增大，但反应物浓度没有发生变化，化学反应速率不变。
【活学活用】
4．在恒容密闭容器中发生反应：3CO（g）＋Fe2O3（s）3CO2（g）＋2Fe（s）。下列说法正确的是（
）
A．增加Fe2O3的量反应速率加快
B．升高温度反应速率不一定变化
C．再充入CO反应速率加快
D．充入N2使压强增大反应速率加快
答案：C
解析：Fe2O3为固体，增加固体的量，浓度未变，反应速率不变，A项错误；温度对任何反应都有影响，B项错误；充入CO后，c（CO）增大，反应速率加快，C项正确；恒容充入N2，虽然压强增大，但并未引起c（CO）的变化，反应速率不变，D项错误。
易错警示：（1）充入非反应气体对化学反应速率的影响：恒温恒容时：充入非反应气体→容器压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。恒温恒压时：充入非反应气体→容器压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
（2）若其他条件不变，改变反应物固体用量，而不改变固体表面积，化学反应速率不变。
5．把在空气中久置的铝片5.0
g投入盛有500
mL
0.5
mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：
（1）反应时间由O→a不产生氢气的原因是_____________________________________，有关的化学方程式为________________________________________。
（2）反应时间由a→c产生氢气的速率逐渐增大的主要原因是______________________。
（3）反应时间从c以后，产生氢气的速率逐渐减小的主要原因是___________________。
答案：（1）硫酸首先与铝片表面的氧化铝反应，不产生氢气
Al2O3＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2O
（2）反应放热使溶液温度升高，反应速率增大
（3）硫酸的浓度减小使反应速率减小
解析：（1）在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气。
（2）a→c段，虽然硫酸的浓度逐渐减小，但是该反应是放出热量的反应，反应进行中溶液温度逐渐升高，温度升高，化学反应速率增大。
（3）反应时间从c以后，硫酸的浓度逐渐减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。
方法规律：研究多种因素对同一化学反应的反应速率都产生影响时，应考虑主要因素对化学反应速率的影响。
6．已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂，为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是（
）
答案：D
解析：当探究温度对化学反应速率的影响时，必须保证其他条件相同的情况下，再改变温度观察反应速率的变化。
方法规律：研究某种因素对同一化学反应的反应速率的影响时，应固定其他条件不变，只改变一种条件研究该条件对化学反应速率的影响。
【学习小结】
第2课时
化学反应的限度
【新知导学】
一、化学平衡的建立及其特征
1．可逆反应
（1）定义：在相同条件下，同时向正、反两个方向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，即达到平衡状态，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2SO2＋O2===2SO3，在一定温度下，将2
mol
SO2（g）和1
mol
O2（g）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，正反应速率最大，原因是反应物浓度最大；逆反应速率为0，原因是生成物浓度为0。
②反应进行中，正反应速率的变化是逐渐减小，原因是反应物浓度逐渐减小；逆反应速率的变化是逐渐增大，原因是生成物浓度逐渐增大。
③反应一段时间（t1）后，正反应速率和逆反应速率的关系是大小相等，反应物的浓度不再改变，生成物的浓度不再改变。
（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：在一定条件下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，反应物和生成物的浓度都不再随时间的延长而发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
（2）化学平衡状态的特征：
4．影响化学反应限度的因素
（1）决定因素：化学反应的限度首先决定于反应物的化学性质。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：化学反应的限度受温度、浓度、压强等条件的影响。改变其中的一个条件，可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。要注意的是，压强只影响有气体物质参与或生成的可逆反应的限度。
【归纳总结】
化学平衡状态的判断方法
（1）v正＝v逆，反应达到平衡状态；
（2）反应过程中，可变量保持不变时，反应达到平衡状态，恒定量不能作为平衡的标志。
举例分析如下：
反应
依据
mA（g）＋nB（g）＝pC（g）＋qD（g）
是否一定平衡
v正＝v逆
①单位时间内消耗了m
mol
A，同时生成了m
mol
A，即v正＝v逆
一定平衡
②单位时间内消耗了n
mol
B，同时消耗了p
mol
C，即v正＝v逆
一定平衡
③v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆
不一定平衡
④单位时间内生成了n
mol
B，同时消耗了q
mol
D，均指v逆
不一定平衡
⑤单位时间内同一物质断裂的化学键与生成的化学键的物质的量相等
一定平衡
各组分的浓度保持不变
①各物质的物质的量或物质的量分数不再变化
一定平衡
②各物质的质量或质量分数不再变化
一定平衡
③各气体的体积分数不再变化
一定平衡
④总体积、总压强、总物质的量不再变化
不一定平衡
⑤含有有色物质的体系，颜色不再变化
一定平衡
压强
①恒温恒容，m＋n≠p＋q时，总压强不再变化
一定平衡
②恒温恒容，m＋n＝p＋q时，总压强不再变化
不一定平衡
温度
其他条件不变，反应体系温度一定时
一定平衡
密度
密度不再变化
不一定平衡
【活学活用】
1．在一定温度下，反应H2（g）＋I2（g）＝2HI（g）达到化学平衡状态的标志是（
）
A．单位时间内生成n
mol
H2，同时就有n
mol
HI生成
B．单位时间内生成n
mol
H2，同时就有n
mol
I2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H—H键断裂的同时，有2个H—I键断裂
答案：D
解析：A项，生成H2是逆反应，生成HI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n
mol
H2的同时应有2n
mol
HI生成；B项，生成H2和生成I2均是逆反应，没有指明正反应速率，不管平衡是否建立，只要反应进行，生成H2和I2的物质的量之比始终为1∶1，反应不一定达到化学平衡；C项，该反应前后气体总物质的量保持不变，其他条件一定时，反应从开始到达到平衡状态，压强一直保持不变，故气体总压强不变时，反应不一定达到平衡状态；D项，断裂H—H键是正反应，断裂H—I键是逆反应，根据化学方程式的计量数关系，断裂1个H—H键的同时，有2个H—I键断裂，其正反应速率等于逆反应速率，反应一定达到化学平衡。
易错警示：用“v正＝v逆”来判断反应是否达到化学平衡状态时，要满足：
（1）既要描述正反应，又要描述逆反应。
（2）根据化学方程式的计量数关系来判断正、逆反应速率是否相等。
2．在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，能说明反应A（s）＋2B（g）
＝C（g）＋D（g）已达到平衡状态的是（
）
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体的总物质的量
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
答案：B
解析：反应中A为固态，反应前后气体的总物质的量不变，故混合气体的压强不变不能说明反应达到平衡，①错误；ρ＝，m总变化，V总不变，故混合气体的密度不变可以说明反应达到平衡，②正确；B的物质的量浓度不变可以说明反应达到平衡，③正确；反应前后气体总物质的量不变，气体总物质的量不变不能说明反应达到平衡，④错误。
规律总结：某一物理量在从开始到平衡的过程是“变化”的，而达平衡后则“不变”，则此物理量是判断平衡状态的标志。
二、化学平衡的移动
1．实验探究温度改变对化学平衡的影响
实验原理
2NO2（g）
＝
N2O4（g）
反应放热
（红棕色）
（无色）
实验内容
将装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的圆底烧瓶分别浸入冷水和热水中
实验现象
浸到冷水中时混合物颜色变浅，浸到热水中时混合物颜色变深
解释与结论
①受热颜色变深，说明NO2浓度增大，即升高温度原平衡被破坏，平衡向逆反应方向移动重新建立新平衡②冷却颜色变浅，说明NO2浓度减小，即降低温度平衡被破坏，平衡向正反应方向移动重新建立新平衡
