【正文】 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡知識歸納◆本章知識網(wǎng)絡(luò)第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率◆考綱要求 1．了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法 2．理解外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑等)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響◆教材導(dǎo)讀 一．化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法. 1．概念:化學(xué)反應(yīng)速率是用來 . 2．表示方法:化學(xué)反應(yīng)速率通常用 來表示,數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ,式中的表示 的變化,表示 ,則化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位為 . 3．有關(guān)濃度變化的計(jì)算 對于某一反應(yīng)終了時(shí),反應(yīng)物濃度= ,生成物濃度= ,而各物質(zhì)變化量之等于 . 4．注意:(1)表達(dá)式中的分母上是“物質(zhì)的量濃度”的變化量，而不是“物質(zhì)的量”的變化量.(2)化學(xué)反應(yīng)速率表示反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度,它實(shí)際指的是一段時(shí)間內(nèi)的 ,而不是瞬時(shí)速率,且均取正值.(3)固體或液體(不是溶液﹗)的濃度可視為不變的常數(shù),因此,一般不用固體或液體表示化學(xué)反應(yīng)速率.(4)用不同物質(zhì)表示的速率的數(shù)值不一定相等, .二．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1．內(nèi)因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　是反應(yīng)速率的主要決定因素．2．外因：外界條件在一定范圍內(nèi)影響反應(yīng)速率．如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑及其它因素,如光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應(yīng)物顆粒大小、形成原電池等，通常可以用 理論解釋外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響。（1）溫度：（其它條件不變）升高溫度不論對放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率 ．一般每升高10℃,反應(yīng)速率增大到原來的2－4倍． 注意：溫度對反應(yīng)速率的影響實(shí)際上是比較復(fù)雜的，有的反應(yīng)隨溫度的升高，反應(yīng)速率不一定加快。例如用酶催化的反應(yīng)，酶只有在適宜的溫度下活性最大，反應(yīng)速率才達(dá)到最大。故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇不許考慮催化劑的活性溫度范圍。（2）濃度：（其它條件不變）增大反應(yīng)物的濃度，單位體積內(nèi)的　　　　　　　分子數(shù)增加，　　　　　　　　機(jī)會增多，故反應(yīng)速率　　　　?。粗磻?yīng)速率　　　　?。?）壓強(qiáng)：（有氣體物質(zhì)參與，其它條件不變．）增大壓強(qiáng)，氣體的體積 ，濃度 ，分子間的有效碰撞機(jī)會　　　，反應(yīng)速率 ．反之 ．（4）．催化劑可以改變正、逆反應(yīng)速率。使用正催化劑，反應(yīng)速率 ，使用負(fù)催化劑，反應(yīng)速率 。 ◆要點(diǎn)解讀　一．濃度對反應(yīng)速率的影響①固體或純液體濃度視為常數(shù)，它們物質(zhì)的量的變化不會引起反應(yīng)速率的變化，故不能用它表示反應(yīng)速率．但固體顆粒的大小導(dǎo)致接觸面的大小，故影響反應(yīng)速率．②濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并非所有的反應(yīng)都一樣，若隨著濃度的改變，反應(yīng)的本質(zhì)發(fā)生了變化，那么反應(yīng)速率的含義也不同了．如：采取“把稀硫酸改成濃硫酸來增大用鋅制取氫氣的速率”，是錯(cuò)誤的，因?yàn)楦挠脻饬蛩岷?，反?yīng)不再生成氫氣了。 二．壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響① 恒容條件，增加與反應(yīng)無關(guān)的氣體，容器總壓增加，但與反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)各自的分壓不變，各自濃度不變，故反應(yīng)速率不變．② 恒壓條件，增加與反應(yīng)無關(guān)的氣體，容器體積增加，對于反應(yīng)有關(guān)的氣體物質(zhì)相當(dāng)于減壓，故反應(yīng)速率減?。傊?，有氣體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的影響，實(shí)質(zhì)上是指容器容積的改變，導(dǎo)致各氣體的濃度同等程度的改變，從而影響反應(yīng)速率．三．催化劑對反應(yīng)速率的影響對于某些化學(xué)反應(yīng)，使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑雖然在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有發(fā)生變化，但它卻參與了化學(xué)變化過程，改變了原來的反應(yīng)歷程。需要注意的是： (1)對于可逆反應(yīng)，催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。在一定條件下，正反應(yīng)的優(yōu)良催化劑必定是逆反應(yīng)的優(yōu)良催化劑。 (2)使用催化劑只能改變反應(yīng)途徑，不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，故催化劑只能加快反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間，而不能改變平衡狀態(tài)，反應(yīng)的熱效應(yīng)也和催化劑的存在與否無關(guān)。 (3)催化劑只能加速熱力學(xué)上認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)，對于熱力學(xué)計(jì)算不能發(fā)生的反應(yīng)，任何催化劑都不能改變反應(yīng)發(fā)生的方向。(4)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，也可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率，前者稱之為正催化劑，后者稱之為負(fù)催化劑。通常情況下，正催化劑用得較多，因此，若無特殊說明，都是指正催化劑而言。 四．外界條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響［］條件的改變化學(xué)反應(yīng)速率的變化理論解釋增加Ａ的濃度恒容時(shí)增加Ａ恒容時(shí)加入與反應(yīng)無關(guān)的氦氣，使壓強(qiáng)增大恒壓時(shí)加入與反應(yīng)無關(guān)的氦氣，使壓強(qiáng)不變升高溫度使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦梗路鬯槌煞勰┒ㄈ輹r(shí)隨反應(yīng)時(shí)間的延長　　　　　　　　　　　　　◆名題導(dǎo)思[例1]已知反應(yīng) 在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為 ，則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為（ ）　　A． B． 　　C． D． [解析]據(jù)化學(xué)反應(yīng)中速率比等于各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，很容易得出答案即 ，而 ，則 ， C是正確選項(xiàng)。[答案]C[例2] 某反應(yīng)X+3Y 2E+2F，在甲、乙、丙、丁四種不同條件下，分別測得反應(yīng)速率甲：v(X)=(Lmin)，乙：v(Y)=(Lmin)，丙：v(E)=(Lmin)，?。簐(F) =(Lmin)，則反應(yīng)最快的是( )A．甲　　　　　 B．乙 C．丙　　　　 D．丁[解析]　 對于某一化學(xué)反應(yīng)，如果選用不同的反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示該反應(yīng)的同一時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率時(shí)，其數(shù)值可能不同，其數(shù)值的大小與該反應(yīng)物或生成物在反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小有關(guān)，因此不能單純地憑不同反應(yīng)物或生成物的濃度變化值的大小來比較其反應(yīng)速率的快慢。常用以下兩種方法：方法一　 通過比較反應(yīng)速率之比與物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比作出判斷。由化學(xué)方程式 X+3Y 2E+2F可知因此v(Y)＞v(X)因此v(Y)=v(E)因此，v(F)＞v(E)。綜合以上分析可知：v(F)＞v(E)=v(Y)＞v(X)，所以反應(yīng)速率最快的是丁。方法二 　將不同物質(zhì)表示的速率換算為用同一物質(zhì)表示的速率，然后再比較速率數(shù)值的大小來決定反應(yīng)進(jìn)行的快慢。若以X物質(zhì)的反應(yīng)速率為標(biāo)準(zhǔn)，則把乙、丙、丁不同情況下其他物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同情況下的用X物質(zhì)表示的速率。[答案] 丁[例3]某溫度時(shí)，在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化，曲線如右圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________；該反應(yīng)開始至2min，Z的平均反應(yīng)速率為___________________________________[解析]從本題的圖形分析中可知，X、Y是隨著反應(yīng)的進(jìn)行（時(shí)間的增加）物質(zhì)的量逐漸減少，與此相反，Z的物質(zhì)的量是隨著反應(yīng)的進(jìn)行（時(shí)間的增加）而逐漸增大，所以X、Y在反應(yīng)方程式的左邊，為反應(yīng)物；而Z在反應(yīng)方程式的右邊，為生成物。X、Y、Z在方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)通過其相應(yīng)的速率之比確定。從圖中的數(shù)據(jù)分析可知，用X、Y、Z表示的反應(yīng)速率分別為：V（Y）=V（X）=V（Z）=。則V（X）∶V（Y）∶V（Z）=∶∶=3：1：2，化學(xué)反應(yīng)方程式為：3X+Y2Z。[答案]：3X+Y2Z L－1min－1 [例4]將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A（g）+B（g）2C（g）若經(jīng)2s（秒） molL－1，現(xiàn)有下列幾種說法：① molL－1s－1② molL－1s－1③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④ molL－1其中正確的是A．①③　　 B．①④　 C．②③ D．③④[解析] 由題知2 molL－1，根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)比， molL－1，進(jìn)而確定B的濃度是（1molL－1－ molL－1）＝ molL－1； molL－1，從而求出A的轉(zhuǎn)化率為30%； molL－1s－1， molL－1s－1， molL－1s－1。