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

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1、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(diǎn) 4、掌握影響化學(xué)平衡的條件 5、了

2、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(diǎn)和難點(diǎn) 復(fù)習(xí)重點(diǎn)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件 復(fù)習(xí)難點(diǎn)：化學(xué)平衡觀點(diǎn)的建立 四. 考點(diǎn)分析 本節(jié)知識(shí)在高考中的主要考查點(diǎn)是： 1、濃度、溫度、催化劑等條件對(duì)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(diǎn)的應(yīng)用 五. 知識(shí)要點(diǎn) 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。化學(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

3、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(shí)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(hào)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(shí)間，單位：秒（s）、分（min）、小時(shí)（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(shí)，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(shí)際是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時(shí)速率。 （3）不能用固體和純液體來表示反應(yīng)速率。

4、 （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(shí)，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(shí)，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(qiáng) 對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增大壓強(qiáng)可以增大化學(xué)反應(yīng)速率，減小壓強(qiáng)可以減小

5、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(shí)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 ①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。 ②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(huì)，有利于加快反應(yīng)速率。 ③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(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。

6、 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?yàn)榉磻?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(shí)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(diǎn)——可用“逆、等、動(dòng)、定、變”描述。 ①逆——化學(xué)平衡狀態(tài)概念的適用范疇是一切可逆反應(yīng)。

7、②等——v（正）=v（逆），反映了平衡狀態(tài)的本質(zhì)。 ③動(dòng)——正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在進(jìn)行，是一種動(dòng)態(tài)平衡。 ④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(gè)固定不變的狀態(tài)，是平衡狀態(tài)的外部表現(xiàn)。 ⑤變——改變影響平衡的條件使v（正）v（逆），則平衡發(fā)生移動(dòng)，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(dòng) （1）化學(xué)平衡移動(dòng)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(gè)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(huì)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)。 （

8、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(qiáng)）而發(fā)生變化的。這種現(xiàn)象稱作平衡狀態(tài)的移動(dòng)，簡(jiǎn)稱平衡移動(dòng)。 ①濃度 其他條件保持不變時(shí)，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(dòng)；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(dòng)。 ②氣體的壓強(qiáng) 增大氣體的壓強(qiáng)，平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng)。 減小氣體的壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。 ③溫度 在其他條件不變時(shí)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。 ④催化劑 催化劑對(duì)化學(xué)平衡無影響，但會(huì)改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需的

9、時(shí)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(qiáng)、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 ①燃料與空氣接觸； ②溫度達(dá)到燃料的著火點(diǎn)。 （2）燃料充分燃燒的條件 ①要有足夠的空氣或氧氣（助燃劑）； ②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 ①使有限的能源發(fā)揮最大的作用，節(jié)約能源； ②降低污染的程度。 3、提高燃料燃燒效率的措施

10、 （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。 【典型例題】 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（ ） ① ② ③ ④ 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)開_____________________。 分析：方法一：由反應(yīng)速率之比等于物質(zhì)的化學(xué)計(jì)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

11、 故v（B）>v（A），從而得②>① v（B）：v（C）=3：2 而v（B）：v（C）=0.6：0.4=3：2 故v（B）=v（C），從而③=② 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④>③ 故該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)棰?③=②>① 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②表示v（

12、A）=0.2mol/（L·s） v（A）：v（C）=1：2 則③表示的v（A）=0.2mol/（L·s） v（A）：v（D）=1：2 則④表示v（A）=0.225mol/（L·s） 故反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)椋孩?③=②>① 答案：④>③=②>① 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(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中t1~t2速率變化的原因是___________________；t2~t3速率變化的原因是___________________。 分析：根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率

13、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(qiáng)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：t1~t2時(shí)，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。t2~t3時(shí)，已達(dá)到一定的溫度，溫度變化不會(huì)太大，但此時(shí)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(shí)間內(nèi)生成nmolA2同時(shí)生成nmolAB B. 容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化 C. 單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolAB同時(shí)生成nmolB2 D. 單位時(shí)間內(nèi)生成

14、nmolA2同時(shí)生成nmolB2 分析：在一定條件下，判斷一個(gè)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(xiàng)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(xiàng)壓強(qiáng)不隨時(shí)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?yàn)樵摲磻?yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件一定時(shí)，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(qiáng)不變不能說明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。 C選項(xiàng)表明，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。 D選項(xiàng)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，

15、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(shí)，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(shí)，NO2的濃度為。在60s時(shí)，體系已達(dá)平衡，此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時(shí)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(shí)體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時(shí)的1.1倍 C. 在平衡時(shí)體系內(nèi)含N2O40.25mol D. 平衡時(shí)，N2O4的轉(zhuǎn)化率為40% 分析：N2O4和NO2存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系： N2O4

16、2NO2，前2s時(shí) N2O4 2NO2 起始（mol） 0.5 0 反應(yīng)（mol） 0.05 0.02×5 2s時(shí)（mol） 氣體總的物質(zhì)的量為 2s時(shí)的壓強(qiáng)與開始時(shí)之比為 60s達(dá)到平衡時(shí)，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(shí)，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?yàn)檎磻?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(dòng)。 答案：B