高三化学教案：《化学反应速率和平衡》教学设计。

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教师要准备好教案，这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？为此，小编从网络上为大家精心整理了《高三化学教案：《化学反应速率和平衡》教学设计》，仅供参考，大家一起来看看吧。

本文题目：高三化学教案：化学反应速率和平衡

1、描述化学平衡建立的过程。知道平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式。能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

2、理解外界条件(浓度，压强、温度、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。

3、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用

1、化学平衡常数

(1)化学平衡常数的数学表达式

(2)化学平衡常数表示的意义

平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。

2、有关化学平衡的基本计算

(1)物质浓度的变化关系

反应物：平衡浓度=起始浓度-转化浓度

生成物：平衡浓度=起始浓度+转化浓度

其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。

(2)反应的转化率(α)：α= ×100%

(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：

恒温、恒容时： ;恒温、恒压时：n1/n2=V1/V2

(4)计算模式

浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)

起始 m n O O

转化 ax bx cx dx

平衡 m-ax n-bx cx dx

α(A)=(ax/m)×100%

ω(C)= ×100%

(3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤，通常是先写出有关的化学方程式，列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量，然后再通过相关的转换，分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为：建立解题模式、确立平衡状态方程。说明：

①反应起始时，反应物和生成物可能同时存在;

②由于起始浓度是人为控制的，故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比，若反应物起始浓度呈现计量数比，则隐含反应物转化率相等，且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。

③起始浓度，平衡浓度不一定呈现计量数比，但物质之间是按计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化一定成计量数比，这是计算的关键。

二、学习化学平衡应注意的三个问题

1、等效平衡：在两种不同的初始状态下，同一个可逆反应在一定条件(定温、定容或定温、定压)下分别达到平衡时，各组成成分的物质的量(或体积)分数相等的状态。在恒温恒容条件下，建立等效平衡的一般条件是：反应物投料量相当;在恒温恒压条件下，建立等效平衡的条件是：相同反应物的投料比相等。

2、平衡移动的思维基点：

(1)“先同后变”，进行判断时，可设置相同的平衡状态(参照标准)，再根据题设条件观察变化的趋势;

(2)“不为零原则”，对于可逆反应而言，无论使用任何外部条件，都不可能使其平衡体系中的任何物质浓度变化到零。

3、在实际生产中，需要综合考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等各方面情况，以确定最佳生产条件。合成氨选择的适宜条件通常是：20MPa-50MPa、500℃左右、铁触媒;及时补充N2和H2，及时将生成氨分离出来。

速率平衡图象常见类型

解题策略：(1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线。(当有多余曲线及两个以上条件时，要注意“定一议二”)(2)找出曲线上的特殊点，并理解其含义。(如“先拐先平”)　(3)根据纵轴随横轴的变化情况，判定曲线正确走势，以淘汰错误的选项。

1、速率—时间图

此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向.

例1、对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图1所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为( )

A.Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体

B.Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体

C.X、Y、Z、W皆非气体

D.X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体

解析：经常有一些同学错选B，认为增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动.其实，图象告诉我们的是：增大压强，加快了正、逆反应，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，由此而导致平衡向左移动.而压强的改变，只影响气体反应的速率，选项B所言的X、Y皆非气体即其正反应速率不受影响，故正确答案为A.

2、浓度—时间图

此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻)，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况.

例2、图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1是到达平衡状态的时间.试回答：(1)该反应的反应物是______;(2)反应物的转化率是______;(3)该反应的化学方程式为______.

解析：起始时A的浓度为2.0mol/L，B、C的浓度为0，随着时间的推移，A的浓度降低为1.2mol/L，C的浓度升高为1.2mol/L，B的浓度升高为0.4mol/L.t1时刻后各物质浓度不再变化，说明反应已达平衡，得出A为反应物，B、C为产物，它们浓度变化的差值之比为化学方程式中各物质的化学计量数之比.故正确答案为(1)A;(2)40%;(3)2A=B+C.

3、含量—时间—温度(压强)图

这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的特征.

例3、同压、不同温度下的反应：

A(g)+B(g) C(g);△H

A的含量和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是 ( )

A.T1>T2，△H>0 B.T10 C.T1>T2，△H

解析：在其他条件不变的情况下，升高温度加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间.由图象可知，T1温度下，反应先达平衡，所以T1>T2.在其他条件不变的情况下，升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动.因为T1>T2，达平衡时T1温度下A的含量较大，即A的转化率降低，所以升温时平衡向逆反应方向移动.因此该反应的正方向为放热反应，即△H

例4、 现有可逆反应A(g)+2B(g) nC(g);△H

A.p1>p2，n>3 B.p13 C.p1p2，n=3

解析：当其他条件不变时，对于有气体参加的可逆反应，压强越大，到达平衡的时间越短.图象中曲线和横轴平行，表明反应已达平衡.由图象知道，当压强为p2时，该反应到达平衡的时间较短，故p1

4、恒压(温)线

该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强.

例5 、对于反应2A(g)+B(g) 2C(g);△H

解析：首先要知道该反应是气体体积缩小的放热反应.此反应的平衡体系受压强的影响是：增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，B的含量减小，C的含量增大.升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，B的含量增大，C的含量减小.A图象虽表示B的含量随温度升高而增加，但若平衡是从C物质开始反应而建立的，则符合此反应.另外，从反应开始到建立平衡，温度越高，到达平衡的时间越短.由于该反应是放热反应，建立平衡后，温度越高，B的含量就应越大.因此A、D图象正确，符合上述平衡体系，B、C图象不符合题意.

5.速率—温度(压强)图

例6、 对于可逆反应：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g);△H

解析：该反应的正反应是气体体积缩小且放热的反应.图象A正确，因为温度升高，正逆反应都加快，在二曲线相交处可逆反应达到平衡，交点后逆反应速率的增加更为明显，与正反应是放热反应相符.针对该反应特点，只升温而使平衡向逆反应方向移动，A的含量增加;只加压而使平衡向正反应方向移动，A的含量减少，B也正确.对可逆反应，温度越高，到达平衡的时间越短，C不合题意.图象D表示的意义是：增大压强逆反应速率的加快比正反应明显，与本反应是气体体积减小的特点相悖，故正确答案为A，B

【例1】(2010重庆卷，10) 当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是

A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥

答案B

【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。

【方法提炼】对于恒容容器，通入稀有气体，由于容器的体积不变，各组分的浓度保持不变，故反应速率保持不变，平衡也即不移动。若为恒压容器，通入稀有气体，容器的体积膨胀，对于反应则相当于减压。

【例2】(2010四川理综卷，13)反应aM (g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加

B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加

C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加

D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。

答案：B

解析：本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像(1)知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比(1)(2)可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。

【例3】(2010全国卷1，27)(15分)在溶液中，反应A+2B C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为 、 及 。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：

(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：

②_______________;

③_______________;

(2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;

(3)该反应的 _________0，判断其理由是__________________________________;

(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：

实验②： =__________________________________;

实验③： =__________________________________。

【解析】(1)②使用了(正)催化剂;理由：因为从图像可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而②比①所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由：因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于③和①相比达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是改用催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的

(2)不妨令溶液为1L，则②中达平衡时A转化了0.04mol，由反应计量数可知B转化了0.08mol，所以B转化率为 ;同样在③中A转化了0.06mol，则生成C为0.06mol,体积不变，即平衡时C(c)=0.06mol/L

(3) ﹥0;理由：由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正方向移动，而升温是向吸热的方向移动，所以正反应是吸热反应， ﹥0

(4)从图上读数，进行到4.0min时，实验②的A的浓度为：0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L， ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;进行到4.0mi实验③的A的浓度为：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L， ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1

【答案】(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变

③温度升高;达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小

(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应

(4)0.014mol(L?min)-1;0.008mol(L?min)-1

【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分，一些具体考点是：易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如：浓度，压强，温度，催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算，平衡浓度的计算， 的判断;以及计算能力，分析能力，观察能力和文字表述能力等的全方位考查。

【点评】本题所涉及的化学知识非常基础，但是能力要求非常高，观察和分析不到位，就不能准确的表述和计算，要想此题得满分必须非常优秀才行!此题与2009年全国卷II理综第27题，及安微卷理综第28题都极为相似，有异曲同工之妙，所以对考生不陌生!

