(共30张PPT)
第2课时 化学反应的限度
化学反应条件的控制
第六章 第二节 化学反应的速率与限度
1.了解可逆反应及特点。
2.理解化学平衡状态的特征及标志，知道改变条件化学平衡会发生移动。
3.了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
核心素养发展目标
二、化学反应条件的控制
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、化学反应限度
化学反应限度
HUA
XUE
FAN
YING
XIAN
DU
01
1.可逆反应
(1)定义
在同一条件下
和
均能进行的化学反应。书写可逆反应的化学方程式时，不用“===”，用“
”。
知识梳理
正反应方向
逆反应方向
双向性
双同性
共存性
反应物
生成物
正、逆反应是在
下同时进行的
反应物和生成物
存在
(2)特征
同一条件
同时
2.化学平衡状态的建立
(1)化学平衡状态的建立过程
最大
为零
减小
增大
>
=
(2)用速率变化图像表示化学平衡状态的建立
3.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的概念
如果外界条件(温度、浓度、压强等)不发生改变，当
反应进行到一定程度时，
与
相等，反应物的浓度与生成物的浓度
，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。
可逆
正反应速率
逆反应速率
不
再改变
(2)化学平衡状态的特征
4.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
，即该反应进行的限度。
(2)对化学反应限度的理解
①化学反应的限度决定了反应物在一定条件下的最大
。
②同一可逆反应，不同条件下，化学反应的限度不同，即改变条件可以在一定程度上改变一个化学反应的
。
最大程度
转化率
限度
(1)SO2溶于水时，完全与水反应生成H2SO3( )
(2)通过改变反应条件，可逆反应中反应物的转化率可达100%( )
(3)相同条件下，不同化学反应的限度可能不同( )
(4)一定条件，可以通过延长化学反应的时间来改变反应物的最大转化率
( )
(5)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( )
判断正误
×
×
√
×
×
理解应用
2.(2018·河南信阳期末)可逆反应2NO2(g)
2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行：
①单位时间内生成n
mol
O2的同时，生成2n
mol
NO2
②单位时间内生成n
mol
O2的同时，生成2n
mol
NO
③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1
④混合气体的颜色不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变
可说明该反应达到化学平衡状态的是__________。
①④⑥⑦
解析 单位时间内生成n
mol
O2必同时消耗2n
mol
NO2，而生成2n
mol
NO2必同时消耗n
mol
O2，①能说明反应已达到化学平衡状态，②不能说明。
③中无论反应是否达到化学平衡状态，各物质表示的化学反应速率之比都等于相应物质的系数之比。
④有色气体的颜色不再改变，则表示体系中各物质的物质的量浓度不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。
⑤体积固定，气体的质量反应前后不变，无论是否达到化学平衡状态，气体的密度始终不变。
⑥反应前后气体的体积不相等，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明反应已达到化学平衡状态。
⑦由于反应前后气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，反应达到化学平衡状态。
3.在容积一定的密闭容器中进行反应H2(g)＋I2(g)
2HI(g)，
(1)混合气体的总的物质的量不再改变
(2)混合气体的压强不再改变
(3)混合气体的密度不再改变
(4)混合气体的平均相对分子质量不再改变
其中不能说明该反应达到平衡状态的是___________。
(1)(2)(3)(4)
归纳总结
化学平衡状态的判断依据
(1)直接判断依据
(2)间接判断依据
以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)为例
类型
判断依据
平衡状态
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
平衡
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了m
mol
A同时生成m
mol
A，即v正＝v逆
平衡
②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
不一定
③在单位时间内生成n
mol
B，同时消耗q
mol
D，因二者变化均表示v逆，所以v正不一定等于v逆
不一定
温度
体系温度一定(其他不变)
平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
平衡
1.反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，达到平衡后，再向反应容器中充
入含18O的一氧化碳，经过一段时间后，18O存在于
A.CO
B.H2O
C.CO2 CO
D.CO H2O CO2
跟踪强化
1
2
3
解析 含18O的一氧化碳正向和H2O生成含18O的二氧化碳，同时含18O的二氧化碳又逆向和H2反应生成了一氧化碳和水，故最终CO、H2O和CO2中都含有了18O。
√