2．升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。
【归纳总结】
1．化学平衡移动的概念：已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。
（1）化学平衡移动过程可表示为
（2）化学平衡移动的本质是不同程度地改变了v正和v逆，只有条件改变后v正
≠v逆，平衡才发生移动。
（3）若条件改变引起：
①v正>v逆?平衡正向移动；
②v正③v正、v逆同时改变，若v正＝v逆?平衡不移动。
2．影响化学平衡移动的因素有：温度、反应物浓度、压强等。
【活学活用】
3．引起化学平衡移动的根本原因是（
）
A．浓度的改变
B．压强的改变
C．使用了催化剂
D．正、逆反应速率的改变程度不同
答案：D
解析：其他条件一定时，浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变，它们使化学平衡发生移动是通过改变正、逆反应速率来实现的，因此化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率，但它对正、逆反应速率的影响是相同的，即催化剂不能使化学平衡发生移动。
易错警示：1．外界条件改变时，v正、v逆同时改变，不一定能引起平衡移动，外界条件改变，若v正和v逆改变的倍数相同，化学平衡不移动。2．催化剂能同倍数的改变v正和v逆，故催化剂不影响化学平衡状态。
4．下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是（
）
A．反应体系的温度改变
B．反应混合物中各组分的百分含量改变
C．正、逆反应速率改变
D．反应物的转化率改变
答案：C
解析：A项，任何反应的发生都伴随能量的变化，所以，温度改变时，化学平衡一定会发生移动；根据化学平衡的特征，各组分的百分含量不变、反应物转化率不变，可判断B项、D项平衡发生移动；C项，若v正与v逆改变的程度相同，两者仍相等，则平衡不移动。
规律总结：反应物的转化率或反应混合物中各组分的百分含量发生改变，均可作为化学平衡移动的标志。
【学习小结】
11
/
12化学反应的快慢和限度
【教材分析】
（一）知识脉络
在学生认识了化学反应中的物质变化和能量变化的实质后，引入化学反应进行的快慢和限度，使学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角，继续认识化学反应。化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定，但外界条件的改变如：反应物的浓度、反应的温度、反应物间的接触面积、光、波、以及气体反应体系的压强等因素的变化都可影响反应的快慢。催化剂的使用同样会改变化学反应的快慢。在可逆反应中，一定条件下反应只能进行到一定的程度，外界条件的改变会影响到化学平衡的移动，这是反应的限度问题。从分析化学反应的快慢和限度优化工业生产的条件的选择。
（二）知识框架
【教学目标】
（一）知识与技能目标
1．使学生了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。
2．使学生了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动
3．通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。
4．通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍，使学生了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。
（二）过程与方法目标
1．通过引导学生对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析，让他们学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法，半定量实验的研究方法。
2．通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
（三）情感态度与价值观目的
1．通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。
2．通过“认识化学反应的快慢”，“催化剂对化学反应速率的影响”，“温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。
【教学重难点】
（一）知识上重点、难点
化学反应速率及影响因素；化学平衡的建立。
（二）方法上重点、难点
学会对照实验和半定量实验的实验方法，实践－理论－指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。
【教学准备】
（一）学生准备
1．预习
第二节
化学反应的快慢和限度。如何描述化学反应的快慢？哪些条件可以影响化学反应的快慢？如何从实验的角度去分析和探讨？是不是所有的化学反应都进行得很完全？化学平衡是一种什么样的平衡体系？如何优化化工生产的条件？
2．将学生每4－5人编为一组，设计“活动·探究”的实验方案。
（二）教师准备
教学媒体、课件；
【教学方法】
问题推进、分析类比、实验探究
【课时安排】
3课时
【教学过程】
【实验探究】分组实验：镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应
【质疑】1．镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应现象有什么不同？为什么不同？生活或学习过的化学反应中，哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢？
2．实验室制氧气为什么要使用二氧化锰？
【讨论】学生讨论思考上述问题。
【引入新课】从同学们以前所学的化学反应知道，不同的反应有快慢之分，而有些反应需要加热或使用催化剂，这是为什么呢？这就是我们今天要学习的从一个全新的角度去认识化学反应－化学反应的快慢和限度。
【点评】密切结合学生已有的化学反应知识，从“问题”直接引入新课题，使将要学习的内容一目了然，从实验探究入手创设学生积极探究学习的氛围。
【板书】第3节
化学反应的快慢和限度
【阅读并质疑】阅读教材56页“联想·质疑”，如何认识化学反应的快慢？如何表示化学反应的快慢？催化剂在化学反应中有什么作用？
【过渡】在硫酸的工业生产中，二氧化硫氧化生产成三氧化硫要选择一定的温度、催化剂是为了有利于三氧化硫的生成。说明条件的不同对化学反应有影响，它们是如何影响的呢？
【板书】一、化学反应的快慢
【媒体显示】“认识化学反应的快慢”的实验设计：
【思考、讨论并质疑】从所给试剂分析能发生哪些化学反应？为什么三种金属的表面积要大致相同？你如何设计实验？如何探讨化学反应快慢与外界因素的关系？
【学生设计】学生讨论、分析所给物质的浓度、状态，设计实验方案
（1）铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验
（2）镁条、铁片分别与同浓度的盐酸的实验
（3）铁片分别与不同浓度的盐酸反应的实验
（4）铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验
（5）块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验
（6）块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验
【质疑】通过什么现象了解化学反应的快慢？如何表示化学反应的快慢？
【阐述】化学反应进行时可以通过观察气泡逸出的快慢、固体物质的消失或产生的快慢、颜色改变的快慢来判断化学反应的快慢。通常用化学反应速率来描述化学反应的快慢。
【板书】
1．化学反应速率
用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
时间：（如每秒、每分、每小时）
计算公式为＝△C/△t
反应速率的单位：mol/（L?s
）
mol/（L?min）
mol/（L?h）
【思考】如何认识反应速率？
1．某一反应物的浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6摩尔/升，求该反应的反应速率。
2．在一定条件下N2
+
3H2
2NH3的反应中，起始C（N2）为2
mol/L，C（H2）为5
mol/L，反应到2分钟时，测得C（NH3）为0.4
mol/L，（1）分别用N2、H2、NH3表示反应速率。（2）反应到2分钟时C（N2）为_________，C（H2）_________。
【点评】简单的计算有利于学生对反应速率的认识和理解。
【小结】（1）现表示的化学反应速率是平均速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须注明物质。
（2）起始浓度不一定按比例，但是转化浓度一定按比例。
（3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
2A（g）+
3B（g）C（g）+
4D（g）
ν（A）:ν（B）:ν（C）:ν（D）=2：3：1：4
2、影响化学反应速率的因素
【质疑】化学反应的快慢主要取决什么？
化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定。
