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高中人教版 (2019)第二节 化学反应的速率与限度学案
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这是一份高中人教版 (2019)第二节 化学反应的速率与限度学案，共4页。学案主要包含了深入学习，老师提醒，注意事项，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
【导】1.通过实验认识化学反应速率及其影响因素
2.能进行化学反应速率的计算、转换与比较，控制化学反应速率的常用方法
【深入学习】
一、化学反应的速率
1.含义及表示:
【思考】
①反应速率是瞬时速率还是平均速率？
②同一化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，数值相同吗？意义相同吗？
③同一化学反应，不同物质表示的反应速率之比与什么有关?
【老师提醒】
同一反应中，不同物质的速率比=系数比=变化的浓度比
同一反应中，用不同物质表示速率时，可能数值不同，意义相同
比较反应的速率大小时，应将不同物质转化为同一物质、同一单位后再比较。
固体和纯液体浓度为定值，不能表示速率
2.影响因素:（1）内因（主要原因）：参加反应的物质本身的性质
（2）外因：①浓度：其他条件不变时，浓度越大，速率越_________
【注意事项】反应速率与物质的浓度有关，与物质的总量无关；
改变固体或纯液体的量，不影响反应速率；
溶液中的离子反应，影响速率的是参与反应的离子浓度
②温度：其他条件不变时，升高温度，速率_________；降低温度，速率________
【注意事项】温度对速率的影响，对一切反应均成立，无论吸热反应放热反应，正反应或是逆反应。
③催化剂：其他条件不变时，使用正催化剂，速率________；使用逆催化剂，速率________（无特殊说明，均指正催化剂）。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④ 压强：其他条件不变时，对有气体参加的反应，压强越大，速率________
【注意事项】压强对速率的影响本质是压强改变引起的浓度改变（通常缩小体积），分析压强变化时，优先考虑浓度的变化
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤ 接触面积：增大接触面积，速率_________（块状变为粉末状，线状变为螺旋状）
3.化学反应速率的简单计算：设a ml/L、b ml/L分别为A、B量物质的起始浓度，mx ml/L为反应物A的转化浓度，nx ml/L为反应物B的转化浓度，则
mA（g）+ nB（g）pC（g）+qD（g）
起始浓度 ml/L： a b 0 0
变化浓度 ml/L： mx nx px qx
终态浓度 ml/L： a-mx b-nx px qx
【例1】用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）
A. 加热 B. 不用稀硫酸，改用98％的硫酸
C. 滴加少量CuSO4 溶液 D. 不用铁片，改用铁粉
【例2】在2 L容积不变的容器中，发生 N2＋3H22NH3的反应。现通入0.8 ml H2 和 0.4 ml N2，2 min 后生成了0.12 ml NH3 ，求v (H2)、 v (N2) 、v (NH3)。
【例3】一定量的盐酸和过量锌粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可以向盐酸中加入适量的（ ）
A. NaOH固体 B. 水 C. CuSO4 固体 D. 氯化钠溶液
【随堂检测】
1、同质量的锌与稀硫酸反应，欲使反应速率最大，选择下列组合中的反应条件（ ）
①锌粒②锌片③锌粉④10％的稀硫酸⑤15％的稀硫酸⑥20％的稀硫酸⑦加热⑧用冰冷却⑨不断搅拌⑩迅速加入锌片后静置 A. ②⑥⑦⑩ B. ①④⑧⑩ C. ③⑤⑦⑨ D. ③⑥⑦⑨
2、反应2A＋3B＝C＋2D在2L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3 ml，则此反应的平均速率表达正确的是 （ ）
A. v(C)＝0.01 ml·L－1·s－1 B. v(B)＝0.03 ml·L－1·s－1 C. v(A)＝0.01 ml·L－1·s－1 D. v(D)＝0.02 ml·L－1·s－1
3. 可逆反应2SO2+O22SO3，如果υ(SO2)=O.05 ml/(L·min)，用一定的SO2和O2在容积固定的密闭容器内发生反应，则2 min后SO3的浓度为( )。
A．1 m1/L B．0．9 ml/L C．0．2ml/L D．0．1ml/L
4．在反应：C+CO22CO中，可使反应速率增大的措施是( )。
①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④
5、反应A＋3B22C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.15ml·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6ml·L－1·s－1
③v(C)＝0.4ml·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 ml·L－1·s－1
该反应进行的快慢顺序为：（ ）
A. ②﹥④﹥③﹥① B. ④﹥③﹥②﹥① C. ④﹥③ = ②﹥① D. ②﹥③ = ④﹥①
6、某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化曲线如下图所示，由图中的数据分析，该反应的化学方程式为__________________，反应开始至2 min时Z的平均反应速为__________________。
第三节 化学反应的速率与限度（第2课时）
[教学目标]1、了解可逆反应的定义及特征2、正确判断一个可逆反应是否达到平衡
可逆反应
定义：指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
注意事项：①可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%全部转化为生成物；
