專題01化學反應速率與反應限度

型梳理

A題型01化學反應速率的概念與表示

A題型02化學反應速率的計算與比較

A題型03實驗探究影響化學反應速率的因素

A題型04分析化學反應速率的影響因素

A題型05應用化學反應速率解釋事實

A題型06可逆反應的認識與方程式表示

A題型07實驗探究反應的限度

A題型08化學平衡狀態的特征與判定

舉一反三

?題型01化學反應速率的概念與表示

石而

(1)概念：

化學反應速率是用來衡量化學反應進行的快慢的物理量，通常用單位時間內反應物濃度的減少量或者生成

物的增加量(取正值)來表示。

(2)公式：

其中，V表示B物質的反應速率；Ac(B)表示B物質的濃度變化量(反應物取減少量，生成物取增加量)

(3)單位：

molL1-min1或mol-L's-1

注意：

(1)由于化學反應中反應物濃度的減少量和生成物濃度的增加量均為正值，反應速率也均為正值。

(2)v(B)在同一化學反應里，用不同的物質表示的反應速率可能不同，但意義相同，故描述反應速率時

必須指明具體的物質。

(3)Ac(B)固體或純液體的濃度視為常數，Ac=0因此不用固體或純液體表示化學反應速率。

(4)At化學反應速率是一段時間內的平均反應速率，而不是某一時刻的瞬時速率

彳真椀T1I下列至子館里應麗f奉的說法2編的是

A.對于任何化學反應來說，反應速率越大，反應現象就越明顯

B.化學反應速率通常表示一定時間內任何一種反應物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加

C.化學反應速率為0.8mol-L-isi是指1s時某物質的濃度為0.8molI」

D.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢

【變式1-11下列說法正確的是

A.化學反應速率通常用單位時間內反應物或生成物的質量變化來表示

B.用不同物質的濃度變化表示同一時間內、同一反應的速率時，其數值之比等于化學方程式中的計量數之

比

C.化學反應速率指的是某時刻的瞬時速率

D.化學反應速率的單位由時間單位和物質的量的單位決定

【變式1-2]在密閉容器里，A與與B反應生成C,其反應速率分別用匕、噸、vc表示，己知2VB=3丫人、

3VC=2VB,則此反應可表示為

A.3A+2B=3CB.A+3B=2CC.3A+B=2CD.2A+3B=2C

【變式1-3】為了更好地利用化學反應中的物質和能量變化，在化學研究和工業生產中還需要關注化學反應

的快慢和程度。下列關于化學反應速率的說法正確的是

A.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應進行的快慢

B.對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現象就越明顯

C.化學反應速率為O.Smol-CLs)1是指1s時某物質的濃度為0.8mol[T

D.化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物物質的量的減少或任何一種生成物物質的量的增加

?題型02化學反應速率的計算與比較

而浜祺臬

計算方法

三段式法：

(1)寫出有關反應的化學方程式。

(2)找出各物質的起始量、轉化量、某時刻量。

(3)根據已知條件計算。

化學反應速率大小的比較方法

(1)歸一法：若單位不統一，則要換算成相同的單位；若為不同物質表示的反應速率，則要換算成同一物

質來表示反應速率；再比較數值的大小。

(2)比值法：比較化學反應速率與化學計量數的比值，如aA(g)+bB(gL==cC(g)+dD(g),比較.與短，

VAVB

ab

若v,則說明用A表示的化學反應速率大于用B表示的化學反應速率。

VAVB

ab

【典例2-1】反應4A⑸+2B(g)U2c(g)+D(g)從正反應方向，經過2s后B的濃度減少了0.04mol-LL下列

說法正確的是

A.用A表示的反應速率是0.04mol-L^-s1

B.在這2s內用B和C表示的反應速率的值是相同的

C.在2s末時的反應速率，用反應物B來表示是0.02mol-L-isi

D.2s后，D的物質的量為0.02mol

【典例2-2】將等物質的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發生如下反應：3A(g)+B(g)UxC(g)+2D(g),