【质疑】一个实验的结果会受到哪些外界因素的影响？它们是如何影响的？
从几组实验可知比较一个实验的结果会受到多方面因素的影响，如温度、浓度、表面积等。
【结论1】增加反应物的浓度，反应速率加快；
【结论2】升高温度，反应速率加快；通常情况下温度每升高100C，化学反应速率将增大到原来的2－4倍。
【质疑】是否只有对吸热反应升高温度才能加快反应速率？请你举例说明。
不论是吸热反应还是放热反应升高温度都能加快反应速率。如木炭的燃烧。
【结论3】增大反应物间的接触面积，反应速率加快；
【质疑】催化剂是如何影响化学反应速率的？
在2H2O2＝2H2O
+
O2↑的反应中，有二氧化锰、氯化铁或过氧化氢酶做催化剂。
【结论4】催化剂能改变化学反应的速率。
【阅读思考】阅读教材58－59页，了解催化剂在工业生产中的重要应用。生活中的催化剂你知道有哪些？
【资料介绍】海鲜是一种含有嘌呤和苷酸两种成分的食物，而啤酒中则富含分解这两种成分的重要催化剂——维生素Ｂ1。如果吃海鲜时饮啤酒，会促使有害物质在体内的结合，增加人体血液中的尿酸含量，从而形成难排的尿路结石。如果自身代谢有问题，吃海鲜的时候喝啤酒容易导致血尿酸水平急剧升高，诱发痛风，以致出现痛风性肾病、痛风性关节炎等。
【质疑】对气体物质参加的反应，压强的改变对反应速率有影响吗？如何理解？
【阐述】一定温度一定物质的量的气体，压强越大体积越小。所以加压使体积减小，浓度增大，故加压能加快反应速率。
【结论5】对气体物质参加的反应，增大压强能加快反应速率。
【板书小结】影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂，还有压强（对有气体物质的反应）、光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。
通常浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快；压强越大，反应速率越快（对有气体物质的反应，为什么？）；催化剂能改变化学反应速率。
【思考练习】
1、在铝和硫酸的反应中可以通过什么现象说明反应的快慢？可以通过改变哪些条件说明外界因素对反应速率的影响？
2、下列措施肯定能使化学反应速率增大的是（
）
A．增大反应物的量
B．增大压强
C．升高温度
D．使用催化剂
【质疑】在学习二氧化硫的性质时有两个重要的反应，体现二氧化硫的还原性和氧化性：
2SO2
+
O22SO3，SO2
+
2H2S
=
3S
+
2H2O。为什么一个式子用“”，一个式子用“＝”号？说明什么？
有些化学反应不能进行完全，即反应物不能完全转化为生成物。这与化学反应的限度有关。
【板书】二、化学反应的限度
【阐述】在2SO2
+
O22SO3反应中二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气。
【板书】1．可逆反应
在同一条件下，能同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应
【注意】同一条件，同时进行；反应物不能完全转化为生成物。
【质疑】氢气和氧气在一定条件下能反应生成水，水在一定条件下又能分解为氢气和氧气，水的分解反应是可逆反应吗？还有哪些反应是可逆反应？
【质疑、讨论】常温下，在100g水中加入100g氯化钠固体，能否溶解完全（氯化钠的溶解度小于100g）？在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解？
【阐述】常温下，在100g水中溶解的氯化钠是一定的。一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠的固体，固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出，但溶液中溶质的质量并没有变化，只是溶解的速率与结晶的速率相同，而达到溶解结晶平衡。平衡时溶解和结晶的过程并没有停止，这是一个动态平衡。
【质疑、探讨】一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等？
请在下图中画出反应A（g）+B（g）C（g）+
D（g）的反应速率和反应时间的关系图。
【阐述】由图可知一定条件下，从反应物开始建立的可逆反应，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，一段时间后，正、逆反应速率相等，反应速率不再随时间的变化而变化，反应达到平衡。从逆反应开始也可以吗？
【点评】从已学过的溶解结晶平衡认识平衡的特点，从数学的模式，采用直观的图示认识平衡，帮助学生建立化学平衡的概念。使抽象的概念学习变得直观、易懂。
【板书】2．化学平衡
化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的质量分数保持不变的状态。
【质疑】化学平衡的特征是什么？为什么说化学平衡是动态平衡？
动：V正=V逆≠0，动态平衡
定：外界条件一定，各组成的百分含量一定（不是相等）
变：外界条件改变，平衡被破坏、发生移动而建立新的平衡
【质疑】化学平衡随条件的变化而变化，哪些条件对化学平衡有影响？
【观察·思考】温度对NO2与N2O4反应平衡状态是如何影响的？为什么条件的改变平衡状态被破坏？
【阐述】在2NO2N2O4的反应中，已知生成N2O4的反应是放热反应，当温度升高时，气体颜色变深，说明NO2的浓度增大，升高温度有利于NO2的生成。温度的改变使正、逆反应速率不等，原平衡被破坏，可见化学平衡是在一定条件下建立的，同一可逆反应条件不同平衡状态不同，即化学平衡发生移动。
化学平衡移动：化学平衡只有在一定的条件下才能保持平衡。如果一个可逆反应达到平衡状态以后，反应条件（如浓度、压强、温度等）改变了，平衡混合物里各组成物的质量分数也就随之改变而达到新的平衡状态，这叫化学平衡的移动。
平衡状态
不平衡状态
新平衡状态
V正=V逆
V正≠V逆
V’正=V’逆
化
学
平
衡
移
动
【实验探究】补充浓度、压强对化学平衡移动的影响
浓度对Fe3＋与SCN－反应平衡状态的影响
0。01
mol
/
L
FeCl3和0.01
mol
/
LKSCN等体积混合
Fe3＋
＋
3SCN－Fe（SCN）3
加1mol
/
L
FeCl3
红色加深
加1mol
/
L
KSCN
红色加深
对比
压强对NO2与N2O4反应平衡状态的影响
增大压强反应混合物的颜色先变深后变浅，但比原平衡混合物的颜色要深，平衡向生成N2O4的方向移动；
减小压强反应混合物的颜色先变浅后变深，但比原平衡混合物的颜色要浅，平衡向生成NO2的方向移动。
如何解释上述颜色的变化？
【讨论】催化剂对化学平衡移动有影响吗？为什么？
【板书、结论】化学平衡移动受到反应物的浓度、压强、温度等因素的影响。
浓度：在其它条件不变时，增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向正反应方向移动
压强：在其它条件不变时，增大（或减小）压强，平衡向气体体积缩小（或扩大）的方向移动
温度：在其它条件不变时，升高（或降低）温度，平衡向吸热（或放热）方向移动
催化剂：对化学平衡移动无影响
【概述】通过本节的学习，我们从一个全新的角度去认识化学反应，即反应的快慢和反应的限度。一个反应的快慢和限度与反应物的性质有关，但外界条件的变化对反应的快慢和限度会产生影响，因此研究一个反应我们应选择有利的反应条件。如硫酸工业的反应条件的选择，合成氨工业的反应条件的选择。
你如何认识硫酸工业的反应条件的选择？2SO2
+
O2
2SO3
【思考讨论】
1．下列有关化学平衡状态的描述正确的是
1）化学平衡状态就是正逆反应速率相等，且均等于零，反应停止了的状态。
2）对于反应3Fe（S）+4H2O（g）Fe3O4（S）+4H2（g）
①当压强不变时，反应达到平衡。
②当气体水的浓度不变时，反应达到平衡。
③当Fe3O4的质量不变时，反应达到平衡到达。
2．下列叙述中可以说明反应2HIH2
+
I2（g）已达平衡状态的是
①单位时间内生成n
mol
H2的同时生成n
mol
HI
②一个
H—H
键断裂的同时有两个
H—I
键断裂
③百分组成
HI
%
=
I2
%
④反应速率
VH2
=
VI2
=
1/2VHI
时
⑤[HI]
∶[H2]∶[I2]
=
2∶1∶1
时
⑥
V（HI）分解=
V（HI）生成
⑦压强不变
⑧
C（HI）=
2
C（I2）
3．在容积不变密闭容器中，对于合成氨反应是否达到平衡的标志是
1）V（N2）∶V（H2）=
1∶3
2）V（N2）∶V（NH3）=
1∶2
3）V（NH3）=
2
V（N2）
4）V（NH3）分解=
V（NH3）合成
5）C（NH3）=
2
C（N2）
6）压强不变
7）每消耗
n
mol
N2的同时生成
2n
mol
NH3
8）密度不变
9）混合气体中氮气的体积百分含量不变
【思考讨论】2、3两题有什么不同？判断化学平衡建立的标志是什么？
根据什么可以判断在一定条件下，一个任意反应：mA＋nBpC＋qD是否达到化学平衡？
【点评】通过思考讨论使学生学会从特殊到一般的认识事物的思维方法。
【小结】判断化学反应达到平衡的标志
1）V（正）=V（逆）
①正逆反应的描述：同一物质消耗和生成，反应物和生成物消耗或生成
②速率相等：同一物质速率的数值相等，不同物质速率的数值与系数成正比即相等
2）混合气体中各组分的体积百分含量不变（或某物质的物质的量不变）
3）反应前后气体的体积不等时，压强不变或平均分子量不变或密度不变