【例4】(2010山东卷，28)

(14分)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI

Ⅱ 2HI H2+I2

Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O

(1)分析上述反应，下列判断正确的是 。

a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应Ⅰ中 氧化性比HI强

c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2

(2)一定温度下，向1L密闭容器中加入1mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。

0~2 min内的平均放映速率v(HI)= 。该温度下，H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。

相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则 是原来的2倍。

a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数

(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列试剂中的 ，产生H2的速率将增大。

a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3

(4)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。

已知 2H2(g)+O2(g)===2H2O(I) △H=-572KJ.mol-1

某氢氧燃料电池释放228.8KJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 。

解析：(1)H2SO4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a错;反应Ⅰ中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性SO2>HI，则b错;将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正确d错误。

(2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol?L-1?min-1，则υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol?L-1?min-1;

2HI(g)==H2(g)+I2(g)

2 1 1

起始浓度/mol?L-1 1 0 0

变化浓度/mol?L-1： 0.2 0.1 0.1

平衡浓度/mol?L-1： 0.8 0.1 0.1

则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K= =64mol/L。

若开始时加入HI的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍;各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等(因为温度不变);因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b.

(3)水的电离平衡为 ,硫酸电离出的 对水的电离是抑制作用，当 消耗了 ， 减小，水的电离平衡向右移动;若加入 ,溶液变成 的溶液了，不再生成H2;加入的 会和 反应，降低 ，反应速率减慢; 的加入对反应速率无影响;加入CuSO4 后， 与置换出的Cu构成原电池，加快了反应速率，选b.

(4)根据反应方程式，生成1mol水时放出热量为：572kJ =286 kJ,故该电池的能量转化率为

答案：(1)c

(2)0.1 mol?L-1?min-1 ;64mol/L;b

(3)向右;b

(4)80%

【例5】(2010广东理综卷，31)

(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。

(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。

(2)在其他条件相同时，反应H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的转化率( )在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12，由此图可得出：

①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___

②该反应的 _____0(填“”).

(3)H3BO 3溶液中存在如下反应：

H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol?L-1 H3BO 3溶液中，上述反应于298K达到平衡时，c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol?L-1，c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3)，水的电离可忽略不计，求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中，计算结果保留两位有效数字)

解析：(1)根据元素守恒，产物只能是H2， 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。

(2)由图像可知，温度升高，H3BO 3的转化率增大，故升高温度是平衡正向移动，正反应是吸热反应，△H>O。

(3) K= = =

答案：

(1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2

(2) ①升高温度，反应速率加快，平衡正向移动 ②△H>O

(3) 或1.43

【巩固练习1】(山东聊城三中2010届高三12月月考)在20L恒容的密闭容器中，加入3molSO3(g)和1mol氧气，在某温度下使其反应，反应至4min时，氧气的浓度为0.06mol/L，当反应到8min时，反应到达平衡。

(1)0min—4min内生成O2的平均速率

v(O2)=________________

(2)整个过程中，各物质的浓度与时间关系如图所示，则该温度下的平衡常数

K=_____________________

(3)若起始时按下表数据投料，相同温度下达到平衡时，三氧化硫浓度大于0.05mol/L的是__________，此时的平衡常数与(2)小题比较_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)

A B C D

SO3 1mol 3mol 3mol 0mol

SO2 2mol 1.5mol 0mol 6mol

O?2 2mol 1mol 0mol 5mol

(4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡，下列还可以说明该反应已达平衡的是_____(填序号)

①体系内压强不再改变

②容器内气体的密度不再改变

③混合气体的平均分子量不再改变

④

⑤

答案(1)

(2)

(3)BD， 等于

(4)①③④

【巩固练习2】(福建省福州三中2010届高三上学期月考)2L容积不变的密闭容器中，加入1.0molA和2.2molB，进行如下反应：A(g)+2B(g) C(g)+D(g)，在不同温度下，D的物质的量n(D)和时间t的关系如图

试回答下列问题：

(1)800℃时。0—5min内，以B表示的平均反应速率为 。

(2)能判断该反应达到化学平衡状态的标志是 。

A.容器压强不变 B.混合气体中c(A)不变

C.2v正(B)=v逆(D) D.c(A)=c(C)

E. 混合气体密度不变

(3)利用图中数据计算800℃时的平衡常数K= ，B的平衡转化率为： 。该反应为 反应(填吸热或放热)。

(4)700℃时，另一2L容积不变的密闭容器中，测得某时刻各物质的量如下：n(A)=2.2mol，n(B)=5.2mol，n(C)=1.8mol，n(D)=1.8mol，则此时该反应 进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。

答案(1)0.12mol?L—1?min—1

(2)AB(2分，漏一个扣1分，错选不得分)

(3)1.8(mol?L—1)—1(单位可不写)54.5% 吸热

(4)向正反应方向

化学反应速率和平衡的综合应用及图象单元测试

一、选择题

1.100mL6mol/L的H2SO4与过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的()

A.Na2SO4固体　 C.NaOH溶液　 C.K2SO4溶液　D.CuSO4固体

2.下列事实中，不能用勒?沙特列原理解释的是()

A.开启啤酒后，瓶中马上泛起大量泡沫

B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈

C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

3.NO2溶于水生成硝酸的反应为：3NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g);△H

A.升温　 B.加水C.通往过量的氧气　 D.减压

4.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如图的实线所示，在相同的条件下，将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是()

5.在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g) 2C(g);△H

下列判断一定错误的是()

A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高

B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高

C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高

D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高

6、同温同压下，当反应物分解了8%时，总体积也增加8%的是

A.2NH3(g) N2(g)+3H2(g) B.2NO(g) N2(g)+O2(g)

C.2NO3(g) 4NO2(g)+O2(g) D.2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)

7、对于反应2SO2+O2 2SO3,下列判断正确的是

A.2体积2SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3

B.其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动

C.平衡时，SO2消耗速度必定等于O2生成速度的两倍

D.平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍

8、反应：L(固)+aG(气) bR(气)达到平衡时，温度和压强对该反应的影响图所示：图中：压强p1>p2， x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断

A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应 C.a>b D.a

9、压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是

A.H2(g)+ I2(g) 2 HI(g) B.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)

C.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D.C(s)+ CO2(g) 2CO(g)

10、放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则

A.K2 和K1的单位均为mol/L B.K2

C.c2(CO)=c2(H2O) D.c1(CO)>c2(CO)

11、在一定温度下，向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是

A.容器内压强不随时间变化 B.容器内各物质的浓度不随时间变化

C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2 D.单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z

12、1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X(g)+a Y(g) b Z(g)反应达到平衡后，测得X的转化率为50%。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4，则a和b的数值可能是

A.a=1，b=1 B.a=2，b=1 C.a=2，b=2 D.a=3，b=2

13、在0.lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是

A.加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动

B.加水，反应速率增大，平衡向逆反应力向移动

C.滴加少量0.lmol/L HCl溶液，溶液中c(H+)减少

D.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动

14、恒温恒压下，在容积可变的器血中，反应2NO2(气) N2O4(气)达到平衡后，再向容器内通入一定量NO2，又达到平衡时，N2O4的体积分数

A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断

15.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是

A 达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3

B 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

C 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

D 达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零

16.在一定温度不同压强(P1

17、在密闭容器中，在一定条件下，进行下列反应：NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g);△H = -373.2 KJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是

A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强

C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强

二、填空题

18、在密闭容器中，由一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应，可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如右图所示(己知气体的分压之比等于物质的量之比)。

(1)420K时，发生反应的化学方程式为：____________________________;若反应中消耗l mol Xe，则转移电子______________mol。

(2)600～800K时，会发生反应：XeF6(g) ?XeF4(g)+ F2(g)，其反应热△H _______0(填“>”“=”或“

(3)900K时，容器中存在的组分有________________________________

19、将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：2H2O(g) 2H2+O2 2CO+O2 2CO2

(1)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是 和 ，或 和 。(填它们的分子式)

(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n(O2)平=a mol， n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平= 。(用含a、b的代数式表示)。

20、在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

回答下列问题：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。

(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。

(a)容器中压强不变 (b)混合气体中 c(CO)不变

(c)v正(H2)=v逆(H2O) (d)c(CO2)=c(CO)

(4)某温度下，平衡浓度符合下式： c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O)，试判断此时的温度为 ℃。

21.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1价)和S(+6价)的速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中c(H+)增大而加快。

(1)反应的离子方程式为________________。

(2)t1～t2时刻内反应速率增大的原因为_______________________________。

(3)t2～t3时刻内反应速率又减小的主要原因为__________________________。

化学平衡移动原理不仅在工业生产中有重要的指导作用，也能用于解释生活中的一些现象或指导人们解决生活中的一些具体问题。下面举例分析如下，供学习参考。

22、(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示_________________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。

