7-25化學反應速率與限度
知識點：
一、化學反應速率
1、定義： 化學反應速率是用來衡量化學反應進行的快慢程度的物理量。
用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。
2、計算公式
3、單位
例1、在2so2+o2 2so3 反應中：如果2s內so2的濃度由6 mol/l下降為2 mol/l ，那麼，用so2濃度變化來表示的化學反應速率為
例2：以下是工業合成氨的反應原理，已知反應的濃度資料如下：
n2 ＋ 3h22nh3
起始濃度（mol/l1 30
2 min後濃度（mol/l） 0.6
2 min內濃度變化量（ml/l）
分別用n2、h2、nh3的濃度變化量表示反應速率。
注意：同一反應可以選用不同的物質來表示速率，其數值可能不同，但意義相同。
且用不同物質表示的速率之比等於方程式中計量數之比：
aa＋bb＝cc＋dd，速率關係式： v(a)∶v(b)∶v(c)∶v(d
比較反應速率快慢的方法：根據速率關係式，轉化成同一種物質的速率，再比較大小
例3 在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應：n2+3h2=2nh3，根據在相同時間內測定的結果判斷，生成氨氣的速率最大的是（ ）
a、v（h2）=0.3mol*（l*min）^-1
b、v（n2）=0.2mol*（l*min）^-1
c、v（nh3）=0.25mol*（l*min）^-1
d、v（h2）=0.4mol*（l*min）^-1
二、影響化學反應速率的因素
⑴內因(決定性因素)：反應物本身的性質。反應物的化學性質越活潑，化學反應速率越 。
化學反應的本質：有效碰撞使化學鍵斷裂和形成
⑵外因(外界條件)：
①催化劑：在其他條件相同時，使用(正)催化劑，通常可以化學反應速率，不同的催化劑對同一反應的催化效果
例：實驗2-6 mno2與fecl3催化h2o2分解
②溫度：在其他條件相同時，溫度越高，化學反應速率
例：冷水、常溫、熱水情況下h2o2分解
例4：已知反應的溫度每公升高10℃，反應速率增大為原來的2倍，若反應的溫度由20℃公升高到90℃，則反應速率變為原來的_________倍。
③反應物的濃度：在其他條件相同時，反應物濃度越大，化學反應速率
注意,固體的量不影響反應的速率
例：2mol/l與6mol/l的hcl與fe反應
④固體的表面積：在其他條件相同時，反應物之間接觸的表面積越大，化學反應速率____
例：塊狀的大理石與粉狀的大理石與鹽酸反應
⑤壓強：對於氣體，其他條件相同時，反應體系的壓強越大，化學反應速率_______
總結：1、等溫等積，充入氣體反應物
2、等溫等積，充入惰性氣體或其他無關氣體
3、等壓等溫，充入無關氣體
4、其他條件不變，縮小或擴大容器體積
⑥其它條件：反應物狀態、光、溶劑等，也能影響化學反應速率。
例5：下列反應開始時放出氫氣的速率最大的是（金屬均為粉末狀）：
a、mg 0.1mol 與6mol/l硝酸10ml 60℃
b、mg 0.1mol 與3mol/l鹽酸10ml 60℃
c、fe 0.1mol 與3mol/l鹽酸10ml 60℃
d、mg0.1mol 與3mol/l硫酸10ml 60℃
例6：用鐵片與稀硫酸反應製備h2時，下列措施不能夠使得h2生成的速率加大的是
a、加熱
b、將稀硫酸改為濃硫酸
c、滴加少量的cuso4
d、改用鐵粉
三、反應速率定性觀察法：
①冒氣泡快慢 ②顏色變化 ③固體量減少 ④混濁程度 ⑤溫度變化等
四、化學反應平衡
一、可逆反應
定義：在下，既能向同時又能的反應。理解可逆反應需注意三同：同＿＿、同＿＿、同＿＿＿＿。
例：二次電池的充放電，水的生成與電解
二、化學平衡的建立
1、化學平衡的建立
以co+h2o(gco2+h2反應為例。
在一定條件下，將0.01 mol co和0.01 mol h2o(g)通入1 l密閉容器中，開始反應：
（1）反應剛開始時：
反應物的濃度正反應速率
生成物的濃度為 ，逆反應速率為
（2）反應進行中：
反應物的濃度正反應速率 。