4）同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量等，体系中含有色物质时，颜色不
随时间的变化而变化
若以化学键或浓度表示，则必须对应反应物和生成物且要按反应方程式系数关系成比例
【概括·整合】
1．填写下表，总结影响化学反应速率的因素
条件
条件改变对化学反应速率的影响
浓度
压强
温度
催化剂
2．什么是化学平衡？它具有哪些特点？与溶解结晶平衡有什么相同的方面？
3．你可以从哪几个方面去认识一个化学反应？
【本节练习】
1．反应A
+
3B
=
2C
+
2D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①V（A）=0.15mol/（L·s）
②V（B）=0.6mol/（L．s）
③V（C）=0.4mol/（L·s）
④V（D）=0.45mol/（L．s）
该反应进行的快慢顺序为________________．
提示：以同一物质为标准,将其他物质表示的反应速率换算为用该物质表示的速率，并比较。
2．在一定温度下，可逆反应A（g）
+
3B（g）2C（g）达到平衡的标志是（
）
A．C生成的速率与C分解的速率相等
B．A，B，C的浓度不再变化
C．单位时间生成n
mol
A，同时生成3n
mol
B
D．A、B、C、的分子数之比为1∶3∶2
3．已知合成氨反应的浓度数据如下：
N2+3H22NH3
起始浓度mol/L
1.0
3.0
0
2秒末浓度mol/L
0.6
1.8
0.8
当用氨气浓度的增加来表示该化学反应速率时，其速率为（
）
A．0.2
mol/（L·s）
B．0.4
mol/（L·s）
C．0.6
mol/（L·s）
D．0.8
mol/（L·s）
4．关于化学反应速率的说法正确的是（
）
A．化学反应速率可表示可逆反应进行的程度
B．化学反应速率是指一定时间内，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．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显
D．根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢
5．下列说法正确的是（
）
A．参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素
B．光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
C．决定化学反应速率的主要因素是浓度
D．不管什么反应，增大浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率
6．将0．1
mol/L稀硫酸以相同体积与下列处于不同条件下的硫代硫酸钠溶液等体积混合，其中出现浑浊最快的是（
）
A．10℃、0.1
mol/L
B．10℃、0.05
mol/L
C．20℃、0.05
mol/L
D．20℃、0.1
mol/L
7．在N2+3H22NH3反应中，使用催化剂的理由是（
）
A．使平衡向正方向移动
B．没有催化剂该反应不能发生
C．使化学反应速率增大
D．抑制逆反应的发生
8．能确认发生化学平衡移动的是（
）
A．化学反应速率发生了变化
B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强
C．由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D．可逆反应达到平衡后，使用催化剂
9．2NO2N2O4正方向放热，把烧瓶置于1000C沸水中，下列哪几项性质不会改变①颜色，②平均分子量，③质量，④压力。
A．①③
B．②④
C．④
D．③
10．对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是（
）
A．提高反应物的平衡转化率
B．改变平衡混合物的组成
C．以同样程度改变正逆反应的速率
D．增大正反应速率，减小逆反应速率
11、对于反应2SO2
+
O22SO3
正反应放热
①增加O2的浓度，平衡（
）移动，SO2的浓度（
），SO3的浓度（
）。
②增大压强，平衡（
）移动，
SO2的浓度（
）物质的量（
），
SO3的浓度（
）物质的量（
）。
③升高温度，平衡（
）移动，SO2的浓度（
），SO3的浓度（
）。
12．请画出2SO2+O22SO3反应中SO3的浓度在有催化剂和无催化剂情况下随反应时间的变化图。
11
/
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化学反应的快慢和限度
第1课时 化学反应的快慢
一、化学反应速率
【做一做】向体积为2
L的密闭容器中通入10
mol
SO2、
10
mol
O2，发生反应2SO2+O2
2SO3。反应5
min
时测得SO2的物质的量为6
mol。
△
催化剂
请完成下表中相关空格。
物质
SO2
O2
SO3
起始浓度（mol·L-1）
__
__
__
变化浓度Δc（mol·L-1）
__
__
__
5
min时浓度（mol·L-1）
__
__
__
5
min内的化学反应速率
（mol·L-1·min-1）
____
____
____
化学反应速率之比
________
5
5
0
2
1
2
3
4
2
0.4
0.2
0.4
2∶1∶2
二、影响化学反应速率的因素
影响因素
变化规律
内因
_________________
越活泼，反应越快
反应物本身的性质
外因
温度
升高温度，反应_____
反应物浓度
增大浓度，反应_____
催化剂
使用催化剂，改变反
应速率
压强（气体反应物）
增大压强，反应_____
固体接触面积
接触面积越大，反应
_____
加快
加快
加快
越快
【想一想】在下列事实中，各是什么因素影响了化学反应速率。
（1）集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸；
（2）黄铁矿煅烧时要粉碎成矿粒；
（3）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2，则很快产生气体；
（4）同浓度、同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢；
（5）同样大小的石灰石分别与0.1
mol·L-1盐酸和
1
mol·L-1盐酸反应，速率不同。
提示：
（1）光
（2）反应物的接触面积
（3）催化剂
（4）反应物本身的性质
（5）反应物的浓度
三、调控化学反应速率的意义
【情境·思考】
食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成的物质或者天然物质。例如油脂抗氧化剂就是一种常见的食品添加剂。
请分析油脂抗氧化剂是如何利用了化学反应速率的原理。
提示：食品中添加抗氧化剂，目的是减慢食品的变质速率，与反应速率有关。
知识点一 化学反应速率的计算及大小比较
【重点释疑】
1.化学反应速率的计算
（1）定义式法：v（A）=
（2）关系式法：对于化学反应：
aA（g）+bB（g）====cC（g）+dD（g），满足如下关系：
v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=a∶b∶c∶d。
上述关系可总结为化学反应速率数值之比=化学计量数之比。
2.化学反应速率的大小比较
（1）归一法：①统一单位：若单位不统一，则要换算成相同的单位；②换算：若为不同物质表示的反应速率，则要换算成同一物质来表示反应速率；③比较：比较数值的大小，数值越大，反应速率越快。
（2）比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值，如aA（g）+bB（g）====cC（g）+dD（g），
比较
若
则说明用A表示的化学反应
速率大于用B表示的化学反应速率。
【知识拓展】“三段式”计算化学反应速率
（1）计算模式
设a
mol·L-1、b
mol·L-1分别为A、B两种物质的起始浓度，mx
mol·L-1为反应物A的转化浓度，nx
mol·L-1为B的转化浓度，则：
mA（g）+
nB（g）
pC（g）+
qD（g）
起始浓度（mol·L-1）
a b 0
0
转化浓度（mol·L-1）
mx
nx
px qx
终态浓度（mol·L-1）a-mx b-nx
px
qx
（2）基本步骤
①确定反应物或生成物的起始加入量；
②确定反应过程中各物质的变化量；
③确定反应进行至某时刻时各物质的量；
④依据题干中的条件建立等式关系进行解答；
⑤应用比例关系解答：化学反应速率之比=浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。
【思考·讨论】
（1）若以mol·L-1·min-1为化学反应速率的单位，能用固体来表示某一反应的反应速率吗？
提示：不能。固体或纯液体的浓度视为常数，Δc=0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。
（2）反应速率是该化学反应在某一时刻的瞬时速率吗？
提示：不是。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。
【案例示范】
【典例】（2019·日照高一检测）（1）在反应A（g）+3B（g）====2C（g）中，若以物质A表示该反应的化学反应速率为0.2
mol·L-1·min-1，则以物质B表示此反应的化学反应速率为________mol·L-1·min-1。?
