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專題六 考點3　化學反應的速率與限度
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.化學反應速率
(1)定義:化學反應速率通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示(取正值),v =。
單位:　　　　　　　　　　　　。
(2)影響化學反應速率的因素。
①內因:反應物本身的性質是影響反應速率的主要因素。
②外因。
a.濃度:增大反應物的濃度可以增大化學反應速率。
b.壓強:對于有氣體參加的反應來說,增大壓強,就是增加單位體積里反應物的物質的量,即增大反應物的濃度,因而可以增大化學反應速率。改變體系的壓強時,固態(tài)和液態(tài)物質受壓強的影響很小,可以忽略不計。
c.溫度:當其他條件不變,升高溫度一般可以使化學反應速率增大。
d.催化劑:當其他條件不變時,加入催化劑一般可以使化學反應速率增大。
e.其他因素:反應物間的接觸面積,粉末狀的物質比塊狀的反應速率大,此外,還有光輻射、放射線輻照、超聲波等因素。
2.化學反應的限度
(1)可逆反應。
(2)化學平衡狀態(tài)的特征。
(3)化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。
①直接依據(jù)——根據(jù)速率關系。
a.同一物質:生成速率=消耗速率,即v正(A)=v逆(A)。
b.不同物質:速率之比=化學計量數(shù)之比,但必須是不同方向的速率,如aA+bBcC+dD,=。
②間接依據(jù)——根據(jù)各組分的量。
a.各組分的質量、物質的量、分子數(shù)、物質的量濃度不變;對于有顏色變化的可逆反應,顏色不再改變;反應物的轉化率不再變化。
b.各組分的質量分數(shù)、物質的量分數(shù)、氣體的體積分數(shù)不變。
考向1　化學反應速率的計算
[典例1] (2023·7月合格考)密閉容器中丁二烯(C4H6)進行“二聚反應”,不同時間C4H6的濃度如下表所示:
t/s 0 1 000 2 000 3 000
c(C4H6)/ (mmol·L-1) 10.0 6.3 4.6 3.6
前2 000 s內C4H6的平均反應速率為(　　)
A.2.3×10-3mmol·L-1·s-1
B.2.7×10-3mmol·L-1·s-1
C.3.2×10-3mmol·L-1·s-1
D.4.6×10-3mmol·L-1·s-1
[變式1] 一定條件下反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在恒容密閉容器中進行,從反應開始至10 s 時,O2的濃度減少了0.3 mol/L,則0～10 s內平均反應速率為(　　)
A.v(O2)=0.3 mol/(L·s)
B.v(O2)=0.03 mol/(L·s)
C.v(SO2)=0.03 mol/(L·s)
D.v(SO3)=0.03 mol/(L·s)
考向2　化學反應速率的影響因素
[典例2] (2023·2月合格考)在化工生產中,調控反應條件很重要。下列能提高合成氨反應速率的是(　　)
A.使用空氣作反應物
B.減小c(H2)
C.使用合適的催化劑
D.降低溫度
[變式2] (2024·1月合格考)回收SO2制取硫單質的一種催化工藝示意圖如圖。有關說法不正確的是(　　)
A.反應中SO2被氧化
B.升高溫度可增大反應速率
C.催化劑在反應前后化學性質不變
D.適當增加H2濃度有助于減少SO2污染
考向3　化學反應限度理解和應用
[典例3] (2024·1月合格考)一定條件下,反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在密閉容器中進行,體系中SO2和SO3的濃度(c)隨反應時間(t)變化的曲線如圖,其中正、逆反應速率相等的時刻為(　　)
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
[變式3] (2024·1月合格考)羰基硫(COS)是一種糧食熏蒸劑。反應CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)在恒容密閉容器中發(fā)生,下列情況不能說明該反應一定達到化學平衡狀態(tài)的是(　　)
A.COS的質量保持不變
B.COS的含量保持不變
C.氣體總質量保持不變
D.COS的物質的量保持不變
核心整合
1.(1)mol/(L·s)或mol/(L·min)
考向突破
[典例1] B　根據(jù)題中信息可求出2 000 s內v(C4H6)==2.7×10-3mmol·L-1·s-1。
[變式1] B　根據(jù)平均反應速率的定義可知,v(O2)== 0.03 mol/(L·s),再結合速率之比等于化學計量數(shù)之比,可知v(SO2)=0.06 mol/(L·s),v(SO3)=0.06 mol/(L·s)。　
[典例2] C　提高溫度、增大反應物濃度及使用合適的催化劑均能增大反應速率,故C符合題意。
[變式2] A　反應中SO2被還原變成硫蒸氣,A錯誤;升高溫度可增大反應速率,B正確;催化劑在化學反應前后本身的質量和化學性質不變,C正確;適當增加H2濃度可使反應正向移動,有助于減少SO2污染,D正確。
[典例3] D　正、逆反應速率相等時該反應達到平衡狀態(tài),體系中各組分的含量不變,包括質量、物質的量、濃度等,t4時刻該反應達到平衡狀態(tài),故選D。
[變式3] C　該反應反應前后氣體的總質量始終不變,且在恒容密閉容器中發(fā)生反應,不能根據(jù)混合氣體的總質量判斷平衡狀態(tài),C符合題意。

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