5min后,測得D的濃度為0.5mol?LT,c(A)：c(B)=3：5,C的平均反應速率為O.lmoWL-'minT求：

(1)X的值為O

(2)反應開始前容器中A、B的物質的量：n(A)=n(B)=mol。

(3)B的平均反應速率：v(B)=mol?LT?minT。

(4)此時A的濃度：c(A)=mol-L-1；

(5)此時，D的體積分數為o

【變式2-1］在一密閉容器中充入一定量的H2和N2,經測定反應開始后3s內V(N2)=0.2mol-L-i-s-1,貝心s

末NH3的濃度為()

A.0.4mol-L-1B.0.6mol-L-1C.0.9mol-L-1D.1.2mol-L-1

(變式2-2］(22-23?高一下?江蘇無錫名校?期中)可逆反應X(s)+3Y(g)U2Z(g)+Q(g)在不同條件下的反

應速率如下，其中反應速率最大的是

A.v(X)=O2SmolL'1-s1B.v(Y)=3.6molL-1min-1

C.v(Q)=0.2mol-L-1-s-1D.v(Z)=0.3mol-L-1-s-1

【變式2-3］在2L的密閉容器中進行反應3"(g)+Wg)-高、化，壓、21^(3,經過一段時間后,

NH3物質的量增加0.8mol,這段時間內用N2表示的平均反應速率為O.Olmol-L'.s^1。則這段時間為

()

A.10sB.20sC.30sD.40s

【變式2-4］在容積為2L的密閉容器中進行如下反應：

A(g)+2B(g)U3c(g)+xD(g),開始時通入4molA和6molB,5min末時測得C的物質的量為3mol,v(D)為

0.2mol?L」?min-i,計算：

(1)5min末A的物質的量濃度為mol-L1。

(2)前5min內v(B)為____mobL^min'o

(3)化學方程式中x的值為—o

(4)此反應在四種不同情況下的反應速率分別如下所示，其中反應速率最快的是(填序號)-0

A.v(A)=0.4mol,L'1?min_1B.v(B)=0.005mol,L_1?s_1C.v(C)=0.3mol,L-1,min'1D.v(D)=0.002mol,L-1?s'1