(2)在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：

CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) ;△H

CO和H2O浓度变化如下图，则 0—4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L?min)

(3)t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。

①表中3min—4min之间反应处于_________状态; C1数值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。

②反应在4min—5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________(单选)，表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是__________(单选)。

a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度

23.利用天然气合成氨的工艺流程示意如下：

依据上述流程，完成下列填空：

(1)天然气脱硫时的化学方程式是

(2)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol(用含n的代数式表示)

(3)K2CO3(aq)和 CO2反应在加压下进行，加压的理论依据是 (多选扣分)

(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理

(4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于

(写出CO2的一种重要用途)。

(5)整个流程有三处循环，一是Fe(OH)3循环，二是K2CO3(aq)循环，请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。

24、钾是—种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为：

Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g);△H>0,该反应的平衡常数可表示为：K=C(K)，各物质的沸点与压强的关系见右表。

(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ，而反应的最高温度应低于 。

(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。

(3)常压下，当反应温度升高900℃时，该反应的平衡常数可表示为：K=

参考答案：

1、C 2 、B3 、C4、C5、AB6、A7、BC8、D9、A10、BC11、AB12、AD13、A14、A15、C16、 B 17、B

18.(1) Xe + 3 F2 === Xe F6 6 (2) >随着温度的升高，Xe F6(g)? Xe F4 (g) + F2 (g)平衡向右移动，根据温度升高平衡向吸热反应方向移动的原理，则该反应的ΔH>0。

(3) Xe F6 、Xe F4 、Xe F2 、Xe 、F2

19、(1)H2O H2， CO CO2 (2)(2-2a-b) mol

20、(1) (2)吸热 (3)b、c (4)830

21、　(1)ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+　 (2)开始时，c(H+)增大，反应速率加快。(3)随着反应的进行，反应的物浓度减小，反应速率减慢。

22.(1) 可逆反应的进行程度越大 可能增大也可能减小(2) 0.03 (3) ①平衡> ②d a

23、(1)3H2S+2Fe(OH)3→Fe2S3+6H2O (2)27n (3)b (4)生产纯碱(或作制冷剂等，其它合理答案也给分) (5)

24、(1)770℃ 890℃ (2)降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度

(3)K=c(K)/c(Na)

延伸阅读

高三化学教案：《化学反应速率》教学设计

本文题目：高三化学教案：化学反应速率

1、了解化学反应速率的定义及其定量表示方法。

2、了解温度对反应速率的影响与活化能有关。

3、知道焓变和熵变是与反应方向有关的两种因素。

4、了解化学反应的可逆性和化学平衡。

5、了解浓度，压强、温度和催化剂等对化学反应速率和平衡的影响规律

化学反应速率和化学平衡理论的初步知识是中学化学的重要基本理论。考查的知识点应主要是：①有关反应速率的计算和比较;②条件对反应速率影响的判断;③确定某种情况是否是化学平衡状态的特征;④平衡移动原理的应用;⑤平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式⑥利用化学平衡常数计算反应物转化率或比较。

从题型看主要是选择题和填空题，其主要形式有：⑴根据化学方程式确定各物质的反应速率;⑵根据给定条件，确定反应中各物质的 平均速率;⑶理解化学平衡特征的含义，确定某种情况下化学反应是否达到平衡状态;⑷应用有关原理解决模拟的实际生产问题;(5)平衡移动原理在各类平衡中的应用;⑹根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率、平衡常数、消耗量、气体体积变化等。

从考题难度分析，历年高考题中，本单元的考题中基础题、中档题、难题都有出现。因为高考中有几年出现了这方面的难题，所以各种复习资料中高难度的练习题较多。从新课标的要求来看，这部分内容试题应较基础，复习时应多关注生产实际，注重基础知识的掌握。

一、化学反应速率及其影响因素

1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示，是一段时间内的平均速率。固体或纯液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数，故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。用不同物质表示同一反应的化学反应速率时，其数值可能不同(因此，必须指明具体物质)。但各种物质表示的速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。

2.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素，外界条件对化学反应速率也有影响。

(1)浓度对化学反应速率的影响只适用于气体反应或溶液中的反应;

(2)压强对化学反应速率的影响只适用于气体参加的反应;

(3)温度对化学反应速率的影响：实验测得，其他条件不变时，温度每升高10℃，化学反应速率通常增加原来的2-4倍，经验公式： ;

(4)使用催化剂，使原来难以进行的化学反应，分步进行(本身参与了反应，但反应前后化学性质不变)，从而大幅度改变了化学反应速率。

(5)此外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。

3.浓度和压强的改变仅仅改变了单位体积内活化分子的数目，温度的改变和催化剂的存在却能改变单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。

二、化学平衡建立及外界条件化学平衡的影响。

1.化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

化学平衡状态的特征：

(1)“逆”：化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应不能进行到底，即反应过程中反应物、生成物，不能全部转化为生成物(反应物)。

(2)“动”：化学平衡是动态平衡，化学反应达平衡时正反应和逆反应仍在继续进行。

(3)“等”：指反应体系中的用同一种物质来表示的正反应速率和逆反应速率相等。对于不同种物质而言，速率不一定相等。

(4)“定”：平衡混合物中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度，各组分的百分含量(体积分数、质量分数)、转化率等不随时间变化而改变。

(5)“变”：改变影响化学平衡的条件，平衡发生移动。

(6)化学平衡的建立与反应的途径无关。

化学平衡状态的标志是化学平衡状态特征的具体体现。

2.平衡移动原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。它是浓度、压强和温度等外界条件对平衡移动影响的概括和总结，只适用于已经达到平衡状态的可逆反应，未处于平衡状态的体系不能用此原理分析，但它也适用于其他动态平衡体系，如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等。催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率，因此它对化学平衡的移动没有影响。

三、反应的焓变和熵变

1、反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是惟一因素

2、熵：描述体系滋乱度的物理理 单位：J.mol-1 .k-1 符号S

影响熵的因素：①同一条件下，不同物质熵不同②同一物质，聚集状态不同熵不同S(g)>S(l)>S(s)

反应的熵变(△S)：△S=S反应产物-S反应物

T、P一定，反应焓变和熵变共同影响反应方向，反应方向判据：△H-T△S0 反应不能自发进行

第1课时 化学反应速率

1.化学反应速率的表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示化学反应速率。单位：mol/L?s ;mol/L?min ;mol/L?h等。

对于任一化学反应：aA +bB==cC +dD可用υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D)表示其速率，则有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)== a:b:c:d，即化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比(还可等于其学其浓度变化之比或物质的量变化之比)。

2.影响反应速率的因素

内因：反应物的性质是反应速率大小的决定因素。

外因：主要因素有浓度、温度、压强、催化剂等。

(1)浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快。

(2)温度：其它条件不变时，升高温度，化学反应速率加快。一般来说，温度每升高10℃，反应速率增大为原来的2～4倍。

(3)压强：其它条件不变时，增大压强，对于有气体物质参加的化学反应，反应速率加快。

(4)催化剂：使用正催化剂，能加快反应速率。未特别指明时，均指正催化剂。

4.活化能：对基元反应而言，活化分子的平均能量与普通反应物分子的平均能量之差叫该反应的活化能(用Ea表示，其单位为kJ/mol)。活化能越大，反应越难进行。

催化剂能降低化学反应的活化能，增大活化分子的百分数，进而增大化学反应速率。催化剂具有选择性。

解释化学反应速率快慢的链条思维：活化能→活化分子→有效碰撞→化学反应速率。

影响

外因 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率

分子总数 活化分子数 活化分子百分数

增大反应物浓度 增加 增加 不变 增加 加快

增大压强 增加 增加 不变 增加 加快

升高温度 不变 增加 增大 增加 加快

使用催化剂 不变 增加 增大 增加 加快

【例1】(2010福建卷，12) 化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物尝试随反应时间变化如右图所示，计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min 反应物的浓度，结果应是

A 2.5 和2.0

B 2.5 和2.5

C 3.0 和3.0

D 3.0 和3.0

解析：本题考察化学反应速率的计算

第8秒与第4秒时反应物浓度差△C为10 ， 为4秒，所以在4~8 间的平均反应速率为2.5 ，可以排除CD两个答案;图中从0 开始到8 反应物浓度减低了4倍，根据这一幅度，可以推测从第8 到第16分也降低4倍，即由10 降低到2.5 ，因此推测第16 反应物的浓度为2.5 ，所以可以排除A而选B

答案：B

【例2】(2010全国卷1，27)