4
2.下列关于化学平衡的说法中，不正确的是
A.当可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率都为零
B.当可逆反应达到化学平衡时，正、逆反应速率一定相等
C.当可逆反应达到化学平衡后，改变某些条件可以使平衡破坏
D.当可逆反应达到平衡时，尽管正、逆反应都还在进行，但各物质的浓度保
持不变
1
2
3
√
解析 可逆反应达到平衡时，v正＝v逆≠0，化学平衡应为动态平衡。
4
3.在一定温度下的恒容容器中，发生反应：2A(g)＋B(s) C(g)＋D(g)，下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③C(g)的物质的量浓度不变
④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1
⑤单位时间内生成n
mol
C，同时生成n
mol
D
⑥单位时间内生成n
mol
D，同时生成2n
mol
A
A.①②⑤
B.②③⑤
C.②③⑥
D.①③⑥
1
2
3
√
4
解析 此反应为反应前后气体体积相等的反应，恒容条件下在达到平衡状态前后体系的压强始终不变，①不能作为平衡状态的判断标志；
容积固定，因为此反应有固体参与，气体密度不变说明气体总质量不变，说明此反应达到平衡状态，②可作为平衡状态的判断标志；
C(g)的浓度不变说明生成C(g)和消耗C(g)的量相等，说明反应达到平衡状态，③能作为平衡状态的判断标志；
非平衡状态下，三种气体的浓度之比也可为2∶1∶1，④不能作为平衡状态的判断标志；
单位时间内生成n
mol
C和n
mol
D均表示正反应速率，⑤不能作为平衡状态的判断标志；
单位时间内生成n
mol
D，即消耗2n
mol
A，同时生成2n
mol
A，表明此时v正(A)＝v逆(A)，⑥能作为平衡状态的判断标志。
1
2
3
4
4.(2018·济南校级期末)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)(正反应为放热反应)，673
K、30
MPa下，n(NH3)和n(H2)随时间t变化的关系如图所示。
下列叙述中正确的是
A.c点处正反应速率和逆反应速率相等
B.a点的正反应速率比b点的大
C.d点(t1时刻)和e点(t2时刻)处n(N2)不同
D.在t2时刻，正反应速率大于逆反应速率
1
2
3
√
4
解析 c点反应物和生成物物质的量仍在变化，没有达到平衡状态，所以正、逆反应速率不相等，A错误；
从a点到b点，氢气的物质的量在逐渐减小，即其物质的量浓度在逐渐减小，所以正反应的反应速率在逐渐减小，即a点的正反应速率比b点的大，B正确；
d点和e点都处于平衡状态，n(N2)不变，即d点和e点处n(N2)相等，C错误；
在t2时刻，该反应处于化学平衡状态，所以正、逆反应速率相等，D错误。
返回
1
2
3
4
02
化学反应条件的控制
HUA
XUE
FAN
YING
TIAO
JIAN
DE
KONG
ZHI
知识梳理
促进
抑制
1.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是_________(填序号)。
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
理解应用
③④⑤⑥
解析 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。
2.下图所示为工业合成氨的流程图。下列有关生产条件的调控作用分析正确的是___________(填序号)。
(1)步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
(2)步骤②中“加压”可以加快反应速率
(3)步骤②采用的压强是2×107
Pa，因为在该压强下铁触媒的活性最大
(4)步骤③，选择高效催化剂是合成氨反应的重要条件
(5)目前，步骤③一般选择控制反应温度为700
℃左右
(6)步骤④⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本
(1)(2)(4)(6)
1.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SO2的产生，避免造成“酸雨” ③减少有毒的CO产生，避免污染空气 ④减少CO2的产生，避免“温室效应”
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.①②③④
跟踪强化
1
2
√
解析 煤块粉碎是为了提高煤的利用率；脱硫是为了减少SO2的产生；过量空气是为了减少CO的产生。
2.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H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：____。
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。
1
2
光
(2)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：________________。
(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色的HgI2：_________________________________。
(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2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0.1
mol·L－1的盐酸和1
mol·L－1的盐酸中反应速率不同：_____________。
(7)夏天的食品易霉变，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，可是在人体内正常体温(37
