化学反应的快慢和限度完美版
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化学反应的快慢和限度
教学目的
1.
了解化学反应速率的概念，学会化学速率的表示方法和简
单计算。
2.
知道浓度、温度和催
化剂等条件对化学反应速率的影响，会对简单问题作出判断，了解如何调
控化学反应的快
慢。
3.
掌握化学平衡状态的概念
，即“动”
“定”
“等”的含义。
4.
掌握温度、压强、浓度对化学平衡的影响情况。
教学重点、难点
化学反应速率和化学平衡的概念
知识分析
（一）化学反应速率及其表示方法
1.
化学反应速率是用来描述化学反应快慢的。
2.
化学反应速率的表示方法。
<
/p>
（
1
）概念：单位时间内反应物浓度的减
少或生成物浓度的增加来表示
（
2<
/p>
）速率符号：
v
（
3
）单位：
mol/(L
·
s)
mol/(L
·
min)
（
4
）
数学计算式
：
ｖ
（
i
）
＝
△
c
(i)
/t
（△
c
表示某一反应物或生成物的物质的量浓度
的变化）
催化剂
加热
思考：对化学反应
2SO
2
+O
2
物质
起始浓度
mol/L
反应终浓度
mol/L
SO
2
10
5
2SO
3
，请填写下列相关空格：
O
2
10
7.5
10
SO
3
0
5
10
反应发生的时间（分钟）
10
反应速率
0.5mol/(L
·
min)
0.25mol/(L
·
min)
0.5mol/(L
·
min)
反应速率比
2
：
1
：
2
特别提示：
1.
< br>同一化学反应用不同的物质表示反应速率时，值可能不同，因此，表示反应速率时，必须指明
是用哪一种物质。
2.
同一化学反应的各物质的速率之比，等于对应系数之比（可用于计算）
。
思考：
1
、
S
在纯
O
2
< br>和空气中燃烧时有什么现象？为什么？
2
、带火星的木条在空气中熄灭，而在
O
2
中能复燃，为什么？
（解答：
1
、硫在空气中燃烧，火焰呈
淡蓝色，在纯氧中燃烧更剧烈，火焰呈蓝紫色。因为空气
中氧气的浓度小，反应较慢。<
/p>
2
、纯氧中
O
2
浓度大。
）
（二）影响化学反应速率的因素
<
/p>
1
、内因：反应物的本性（如：反应物的化学性质越活泼化学反应
速率越快，反应物的化学性质越
不活泼，化学反应速率越慢。
）
2
、外因
（
1
）催化剂——回忆催化剂定义
改变化学反应速率，大部分加快反应速率
（
2
）温度
升高温度化学反应速率加快（一般每升高
10
< br>℃，化学反应速率就提高原来的
2
—
4
倍）
，降低温
度化学反应速率降
低。
（
3
）
压强（有气体的反应）
增大气体反应物的压强，化学反应速率加快
减小气体反应物的压强，化学反应速率降低
（
4
）浓度
在其它条件相同时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；减少反应物的浓度，化学反
应速
率降低（注意：纯固体、纯液体的浓度看作常数）
（
5
）其他：固体反应物的表面积，光波、电
磁波、超声波等
（三）调控化学反应速率的意义
调控化学反应速率在实践中具有十分重要的意义，人们可以根据需要采取适当的措施加快
或减
慢反应，以满足人们的需要。
（四）化学平衡
可逆反应的概念在相
同条件下，同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应
。
可逆反应的特点
①
反应物和生成物共存；②
正反应和逆反应共存；③
反应不能进行到底。
化学反应限度
的意义：在化工生产中，化学反应的限度是决定原料利用率和产品产率的重要因
素。
1.
化学平衡状态的建立
2.
化学平衡的概念：
在一定条件下可逆
反应进行到一定程度时，
正反应速率和逆反应速率相等，
反应物
和生成物的浓度不再发生变化。这种状态称为化学平衡状态。
3.
化学平衡的理解
①在化学反应中，只有可逆反应才有可能形成化学平衡，非可逆反应不可能形成化学平衡。
②可逆反应还需要在有关条件（如温度等）确定的前提下才能够形成化学
平衡，即化学平衡是
有条件的。
③化学平衡是可逆反应进行最大限度。
④化学平衡是动态平衡，
在化学平衡状态下，
可逆反应的正反
应和逆反应都还在不断地进行着，
而不是停止了化学反应。
<
/p>
⑤在化学平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等且大于
0
，即
v
正
＝
v
逆
>0
。
⑥在化学平衡状态时，任何一种反应物，生成物，其在各物质的总量中
所占的百分比是一定而
不变的。
4.
化学平衡的特征（标志）
（
1
）动：动态平衡
（
2
）等：正逆反应速率相等
（
3
）定：各组分的含量一定
< br>
（五）影响化学平衡移动的因素和规律
问题探知：一个化学反应能否进行得完全，是由反应物的性质决定的，无法人为改变。那么，
< br>对于可逆反应来说，能否通过改变条件来控制反应进行的程度呢？
1.