(15分)在溶液中，反应A+2B C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为 、 及 。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：

(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：

②_______________;

③_______________;

(2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;

(3)该反应的 __ _______0，判断其理由是__________________________________;

(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：

实验②： =__________________________________;

实验③： =__________________________________。

【解析】(1)②使用了(正)催化剂;理由：因为从图像可看出，两者最终的平衡浓度相同，即最终的平衡状态相同，而②比①所需要的时间短，显然反应速率加快了，故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由：因为该反应是在溶液中进行的反应，所以不可能是改变压强引起速率的改变，又由于各物质起始浓度相同，故不可能是改变浓度影响反应速率，再由于③和①相比达平衡所需时间短，平衡时浓度更小，故不可能是改用催化剂，而只能是升高温度来影响反应速率的

(2)不妨令溶液为1L，则②中达平衡时A转化了0.04mol，由反应计量数可知B转化了0.08mol，所以B转化率为 ;同样在③中A转化了0.06mol，则生成C为0.06mol,体积不变，即平衡时C(c)=0.06mol/L

(3) ﹥0;理由：由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小，即A的转化率升高，平衡向正方向移动，而升温是向吸热的方向移动，所以正反应是吸热反应， ﹥0

(4)从图上读数，进行到4.0min时，实验②的A的浓度为：0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L， ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;进行到4.0mi实验③的A的浓度为：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L， ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1

【答案】(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变

③温度升高;达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小

(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应

(4)0.014mol(L?min)-1;0.008mol(L?min)-1

【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分，一些具体考点是：易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如：浓度，压强，温度，催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算，平衡浓度的计算， 的判断;以及计算能力，分析能力，观察能力和文字表述能力等的全方位考查。

【点评】本题所涉及的化学知识非常基础，但是能力要求非常高，观察和分析不到位，就不能准确的表述和计算，要想此题得满分必须非常优秀才行!此题与2009年全国卷II理综第27题，及安微卷理 综第28题都极为相似，有异曲同工之妙，所以对考生不陌生!

第2课时 化学反应的方向及判据

1.反应焓变与反应方向

(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应。如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反应是自发的，其△H(298K)==-444.3kJ?mol—1

(2)部分吸热反应也能自发进行。

如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)==CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其△H(298K)== +37.30kJ?mol—1。

(3)有一些吸热反应在常温下不能自发进行，在较高温度下则能自发进行。如碳酸钙的分解。

因此，反应焓变不是决定反应能否自发进行的唯一依据。

2.反应熵变与反应方向

(1)熵：描述大量粒子混乱度的物理量，符号为S，单位J?mol—1?K—1，熵值越大，体系的混乱度越大。

(2)化学反应的熵变(△S)：反应产物的总熵与反应物总熵之差。

(3)反应熵变与反应方向的关系

①多数熵增加的反应在常温常压下均可自发进行。产生气体的反应、气体物质的量增加的反应，熵变都是正值，为熵增加反应。

②有些熵增加的反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下则可自发进行。如碳酸钙的分解。

③个别熵减少的反应，在一定条件下也可自发进行。如铝热反应的△S== —133.8 J?mol—1?K—1，在点燃的条件下即可自发进行。

4.焓变和熵变对反应方向的共同影响——“四象限法”判断化学反应的方向。

在二维平面内建立坐标系，第Ⅰ象限的符号为“+、+”，第Ⅱ象限的符号为“+、—”，第Ⅲ象限的符号为“—、—”，第Ⅳ象限的符号为“—、+”。借肋于数学坐标系四个象限的符号，联系焓变与熵变对反应方向的共同影响，可以从热力学的角度快速判断化学反应的方向。

在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向的判据为：

△H—T△S

△H—T△S==0反应达到平衡状态

△H—T△S>0反应不能自发进行

反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。该判据指出的是化学反应自发进行的趋势。

1.第Ⅰ象限符号为“+、+”(△S>0、△H>0)时化学反应的方向——高温下反应自发进行

【例1】石灰石的分解反应为：CaCO3(s)==CaO(s) +CO2(g)

其△H(298K)==178.2kJ?mol—1，△S(298K)== 169.6J?mol—1?K—1

试根据以上数据判断该反应在常温下是否自发进行?其分解温度是多少?

【解析】

∵△H—T△S=178.2kJ?mol—1—298K×10×—3×169.6kJ?mol—1?K—1

==128kJ?mol—1>0

∴298K时，反应不能自发进行。即常温下该反应不能自发进行。

由于该反应是吸热的熵增加反应，升高温度可使△H—T△S△H/△S ==178.2kJ?mol—1/10×—3×169.6kJ?mol—1?K—1==1051K，即温度高于778℃时反应可自发进行。

2.第Ⅱ象限符号为“+、—”(△S>0、△H

【例2】已知双氧水、水在298K、100kPa时的标准摩尔生成焓的数据如下：

物 质 △fH /kJ?mol—1

H2O(l) —258.8

H2O2(l) —191.2

O2(g) 0

(1)试由以上数据计算双氧水发生分解反应的热效应。

(2)若双氧水发生分解反应生成液态水和氧气时，其△S==57.16J?mol—1?K—1

试判断该反应在常温下能否自发进行。若温度达到2000K时，反应能否自发进行。

【解析】

(1)根据△H ==H(产物)—H(反应物)得，△H ==2×(—258.8kJ?mol—1)+0—2×(—191.2kJ?mol—1)===　—135.2kJ?mol—1。

(2)在298K时，△H—T△S=—135.2kJ?mol—1-(298K×10—3×57.16kJ?mol—1?K—1) ==　—152.23 kJ?mol—1

∴该反应在常温下可自发进行。

温度达到2000K，且假定焓变和熵变不随温度变化而变化，△H—T△S=—135.2kJ?mol—1-(2000K×10—3×57.16kJ?mol—1?K—1)==　—249.52kJ?mol—1

故△S>0、△H

3.第Ⅲ象限符号为“—、—”(△S

【例3】常温下氢氧化亚铁与空气中的氧气及水有可能发生反应，即：

4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)，已知该反应在298K时的△H== —444.3 kJ?mol—1，△S==　—280.1 J?mol—1?K—1

试问该反应在常温下是否自发进行?

【解析】

根据△H—T△S=—444.3 kJ?mol—1—298K×10-3×(—280.1 kJ?mol—1?K—1)== —360.83 kJ?mol—1

由于焓变和熵变的作用相反，且二者相差悬殊，焓变对反应的方向起决定性作用，故反应可自发进行。

假定温度达到2000K，则△H—T△S=—444.3 kJ?mol—1—2000K×10-3×(—280.1 kJ?mol—1?K—1)=115.9 kJ?mol—1>0，反应不能自发行。即高温下反应不能自发进行。

4.第Ⅳ象限符号为“—、+”(△S0)时化学反应的方向——所有温度下反应均不能自发进行

【例4】CO(g)=C(s，石墨)+1/2O2(g)，其△H=110.5 kJ?mol—1△S==　—89.36J?mol—1?K—1，试判断该反应在298K和2000K时反应是否自发进行?

【解析】

298K时，△H—T△S=110.5 kJ?mol—1—298K×10—3×(—89.36kJ?mol—1?K—1) ==137.13 kJ?mol—1>0，故298K时反应不能自发进行。

2000K时，△H—T△S=110.5 kJ?mol—1—2000K×10—3×(—89.36kJ?mol—1?K—1) ==289.22 kJ?mol—1>0，故2000K时，反应也不能自发进行。

事实上，△S0时，仅从符号上进行分析，无论温度如何变化，恒有△H—T△S>0，故化学反应的方向——所有温度下反应均不能自发进行。

从以上四个象限的情况来看，交叉象限的情况相反相成，第Ⅰ象限(高温下反应自发进行)和第Ⅲ象限(低温下反应自发进行)相反相成，第Ⅱ象限(所有温度下均可自发进行)和第Ⅳ象限(所有温度下反应均不能自发进行)相反相成。分析化学反应的方向的热力学判据是△H—T△S

第3课时 化学反应的限度

1.可逆反应：在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。在可逆反应中使用“ ”。

2.化学平衡(状态)：

(1)概念：在一定条件下可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生变化，这种状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。

(2)特征：

①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

②等：V(正)==V(逆)≠0

③动：化学平衡是动态平衡。虽然V(正)==V(逆)，但正、逆反应仍在进行。

④定：反应物和生成物的浓度保持一定。

⑤变：外界条件改变，平衡也随之改变。

3.化学平衡常数：

(1)概念：对于一定条件下的可逆反应(aA+bB cC+dD)，达到化学平衡时，生成物浓度的乘幂的乘积与反应物浓度的乘幂的乘积之比为一常数，记作Kc，称为化学平衡常数(浓度平衡常数)。