℃)下，就可以被氧化，这是因为：_________________________。
1
2
反应物的表面积
水作溶剂，增大了反应物的接触面积
催化剂
反应物本身的性质
反应物的浓度
反应温度
人体内的生物酶起催化作用
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第1课时 化学反应的速率
第六章 第二节 化学反应的速率与限度
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，并能合理解释生产、生活中的相关
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。
核心素养发展目标
二、影响化学反应速率的因素
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、化学反应速率及其表示方法
化学反应速率及其表示方法
HUA
XUE
FAN
YING
SU
LV
JI
QI
BIAO
SHI
FANG
FA
01
化学反应速率概念及表示方法
知识梳理
化学反应过程进行快慢程度
mol·L-1·s-1
mol·L-1·min-1
(1)反应速率越大，反应现象越明显( )
(2)对有固体参加的化学反应，可用单位时间固体浓度的改变量表示化学反应速率( )
(3)化学反应速率的单位通常为mol·L－1或mol·min－1( )
(4)在特定情况下，也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( )
判断正误
×
×
×
√
1.在盛有18
g碳、2
L的密闭容器中，充入0.8
mol
CO2，一定条件下发生C(s)＋CO2(g)===2CO(g)，反应5
min时测得CO2的物质的量为0.4
mol。
(1)固体碳减少的质量____
g，固体或纯液体的浓度视为常数，是否可用碳固体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率____(填“是”或“否”)。
理解应用
4.8
否
(2)请完成下表中相关空格
物质
CO2
CO
起始浓度(mol·L－1)
0.4
0
变化浓度(mol·L－1)
?
?
5
min时浓度(mol·L－1)
0.2
?
5
min内的化学反应速率
数值
?
?
单位
?
?
0.2
0.4
0.4
0.04
0.08
mol·L－1·min－1
mol·L－1·min－1
(3)用CO2和CO分别表示的化学反应速率
＝___，它与化学方程式中CO2、CO的计量系数之比______(填“相同”或“不同”)。
相同
归纳总结
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·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
√
方法规律
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来表示反应速率；再比较数值的大小。
1.下列关于化学反应速率的说法，不正确的是
A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量
B.可用单位时间内氢离子浓度的变化表示氢氧化钠与硫酸中和反应的速率
C.在同一化学反应中，用反应物或生成物表示的化学反应速率的数值相等
D.化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1
跟踪强化
1
2
3
√
解析 在同一化学反应中用不同物质表示的化学反应的速率数值，还与方程式的计量系数有关。
2.已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)，其浓度数据如下：
1
2
3
?
N2
H2
NH3
起始浓度/mol·L－1
1.0
3.0
0
2
s末浓度/mol·L－1
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.0.2
mol·L－1·s－1
B.0.4
mol·L－1·s－1
C.0.6
mol·L－1·s－1
D.0.8
mol·L－1·s－1
√
3.反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)经过一段时间后，SO3浓度的变化量为
0.4
mol·L－1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04
mol·L－1·s－1，则这段时间为
A.0.1
s
B.2.5
s
C.5
s
D.10
s
1
2
3
返回
√
02
影响化学反应速率的因素
YING
XIANG
HUA
XUE
FAN
YING
SU
LV
DE
YIN
SU
1.方法引导——变量控制方法
探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量，其大致步骤：
知识梳理
2.实验探究——外界条件对化学反应速率的影响
(1)温度对化学反应速率影响的探究
实验
操作
?
实验
现象
①产生气泡
速率最慢
②产生气泡
速率较快
③产生气泡
速率最快
实验
结论
对于反应2H2O2
2H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率_____
加快
(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有少量
气泡出现
②能产生
大量气泡
③能产生
大量气泡
实验
结论
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率_____
加快
(3)浓度对化学反应速率影响的探究
实验
操作
?