對照各選項(xiàng)，符合題意的是B。[答案] B[例5]與發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和的速率如圖所示，已知這個(gè)反應(yīng)速率隨著溶液中的增大而加快。（1）反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)速率加快的原因是 。 （2）反應(yīng)后期時(shí)，反應(yīng)速率下降的原因是 。[解析]由于與反應(yīng)隨增大而加快，首先寫出二者反應(yīng)的化學(xué)方程式（或離子方程式：）可見反應(yīng)后有生成。[答案]（1）開始發(fā)生反應(yīng)，隨增大，加快。（2）反應(yīng)進(jìn)行至?xí)r，因C（反應(yīng)物）減小，且反應(yīng)使也減小，則減慢。[例6]某化學(xué)反應(yīng)2A B+D在四種不同條件下進(jìn)行，B、D起始濃度為0，反應(yīng)物A的濃度(molL1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表： 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：⑴在實(shí)驗(yàn)1，反應(yīng)在10至20min時(shí)間內(nèi)平均速率為 mol（Lmin）1。⑵在實(shí)驗(yàn)2,A的初始濃度c2= molL1,反應(yīng)經(jīng)20min就達(dá)到平衡,可推測實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是 。⑶設(shè)實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)速率為υ3，實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率為υ1,則υ3 υ1(填“”“=”“”),且c3 L1(填“”“=”“”)。⑷比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1,可推測該反應(yīng)是 反應(yīng)(選填“吸熱”“放熱”)。理由是 。[解析]（1）VA=L1/10min = mol（Lmin）1。 （2）對比實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2可知，從10min到20min，實(shí)驗(yàn)1的A的濃度相同，說明是同一平衡狀態(tài)，即c2= molL1，又因?qū)嶋H反應(yīng)的速率快，達(dá)到平衡所需時(shí)間短，說明反應(yīng)中使用了催化劑。 （3）對比實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)1可知，從10min到20min， molL1, molL1，這就說明了υ3υ1。 molL1，即c3（+）molL1 = molL1。 （4）對比實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1可知，兩實(shí)驗(yàn)的起始濃度相同，反應(yīng)溫度不同，達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)4的A的濃度小，說明了實(shí)驗(yàn)4A進(jìn)行的程度大，即溫度越高，A的轉(zhuǎn)化率越大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。[答案] （1）（2）；催化劑（3）＞；＞（4）吸熱；溫度升高時(shí)，平衡向右移動◆隨堂演練1．下列說法不正確的是（ ）A．參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)的重要因素B．反應(yīng)物分子（或離子）間的每次碰撞是反應(yīng)的先決條件C．反應(yīng)物的分子的每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．活化分子具有比普通分子更高的能量2．已知4A+5B=2C+2D，則關(guān)于反應(yīng)速率，正確的關(guān)系是（ ）A．4V(A)= 5V(B) B．5V(B)=6VD C．2V(A)=3VD D．4V(B)=5VC 3．反應(yīng)A+5B=2C+2D，在四種不同的情況下的平均反應(yīng)速率[mol/Ls]分別為：①V(A)=；②V(B)=；③V(C)=；④V(D)=。則反應(yīng)進(jìn)行速率最快的（ ）A．①④ B．②和③ C．④ D．①和④4． 由下列四種X的溶液，分別加入四個(gè)盛有10mL、2molL1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋至50 mL，此時(shí)X與鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)速率最大的是（ ）A．20mL, 3molL1 B．20mL,2molL1 C． 10mL, 4molL1 D．10mL, 2molL1 5． 在密閉容器中,進(jìn)行可逆反應(yīng),A與B反應(yīng)生成C，且反應(yīng)速率分別用υA、υB、υC[單位為mol/(Ls)]表示，且υA、υB、υC之間有以下關(guān)系: υB=3υA， 3υC=2υB，υC=2υA。則此反應(yīng)可表示為( )。A．A+BC B．2A+2B3C C．3A+BC D．A＋3B2C 6．設(shè)C+CO22CO（正反應(yīng)吸熱），反應(yīng)速率為V1；N2+3H22NH3（正反應(yīng)放熱），反應(yīng)速率為V2，對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，V1和V2的變化情況為( )A．同時(shí)增大 B．同時(shí)減少 C．V1增大，V2減小 D．V1減小，V2增大7．下列措施肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是（ ）A．增大反應(yīng)物的用量 B．增加壓強(qiáng) C．升高溫度 D．使用催化劑8． 用鹽酸與鋅反應(yīng)制取氫氣，下列方法能增大反應(yīng)速率的是（ ）A．增加鹽酸的用量 B．用同濃度的醋酸代替鹽酸C．用鋅粉代替鋅粒 D．增大壓強(qiáng)9． 氨氣氧化反應(yīng)：4