（2）在2
L的密闭容器中，充入2
mol
N2和3
mol
H2，在一定条件下发生反应，3
s后测得N2的物质的量为1.9
mol，则以H2的浓度变化表示的反应速率为________。
（3）将10
mol
A和5
mol
B放入容积为10
L的密闭容器中，某温度下发生反应：3A（g）+B（g）====2C（g），在最初2
s内，消耗A的平均速率为0.06
mol·L-1·s-1，则在
2
s
时，容器中有________mol
A，此时C的物质的量浓度为________。?
（4）反应：3A（g）+B（g）====2C（g）+2D（g），在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为
①v（A）=0.6
mol·L-1·min-1
②v（B）=0.45
mol·L-1·min-1
③v（C）=0.015
mol·L-1·min-1
④v（D）=0.45
mol·L-1·min-1，则此反应在不同条件下进行最快的是________。?
A.②③
B.①③
C.②④
D.②
【思维建模】计算化学反应速率的一般思路为
【解析】（1）根据化学方程式中的计量数关系：
v（B）=3v（A）=3×0.2
mol·L-1·min-1=0.6
mol·L-1·
min-1。
（2）解法一：3
s内消耗的N2的物质的量为2
mol-
1.9
mol=0.1
mol，根据化学方程式N2+3H2
2NH3，
可以计算出3
s内消耗的H2的物质的量为0.3
mol，根据
化学反应速率的计算公式，v（H2）=
=0.05
mol·
L-1·s-1。
解法二：先计算出用N2表示的化学反应速率：v（N2）=
再根据化学方程式的计量
数关系，计算出用H2表示的化学反应速率：v（H2）=3v（N2）=0.05
mol·L-1·s-1。
（3）3A（g）+B（g）====2C（g）
起始浓度/mol·L-1
1.0
0.5
0
转化浓度/mol·L-1
0.12
0.04
0.08
2
s时浓度/mol·L-1
0.88
0.46
0.08
则2
s时，n（A）=0.88
mol·L-1×10
L=8.8
mol，
c（C）=0.08
mol·L-1。
（4）化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计
量数之比，即v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）=3∶1∶2∶2，则
用A表示的化学反应速率分别为①中v（A）=0.6
mol·
L-1·min-1；②中v（A）=3v（B）=0.45
mol·L-1·min-1
×3=1.35
mol·L-1·min-1；③中v（A）=
v（C）=
×0.015
mol·L-1·min-1=0.022
5
mol·L-1·min-1；
④中v（A）=
v（D）=
×0.45
mol·L-1·min-1=
0.675
mol·L-1·min-1，所以在不同条件下，进行最快
的是②。
答案：（1）0.6 （2）0.05
mol·L-1·s-1
（3）8.8 0.08
mol·L-1 （4）D
【方法规律】反应速率大小比较的两种方法
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化：
（1）方法一：换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
（2）方法二：比较化学反应速率与化学计量数的比值。
如反应aA（g）+bB（g）====cC（g），要比较v（A）与v（B）的相对大小，即比较
的相对大小，
若
则用v（A）表示的反应速率比用v（B）表示的反应速率大。
【迁移·应用】
1.（2019·菏泽高一检测）在1
L的密闭容器中，发生反
应4A（s）+3B（g）
2C（g）+D（g），经2
min后B的浓度减
少0.6
mol·L-1。对此反应速率的正确表示是（
）
A.用A表示的反应速率是0.4
mol·L-1·min-1
B.用B、C、D分别表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C.在第2
min末的反应速率用B表示是0.3
mol·L-1·
min-1
D.在这2
min内用B表示的速率的值逐渐减小，用C表示的速率的值逐渐增大
【解析】选B。A为固体，一般不用固体表示反应速率，A项错误；同一反应中，用不同物质表示的速率与方程式中各物质的化学计量数成正比，B项正确；反应速率为平均值，并非2
min末的速率，C项错误；同一时间段内，用反应物、生成物表示的速率的意义是相同的，变化趋势也是一样的，D项错误。
2.在N2+3H2
2NH3的反应中，经过一段时间
后，NH3的浓度增加了0.6
mol·L-1，在此时间内用NH3表示的反应速率为0.3
mol·L-1·s-1。则此段时间是（
）A.1
s
B.2
s
C.0.44
s
D.1.33
s
【解析】选B。
【补偿训练】
氨分解反应在容积为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，则用氨气表示该反应的速率为（
）
A.0.32
mol·L-1·s-1
B.0.16
mol·L-1·s-1
C.1.6
mol·L-1·s-1
D.0.8
mol·L-1·s-1
【解析】选B。v（NH3）=
=0.16
mol·
L-1·s-1。
【素养提升】
医学上把未满月（出生28天内）新生儿的黄疸，称之为新生儿黄疸，新生儿黄疸是指新生儿时期，由于胆红素代谢异常，引起血清中胆红素浓度升高，而出现以皮肤、黏膜、巩膜及其他组织被染成黄色为特征的病症，是新生儿中最常见的临床问题。科学家为探究胆红素的作用机理，在特定条件下用一定波长的光照射胆红素，发现其能发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，试计算反应4～8
min的平均反应速率和推测第16
min反应物的浓度。
提示：由图可知，4～8
min期间，反应物浓度变化为（20-10）μ
mol·L-1=10μ
mol·L-1，所以4～8
min期间，反应速率为
=2.5μ
mol·L-1·min-1。由图可知，0～4
min期间，反应物浓度变化为（40-20）μ
mol·
L-1=20μ
mol·L-1，4～8
min期间，反应物浓度变化为
（20-10）μ
mol·L-1=10μ
mol·L-1，可知，每隔4分钟，浓度变化量降为原来的一半。所以8～12
min浓度变化为5μ
mol·L-1，12～16
min浓度变化为2.5μ
mol·
L-1。所以16
min时浓度为10μ
mol·L-1-5μ
mol·
L-1-2.5μ
mol·L-1=2.5μ
mol·L-1。
知识点二 外界条件对化学反应速率的影响
【重点释疑】
1.浓度
（1）只适用于气体参加或在溶液中进行的化学反应。
（2）在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。
2.温度
（1）对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。
（2）不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。
3.压强
（1）压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。
（2）由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。
（3）改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。
如恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大，各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。
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。
5.固体接触面积
化学反应速率与固体颗粒的大小有关，颗粒越小，表面积越大，化学反应速率越快。
【知识拓展】压强对反应速率影响的理解