②可逆反应一定是同一条件下能互相转换的反应，如SO2、O2在催化剂、加热的条件下生成SO3，SO3在同样的条件下可分解为SO2和O2。
【例题1】在密闭容器中进行反应：X2(g) +3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为
0.10 ml/L、0. 30 ml/L、0.20 ml/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是A. c(Z) = 0.50 ml/L B. c(Y2) =0.50 ml / L C. c(X2) =0.20 ml/L D. c(Y2) =0.60 ml/L
二、可逆反应达到平衡状态的特征及判断方法
1、化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的物质的量浓度不再发生改变的状态
2、平衡状态的特点：
①“逆”：化学平衡研究的对象是 ②“等”：化学平衡的实质是 ，即：
③“动”： ④“定”：平衡体系中，各组分的
⑤“变”：化学平衡是在一定条件下的平衡，
可逆反应化学平衡的判断方法：
对于密闭容器中的可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)是否达到平衡还可以归纳如下表：
【例题2】可逆反应：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是
① 单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2② 单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO
③ 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态 ④ 混合气体的颜色不再改变的状态
⑤ 混合气体的密度不再改变的状态 ⑥ 混合气体的压强不再改变的状态
⑦ 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
【检】1.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：
A（s）＋2B（g） C（g）＋D（g）已达平衡的是
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体总物质的量
2.在一定温度下，反应A2（g）＋B2（g）2AB（g）达到平衡状态的标志是
①单位时间里生成n mlA2，同时生成n mlAB ②.容器中的总压不随时间而变化
③A2， B2， AB浓度不随时间而变化 ④单位时间里生成2nmlAB的同时生成nmlB2。
⑤容器的总压强不随时间而变化 ⑥单位时间内有nmlA2生成的同时有nmlB2生成
⑦单位时间内有nmlB2发生反应的同时有nmlAB分解 ⑧单位时间内生成nmlA2同时就有2nmlAB生成
3.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应：2SO2＋O22SO3，已经达到平衡的标志是
①.容器中SO2、O2、SO3共存②容器中SO2和SO3的浓度相同
③容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2：1：2④容器中压强不随时间的变化而改变
⑤混合气体的分子数之比为2 : 1: 2⑥混合气体的压强不再发生变化
⑦混合气体的平均相对分子质量不再发生变化⑧混合气体的密度不再发生变化
4.在2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态一定属于平衡状态的是
A.N2O4和NO2的分子数比为1：2 B.N2O4和NO2的浓度相等
C.平衡体系的颜色一定不再改变 D.单位时间有1 ml N2O4变为NO2的同时，有2 ml NO2变为N2O4
5.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g) Si3N4(s)＋12HCl(g) ΔH<0一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是（ ）
A．3v(N2)＝v(H2) B．v(HCl)＝4v(SiCl4)
C．混合气体密度保持不变 D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6
[自我总结]
化学反应
mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)
是否平衡
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或物质的质量分数一定
②各物质的质量或质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压强、总物质的量一定
正、逆反应速率之间的关系
①在单位时间内消耗了m ml A，同时也生成了m ml A，即v(正) ＝ v(逆)
②在单位时间内消耗了n ml B，同时也消耗了p ml C，即v(正) ＝ v(逆)
③v(Ａ) : v(B) : v(C) : v(D) ＝ m : n : p : q ，v(正) 不一定等于v(逆)
④在单位时间内生成了n ml B，同时也消耗了q ml D
压强
①其它条件一定、总压强一定，且m + n ≠ p + q
②其它条件一定、总压强一定，且m + n ＝ p + q
混合气体的平均摩尔质量
①平均摩尔质量一定，且m + n ≠ p + q
②平均摩尔质量一定，且m + n ＝ p + q
温度
任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时
气体的密度
密度一定
颜色
反应体系内有色物质的颜色稳定不变
【导】1.通过实验认识化学反应速率及其影响因素
2.能进行化学反应速率的计算、转换与比较，控制化学反应速率的常用方法
【深入学习】
一、化学反应的速率
1.含义及表示:
【思考】
①反应速率是瞬时速率还是平均速率？
②同一化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，数值相同吗？意义相同吗？
③同一化学反应，不同物质表示的反应速率之比与什么有关?