实验
现象
装有12%
H2O2溶液的试管中先产生气泡
实验
结论
增大反应物浓度能使H2O2分解速率_____
加快
(4)探究固体反应物表面积对化学反应速率的影响
实验
操作
?
实验
现象
加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢
实验
结论
其他条件相同时，固体反应物表面积越大，反应速率_____
越大
归纳总结
影响化学反应速率的因素
(1)内因
化学反应速率的大小主要取决于反应物本身的性质。
(2)外因
在其他条件相同时。
(1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小( )
(2)增大反应物的用量一定能加快化学反应速率( )
(3)对于放热反应，升高温度化学反应速率减小( )
(4)改变压强，化学反应速率必然改变( )
(5)用铁和稀硫酸反应制取氢气时，硫酸浓度大，产生氢气的速率越快( )
判断正误
√
×
×
×
×
1.在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g)
Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件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_______________
_________________。
理解应用
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
变大
增大反应物浓度
加快化学反应速率
(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________________
_____________________________________________________________。
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
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
容器的容积不变，
归纳总结
压强对反应速率的影响
有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。
(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。
(2)充入非反应气体对化学反应速率的影响
①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
2.用等质量的锌与等体积过量盐酸在不同条件下进行如下5组实验，测定收集相同条件下等体积的氢气所用时间。
组别
A
B
C
D
E
盐酸浓度/mol·L－1
2.0
2.0
2.5
2.5
2.5
温度/℃
25
30
30
50
50
锌粒状态
块状
粉末
粉末
块状
粉末
回答下列问题：
(1)探究浓度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。
(2)探究温度对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。
BC
CE
(3)探究接触面积对化学反应速率的影响应选用哪两组实验数据____。
(4)上述5组实验中测定收集等体积的氢气需要时间最短的是___。
(5)实验完成后，某同学又用A组实验药品滴加两滴氯化铜，发现产生氢气的速率明显加快，解释速率加快的原因是____________________________
____________________________________________。
DE
E
Zn与Cu2＋反应生成Cu单质，在
锌块表面形成Zn—Cu原电池，加快化学反应速率
1.下列各组化学反应，反应速率最快的是
跟踪强化
1
2
3
选项
反应物
反应物浓度
反应温度
A
H2和F2
均为0.02
mol·L－1
5
℃
B
H2和Br2
均为1
mol·L－1
200
℃
C
H2和Cl2
均为1
mol·L－1
100
℃
D
H2和N2
均为4
mol·L－1
300
℃
√
4
解析 对于不同的化学反应，反应物的化学性质是反应速率的决定性因素，题中F2的氧化性最强，与H2反应的速率最快。
1
2
3
4
2.实验室用锌粒与2
mol·L－1硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是
A.用锌粉代替锌粒
B.改用3
mol·L－1硫酸溶液
C.改用热的2
mol·L－1硫酸溶液
D.向该硫酸溶液中加入等体积的水
√
解析 A项，用锌粉代替锌粒，增大表面积，反应速率加快；
B项，改用3
mol·L－1硫酸溶液，浓度增大，反应速率加快；
C项，改用热的2
mol·L－1硫酸溶液，温度升高，反应速率加快；
D项，向该硫酸溶液中加入等体积的水，浓度减小，反应速率减小。
1
2
3
4
3.一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)===2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化学反应速率的是
A.缩小容积使压强增大
B.恒容，充入N2
C.恒容，充入He
D.恒压，充入He
√
1
2
3
4
4.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10
mL
2
mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50
mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是
A.10
℃
20
mL
3
mol·L－1的X溶液
B.20
℃
30
mL
2
mol·L－1的X溶液
C.20
℃
10
mL
4
mol·L－1的X溶液
D.10
℃
10
mL
2
mol·L－1的X溶液
√
1
2
3
4
解析 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50
mL，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。
返回
1
2
3
4