(2)数学表达式：

如果反应物和生成物均为气体，当达到化学平衡时，将由各物质平衡分压算得的平衡常数称为压强平衡常数。即

浓度平衡常数和压强平衡常数均称为化学平衡常数。

(3)意义：平衡常数的大小化学反应可能进行的程度(即反应限度);平衡常数的数值越大，说明反应进行得越完全。

(4)影响因素：只与温度有关，而与浓度无关。

4.平衡转化率：对于可逆反应aA+bB cC+dD，反应物A的平衡转化率可以表示为：

α(A)==(c0(A)- [A])/c0(A)×100%

5. 反应条件对化学平衡的影响

(1)化学平衡移动：一定条件下的可逆反应达到平衡状态以后，反应条件改变，平衡混合物中各组分的浓度也随之发生改变而达到新的平衡状态，这种由一个平衡达到新的平衡的过程称为化学平衡移动。

(2)反应条件对化学平衡的影响

①改变温度：

升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。

降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。

②改变浓度：

若Qc

若Qc>Kc，化学平衡逆向(向左)移动。

③改变压强：

若Qp

若Qp>Kp，化学平衡逆向(向左)移动。

(3)勒夏特列原理：在封闭体系中，如果只改变平衡体系中的一个条件时，平衡将向减弱这个条件改变的方向移动。

【例1】(2010天津卷，10)

(14分)二甲醚是一 种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。

请回答下列问题：

⑴ 煤的气化的主要化学反应方程式为：___________________________。

⑵ 煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：________________________________________。

⑶ 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH = -90.8 kJ?mol-1

② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH= -23.5 kJ?mol-1

③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH= -41.3 kJ?mol-1

总反应：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g ) + CO2 (g)的ΔH= ___________;

一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________(填字母代号)。

a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少CO2的浓度

d.增加CO的浓度 e.分离出二甲醚

⑷ 已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某温度下的平衡常数为400 。此温度下，在密闭容器中加 入CH3OH ，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质 CH3OH CH3OCH3 H2O

浓度/(mol?L-1) 0.44 0.6 0.6

① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 ______ v逆 (填“>”、“

② 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。

解析：(1)煤生成水煤气的反应为C+H2O CO+H2。

(2)既然生成两种酸式盐，应是NaHCO3和NaHS，故方程式为：

Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。

(3)观察目标方程式，应是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ? mol -1。

正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小;加入催化剂，平衡不移动，转化率不变;减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大;增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低;故选c、e。

(4)此时的浓度商Q= =1.86 逆;设平衡时生成物的浓度为0.6+x，则甲醇的浓度为(0.44-2x)有：400= ，解得x=0.2 mol?L-1，故0.44 mol?L-1-2x=0.04 mol?L-1。

由表可知，甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol?L-1=1.64 mol?L-1，其平衡浓度为0.04 mol?L-1，

10min变化的浓度为1.6 mol?L-1，故 (CH3OH)=0.16 mol?L-1?min-1。

答案：(1) C+H2O CO+H2。

(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS

(3) -2 46.4kJ? mol -1 c、e

(4) ①> ②0.04 mol?L-1 0.16 mol?L-1?min-1

命题立意：本题是化学反应原理的综合性试题，考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理，和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。

【例2】(2010四川理综卷，13)

反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加

B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加

C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加

D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。

答案：B

解析：本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像(1)知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比(1)(2)可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。

【巩固练习1】(福建省泉州一中2010届高三上学期期中考试)在1 L密闭容器中，把1 mol A和1 mol B混合发生如下反应：

3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，当反应达到平衡时，生成0.4 mol D，并测得C的平衡浓度为0.4 mol?Lˉ1，下列叙述中不正确的是

A.x的值为2 B.A的转化率为40%

C.B的平衡浓度为0.8 mol?Lˉ1 D.D的体积分数为20%

答案 B

【巩固练习2】(贵州省巴结中学2010届高三10月月考)某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应： ，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%，下列推断正确 ( )

①原混合气体体积为1.2VL; ②原混合气体的体积为1.1VL;

③反应达平衡时气体A消耗0.05VL; ④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL。

A.②③　 B.②④　 C.①③　D.②①

答案 A

【巩固练习3】(重庆西南师大附中2010年上学期期末考试)T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C物质的量变化如图(Ⅰ)所示;若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示，则下列结论正确的是( )

A.在(t1+1)min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动

B.在(t1+1)min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动

C.不再增减物质，只改变压强或温度时，A的体积分数V(A)%变化范围为25%

D.其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大

答案 C

第4课时 反应速率与限度理论在化工生产上的应用

1.合成氨的反应原理：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)298K时，△H==92.2kJ?mol—1

特点：合成氨是一个气体体积缩小的放热的可逆反应。

2.合成氨适宜条件的选择

(1)选择依据：从提高反应速率的角度分析，提高反应温度、使用催化剂、适当提高氮氢比;从平衡移动的角度分析，降低温度、提高压强和适时分离反应产物氨;从实际生产的角度分析，温度和压强要与生产实际相适应。

(2)选择原则：能加快反应速率;提高原料的利用率;提高单位时间内的产量;对设备条件要求不能太高。

(3)合成氨的适宜条件：使用催化剂;适宜的压强：2×107～5×107Pa;适宜的温度：500℃左右;及时分离出氨和及时补充氮气和氢气。

(4)合成氨的简要流程：

【例1】(2010安徽卷)低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：

2NH2(g)+NO(g)+NH2(g) 2H3(g)+3H2O(g) H

在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是

A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大

B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小

C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡

D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

答案：C

解析：A选项，放热反应升温平衡常数减小，错误;增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大，B错;使用催化剂平衡不移动，D错。

【例2】(2010重庆卷)(15分)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化.

(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.

(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热，该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).

(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_________;若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是___________________.

(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种)，Na2O2的作用是___________________.

答案(15分)

(1)4NH3+ 5O2 4NO+6H2O

(2)放热

(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了

(4)I; 与HCL反应生成氧气(合理答案均给分)

【解析】本题考查氨的催化氧化。(1) 和 氧化生成 。(2)该反应为放热，故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有 和 ， 会被 氧化生成 ，在于空气中的水蒸气反应生成 ,而 与 会产生白烟。(4)装置5与1均产生科产生 。 加热分解可得 和HCL,而HCL与 可生成 。

【例3】(2008广东24)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h):

T/K 303 313 323 353

NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0

相应的热化学方程式如下：

N2(g)+3H2O(l) 2NH3(g)+ O2(g)

ΔH=+765.2 kJ?mol-1

回答下列问题：

(1)请画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： 。

(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0 L的密闭容器中充入

0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为 。计算：

①该条件下N2的平衡转化率;

②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。

答案 (1)

(2)升温、增大N2浓度、不断移出生成物

(3)①66.7% ②5.0×10-3mol2?L-2

解析 (1)催化剂能降低反应的活化能，改变反应的历程，使一个高能变过程变为几个能量相对低的过程，使反应易发生。要点是有催化剂时能量低而过程阶段多了。图见答案。

(2)加快反应速率且增大NH3生成量的方法是升温、增大N2浓度、不断移出生成物。

(3)解：①设反应过程消耗xmolN2(g)。

N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)

起始物质的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物质的量/mol 0.60-x 1.60-3x 2x

平衡时反应体系总物质的量=[(0.60-x)+(1.60-3x)+2x]mol=(2.20-2x) mol

NH3(g)的物质的量分数=2x÷(2.20-2x)=

x=0.40

N2的平衡转化率= ×100%=66.7%

②设反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K。平衡时，c(NH3)=2×0.40 mol÷2.0 L=

0.40 mol?L-1c(N2)=(0.60-0.40) mol÷2.0 L=0.10 mol?L-1

c(H2)=(1.60-3×0.40) mol÷2.0 L=0.20 mol?L-1

K= =[(0.10 mol?L-1?)×(0.20 mol?L-1)3]÷(0.40 mol?L-1)2

=5.0×10-3mol2?L-2

化学反应速率、化学平衡单元测试

一、选择题

1.反应A(气)+3B(气) 2C(气)+2D(气)在四种不同情况下的反应速率分别如下，其中反应速率最大的是()