生成物的濃度 ，逆反應速率
（3）肯定最終有一時刻，正反應速率與逆反應速率 ，此時，反應物的濃度 ，生成物的濃度也如圖所示。
2、化學平衡狀態
（1）定義：p51
（2）特徵：可逆反應，正逆速率等，表面靜止的動態平衡
（3）特點：化學平衡的建立與反應進行的方向無關，而與反應時的條件有關，只要條件相同（溫度、濃度、壓強等），最終就會達到相同的平衡狀態。
三、化學反應達到平衡的標誌：以ma(g)+nb(g) pc(g)為例
直接標誌：①速率關係：正反應速率與逆反應速率相等：a消耗速率與a的生成速率相等，a的消耗速率與c的消耗速率之比等於m：p，b生成速率與c的生成速率之比等於n：p。
②各物質的百分含量保持不變。
間接標誌：①混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量不隨時間的改變而改變。（注：m+n≠p）②各物質的濃度不隨時間的改變而改變。
③各物質的物質的量不隨時間的改變而改變。
④各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時間的改變而改變。
總結：對於密閉容器中的可逆反應：ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g)，根據對化學平衡概念的理解，判斷下列各情況下，是否達到平衡。
例7：可逆反應2no=2no+o2在密閉容器中反應，達到平衡狀態的標誌是（ ）
①單位時間內生成n mol o2的同時，生成2n mol no2 ②單位時間內生成n mol o2的同時生成2n mol 的no③用no2、no、o2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態④混合氣體的顏色不再變化⑤混合氣體的密度不再變化⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變
a、①④⑥ b、②③⑥ c、①④⑤⑥ d、①②③⑥⑤
例8、（影象題）右圖表示800℃時a、b、c三種氣體物質的濃度隨時間的變化情況，t1是到達平衡狀態的時間。試回答：
(1)該反應的反應物是______；
(2)反應物的轉化率是______；
(3)該反應的化學方程式為
五、等效平衡原理
在一定條件(定溫、定壓或定溫、定容)下，對於同一可逆應，儘管起始時加入物質的物質的量不同，而達到平衡時，同種物質的物質的量或物質的量分數(或體積分數)相同，這樣的平衡稱為等效平衡。
如，常溫常壓下，可逆反應：
n2 + 3h2 2nh3
①1mol 3mol 0mol
②0mol 0mol 2mol
③0.5mol 1.5mol 1.0mol
①從正反應開始，②從逆反應開始，③從正逆反應同時開始，由於①、②、③三種情況如果按方程式的計量關係折算成同一方向的反應物，對應各組分的物質的量均相等(如將②、③折算為①)，因此三者為等效平衡
例9在一定溫度下，把2 mol so2和1 mol o2通入乙個一定容積的密閉容器裡，發生如下反應： 2so2＋o2====2so3 當此反應進行到一定程度時，反應混合物就處於化學平衡狀態。現在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的so2、o2和so3的物質的量（mol）。
如果a、b、c取不同的數值，它們必須滿足一定的相互關係，才能保證達到平衡時反應混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同。請填寫下列空白：
（1）若a=0，b=0，則c
（2）若a=0.5，則bc
（3）a、b、c取值必須滿足的一般條件是（用兩個方程式表示，其中乙個只含a和c，另乙個只含b和c
例3 b 例5 d 例6 b 例7 a 例8：（1）a（2）40％（3） 2a b＋3c例9(1)c=2;(2)b=0.25, c=1.5;(3)a+c=2,2b+c=2；
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