整合必修二 2-3 化学反应速率与限度学案第二课时 精品

第三节化学反应的速率和限度
第2课时化学反应的速率
学习目标] 1.了解可逆反应的含义及其特征。

2.认识化学反应的限度，知道外界条件改变时化学反应限度能发生改变。

3.初步了解化学反应达到平衡状态的标志。

4.了解控制反应条件在生产和科研中的作用。

基础知识
一、化学反应的限度
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。

（2）特点
①在，正向反应（反应物→生物成）和逆向反应（生成物→反应物）。

如某容器内有SO2和O2合成SO3的反应，那么也一定有SO3分解为SO2和O2的反应。

②正反应和逆反应发生的条件相同。

在不同条件下能向两个方向进行的反应不能称为可逆
====2H2O和2H2O电解
====2H2↑+O2↑
反应，如2H2+O2点燃
③对于可逆反应来说，在一定条件下，反应物不能全部转化成生成物，即反应物与生成物共同存在，反应只能进行到一定程度。

也就是说反应体系中任何物质的量都不可能为零。

④能量转化可逆。

若正反应是吸（放）热反应，则逆反应就是放（吸）热反应。

（3）表示
书写可逆反应的化学方程式时不用“===”而用“”。

例如：SO2和O2反应的化学方程式书写为：。

2. 化学平衡状态——化学平衡
（1）化学平衡的建立
①反应开始时：v(正) 最大，v(逆)为。

②反应过程中：反应物浓度逐渐减小→v(正) 逐渐，生成物浓度逐
渐增大→v(逆)从开始逐渐。

③反应达到平衡时：v(正) v(逆)，反应物和生成物各组分浓
度。

（2）化学平衡建立过程中化学反应速率的变化图像如右：
（3）概念
在一定条件下，当一个反应进行到和相等，反应物和生成物的浓度不再改变时的状态。

3. 化学平衡状态的特征
化学平衡状态具有“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”等特征。

（1）“逆”：化学平衡只对而言。

（前提）
（2）“等”：正反应速率和逆反应速率相等，即：。

（3）“动”：平衡时反应，是一种动态平衡。

（4）“定”：平衡时，反应混合物中各组分的浓度，百分含量，不再随时间而改变。

（标志）
（5）“变”：化学平衡是在建立的，改变时，平衡可能被破坏，反应混合物中就会发生变化，在新的条件下又会建立新的平衡，即发生化学平衡的移动。

二、化学反应条件的选择
1. 以“提高煤的燃烧效率”为例，分析化学反应条件的选择。

（1）煤的状态与煤的燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？
煤块粉碎成煤粉目的是增大与空气中O2的接触面积，煤粉燃烧更充分，反应速率快。

（2）空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有什么影响？原因是什么？
适当过量的空气可以使煤粉充分燃烧，生成CO2，放出更多的热量；若空气不足，会造成煤燃烧不完全，生成CO，产生热量减少，且会造成污染。

（3）应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
保温隔热且耐热防止热量散失。

（4）如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热量？
将燃烧后的废气通过热交换装置，供其他方面使用。

2. 燃料不充分燃烧的危害
，。

3. 提高燃料的燃烧效率的措施：
，。

典例导析
【例1】在一定温度下，容器内某一反应中M、N（均为气态）的物质的量随反应时间变化的曲线如下图，下列表述正确的是（）
A. 反应的化学方程式为：2M N
B. t2时，正逆反应速率相等，达到平衡
C. t3时，正反应速率大于逆反应速率
D. t1时，N的浓度是M浓度的2倍
【例2】在密闭容器中进行反应X 2(g)＋Y2(g)2Z(g)。