A.vA=0.15mol?L-1?min-1　 B.vB=0.6mol?L-1?min-1

C.vC=0.4mol?L-1?min-1 D.vD=0.01mol?L-1?s-1

2.将A与B的混合物15mol放人容积为2L的密闭容器里，在一定条件下发生反应：2A(气)+3B(气) C(气)+2D(气)，经过15min达到平衡，达平衡时容器内的压强是反应前的 。则以B气体的浓度变化表示的反应速率是()

A.0.15mol?L-1?min-1　 B.0.3mol?L-1?min-1

C.0.45mol?L-1?min-1　 D.0.6mol?L-1?min-1

3.反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是()

A.NO：0.001mol?L-1 B.H2O：0.002mol?L-1

C.NH3：0.002mol?L-1 D.O2：0.00125mol?L-1

4.在恒温恒容下，某容器中进行如下反应：H2 2H。若反应物的浓度由0.1mol?L-1降到0.06mol?L-1需20s，那么由0.06mol?L-1降到0.024mol?L-1需反应的时间为()

A.等于18s　B.等于12s C.大于18s　 D.小于18s

5.用Al粉和碘甲烷制(CH3)3Al时，于100℃搅拌65h，产率为0，若用超声波，则室温下用2.5h，产率可达96%。有关叙述中正确的是()

A.超声波加快反应速率的作用大于搅拌 B.且超声波使铝粉于CH3中乳化成为胶体

C.超声波使化学反应物局部急骤升温 D.超声波加快CH3I分解为碘和甲烷

6.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，表示反应A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态的是()

A.混合气体密度 B.混合气体的压强

C.混合气体的总物质的量　 D.B的物质的量浓度

7.下图I、Ⅱ、Ⅲ分别代表反应①③、②、④则Y轴是指()

①N2+3H2 2NH3;△H

③CO+2H2=CH3OH;△H0

A.平衡混合气中一种生成物的百分含量 B.平衡混合气中一种反应物的百分含量

C.平衡混合气中一种生成物的转化率 D.平衡混合气中一种反应物的转化率

8.在一定温度下，向aL密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体，发生如下反应：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反应达到平衡的标志是()

A.容器内压强随时间变化而变化 B.容器内各物质的浓度不随时间变化

C.容器内X、Y、Z的浓度之比1:2:3

D.单位时间消耗0.1mol X的同时生成0.2mol Z

9.体积相同的甲、乙两个容器中，分别都充有等物质的量的NH3，在相同温度下，发生反应：2NH3 N2+3H2，并达到平衡。在这个过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中NH3的转化率为P%，则乙容器中NH3的转化率为()

A.等于P% B.小于P%　C.大于P% 　D.无法判断

10.下列事实不能平衡移动原理来解释的是()

A.往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-增多 B.加入催化剂有利于氨氧化反应

C.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 D.高压有利于合成氨的反应

11.一定条件下将含1molNH3的体积不变的密闭容器加热，发生反应：2NH3 N2+3H2，一定时间后达到平衡，此时NH3的体积分数为x%。若在该容器中再加入1molNH3后密封，加热到相同温度，使反应达到平衡，设此时NH3的体积分数为y%，则x和y的关系正确的是()

A.xy C.x=y　D.x≥y

12.某容积可变的密闭容器中 放人一定量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A(气)+2B(气) 2C(气)。若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V，此时C气体的体积占50%，则下列推断正确的是()

A.原混合气体的体积为1.25V B.原混合气体的体积为1.5V

C.反应达到平衡时，气体A消耗了0.5V D.反应达到平衡后，气体B消耗了0.5V

13.一定条件下，在一密闭容器中通人一定量SO2和O2的混合气，发生如下反应：2SO2(气)+O2(气)=2SO3(气)(正反应为放热反应)。反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为3:4:6，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平 衡时，O2和SO3的物质的量分别是1.1mol和2.0mol，此时容器内SO2的物质的量应是()

A.0.7mol　 B.0.9mol C.1.1mol D.1.3mol

14.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)+B(s) 2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是()

A.均减少1mol B.均增加1mol C.均减半 D.均加倍

15.一混合气体，在密闭容器中发生如下反应：xA(g)+yB(g) zC(g)，达到平衡后，测得A的浓度为0.5mol/L，当在恒温下将密闭容器的容积扩大1倍再达平衡时，测得A的浓度为0.3mol/L。则下列叙述正确的是()

A.x+y>zB.平衡向右移动

C.B的转化率升高D.A的物质的量减少

16.下图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是

A.升高温度　 B.加大X的投入量C.加催化剂　 D.增大体积

17、一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：

下列描述正确的是

A、反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L?s)

B、反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L

C、反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%

D、反应的化学方程式为：X(g)+ Y(g) Z(g)

18. 反应 2A(g) + B(g) 2C(g);△H > 0 。下列反应有利于生成C的是：

A. 低温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 高温、低压

19. 某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：

X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);ΔH>0下列叙述正确的是

A.加入少量W，逆反应速率增大 B.当容器中气体压强不变时，反应达到平衡

C.升高温度，平衡逆向移动 D.平衡后加入X，上述反应的ΔH增大

20. 已知反应mX(g)+nY(g) qZ(g)的△Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是

A.通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动

B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍

C.降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小

D.增加X的物质的量，Y的转化率降低

21.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是

A.点a的正反应速率比点b的大 B.点 c处反应达到平衡

C.点d (t1时刻) 和点 e (t2时刻) 处n(N2)不一样

D.其他条件不变，773K下反应至t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大

二、填空题

22.在密闭容器中加入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡时C的体积分数为ω。若保持容器体积和温度不变，以下配比作为起始物质：

① 4mol A+2mol B　 ② 2mol A+1mol B+3mol C+1mol D

③ 3mol C+1mol D　 ④ 1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D

⑤ 3mol A+1mol B

(1)达平衡后，C的体积分数仍为ω的是________________。

(2)达平衡时C的体积分数大于ω的是________________。

(3)若发生的反应为2A(s)+B(g)=3C(g)+D(g)，即A的状态，由气态改为固态，其他条件不变，则C的体积分数为ω的是________________。

(4)若起始时加入amol A、bmol B、cmol C、dmol D，要使平衡时C的体积分数仍为ω，则a、b、c、d应满足的关系为________________。

(5)若将题中“保持体积和温度不变”改为“保持压强和温度不变”，则C的体积分数为ω的是___________。

23.在一定条件卞，二氧化硫和氧气发生如下反应：

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=_____________________________________。

(2)降低温度，该反应K值____________，二氧化硫转化率_____________，化学反应速度____________(以上均填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是________。

(4)据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是__________(用文字表达)。

10 min到15 min的曲线变化的原因可能是_________(填写编号)。

a.加了催化剂b.缩小容器体积c.降低温度d.增加SO3的物质的量

24.在某一容积为2 L的密闭容器内，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在一定的条件下发生如下反应：

H2(g)+I2(g) 2HI(g);△H

反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1：

(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ;

(2)根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率 (HI)为 ;

(3)反应达到平衡后，第8分钟时：① 若升高温度，化学平衡常数K(填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确 ;(用图2中a～c的编号回答)② 若加入I2，H2浓度的变化正确的是 。(用图2中d～f的编号回答)

(4)反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。

25.将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：aA+bB cC(s)+dD。当反应进行一定时间后，测得A减少了nmol，B减少了 mol，C增加了 nmol，D增加了nmol，此时达到化学平衡。

(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为：a=_____________，b=_____________，c=_____________，d=_____________。

(2)若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不发生移动，该反应中各物质的聚集状态为：A____________，B____________，D____________。

(3)若只升高温度，反应一段时间后，测知四种物质的物质的量又达到相等，则该反应为________________(填“放热”或“吸热”)反应。

26、热力学是专门研究能量相互转变过程中所遵循的法则的一门科学。在热力学研究中，为了明确研究的对象，人为地将所注意的一部分物质或空间与其余的物质或空间分开。被划分出来作为研究对象的这一部分称之为体系;而体系以外的其他部分则称之为环境。热化学方程式中的H实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓，在化学上表示一个封闭体系中化学反应的能量和对环境所作的功的和。一个体系的焓(H)的绝对值到目前为止还没有办法测得，但当体系发生变化时，我们可以测得体系的焓的变化，即焓变，用“ΔH”表示，ΔH=H(终态)-H(始态)。

(1)化学反应中的ΔH是以 的形式体现的。对于化学反应A+B=C+D，若H(A)+H(B)>H(C)+H(D)，则该反应的ΔH 0。(填“大于”、“小于”)，该反应是 (填“放热”、“吸热”)反应;