【老师提醒】
同一反应中，不同物质的速率比=系数比=变化的浓度比
同一反应中，用不同物质表示速率时，可能数值不同，意义相同
比较反应的速率大小时，应将不同物质转化为同一物质、同一单位后再比较。
固体和纯液体浓度为定值，不能表示速率
2.影响因素:（1）内因（主要原因）：参加反应的物质本身的性质
（2）外因：①浓度：其他条件不变时，浓度越大，速率越_________
【注意事项】反应速率与物质的浓度有关，与物质的总量无关；
改变固体或纯液体的量，不影响反应速率；
溶液中的离子反应，影响速率的是参与反应的离子浓度
②温度：其他条件不变时，升高温度，速率_________；降低温度，速率________
【注意事项】温度对速率的影响，对一切反应均成立，无论吸热反应放热反应，正反应或是逆反应。
③催化剂：其他条件不变时，使用正催化剂，速率________；使用逆催化剂，速率________（无特殊说明，均指正催化剂）。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④ 压强：其他条件不变时，对有气体参加的反应，压强越大，速率________
【注意事项】压强对速率的影响本质是压强改变引起的浓度改变（通常缩小体积），分析压强变化时，优先考虑浓度的变化
= 5 \* GB3 \* MERGEFORMAT ⑤ 接触面积：增大接触面积，速率_________（块状变为粉末状，线状变为螺旋状）
3.化学反应速率的简单计算：设a ml/L、b ml/L分别为A、B量物质的起始浓度，mx ml/L为反应物A的转化浓度，nx ml/L为反应物B的转化浓度，则
mA（g）+ nB（g）pC（g）+qD（g）
起始浓度 ml/L： a b 0 0
变化浓度 ml/L： mx nx px qx
终态浓度 ml/L： a-mx b-nx px qx
【例1】用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（ ）
A. 加热 B. 不用稀硫酸，改用98％的硫酸
C. 滴加少量CuSO4 溶液 D. 不用铁片，改用铁粉
【例2】在2 L容积不变的容器中，发生 N2＋3H22NH3的反应。现通入0.8 ml H2 和 0.4 ml N2，2 min 后生成了0.12 ml NH3 ，求v (H2)、 v (N2) 、v (NH3)。
【例3】一定量的盐酸和过量锌粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可以向盐酸中加入适量的（ ）
A. NaOH固体 B. 水 C. CuSO4 固体 D. 氯化钠溶液
【随堂检测】
1、同质量的锌与稀硫酸反应，欲使反应速率最大，选择下列组合中的反应条件（ ）
①锌粒②锌片③锌粉④10％的稀硫酸⑤15％的稀硫酸⑥20％的稀硫酸⑦加热⑧用冰冷却⑨不断搅拌⑩迅速加入锌片后静置 A. ②⑥⑦⑩ B. ①④⑧⑩ C. ③⑤⑦⑨ D. ③⑥⑦⑨
2、反应2A＋3B＝C＋2D在2L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3 ml，则此反应的平均速率表达正确的是 （ ）
A. v(C)＝0.01 ml·L－1·s－1 B. v(B)＝0.03 ml·L－1·s－1 C. v(A)＝0.01 ml·L－1·s－1 D. v(D)＝0.02 ml·L－1·s－1
3. 可逆反应2SO2+O22SO3，如果υ(SO2)=O.05 ml/(L·min)，用一定的SO2和O2在容积固定的密闭容器内发生反应，则2 min后SO3的浓度为( )。
A．1 m1/L B．0．9 ml/L C．0．2ml/L D．0．1ml/L
4．在反应：C+CO22CO中，可使反应速率增大的措施是( )。
①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低压强
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④
5、反应A＋3B22C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为：
①v(A)＝0.15ml·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6ml·L－1·s－1
③v(C)＝0.4ml·L－1·s－1 ④v(D)＝0.45 ml·L－1·s－1
该反应进行的快慢顺序为：（ ）
A. ②﹥④﹥③﹥① B. ④﹥③﹥②﹥① C. ④﹥③ = ②﹥① D. ②﹥③ = ④﹥①
6、某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化曲线如下图所示，由图中的数据分析，该反应的化学方程式为__________________，反应开始至2 min时Z的平均反应速为__________________。
第三节 化学反应的速率与限度（第2课时）
[教学目标]1、了解可逆反应的定义及特征2、正确判断一个可逆反应是否达到平衡
可逆反应
定义：指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
注意事项：①可逆反应无论进行多长时间，反应物都不可能100%全部转化为生成物；
②可逆反应一定是同一条件下能互相转换的反应，如SO2、O2在催化剂、加热的条件下生成SO3，SO3在同样的条件下可分解为SO2和O2。
【例题1】在密闭容器中进行反应：X2(g) +3Y2(g)2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为