?題型03實驗探究影響化學反應速率的因素

【典例3】常溫下，向4支試管中各加入3mL5%的H2O2溶液，分別進行下列實驗，關于實驗現象的敘述

正確的是

A.將試管置于4CFC水中，試管中無明顯變化

B.將試管置于5。（2水中，試管中氣泡明顯增多

C.向試管中加入少量Imol/LFeCb溶液，試管中無明顯變化

D.向試管中加入少量MnCh，試管中氣泡明顯增多

【變式3-1】某小組設計如圖實驗，欲使甲中試管先出現渾濁，下列操作一定達不到目的的是（）

A.向甲燒杯中加入適量CaOB.向甲中試管內滴加適量濃硫酸

C.向乙燒杯中加入適量冰塊D.增大甲裝置所在環境的壓強

【變式3-2】某學生為了探究影響化學反應速率的外界因素，進行以下實驗：

（1）向100mL稀硫酸中加入過量的鋅粉，標準狀況下測得數據累計值如下：

時間/min12345

氫氣體積/mL50120232290310

①在0?1min、1?2min、2?3min、3?4min、4?5min各時間段中：

反應速率最大的時間段是min,主要的原因可能是；

反應速率最小的時間段是min，主要的原因可能是0

②為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量，可以向稀硫酸中加入（填序號）。

a.Na2cO3溶液b.NaOH溶液c.稀HNO3d.蒸儲水

（2）進行以下對比實驗，并記錄實驗現象。

實驗I：

中現象：不再產生氣泡

中現象：產生氣泡量增多

實驗H：另取兩支試管分別加入5mL5%比。2溶液和5mL10%出。2溶液，均未觀察到有明顯的氣泡產生。

①雙氧水分解的化學方程式是=

②實驗I的目的是o

③實驗n未觀察到預期現象，為了達到該實驗的目的，可采取的改進措施是o

【變式3-3】某研究性學習小組利用氏C2O4溶液和酸性KMnCU溶液的反應探究“外界條件的改變對化學反

應速率的影響”，進行了如下實驗。下列說法錯誤的是

有關物質溶液顏色褪至無色所用時間/s

酸性溶液溶液

KMnO4H2c2O4H2O

實驗序號實驗溫度/K

C/molL-C/molL-

V/mLV/mLV/mL

11

①29320.0240.10tl

②29320.0230.118

③31320.0230.11t2

A.實驗①②探究的是濃度對反應速率的影響

B.實驗①③探究的是溫度對反應速率的影響

C.t2<8

D.計算可得實驗②中v（KMnC>4戶8.3xlO-4mol.L-i?s"（忽略溶液體積變化）

?題型04分析化學反應速率的影響因素

口知識積累

物質的性質和外界條件對化學反應速率的影響

影響化學反應速率的因素規律（在其他條件相同時）

內因化學性質反應物的化學性質越活潑,化學反應速率越快;反之則越慢

溫董異高溫鹿，花學反應速可加限反之扁慢

催化劑使用催化劑，化學反應速率改變

反應物的濃度增大反應物的濃度,化學反應速率加快;反之減慢

外因氣態反應物的壓強增去氣態反應而白勺壓強，欣學反應速反加限反之扁慢

固體反應物的表面積增大固體反應物的表面積,化學反應速率加快;反之減慢

原電池有原電池形成時，化學反應速率加快

其他電磁波、超聲波、溶劑等會影響化學反應速率

【典例4］下列條件的改變對反應N?+3H2'黑化片二2NH3的影響說法不正確的是

A.升高溫度能加快化學反應速率

B.增大H2的濃度能加快化學反應速率

C.達到化學平衡狀態時，用能全部轉化為NE

D.增大壓強可加快該反應的化學反應速率

【變式4-1］下列關于化學反應速率的說法錯誤的是

A.恒容時,H2(g)+S(s)=H2S(g),向密閉容器內充入He,化學反應速率不變

B.鋅與稀硫酸反應時，加入氯化鈉溶液，化學反應速率減小

C.制氯氣時，增加二氧化鎬的用量，能加快反應速率，濃鹽酸被完全消耗

D.恒容時，2NO(g)+O2(g)^=i2NO2(g),升高溫度，正逆反應速率都增大

【變式4-2］下列措施對增大反應速率明顯有效的是

①A1在氧氣中燃燒生成ALO3,將A1片改成A1粉

②Fe與稀硫酸反應制取應時，改用98%濃硫酸

③Zn與稀硫酸反應制取H2時，滴加幾滴CuSO4溶液

④K2s與BaCL溶液反應時，增大壓強

