2022高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 專題 化學(xué)反應(yīng)的快慢與限度學(xué)案 魯科版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 高考第一輪復(fù)習(xí)：化學(xué)必修2 第2章 化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)與能量 第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的快慢與限度 1、化學(xué)反應(yīng)速率 2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件 3、化學(xué)平衡 4、影響化學(xué)平衡的條件 5、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用二. 教學(xué)目的 1、理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法 2、掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件 3、了解化學(xué)平衡的特征，建立化學(xué)平衡的觀點 4、掌握影響化學(xué)平衡的條件 5、了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用三. 重點和難點復(fù)習(xí)重點：影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件復(fù)習(xí)難點：化學(xué)平衡觀點的建立四. 考點分析本節(jié)知識在高考中的主要考查點是： 1、濃度、溫度、催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 2、化學(xué)平衡的特征，影響化學(xué)平衡的條件 3、控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究重點的應(yīng)用五. 知識要點化學(xué)反應(yīng)有快有慢，進(jìn)行的程度也有很大差別，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得非常完全，有的化學(xué)反應(yīng)卻進(jìn)行得很不完全?；瘜W(xué)反應(yīng)的快慢怎樣表示？又受什么因素影響？化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度又受什么影響呢？（一）化學(xué)反應(yīng)速率 1、概念：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的，通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。 2、表達(dá)式： 式中各符號的表示意義：v化學(xué)反應(yīng)速率； c反應(yīng)物或生成物濃度的變化量，單位：mol/L； t時間，單位：秒（s）、分（min）、小時（h）。 3、單位：mol/（L·s）、mol/（L·min）、mol/（L·h）。注意： （1）表示化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明以何種物質(zhì)的濃度變化表示。 （2）化學(xué)反應(yīng)速率實際是一段時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率。 （3）不能用固體和純液體來表示反應(yīng)速率。 （4）化學(xué)反應(yīng)速率都是正值。（二）影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件 1、內(nèi)因（主要因素） 參加反應(yīng)的反應(yīng)物的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因，如離子反應(yīng)通常比有機(jī)反應(yīng)快得多，Na、Mg、Al活潑性不同，與水反應(yīng)速率也不同。 2、外因（次要因素） （1）溫度 其他條件不變時，升高溫度可以增大反應(yīng)速率；降低溫度可以減小反應(yīng)速率。 （2）濃度 其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。 （3）壓強 對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強可以增大化學(xué)反應(yīng)速率，減小壓強可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。 （4）催化劑 催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。 原因：催化劑能降低反應(yīng)物分子間反應(yīng)時的能量（活化能）增大了有效碰撞次數(shù)。 （5）影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他因素固體表面積：一般顆粒越小與其他物質(zhì)的接觸面積越大反應(yīng)速率越大。物質(zhì)的狀態(tài)：一般來說，配成溶液或反應(yīng)物是氣體，都能增大反應(yīng)物之間的接觸機(jī)會，有利于加快反應(yīng)速率。其他的如光、電磁波、超聲波等也能影響物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。（三）化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡 1、可逆反應(yīng) （1）可逆反應(yīng)：一定條件下既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。 正向進(jìn)行的反應(yīng)叫正反應(yīng)，逆向進(jìn)行的反應(yīng)叫逆反應(yīng)。 可逆反應(yīng)的前提是“在相同條件下”，如果條件不同，即使可以向逆方向進(jìn)行，也不是可逆反應(yīng)，如；，因為反應(yīng)條件不同，不屬于可逆反應(yīng)。 （2）可逆反應(yīng)在寫化學(xué)方程式時不用“”而用“”。例如： ，。 2、化學(xué)反應(yīng)的限度化學(xué)平衡狀態(tài) （1）概念：在一定條件下，可逆反應(yīng)進(jìn)行到正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等（即v（正）=v（逆），反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變的狀態(tài)叫化學(xué)平衡狀態(tài)。 （2）化學(xué)平衡狀態(tài)的特點可用“逆、等、動、定、變”描述。逆化學(xué)平衡狀態(tài)概念的適用范疇是一切可逆反應(yīng)。等v（正）=v（逆），反映了平衡狀態(tài)的本質(zhì)。動正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，是一種動態(tài)平衡。定達(dá)平衡狀態(tài)后各反應(yīng)混合物的濃度不再改變，達(dá)到了一個固定不變的狀態(tài)，是平衡狀態(tài)的外部表現(xiàn)。變改變影響平衡的條件使v（正）v（逆），則平衡發(fā)生移動，平衡狀態(tài)發(fā)生改變。 3、化學(xué)反應(yīng)限度的改變化學(xué)平衡的移動 （1）化學(xué)平衡移動的原因 可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的根本原因是v（正）=v（逆），因此如果我們改變影響化學(xué)反應(yīng)速率的一個因素，使v（正）v（逆），則化學(xué)平衡狀態(tài)被打破，反應(yīng)進(jìn)行的限度就會改變。這就給我們控制化學(xué)反應(yīng)限度提供了理論基礎(chǔ)。 （2）影響化學(xué)平衡的客觀條件 化學(xué)反應(yīng)體系的平衡狀態(tài)是可以通過改變反應(yīng)條件（溫度、濃度、氣體反應(yīng)的壓強）而發(fā)生變化的。