(2)进一步研究表明，化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。所谓键能就是：在101.3kPa、298K时，断开1mol气态AB为气态A、气态B时过程的焓变，用ΔH298(AB)表示;断开化学键时ΔH>0[如H2(g)=2H(g); ΔH=436 kJ?mol-1],形成化学键时：ΔH

已知： H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); ΔH=-185kJ?mol-1

ΔH298(H2)=436 kJ?mol-1 ,ΔH298(Cl2)=247 kJ?mol-1

则ΔH298(HCl)= 。

(3)Hess G.H在总结大量实验事实之后认为，只要化学反应的始态和终态确定，则化学反应

的ΔH便是定值，与反应的途径无关。这就是有名的“Hess定律”。

已知：Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g); ΔH=-25kJ?mol-1

3 Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g); ΔH=-47kJ?mol-1

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g); ΔH=19kJ?mol-1

请写出CO还原FeO的热化学方程式： ;

27.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下：2I-+2Fe3+ 2Fe2++I2(水溶液)。

(1)在一定温度下，测得2min内生成I2的浓度为0.02mol/L，则用Fe3+表示该反应在这2min内平均反应速率为________________。

(2)上述反应的正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为：v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n(K为常数)

通过所给的数据计算得：在v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n中。m、n的值为________________[选填(A)、(B)、(C)、(D)。

A.m=1，n=1 B.m=1，n=2　 C.m=2，n=1　 D.m=2，n=2

I-浓度对反应速率的影响________________Fe3+浓度对反应速率的影响。(选填：小于、大于、等于)

28、某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为见反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表：

根据上述数据，完成下列填空：

(1)在实验1，反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L?min)。

(2)在实验2，A的初始浓度C2= mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是 。

(3)设实验3的反应速率为V3，实验1的反应速率为V1，则V3 V1(填>、=、、=、

(4)比较实验4和实验1，可推测该反应是 反应(选填吸热、放热)。理由是

参考答案：

1、C 2、A 3、AD 4、C 5、A 6、AD 7、AD 8、B 9、C 10、BC 11、A 12、A 13、A 14、B 15、A 16、C 17、C18、C19、D20、B21、AD

22、(1)③④ (2)⑤　(3)③④⑤　(4) ， ，c:d=3:1　 　(5)①②③④

23.(1) (2) 增大　 增大　 减小(3) 15～20 min和25～30min。 (4) 增加

了O2的量;a、b

24、(1)K= (2)0.167 mol / ?L?min?(3)① 减小c ② f

25、(1)2，1，3，2　 (2)气，固或液，气　 (3)放热

26、(1)热能(或热量、反应热) 小于 放热(2)434 kJ?mol-1 (3)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g); ΔH=-11 kJ?mol-1

27、(1)0.02mol?L-1?min-1 　(2)C;大于

28、(1)0.013 (2)1.0 催化剂 (3)> > (4)放热 由吸热温度升高时，平衡向右移动

高三化学《化学反应速率》教案

一般给学生们上课之前，老师就早早地准备好了教案课件，大家在认真准备自己的教案课件了吧。只有规划好新的教案课件工作，新的工作才会更顺利！你们知道哪些教案课件的范文呢？下面是小编精心为您整理的“高三化学《化学反应速率》教案”，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

高三化学《化学反应速率》教案

教学目标

知识目标

使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;

使学生能初步运用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

能力目标

培养学生的观察能力及综合运用知识分析解决问题、设计实验的能力，培养学生的思维能力，阅读与表达能力。

情感目标

通过从宏观到微观，从现象到本质的分析，培养学生科学的研究方法。

教学建议

化学反应速率知识是学习化学平衡的基础，学生掌握了化学反应速率知识后，能更好的理解化学平衡的建立和化学平衡状态的特征，及外界条件的改变对化学平衡的影响。

浓度对化学反应速率的影响是本节教学的重点。其原因是本节教学难点。这部分教学建议由教师引导分析。而压强、温度、催化剂的影响可在教师点拨下由学生阅读、讨论完成。

关于浓度对化学反应速率的影响：

1.联系化学键知识，明确化学反应得以发生的先决条件。

(1)能过提问复习初中知识：化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程。

(2)通过提问复习高中所学化学键知识：化学反应过程的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。

(3)明确：旧键的断裂和新键的生成必须通过反应物分子(或离子)的相互接触、碰撞来实现。

2.运用比喻、图示方法，说明化学反应得以发生的必要条件是活化分子发生有效碰撞。

(1)以运动员的投篮作比喻。

(2)以具体的化学反应为例，让学生观看HI分子的几种可能的碰撞模式图(如制成动画教学软件加以模拟会收到更好的效果)，进一步说明化学反应得以发生的必要条件。

3.动手实验，可将教材中的演示实验改成边讲边做，然后据实验现象概括出浓度对化学反应速率影响的规律。有条件的学校，也可由学生动手做，再由学生讨论概括出浓度对化学反应速率的影响规律---增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。

4.通过对本节所设铁与盐酸反应的讨论，并当堂课完成课后“习题二、2”，综合运用本节所学内容反馈学生掌握情况，巩固本节所学知识。

教材分析

遵照教学大纲的有关规定，作为侧重理科类学生学习的教材，本节侧重介绍化学反应速率和浓度、压强、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响，以及造成这些影响的原因，使这部分知识达到大纲中所规定的B层次或C层次的要求。本知识点，按最新教材来讲。

教材从一些古代建筑在近些年受到腐蚀的速率大大加快等事实引出化学反应速率的概念，并通过演示实验说明不同的反应具有不同的反应速率，以及浓度、温度等对化学反应速率的影响。教材注意联系化学键的有关知识，从化学反应的过程实质是反应物分子中化学键的断裂、生成物分子中化学键的形成过程，以及旧键的断裂和新键的形成都需要通过分子(或离子)的相互碰撞才能实现等，引出有效碰撞和活化分子等名称。并以运动员的投篮作比喻，说明只有具有足够能量和合适取向的分子间的碰撞才能发生化学反应，教材配以分子的几种可能的碰撞模式图，进一步说明发生分解反应生成和的情况，从中归纳出单位体积内活化分子的数目与单位体积反应物分子的总数成正比，也就是和反应物的浓度成正比，从而引导学生理解浓度对化学反应速率的影响以及造成这种影响的原因。接着，教材围绕着以下思路：增加反应物分子中活化分子的百分数→增加有效碰撞次数→增加化学反应速率，又进一步介绍了压强(有气体存在的反应)、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因，使学生对上述内容有更深入的理解。

教材最后采用讨论的方式，要求学生通过对铁与盐酸反应的讨论，综合运用本节所学习的内容，进一步分析外界条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因，使学生更好地理解本节教材的教学内容。

本节教材的理论性较强，并且具有一定的难度。如何利用好教材中的演示实验和图画来说明化学反应发生的条件，以及外界条件对化学反应速率的影响是本节教材的教学关键。教师不可轻视实验和图画在本节教学中的特殊作用。

本节重点是浓度对化学反应速率的影响。难点是浓度对化学反应速率影响的原因。

高一化学教案：《化学反应速率和化学平衡》教学设计

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“高一化学教案：《化学反应速率和化学平衡》教学设计”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

高一化学教案：《化学反应速率和化学平衡》教学设计

一、学习目标分析

（一）学习目标确定的依据

内容标准

学习要求

补充说明

6．描述化学平衡建立的过程，知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

6.1知道化学反应的可逆性及其限度；能描述化学平衡建立的过程，认识化学平衡移动规律。

可利用图像、数据等描述化学平衡的建立过程。

6.2知道化学平衡常数和转化率的涵义。

6.3能进行有关化学平衡常数和转化率的简单计算

7．通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。

7.1通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响。

7.2理解化学平衡移动原理，能运用该原理对化学平衡的移动情况进行分析。

（二）学习目标

1．知识与技能目标

（1）帮助学生理解化学平衡状态建立的过程，认识化学平衡状态的特征，并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。

（2）认识化学平衡移动的规律，知道化学平衡常数和转化率的涵义。

（3）了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响并能用勒夏特列原理解释。

2．过程与方法目标

（1）利用图像、数据等描述化学平衡的建立过程，培养学生分析、概括的能力。

（2）通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响，培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。

（3）通过运用勒夏特列原理对化学平衡的移动情况的分析和判断，培养学生的思维能力和知识迁移能力。

3．情感态度与价值观目标

（1）培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。

（2）培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生在应用化学理论解决一些相应的化工问题的同时，体会化学理论学习的重要性。

二、教学重难点分析

本节内容在教材编写上，力图体现从定量角度更为深刻地认识化学反应，因此与有关化学反应进行的方向、限度两方面相关的概念和理论，就构成了本节的教学重点。

从学生学的角度考虑，本节内容既抽象又具体。抽象在它的理论解释对学生来说是全新的，有些反应的深层本质学生是接触不到的，只能凭思考，想象，增大了学习的难度；说它具体，是在生活中有大量鲜活的事实，因此为学生掌握本节内容造成相当难度。

从教师教的角度考虑，化学平衡及影响因素等教学内容，教师在大纲教学时相对熟悉，而化学平衡常数是本节的新增内容，教师接触较少，无形中给教师的教造成一定难度。通过以上分析。确定本节的重、难点如下：

本章教学重点：

1．化学平衡的概念的建立。

2．影响化学平衡移动的条件。

3．勒沙特列原理的归纳总结。

本章教学难点：

1．建立化学平衡的概念。

2．影响化学平衡移动的条件。

3．勒沙特列原理的归纳总结。

4．平衡常数及转化率的计算.