改变气体的压强，实质上是改变气体物质的浓度，从而达到改变（增大或减小）化学反应速率的目的。
常见的有下列几种情况：
（1）恒温时：增大压强
体积缩小
浓度增大
反应速率加快。
（2）恒容时：①充入气体反应物
总压增大
浓
度增大
反应速率加快。
②充入“惰性气体”
总压增大（各分压不变）
浓度不变
反应速率不变。（“惰性气体”是指不
参与该反应的气体，并不是专指稀有气体）
（3）恒压时：充入“惰性气体”
体积增大
浓度减小
反应速率减慢。
总之，在其他条件一定时，改变压强，若引起浓度改变，
则化学反应速率改变。另外，由于压强的变化对固体、
液体的体积影响很小，因而对它们浓度改变的影响也很
小，可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。
【思考·讨论】
（1）增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率吗？为什么？
提示：不一定，固态和纯液态反应物的浓度是一个常数，增加固态和纯液态物质的用量，化学反应速率不变。
（2）升高温度，吸热反应和放热反应的速率都加快吗？
提示：都加快。升高温度，分子运动加快，单位时间内有效碰撞次数增多，反应速率必然加快。
（3）改变压强后，化学反应速率一定变化吗？
提示：不一定，改变压强，对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。当压强改变，但对物质的浓度无影响时，化学反应速率不变。如恒容密闭容器中通入“惰性气体”时，化学反应速率不变。
【案例示范】
【典例】（2019·兰州高一检测）用酸性KMnO4和
H2C2O4（草酸）反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2
+5H2C2O4+6H+====2Mn2++10CO2↑+8H2O。
一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究
某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下
（KMnO4溶液已酸化）：
实验
序号
A溶液
B溶液
①
20
mL
0.1
mol·L-1
H2C2O4溶液
30
mL
0.01
mol·L-1
KMnO4溶液
②
20
mL
0.2
mol·L-1
H2C2O4溶液
30
mL
0.01
mol·L-1
KMnO4溶液
（1）该实验探究的是什么因素对化学反应速率的影响？
如图一，相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是
什么？
（2）若实验①在2
min末收集了4.48
mL
CO2（标准状况
下），则在2
min末，c（
）为多少？
（3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定什么量来比较化学反应速率？
（4）小组同学发现反应速率总是如图二，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是哪些？
【解题指南】解答本题需要注意以下两点：
（1）温度、浓度、压强、催化剂以及接触面积都影响化学反应速率；
（2）可以用三段式求算化学反应速率及反应后的浓度。
【解析】（1）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，相同时间内所得CO2的体积大；
（2）CO2的物质的量为n（CO2）=
=0.000
2
mol，根据2
+5H2C2O4+6H+====2Mn2++10CO2↑+8H2O，
所以反应的
的物质的量为n（
）=
n（CO2）=
×0.000
2
mol=0.000
04
mol，剩余的
的物
质的量为n（
）=30×10-3
L×0.01
mol·L-1-0.000
04
mol=0.000
26
mol，其物质的量浓度为
c（
）=
=0.005
2
mol·L-1；
（3）因实验中H2C2O4过量，故可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需时间来比较化学反应速率；
（4）①该反应放热；②催化剂能加快化学反应速率，产物Mn2+是反应的催化剂。
答案：（1）浓度 ②>① （2）0.005
2
mol·L-1
（3）KMnO4溶液完全褪色所需时间（或产生相同体积气体所需时间）。
（4）①该反应放热；②催化剂能加快化学反应速率，产物Mn2+是反应的催化剂。
【规律方法】化学反应速率大小的分析判断
（1）在内因不相同的情况下（即反应物不相同），只能根据反应事实及实验现象定性分析反应的快慢。
（2）在内因相同的情况下（即反应物相同），可根据外界条件对反应速率的影响来定量判断反应速率的大小。
【迁移·应用】
1.一定条件下，分别对反应C（s）+CO2（g）
2CO（g）进行如下操作（只改变条件）：①升高反应体系的温度；
②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减少
体系中CO的量。上述措施中一定能使反应速率显著变
大的是（
）
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.①③
【解析】选D。①升高反应体系的温度，反应速率显著增大，正确；②C为固体，增加反应物C的用量，反应速率不变，错误；③缩小反应体系的体积，CO2、CO的浓度增大，反应速率增大，正确；④减少体系中生成物CO的量，反应速率不可能增大，错误，选D。
2.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4====Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。下列各组实验中最先出现浑浊的是（
）
实验
反应温
度/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/（mol·
L-1）
V/mL
c/（mol·
L-1）
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
【解析】选D。升高温度，增大反应物的浓度就能提高化学反应速率，即最先出现浑浊，故选D。
【素养提升】
在用煤炭或者木柴生火时，我们通常用鼓风机或扇子扇火使炉火更旺，而且如果向炉膛内加入少量的碎煤或碎木屑同样会使炉火更旺。
请解释为什么会有上述现象发生。
提示：向炉膛内鼓入空气，会使氧气的浓度增大，从而加快燃料的燃烧；向炉膛内加入碎的燃料，会使燃料的接触面积增大，从而加快燃烧的速率。
【课堂回眸】
第2课时
化学反应的限度
一、可逆反应
1.含义：在相同条件下，能同时向_______两个方向进行的反应。
2.表示：用“______”连接反应物和生成物。
正、反
3.特点
【情境·思考】
氨气和氯化氢气体常温下就能反应生成氯化铵固体，氯化铵固体在加热的条件下也能生成氨气和氯化氢气体，二者是不是可逆反应？为什么？
提示：不是。因为二者反应的条件不同。
二、化学平衡状态
1.含义：在一定条件下_________进行到一定程度时，
反应物和生成物的_____不再随时间的延长而发生变
化，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。
可逆反应
浓度
相等
2.化学平衡状态的建立（正向建立平衡）
过程
反应物、生成物浓度
正、逆反应速率
反应
开始
反应物浓度_____，生成物浓度_____
v（正）_____，v（逆）为
零，v（正）__v（逆）
反应
过程中
反应物浓度逐渐_____，
生成物浓度逐渐_____
v（正）逐渐_____，
v（逆）逐渐_____
反应
平衡
反应物浓度和生成物浓
度均_____
v（正）__v（逆）
最大
最小
最大
>
减小
增大
减小
增大
不变
=
3.图示
4.特征
【巧判断】
（1）化学平衡状态时各物质的浓度相等。（
）
提示：×。化学平衡状态时各物质的浓度不变而不是相等。
（2）化学反应达到平衡时，各物质的反应速率均相等。（
）
提示：×。化学反应达到平衡时，各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。
（3）化学反应的限度与时间的长短无关。（