這種現(xiàn)象稱作平衡狀態(tài)的移動，簡稱平衡移動。濃度其他條件保持不變時，增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動；減小反應(yīng)物的濃度或增大生成物的濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動。氣體的壓強增大氣體的壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動。減小氣體的壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動。溫度在其他條件不變時，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動。催化劑催化劑對化學(xué)平衡無影響，但會改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需的時間。（四）化學(xué)反應(yīng)條件的控制 1、化學(xué)反應(yīng)條件的選擇 由于化學(xué)反應(yīng)的速率受溫度、濃度、壓強、催化劑、光照、表面積等條件的影響，因此人們通常從上述方面考慮，選取適當(dāng)?shù)臈l件既可以控制化學(xué)反應(yīng)速率，又可以提高化學(xué)反應(yīng)的限度。 2、燃料充分燃燒條件的選擇 （1）燃料燃燒的條件燃料與空氣接觸；溫度達(dá)到燃料的著火點。（2）燃料充分燃燒的條件要有足夠的空氣或氧氣（助燃劑）；燃料與空氣或氧氣要有足夠大的接觸面積。（3）燃料充分燃燒的意義使有限的能源發(fā)揮最大的作用，節(jié)約能源；降低污染的程度。 3、提高燃料燃燒效率的措施 （1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。關(guān)鍵是：燃料與空氣或氧氣要盡可能充分接觸且空氣要適當(dāng)過量。 （2）盡可能充分利用燃料燃燒所放出的熱量，提高熱能的利用率?！镜湫屠}】 例1. 反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為（ ） 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為_。 分析：方法一：由反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，比較后做出判斷。由化學(xué)方程式A+3B=2C+2D得出： v（A）：v（B）=1：3，而v（A）：v（B）=0.15：0.6=1：4故v（B）>v（A），從而得>v（B）：v（C）=3：2 而v（B）：v（C）=0.6：0.4=3：2 故v（B）=v（C），從而= v（C）：v(D)=2：2=1：1 而v（C）：v（D）=0.4：0.45 故v（D）>v（C），從而得> 故該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為>=> 方法二：將用不同物質(zhì)表示的速率換算為同一物質(zhì)表示的速率，再比較速率數(shù)值的大小。 若以物質(zhì)A為標(biāo)準(zhǔn)，將用其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的速率，則有： v（A）：v（B）=1：3 則表示v（A）=0.2mol/（L·s） v（A）：v（C）=1：2 則表示的v（A）=0.2mol/（L·s） v（A）：v（D）=1：2 則表示v（A）=0.225mol/（L·s） 故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為：>=> 答案：>=> 例2. 把除去氧化膜的鎂條放入盛有一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2的生成速率v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中t1t2速率變化的原因是_；t2t3速率變化的原因是_。 分析：根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，鎂與鹽酸反應(yīng)，即反應(yīng)物的性質(zhì)已定，故應(yīng)從外因考慮，壓強不變，無催化劑，故應(yīng)排除兩者，而應(yīng)從鹽酸的濃度和反應(yīng)溫度兩者變化上考慮。 答案：t1t2時，鹽酸濃度變化不大，但反應(yīng)放熱，使溫度升高，反應(yīng)速率增大。t2t3時，已達(dá)到一定的溫度，溫度變化不會太大，但此時隨反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸中降低，故反應(yīng)速率又減小。 例3. 一定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ） A. 單位時間內(nèi)生成nmolA2同時生成nmolAB B. 容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化 C. 單位時間內(nèi)生成2nmolAB同時生成nmolB2 D. 單位時間內(nèi)生成nmolA2同時生成nmolB2 分析：在一定條件下，判斷一個反應(yīng)是否達(dá)到平衡，主要看正逆反應(yīng)速率是否相等，體系中各組分的濃度（或含量）是否保持不變。A選項生成A2是逆反應(yīng)，生成AB是正反應(yīng)。顯然，沒有達(dá)到平衡。 B選項壓強不隨時間的變化而變化，不能說明反應(yīng)混合物中A2、B2和AB的濃度是否保持一定，v正是否等于v逆。因為該反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件一定時，反應(yīng)從開始至反應(yīng)達(dá)到平衡就一直保持不變，故壓強不變不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。 C選項表明，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。 D選項只說明了逆反應(yīng)速率，沒有說明正反應(yīng)速率，且不管平衡是否建立，只要反應(yīng)在進(jìn)行，生成A2和B2的物質(zhì)的量之比始終為1：1。 答案：C 例4. 在373K時，把0.5molN2O4通入體積為5L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時，NO2的濃度為。在60s時，體系已達(dá)平衡，此時容器內(nèi)壓強為開始時的1.6倍。下列說法正確的是（ ） A. 前2s以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為 B. 在2s時體系內(nèi)的壓強為開始時的1.1倍 C. 在平衡時體系內(nèi)含N2O40.25mol D. 平衡時，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40% 分析：N2O4和NO2存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系： N2O42NO2，前2s時 N2O4 2NO2 起始（mol）0.5 0 反應(yīng)（mol）0.05 0.02×5 2s時（mol） 氣體總的物質(zhì)的量為 2s時的壓強與開始時之比為 60s達(dá)到平衡時，沒有反應(yīng)。則有 N2O4 2NO2 起始（mol）0.5 0 反應(yīng)（mol）x 2x 平衡（mol） 2x 平衡時，氣體總的物質(zhì)的量為 所以有 解得x=0.3mol 平衡體系中含0.2molN2O4，N2O4的轉(zhuǎn)化率為 答案：B 例5. 在A+BC（正反應(yīng)是放熱反應(yīng)）中，如圖所示，能正確表示反應(yīng)速率（縱坐標(biāo)）與溫度（橫坐標(biāo)）關(guān)系的是（ ） 分析：因為正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，且，平衡向逆反應(yīng)方向移動。 答案：B