三、教学内容安排

（一）本节内容在教材中的地位

化学平衡属于化学热力学的范畴。当化学反应的正反应速率和逆反应速率相等时，反应就达到在该条件下的最大限度，即达到了化学平衡状态。化学平衡是一种动态平衡，它只与起始状态和终了状态有关，与变化途径无关。这就为学生在思考问题时提供了灵活利用所学知识的可能，在始态和终态保持不变的前提下，可以设计不同的途径来达到同一个平衡，从而使问题简化。教科书通过实验，介绍浓度、压强（气体反应）、温度等外界条件对化学平衡的影响。

由于有了化学反应速率的知识做基础，学生可以通过实验及相应的【思考与交流】、【学与问】等栏目的引导推理，得出正确的结论，认识化学平衡移动，是正反应速率和逆反应速率发生变化的结果，化学平衡总是向着反应速率变化幅度最大的方向移动。

本章虽然没有具体的化工生产内容，但选择化工生产最适宜的条件必然涉及化学反应速率和化学平衡等理论的应用。可以引导学生学习分析具体反应的特点，如反应物的聚集状态，气体体积的变化，能量变化等，进而利用所学理论知识进行合理选择。同时要学习全面思考问题，兼顾各种条件的相互影响，如温度对平衡和速率的影响，高压对平衡的影响及对设备材料的要求，在比较中趋利避害，取得最优化的条件。使学生了解化学理论对生产实际的指导作用。

化学平衡常数有利于从定量角度加深对化学平衡的认识理解，教科书利用某一反应体

系的一组浓度数据，导出化学平衡常数以及化学平衡常数只随温度变化、不随浓度变化的结论。

（二）学时安排

本节课的教学，计划安排5学时，可分为4个课堂教学单元进行：概念建立教学，实验探究教学，理论思考教学，化学计算教学。这4个教学单元相互联系，同时又各自平行独立，其中任何一个单元都可以作为教学切入点进行课堂整体教学。

四、教学资源建议

1．在建立平衡概念的环节，建议补充硫酸铜的溶解结晶平衡的实验录像和多媒体动画模型演示，目的是让学生建立动态平衡的概念。

2．为了让学生认识化学平衡状态和外界条件对化学平衡的影响，教材中设计了三个实验，为了更好地体现实验的研究功能和通过实验培养学生能力的目的，建议全部采用边讲边实验的形式，可以通过填写实验报告、交流、反思等方式呈现，并得出结论，培养学生对比分析归纳提炼的能力。

3．在理论分析过程中，可以利用简单的已学反应为实例，以降低分析的难度，同时在分析之后应再给出一例，让学生再次分析，以巩固理解。

4．在实际应用层面，可以登陆查询资料的网站有：人民教育出版社，化学学科网、化学资源网、K12等。

五、教学方法与学习指导策略建议

本节教学可设计分为概念建立教学，实验探究教学，理论思考教学，化学计算教学四个教学单元。建议采用如下模式进行教学：

1．教学中可本着温故知新的原则，从学生已有关于溶解的知识，从溶解平衡导入化学平衡。从一个熟悉的内容出发引领学生进行思考，充分利用学生的“最近发展区”（最近发展区理论强调人的思维是有弹性、有潜力的，在不同的社会环境中具有伸缩性。这样，对同一内容的学习，在不同时间多次进行，而且每次都是经过改组的，目的不同的，分别着眼于问题的不同侧面，就会使学生的认识逐步深入）。通过对溶解平衡的理解和迁移，让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。

2．对化学平衡的教学应重视实验，建议设计成实验探究的形式进行。引导学生认真观察实验现象，启发学生充分讨论，一方面要提供建构理解所需的基础，同时又要留给学生广阔的建构的空间，让他们针对具体情境采用适当的策略，师生共同归纳出平衡移动原理。

3． 对于影响化学平衡的条件应重点讲解浓度对化学平衡的影响，启发学生运用浓度变

化对化学反应速率的影响来解释浓度变化对化学平衡的影响，进而推及压强变化对化学平衡的影响；要通过实验引导学生得出总是吸热方向的反应速率对温度的变化最敏感，变化幅度最大，从而得出温度变化导致平衡移动的方向。

4．引导学生从化学平衡状态的定义（各组分的百分含量保持不变）来理解化学平衡常数，学会利用数据，从中分析总结规律。对Kc而言，它只受温度影响，不受浓度影响，不必进一步推导说明。

六、课堂评价建议

（一） 对知识与技能目标的达成度，可以通过纸笔测验的方式来检验。

1．在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法不正确的是（ ）

A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零

B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零

C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变

D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变

2.一定温度下，反应N2（g）+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是（ ）

A．N2，H2和NH3的物质分数不再改变

B．c(N2):c(H2):c(NH3)＝1:3:2

C．N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量2倍

D．单位时间里每增加1 mol N2，同时增加3 mol H2

3．在下列平衡体系3NO2＋H2O2HNO3＋NO中加入O2，则化学平衡（ ）

A．向左移 B．向右移动 C．不移动 D．无法判断

4．反应2A(g)2B(g)+C(g)；正反应吸热，达平衡时，要使v正降低、c(A)增大，应采取的措施是（ ）

A．加压 B．减压 C．升温 D．降温

5.在密闭容器中投入1 mol CO(g)和3 mol H2O(g),下列反应：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2,达到平衡后，测得CO2(g)为0.75 mol,再向其中加入5 mol H2O(g)，达到新平衡后，CO2(g)的物质的量可能的是（ ）

A.0.50 mol B.0.75 mol C.0.85 mol D.1.1 mol

6.已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),在427 ℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。

（二）对过程与方法、情感态度与价值观目标的达成度，可以通过学生在实验设计、交流、反思和评价过程中来检验。

如实验2-7的实验探究过程中，实验报告的设计中可以体现

常温

冷水

热水

颜色及变化

原因分析

结论

思考、回答

请试用图形表示浓度对化学平衡的影响。

高二化学教案：《化学反应速率》教学设计

本文题目：高二化学第二章教案：化学反应速率

第一节 化学反应速率

教学过程：

1.定义：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。

若浓度用物质的量(C)来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒(s)或分(min)或小时(h)来表示，则化学反应速率的数学表达式为：

V == △C/ t 单位是：mol/(L?s) 或 mol/(L?min) 或 mol/(L?h)

化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为

【例题】在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。

解： N2 + 3H2 2NH3

起始量(mol)： 1 3 0

2s末量(mol)： 1-0.2 3-0.6 0.4

变化量(mol)： 0.2 0.6 0.4

则 VN2==0.2/2×2==0.05 mol/(L?s) VH2==0.6/2×2==0.15 mol/(L?s)

VNH3==0.4/2×2==0.1 mol/(L?s)

【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：

1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。

2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。

3.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。

4.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即：

VN2 ：VH2 ： VNH3 ==== 1 ：3 ：2

5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有：

VA ：VB ：VC ：VD === △CA ：△CB ：△CC ：△CD === △nA ：△nB ：△nC ：△nD

==== a ：b ：c ：d

6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。例如：

可逆反应A(g)+ B(g) C(g)+ D(g) ，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是( B )

A. VA==0.15mol/L?min B. VB==0.6 mol/L?min C. VC==0.4 mol/L?min D.VD==0.01 mol/L?s

对化学反应速率要注意以下几个问题：

1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位，时间单位通常可用s、min、h表示，因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l?s)、mol/(l?mon)或mol/(l?h)。

2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。

3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算：

对于反应 来说，则有 。

4、一般说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。