）
提示：√。化学反应达到一定的限度后，如果条件不变，化学反应的限度不变。
三、化学平衡移动
1.探究温度对化学平衡的影响
实验
原理
2NO2（g）
N2O4（g） 反应放热
（红棕色）
（无色）
实验
步骤
实验
现象
热水中混合气体颜色较常温下的___，
冰水中混合气体颜色较常温下的___
实验
结论
混合气体受热颜色变___，说明NO2浓度
_____，即平衡向_________方向移动；混合气体被冷却颜色变___，说明NO2浓度_____，即平衡向_________方向移动
深
浅
深
增大
吸热反应
浅
减小
放热反应
2.化学平衡移动
已达化学平衡的可逆反应中，当条件改变时，原来的化学平衡被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡的过程。
3.影响化学平衡的因素
（1）温度：气体条件不变时，升高温度，平衡向_____反应的方向移动；降低温度，平衡向_____反应的方向移动。
（2）其他因素：除温度外，___________、_____（有气体参加的可逆反应）等外界条件的改变也可以使化学平衡发生移动。
吸热
放热
反应物浓度
压强
【情境·思考】
可乐和雪碧中都溶解了二氧化碳，当打开可乐或雪碧时，会看到有大量气泡产生，为什么？
提示：可乐中溶解有二氧化碳气体，二氧化碳与水反应
的方程式为CO2+H2O
H2CO3
，打开瓶塞，压强减小，
平衡向生成二氧化碳的方向移动，因此有大量气体冒出。
【巧判断】
（1）往平衡体系FeCl3+3KSCN
Fe（SCN）3+3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜色变浅。（
）
提示：×。可逆反应的离子方程式为Fe3++3SCN-
Fe（SCN）3，钾离子和氯离子的浓度变化与平衡体系没有关系，所以平衡不移动，溶液颜色也不变浅。
（2）化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大。（
）
提示：√。如A和B反应，增加反应物A的浓度，A的转化率要降低，B的转化率增大。
（3）化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动。
（
）
提示：×。化学平衡发生移动，说明v正不再等于v逆，速率一定发生变化，但如果速率发生变化，如果v正与v逆仍然相等，平衡并不移动。
知识点一 化学平衡状态的判断
【重点释疑】
1.直接标志
（1）v（正）=v（逆）
①同一种物质的生成速率等于消耗速率
②在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比
③在化学方程式两边的不同物质的生成（或消耗）速率之比等于化学计量数之比
（2）各组分的浓度保持一定
①各组分的浓度不随时间的改变而改变
②各组分的质量分数、物质的量分数、体积分数不随时间的改变而改变
2.间接标志
（1）恒温恒容反应体系中的总压强不随时间的改变而变化（适用于反应前后气体体积不等的反应）。
（2）恒温恒压条件下，混合气体的密度不随时间的改变而变化（适用于反应前后气体体积不等且无固体、液体参与或生成的反应）。
（3）对于反应混合物中存在有颜色变化的物质的可逆反应，若体系中颜色不再改变，则反应达到平衡状态。
（4）全是气体参加的反应前后化学计量数改变的可逆反应，平均相对分子质量保持不变。
（5）对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。
【方法规律】判断化学平衡状态的两个标志
（1）“动态标志”即“速率标志”，指的是当用同种物质表示时，只要符合v（正）=v（逆），或者说在相同的时间内，某物质的生成量=某物质的消耗量；当用不同的物质表示时，要注意表明不同方向的反应速率，即正逆两个方向；再就是根据某物质的反应速率和化学计量数，求算出另外一种物质的反应速率，只要满足同种物质的v（正）=v（逆）即可。
（2）“静态标志”指的是反应体系中，各物质物质的量浓度、质量分数等不变，而不是各物质的浓度相等或分子数满足一定的关系，这一点极具迷惑性。
【思考·讨论】
（1）在密闭容器中进行反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g），当SO2、O2、SO3的浓度之比为2∶1∶2时，能否说明该反应达到化学平衡状态？
提示：不能，因为不能说明各组分的浓度一定不变。也
不能说明该反应的正、逆反应速率相等。
△
催化剂
（2）对于在容积固定的密闭容器中进行的反应：2SO2+O2
2SO3，当压强恒定时，一定达到平衡吗？密度一定时呢？
提示：压强恒定时，反应一定达到平衡，因为压强恒定，说明各气体的物质的量恒定；但密度恒定时，不一定达到平衡，因为气体的总质量守恒，容积不变，密度在任何时刻都不变。
△
催化剂
（3）对于在容积固定的密闭容器中进行的反应：H2+I2
2HI，当压强恒定时，一定达到平衡吗？密度或混
合气体平均相对分子质量一定时呢？
提示：均不一定，因为该反应在反应前后气体的物质的
量不变，所以压强、密度、混合气体平均相对分子质量
均不变。
【案例示范】
【典例】（2019·福州高一检测）一定条件下，可逆反应N2+3H2
2NH3达到化学平衡状态，下列说法一定正确的是（
）
A.每1
mol
N≡N断裂的同时有2
mol
N—H生成
B.N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
C.N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1∶2
D.气体体积为初始体积的
【思维建模】解答判断平衡状态问题的思维流程如下：
【解析】选C。反应速率之比是相应的物质化学计量数之比，根据方程式可知，每1
mol
N≡N断裂的同时有6
mol
N—H生成，A不正确；平衡时物质的浓度不再发生变化，但各物质的浓度之间不一定相等或满足某种关系，B不正确；达到平衡状态时正逆反应速率相等，则N2减少的速率和NH3减少的速率之比为1∶2，C正确；不知道转化率，则不能确定气体体积和初始体积的关系，D不正确。
【母题追问】（1）如果在恒温恒压条件下反应的压强不变，是否能判断反应达到平衡？
提示：不能。恒压说明压强是个恒量，所以不能说明反应达到平衡。
（2）不管任何条件，如果氨气的浓度不再发生变化，是否能说明反应达到平衡？
提示：能。浓度不变说明反应达到一定限度，说明反应达到平衡。
【规律方法】化学平衡状态判断的依据
【迁移·应用】
1.（2019·莱芜高一检测）下列说法可充分说明反应
P（g）+Q（g）
S（g）+R（g）在恒温恒容密闭容器中已达平衡的是（
）
A.容器里P、Q、R和S四种物质共存
B.容器里Q和R的体积分数不再变化
C.容器内气体压强、密度不随时间变化
D.同一时间内生成n
mol
P同时生成n
mol
Q
【解析】选B。可逆反应的平衡状态，即反应物和生成
物的浓度不再随时间的变化而变化，正反应速率与逆反
应速率相等的状态。该反应只要开始以后，必定P、Q、R和S四种物质共存，故A不能说明反应已达平衡状态。容器容积不变，气体Q和R的体积分数不再变化，即Q和R的浓度不变，P和S的浓度也不变，故B说明反应已达平衡状态。该反应在平衡前后各气体的总物质的量不变，又因为容器容积不变，则在达到平衡前后气体压强不变；该反应在平衡前后气体的总质量不变，又因为容器容积不变，则在达到平衡前后气体密度不变，故C不能说明反应已达平衡状态。D项只描述了逆反应，没有指明正反应的情况，故不能说明反应已达平衡状态。
2.在一定温度下，反应H2（g）+I2（g）
2HI（g）达到化学平衡状态的标志是（
）
A.单位时间内生成n
mol
H2，同时就有n
mol
HI生成
B.单位时间内有n
mol
H2生成，同时就有n
mol
I2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H—H键断裂的同时，有2个H—I键断裂
【解析】选D。选项A，生成H2是逆反应，生成HI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n
mol
H2的同时应有2n
mol