已知
X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1，
在一定条件下，当反应达到反应限度时，各物质的浓度可能是
（）
A. Z为0.6 mol·L-1
B. Y2为0.35 mol·L-1
C. X2为0.2 mol·L-1
D. Z为0.4 mol·L-1
【例3】可逆反应：2NO22NO＋O2在体积固定的密封容器中进行，达到平衡状态的标志是（）
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、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦
B. ②③⑤⑦
C. ①③④⑤
D. 全部
课堂巩固
1. 关于可逆反应的下列说法错误的是（）
A. 可逆反应是指相同条件下既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反
应
B. 可逆反应在任何时候，反应体系中都同时存在反应物和生成物
C. 可逆反应时行到一定的限度，反应物向生成物转化的程度最大
D. 可逆反应进行到某一种反应物消耗完后就停下来了
2. 反应2SO 2＋O 22SO 3达到平衡后，再向反应容器中充入含氧的同位素18
8O 原子存在于 （ ）
A. O 2
B. SO 2
C. O 2和SO 2
D. O 2、SO 2和SO 3
3. 下列关于化学反应限度的说法中正确的是 （ ）
A. 当一个可逆反应达到平衡状态时，这就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B. 当一个可逆反应进行到平衡状态时，那么这个反应的所有物质的反应速率均相等
C. 平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再变化
D. 化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
4. 下列说法可充分说明 P （g ）+Q （g ） S （g ）+R （g ）在恒温恒容密闭容器中的反应已达平衡的是 （ ）
A. 容器里 P 、Q 、R 、S 四种物质共存
B. 容器里Q 、R 的体积分数不再改变
C. 容器内气体压强、密度不随时间变化
D. 单位时间内同时生成n mol P 和n mol S
晨记关键知识点
1．可逆反应必须同时满足两个条件：
(1)相同反应条件；
(2)正、逆两方向同时进行。

2．化学平衡状态的特征口诀：
平衡“动”态无静时，正逆速率“等”同值，
质量与数各一“定”，条件一“变”平衡移。

3．判断可逆反应处于化学平衡状态的根本标志：
(ⅰ)直接标志：
①v (正)＝v (逆)≠0。

a ．同一种物质的生成速率等于消耗速率；
b ．在化学方程式同一边的不同物质生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比；
c ．在化学方程式两边的不同物质生成(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。

a ．各组分的浓度不随时间的改变而改变；
b ．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。

(ⅱ)间接标志：
①反应体系中总压强不随时间变化(适用于反应前后气体体积不等的反应)。

催化剂
△
②混合气体的密度不随时间变化(适用于等压条件下反应前后气体体积不等的反应和等容条件下有固、液体参与或生成的反应)。

③对于反应混合物中存在有颜色的物质的可逆反应，若体系颜色不再变化，则反应达到平衡状态。

4．反应物的转化率＝反应物的变化量反应物的起始量
×100% 答 案
基础知识：一、略
使用适当的催化剂通常能极大地加快化学反应速率。

（3）降低温度，减缓食物的腐败速率 增大固体的接触面积，能增大反应速率
液态或气态比固态反应速率快 增大溶液浓度，增大反应速率
2. 略
典例导析：
【例 1 】解析：已知经4 min 的时间n(C)变化0.6 mol,c(C)变化0.3 mol·L -1,可用v=Δc/Δt 法求v(C)。

又可用v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶1∶3法求v(A)、v(B)。

经4 min 后，生成物C 的物质的量浓度变化值为
v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶1∶3
答案：v(A)=0.05 mol·L -1·min -1,v(B)=0.025 mol·L -1·min -1,v(C)=0.075 mol·L -1·min -1
【例 2 】D 【例3】B
课堂巩固：1、B 2、C 3、④ 4、B
5、解析](1)Δc(O3)＝0.0216 mol/L
2＝0.0108 mol/L，
v(O3)＝0.0108 mol/L
108 min＝1.00×10
－4 mol/(L·min)。

(2)依据表格中的数据可知：30℃、pH＝7.0的反应速率大于30℃、pH＝6.0的反应速率，而30℃、pH＝6.0的反应速率大于40℃、pH＝3.0的反应速率，50℃、pH＝3.0的反应速率大于40℃、pH＝3.0的反应速率，即c的反应速率大于a的反应速率。

同理：(40℃、pH＝3.0)>(30℃、pH＝3.0)>(20℃、pH＝4.0)>(10℃、pH＝4.0)，则a的反应速率大于b的反应速率。

答案](1)1.00×10－4(2)b、a、c。