@2HI(g)^H2(g)+I2(g),升高溫度

⑥鈉與水反應時，增大水的用量

A.①③⑤B.②④⑥C.①②③⑤D.①⑤

【變式4-3］下列關于化學反應速率的說法中，正確的是

A.用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產生氫氣的速率

B.決定化學反應速率的主要因素是反應物的濃度

C.增大壓強，一定能加快化學反應速率

D.用鋅與稀硫酸反應制H2時，滴加幾滴硫酸銅溶液能加快反應速率

》題型05應用化學反應速率解釋事實

【典例5-1】日常生活中的下列做法，與調控反應速率無關的是

A.發面時加入酵母B.食品真空包裝C.冰箱冷藏食物D.門窗合頁里注油

【典例5-2］(22-23?高一下?江蘇淮安淮安區?期中)下列做法可以提高燃料燃燒效率的是

A.將煤碳作氣化處理B.用大煤塊替代細煤粉

C.提高燃料的著火點D.燃燒時通入不足量空氣

【變式5-1］下列現象與化學反應速率有關且最快的是

A.加工饅頭時添加膨松劑B.進入公共場合需要佩戴口罩

C.黑火藥爆炸D.溶洞形成

【變式5-2】在工業生產或實驗中，下列做法與調控化學反應速率無關的是

A.燃燒礦石時，向爐膛中鼓入空氣增強火勢

B.將Fe與稀H2sO,反應中的稀H2sO,換成稀HNO3

C.食品抽真空包裝

D.實驗室制氫氣時，用鋅粉代替鋅塊

【變式5-3］下列措施中，不能增大化學反應速率的是

A.實驗室用氯酸鉀制取氧氣時，加入二氧化鎰

B.在金屬鈉與水反應時，增加水的量

C.將空氣改成純氧氣，做鋁與氧氣反應的實驗

D.Ba(OH)2-8H2。晶體和NH4cl晶體的反應，適當升高溫度

A題型06可逆反應的認識與方程式表示

石如

1.概念

在同一條件下，正反應方向和逆反應方向均能同時進行的化學反應稱為可逆反應

2.特點

(1)共存：反應物轉化率低于100%,反應物生成物共存。

(2)雙同：正逆反應是在同一條件下同時進行的。

(3)雙向：可逆反應分為方向相反的兩個反應，正反應和逆反應。

3.表示方法

可逆反應的化學方程式中，用“一”號代替“一”號

注意：

(1)可逆反應這一概念中的關鍵詞是“同一條件”。如2H2+。2」^2H2。和2H2。,2H2廿02T不互為可逆

反應。

(2)正反應、逆反應方向的熱效應相反。若正反應是吸(放)熱反應則逆反應是放(吸)熱反應。

+

(3)絕大多數化學反應都有一定的可逆性,但有些反應的可逆程度很小，如H+OH-H2O和Ag++C1——AgCl

可視為完全反應。

彳麗隨格胸庭

A.化學反應的限度可以通過改變條件來改變

B.當一個可逆反應達到平衡狀態時，該反應即停止

C.當一個可逆反應達到平衡狀態時，該反應的正、逆反應速率相等

D.當一個可逆反應達到平衡狀態時，該反應在此條件下就達到了反應限度

【變式6-1］下列關于化學反應限度的敘述中，正確的是()

A.化學反應的限度都相同

B.可以通過改變溫度控制化學反應的限度

C.可以通過延長化學反應的時間改變化學反應的限度

D.當一個化學反應在一定條件下達到限度時，反應即停止

【變式6-2］一定條件下，向1L恒容密閉容器中充入0.1molA和0.3molB發生反應:A(g)+2B(g)^—=2C(g),

當反應達平衡時，不可能存在的數據是

A.c(A)=0.05mol-L-1B.c(B)=0.24molL-1

C.c(B)=0.1molL1D.c(C)=0.18mol-L-1

》題型07實驗探究反應的限度

【典例7】室溫下，探究FeCh溶液和KI溶液反應的限度，實驗步驟如下。

步驟]取5mL0.1mol[TKI溶液,向其中加入1mLO.lmoLLTFeC1溶液,振蕩，觀察實驗現象。

步驟n：繼續向上述溶液中加入2mL苯，充分振蕩后靜置，觀察實驗現象。

步驟HI：取下層溶液，向其中滴加5?6滴15%硫氟化鉀溶液，觀察溶液的顏色。

下列說法不正確的是

3+2+

A.步驟I中反應的離子方程式：2Fe+2r=2Fe+I2

B.步驟n中通過分液可將水溶液與苯分離

c.步驟in中加入硫氟化鉀溶液后溶液變紅說明反應有一定限度

D.步驟皿反應后溶液中大量存在Fe“、Fe2+>Cr、SCN"