0.10 ml/L、0. 30 ml/L、0.20 ml/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是A. c(Z) = 0.50 ml/L B. c(Y2) =0.50 ml / L C. c(X2) =0.20 ml/L D. c(Y2) =0.60 ml/L
二、可逆反应达到平衡状态的特征及判断方法
1、化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应物和生成物的物质的量浓度不再发生改变的状态
2、平衡状态的特点：
①“逆”：化学平衡研究的对象是 ②“等”：化学平衡的实质是 ，即：
③“动”： ④“定”：平衡体系中，各组分的
⑤“变”：化学平衡是在一定条件下的平衡，
可逆反应化学平衡的判断方法：
对于密闭容器中的可逆反应：mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)是否达到平衡还可以归纳如下表：
【例题2】可逆反应：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)，在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是
① 单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO2② 单位时间内生成n ml O2的同时生成2n ml NO
③ 用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2 : 2 : 1的状态 ④ 混合气体的颜色不再改变的状态
⑤ 混合气体的密度不再改变的状态 ⑥ 混合气体的压强不再改变的状态
⑦ 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①③④⑤ D. 全部
【检】1.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，表明反应：
A（s）＋2B（g） C（g）＋D（g）已达平衡的是
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体总物质的量
2.在一定温度下，反应A2（g）＋B2（g）2AB（g）达到平衡状态的标志是
①单位时间里生成n mlA2，同时生成n mlAB ②.容器中的总压不随时间而变化
③A2， B2， AB浓度不随时间而变化 ④单位时间里生成2nmlAB的同时生成nmlB2。
⑤容器的总压强不随时间而变化 ⑥单位时间内有nmlA2生成的同时有nmlB2生成
⑦单位时间内有nmlB2发生反应的同时有nmlAB分解 ⑧单位时间内生成nmlA2同时就有2nmlAB生成
3.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应：2SO2＋O22SO3，已经达到平衡的标志是
①.容器中SO2、O2、SO3共存②容器中SO2和SO3的浓度相同
③容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2：1：2④容器中压强不随时间的变化而改变
⑤混合气体的分子数之比为2 : 1: 2⑥混合气体的压强不再发生变化
⑦混合气体的平均相对分子质量不再发生变化⑧混合气体的密度不再发生变化
4.在2NO2 N2O4的可逆反应中，下列状态一定属于平衡状态的是
A.N2O4和NO2的分子数比为1：2 B.N2O4和NO2的浓度相等
C.平衡体系的颜色一定不再改变 D.单位时间有1 ml N2O4变为NO2的同时，有2 ml NO2变为N2O4
5.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g) Si3N4(s)＋12HCl(g) ΔH<0一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是（ ）
A．3v(N2)＝v(H2) B．v(HCl)＝4v(SiCl4)
C．混合气体密度保持不变 D．c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)＝1∶3∶6
[自我总结]
化学反应
mA(g) + nB(g) pC(g)+ qD(g)
是否平衡
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或物质的质量分数一定
②各物质的质量或质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压强、总物质的量一定
正、逆反应速率之间的关系
①在单位时间内消耗了m ml A，同时也生成了m ml A，即v(正) ＝ v(逆)
②在单位时间内消耗了n ml B，同时也消耗了p ml C，即v(正) ＝ v(逆)
③v(Ａ) : v(B) : v(C) : v(D) ＝ m : n : p : q ，v(正) 不一定等于v(逆)
④在单位时间内生成了n ml B，同时也消耗了q ml D
压强
①其它条件一定、总压强一定，且m + n ≠ p + q
②其它条件一定、总压强一定，且m + n ＝ p + q
混合气体的平均摩尔质量
①平均摩尔质量一定，且m + n ≠ p + q
②平均摩尔质量一定，且m + n ＝ p + q
温度
任何化学反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时
气体的密度
密度一定
颜色
反应体系内有色物质的颜色稳定不变
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