HI生成，因此A选项并没有达到化学平衡。选项B，生成H2和生成I2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H2和I2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H—H键是正反应，断裂H—I键是逆反应，根据化学方程式的化学计量数关系，断裂1个H—H键的同时，有2个H—I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。
【补偿训练】
在一定温度下某密闭容器中，加入1
mol
A、3
mol
B、2
mol
C和2
mol
D，发生反应：mA（g）+nB（g）
xC（g）+yD（s），各物质的物质的量随着时间的变化如图所示，则当下列条件成立时，能说明反应已经达到平衡状态的是：①C的生成速率与C的分解速率相等；②v正（A）=2v逆（C）；③A、B、C的浓度不再变化；④反应物的转化率不再变化；⑤混合气体的压强不再变化；⑥混合气体的物质的量不再变化；⑦单位时间内消耗a
mol
A，同时生成3a
mol
B；⑧A、B、C、D的分子数之比为1∶3∶2∶2（
）
A.①②③④⑤⑥⑦
B.①③④⑤⑥⑦
C.①③④⑥⑦
D.①③⑤⑥⑦⑧
【解析】选B。反应的化学方程式为A（g）+3B（g）
2C（g）+2D（s），①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；②当2v正（A）=v逆（C）时，正、逆反应速率相等，所以v正（A）=2v逆（C），不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，故错误；③A、B、C的浓度不再变化，
说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；
④反应物的转化率不再变化，说明正、逆反应速率相等，
反应达到平衡状态，故正确；⑤反应前后气体物质的量
不同，混合气体的压强不再变化，说明各组分浓度不变，
反应达到平衡状态，故正确；⑥反应前后气体物质的量
不同，混合气体的物质的量不再变化，说明各组分浓度
不变，反应达到平衡状态，故正确；⑦单位时间内消耗a
mol
A，同时生成3a
mol
B，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故正确；⑧反应平衡后，各物质的分子数不变，不一定等于其化学计量数之比，这和加入的物质的多少以及反应程度有关，所以A、B、C、D的分子数之比为1∶3∶2∶2，不能说明反应达到平衡状态，故错误。
知识点二 化学反应速率与化学平衡的关系
【重点释疑】
1.化学反应速率与化学平衡的比较
化学反应速率
化学平衡
概念
单位时间内反应物或生成物浓度的变化量
①条件一定；②可逆反应；③v（正）=v（逆）≠0；④各物质的浓度一定
本质
物理量
反应状态
研究对象
反应的快慢
反应的限度
研究范围
所有化学反应
可逆反应
化学反应速率
化学平衡
特点
单位不同，速率数值不同，用不同物质表示其值可能不同
逆、动、等、定、变
影响因素
浓度、温度、压强、催化剂等
浓度、温度、压强
2.化学平衡的移动
可以用下列图示理解：
【易错提醒】化学平衡移动的几个易错点
（1）可逆反应只有达到平衡后才会有平衡的移动，在没达到平衡之前是化学平衡的建立过程，不是化学平衡的移动。
（2）平衡移动的本质是不同程度地改变了v（正）和v（逆），故化学反应速率改变，化学平衡不一定移动，但化学平衡发生了移动，则化学反应速率一定改变。
（3）由于任何化学反应都伴有热效应，因此，对于可逆反应达到平衡状态后只要改变体系的温度，化学平衡一定发生移动，移动的方向取决于反应是放热还是吸热。
（4）由于催化剂可同等程度地改变v（正）和v（逆），故催化剂不会使化学平衡发生移动。
【思考·讨论】
（1）对于所有的可逆反应，温度升高，v正、v逆如何改变？平衡一定移动吗？
提示：温度升高，v正、v逆一定都增大，平衡一定移动，且平衡向吸热的方向移动。
（2）对于可逆反应H2（g）+I2（g）
2HI（g），加压时v正、v逆如何变化？平衡是否移动？加入催化剂呢？
提示：加压时v正、v逆二者都增大，但平衡不移动；加入
催化剂时二者也同幅度增大，平衡也不移动。
【案例示范】
【典例】（2019·泰安高一检测）红信石就是三氧化二砷的一种天然矿物，加工以后就是著名的砒霜。砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。
298
K时，将20
mL
3x
mol·L-1Na3AsO3、20
mL
3x
mol·L-1I2和20
mL
NaOH溶液混合，发生反应：
（aq）+I2（aq）+2OH-（aq）
（aq）+2I-（aq）+
H2O（l）。溶液中c（
）与反应时间（t）的关系如图所示。
（1）下列可判断反应达到平衡的是________（填标
号）。?
a.溶液的pH不再变化
b.v（I-）=2v（
）
c.c（
）/c
（
）不再变化
d.c（I-）=y
mol·L-1
（2）tm时，v正和v逆谁大？
（3）tm时v逆和tn时v逆谁大？理由是什么？
【解析】（1）pH不再变化，则c（OH-）不变，反应处于化学平衡状态，故a正确；根据各物质的反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，v（I-）=2v（
）始终成立，不能作为平衡状态的判断依据，故b错误；达到平衡时各物质的浓度保持不变，即c（
）/c（
）不再变化，反应处于平衡状态，故c正确；达到平衡时c
（
）=y
mol·L-1，c（I-）=2y
mol·L-1，故d错误。
（2）tm时平衡向正反应方向移动，v正>v逆。
（3）由图可知，tm时
浓度比tn时小，所以tm时的逆反应速率小于tn时的逆反应速率。
答案：（1）ac （2）v正大于v逆 （3）tm时v逆小于tn时v逆，tm时生成物浓度较低
【迁移·应用】
1.（2019·德州高一检测）一定温度下，可逆反应
A2（g）+B2（g）
2AB（g）达到平衡状态的标志是（
）
A.单位时间内生成n
mol
A2，同时生成n
mol
AB
B.单位时间内生成2n
mol
AB的同时生成n
mol
B2
C.体系内的总压不随时间变化
D.单位时间内生成n
mol
A2的同时，生成n
mol
B2
【解析】选B。单位时间内生成n
mol
A2，同时生成
n
mol
AB，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故A项错误；单位时间内生成2n
mol
AB的同时生成n
mol
B2，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B项正确；反应前后气体体积相等，所以压强不变不能说明各组分浓度不变，反应不一定达到平衡状态，故C项错误；单位时间内生成n
mol
A2的同时，生成n
mol
B2，都是逆反应方向，无法证明是否达到平衡状态，故D项错误。
2.一定条件下，0.3
mol
X（g）与0.3
mol
Y（g）在体积为1
L的密闭容器中发生反应：X（g）+3Y（g）
2Z（g），下列示意图合理的是（
）
【解析】选D。X减少0.1
mol，消耗Y
0.3
mol，生成Z
0.2
mol，当达到平衡时X、Z的物质的量相同，但反应是可逆反应不能进行彻底，图象不符合反应达到平衡状态，故A不符合；反应速率之比等于化学方程式计量数之比，2v正（X）=v逆（Z），此时反应达到平衡状态，v正（X）=v逆（Z），不能说明反应达到平衡状态，故B不符合；Y消耗0.1
mol，生成Z物质的量为0.1
mol，图象中反应的定量关系不符合反应比，故C不符合；Y减少0.15
mol，
Z增加0.1
mol，二者物质的量变化之比为0.15∶0.1=3∶2，与方程式的化学计量数一致，图象符合，故D符合。
【补偿训练】
可逆反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）正在逆向进行时，正反应速率和逆反应速率的大小是（
）
A.v正>v逆
B.v正C.v正=v逆
D.不能确定
【解析】选B。可逆反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）正在逆向进行时，正反应速率和逆反应速率的大小为v正【课堂回眸】
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