化学平衡的移动
可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程称之为化学平衡的移动。
化学平衡移动的原因：条件改变，引起
v
< br>正
≠
v
逆
，速率发生相对改变，平衡才能移动。可归纳如下：
平衡破坏
新条件下的新化学平衡
某条件下的化学平衡
V
正
＝
V
逆
≠
0
V
正
≠
V
逆
化学平衡移动
V
正
＝
V
逆
≠
0
2.
温度对化学平衡的影响
在其他条件不
变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低会使化
学平衡向
着放热反应的方向移动。
3.
压强对化学平衡的影响
对于反应前后
气体总体积发生变化的可逆反应，在其他条件不变时，增大压强，化学平衡向气
体体积缩
小的方向移动；反之，化学平衡向气体体积增大的方向移动。而对于反应前后气体体积不
发生改变的可逆反应，其他条件不变时，增大或减少压强平衡不会发生移动。
4.
浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变时，增大反应物浓度或减小生成物浓度都可使化学平衡向正反应方向移动；反<
/p>
之，化学平衡向逆反应方向移动。
（使
用催化剂能同时同等程度地改变正、逆反应速率，即正、逆反应速率相对不变，所以催化
条件改变
一定时间后
剂对化学平衡无影响，但可缩短达到平衡的
时间。
）
【典型例题】
例
1.
反应
4NH
3
(g)+5O
2
(g)
＝
4NO(g)+6H
< br>2
O(g)
在
10L
密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质
的量增加了
0.45mol
，则此反应的速率可表示为（
）
A. v
（
NH
3
）＝
0.01mol/(L
·
s) B. v
（
O
2
）＝
0.001mol/(L
·
s)
C. v
（
NO
）＝
0.001mol/(L
·
s)
D. v
（
H
2
O
）＝
0.045mol/(L
·<
/p>
s)
解答：
C
解析：根据化学反应速率的计算公式
v
（
H
2
O
）＝
0.45mol/(10L
×
30s)
＝
0.0015mol/(L
·
s)
则
v
（
NH<
/p>
3
）＝
v(NO)
＝
4/6v(H
2
O )
＝
0.001mol/(L
·
s),v(O
2
)
＝
5/6v(H
2
O )
＝
0.00125mol/L
，故选
C<
/p>
。
点评：当用不同物质表示同一反应速
率时，数值可能不同但意义相同。速率之比等于反应方程
式中对应物质的计量数之比。<
/p>
催化剂
例
2.
对
于反应
N
2
+O
2
加热
2NO
在密闭容器中进行，下列哪些条件能加快反应的速率（
）
A.
缩小体积使压强增大
B.
体积不变充入
N
2
使
压强增大
C.
体积不变充入
H
2
使压强增大
D.
压强不变充入
N
2
使体积增大
解答：
AB
解析：对有气体参加的化学反应，增大压强如果能增大反应物的浓度，则可以加快反应速
率，
AB
均如此。
C
< br>选项充入氢气，虽然压强增大，但反应物浓度不变，
D
选
项体积增大，减小了氧气的
浓度，也不加快反应。
点评：应该掌握压强增大加快反应速率的实质问题。
例
3.
一定条件下，在密闭容器中，能表示反应
X(g)+2Y(g)
2Z(g)
一定达到化学平衡状态
的是
（
）
A. X
、
Y
、
Z
的物质的量之比为
1:2:2
B. X
、
Y
、
Z
的浓度不再发生变化
C.
容器中的压强不再发生变化
D.
单位时间内生成
n
molZ
，同时生成
2
n
molY
解答：
BC
解析：达到化学平衡状态是指各组分浓度不变的状态，此时本题中压强也不再变化，而
D
选项
表示反应向逆反应方向进行，没有达到平衡。<
/p>
点评：本题考查对化学平衡概念的理解。
例
4.
表示
2A(g)+B(g)
2C(g)
（正反应放热）
。下列这个可逆反应
的正确图像为（
）
解答：
A
解析：随着温度的升高，化学平衡应向吸热反应方向亦即逆反应方向移动，所以生成物
C
的体
积分数减小，反应物的含量增大，反应物的转化率减小。<
/p>
增大体系的压强，由于反应的两边都是气态物质，所以正反应和
逆反应的速率都增大。而加入
催化剂，只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，不能使
平衡移动，所以达到平衡后，各组分的
浓度及体积分数应该不变。答案为
A
。
点评：识图原则：
（
1
）由
曲线部分斜率的大小，确定反应中浓度的大小、温度的高低或压强的
大小（规律：斜率大
→反应速率快，达平衡需时间短→温度高或压强大）
；由直线的高低，结合平衡
移动原理和指定的可逆反应，确定平衡移动的方向，反应的热效应，反应两边气体体积的大小等。
（
2
）定压
看温度变化或定温看压强变化，由曲线上交点的高低，结合平衡移动原理和指定的可
逆反
应，确定平衡的移动方向，反应的热效应，反应两边气体体积的大小等。