【變式7-11某同學設計了如下實驗來探究化學反應的限度：

i.取3mL0.1mol?I/iKI溶液于試管中,向其中加入10滴O.lmoLL-FeCL溶液，振蕩；

ii.用滴管取適量反應后的溶液于點滴板上，向其中滴加1?2滴淀粉溶液，觀察到溶液變藍；

iii.用滴管取適量步驟i反應后的溶液于點滴板上，向其中滴加1?2滴15%KSCN溶液，觀察到溶液變紅。

下列說法錯誤的是

A.步驟i中，反應的離子方程式為2Fe3++21U2Fe2++U

B.步驟ii中現象說明KI和FeCL的反應存在限度

C.KSCN是含有共價鍵的離子化合物

D.往步驟i中反應后的溶液中加入2mL苯，液體會分層且上層溶液呈紫紅色

【變式7-2】實驗室以Fe3+與「的反應為對象研究化學反應的限度與速率，實驗設計如圖所示：

5ml0

（1）實驗觀測到的現象是。

（2）為探究該反應是否為可逆反應，進行如下實驗：取少量反應后的溶液于試管中，加入（填化

學式），觀測到,證明該反應為可逆反應。

（3）為探究溫度和c（Fe3+）對該反應速率的影響，進行如下實驗。

實驗所用試劑：O.hnol/LKI溶液、0.05mol/LFe2（SOJ溶液、蒸儲水、淀粉溶液

①將實驗方案補全。

序。（碘化鉀）/（碘化鉀）。（硫酸鐵）廠（硫酸鐵）淀粉溶液/%（水）

溫度

號

mol/LmLmol/LmL滴mL

15℃0.150.05520

215℃——————

35℃——————

②實驗表明反應速率：實驗2＞實驗1＞實驗3,觀測到的實驗現象是.

A題型08化學平衡狀態的特征與判定

口知識積累

1.化學平衡狀態的建立過程

在一定條件下向反應容器中加入N2和氏發生反應N2+3H2S'2NH3。

濃度速率變化v正、y逆關系

反應物濃度最大V正最大

開始"正〉曠逆

生成物濃度為0v/j0

反應物濃度減小V正減小

變化V正〉獨逆

生成物濃度增大V逆增大

反應物濃度不變V正不變

平衡v正=丫逆

生成物濃度不變V逆不變

2.化學平衡狀態的概念：

在一定條件下，當反應進行到一定程度時，正反應速率與逆反應速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度

都不再改變，達到一種表面靜止的狀態，稱之為化學平衡狀態，簡稱化學平衡。

3.化學平衡狀態的特征

（1）逆：化學平衡狀態研究的對象是亙逆反應

（2）等：平衡時，同一物質的正、逆反應速率相等，即：v正=丫逆力）（實質）

（3）動：平衡時，反應仍在不斷進行，是一種動態平衡

（4）定：平衡時，各物質的轉化率（a）、百分含量（w%）、物質的量（n）、物質的質量（m）、物質的量濃度（c）、

混合氣體的平均摩爾質量（應）、混合氣體的密度（p）、壓強（P）等所有物理量全部恒定

（5）變：外界條件改變時，平衡可能被破壞，并在新的條件下建立新的化學平衡，即發生化學平衡移動

4.化學平衡標志的判斷

（1）直接標志

①正、逆反應速率相等

同種物質：Vi￡=V0O,（同一種物質的生成速率等于消耗速率）

v正（A）A化學計量數

不同種物質:

v逆（B）化學計量數

在化學方程式同一邊的不同物質的生成速率與消耗速率之比等于化學計量數之比；在化學方程式兩邊的不

同物質的生成（或消耗）速率之比等于化學計量數之比

②各組分的濃度保持一定

各組分的濃度不隨時間的改變而改變；各組分的質量分數、物質的量分數、體積分數不隨時間的改變而改

變

（2）間接判斷依據：以mA（g）+nB（g）-*C（g）+qD（g）為例

類型判斷依據是否是平衡狀態

&）各物質的物質的量或各物質的物質的量的分數一定平衡

5客訪鬲白勺鹿量瓦善麗后前量辦薪一危平而

混合物體系中各成

分的含量⑤香氣春白勺底積題本積務戴一定平衡

④總體積、總壓強、總物質的量一定不一定平衡

下在單位時間內消耗了mmolA同時生成mmolA,即v（正尸v（逆）平衡

⑧在單位時間內消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則

平衡

正、逆反應V（正尸V（逆）

速率的關系在單位時間內生成nmolB,同時消耗了qmolD,因均指

不一定平衡

V（逆）

④v(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

Wm+n，p+q時，總壓強一定（其他條件一定）平衡

壓強

@m+n=p+q時，總壓強一定（其他條件一定）不一定平衡

混合氣體平均相對@M一定時，只有當m+n#p+q時平衡

分子質量A/