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小学实验教案

发表时间:2020-10-09

实验 化学反应速率和化学平衡。

俗话说,磨刀不误砍柴工。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师掌握上课时的教学节奏。高中教案的内容要写些什么更好呢?下面是小编帮大家编辑的《实验 化学反应速率和化学平衡》,希望能为您提供更多的参考。

[教学目标]

1.知识目标

(1)巩固浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响等基本知识,加深浓度、温度对化学平衡影响等基础知识的理解。

(2)通过实验,体会用定量方法研究化学反应速率、化学平衡规律基本程序,掌握相关的实验操作规范。

(3)掌握“Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+H2O、FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl”等反应,体会用化学实验研究某个化学反应的一般程序。

2.能力和方法目标

(1)定量实验中数据采集、记录和处理方法。

(2)通过从实验现象、实验数据推测理论规律,提高推理分析能力。

3.情感和价值观目标

本实验中的实验现象生动有趣、实验操作简便、推理和分析过程引人入胜,所以可以通过本实验来提高学生学习化学的兴趣,引发学生探究规律、研究自然现象的乐趣。

[实验内容和实验要点]

本学生实验共包含浓度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、浓度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响等5个内容,实验过程中既有定性研究要求、又有定量研究要求,要求学生用定性和定量两方面的综合思维来分析和研究。实验中应要求带着研究的观点、在探究的层面上去思考。本实验的各个内容中所涉及的实验技能、实验注意事项等列表如下:

实验

内容

应巩固的知识

涉及的实验技能

注意事项

浓度对化学反应速率的影响

硫代硫酸钠跟稀硫酸溶液的反应原理、单质硫的颜色、溶解性等。

(1)量筒、烧杯的使用

(2)溶液浓度的估算

记录时间这一步中,要注意三支试管中溶液达到同样的混浊度,以免造成误差。

温度对化学反应速率的影响

同上

(1)水浴加热

(2)温度计使用、温度的测量

注意在烧杯底部放一白纸作背景,以便观察。

催化剂对化学反应速度的影响

过氧化氢分解;

氧气的检验。

(1)粉末状固状加入试管中

(2)液体倾倒入试管中

注意伸入带火星木条的时间,不要太早、也不要太迟。

注意不要加入太多的二氧化锰或过氧化氢。

温度对化学平衡的影响

二氧化氮跟四氧化二氮的相互转化;温度对化学平衡的影响。

胶头滴管的使用;

配制原混合溶液时,氯化铁、硫氰化钾的浓度宜低一点,后加的氯化铁、硫氰化钾溶液的浓度宜大点。

浓度对化学平衡的影响

铁离子跟硫氰根离子反应;浓度对化学平衡的影响。

注意对比。

教师在学生做实验前,应把以上各要点向学生交待清楚。使学生有所准备。

实验过程要求学生观察实验现象、记录实验现象,最后完成实验报告。


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高二化学知识点整理:化学反应速率和化学平衡


高二化学知识点整理:化学反应速率和化学平衡

化学反应速率和化学平衡是中学化学重要的理论内容之一,是高考的必考内容。在复习这部分内容时,要掌握有关概念和规律、化学反应速率及其影响条件、化学平衡状态的概念及其影响平衡的条件,另外还要注意一些特殊情况的把握。
一、化学反应速率
课标要求
1、掌握化学反应速率的含义及其计算
2、了解测定化学反应速率的实验方法
要点精讲
1、化学反应速率
(1)化学反应速率的概念
化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
(2)化学反应速率的表示方法
对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:第二章1
式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律
①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系
同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律
同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特点
①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表
面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。
2、化学反应速率的测量
(1)基本思路
化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物),所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。
(2)测定方法
①直接可观察的性质,如释放出气体的体积和体系的压强。
②依靠科学仪器才能测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
③在溶液中,当反应物或产物本身有比较明显的颜色时,常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
本节知识树
准确表达化学反应进行的快慢,就必须建立一套方法:确定起点,确定反应时间的单位,找到易于测量的某种量或性质的变化。
第二章2
二、影响化学反应速率的因素
课标要求
1、了解影响反应速率的主要因素
2、掌握外界条件对反应速率的影响规律
要点精讲
1、发生化学反应的前提——有效碰撞理论
(1)有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。
化学反应发生的先决条件是反应物分子之间必须发生碰撞。
反应物分子之间的碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生,多数碰撞并不能导致反应的发生,是无效碰撞。碰撞的频率越高,则化学反应速率就越大。
(2)活化能和活化分子
①活化分子:在化学反应中,能量较高,有可能发生有效碰撞的分子。
活化分子之间之所以能够发生有效碰撞,是由于它们的能量高,发生碰撞时,能够克服相撞分子之间的排斥力,破坏分子内部原子之间的“结合力”,从而导致反应物分子破坏,重新组合成生成物分子,发生化学反应。
②活化能:活化分子所多出的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需的最低能量)。
③活化能与化学反应速率:活化分子数目的多少决定了有效碰撞发生的次数。在分子数确定时,活化分子百分数增大,有效碰撞的次数增多,反应速率加快。
2、决定化学反应速率的内部因素
不同的化学反应具有不同的反应速率,影响反应速率的主要因素是内因,即参加反应的物质本身的性质。
内因:参加反应的物质的性质和反应的历程,是决定化学反应速率的主要因素。
3、影响化学反应速率的外部因素
当物质确定时(即内因固定),在同一反应中,影响反应速率的因素是外因,即外界条件,主要有温度、浓度、压强、催化剂等。
(1)浓度对化学反应速率的影响
①规律:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以加快反应速率;减小反应物的浓度,可以减慢化学反应的速率。
②理论解释:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子百分数是一定的,即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。
(2)压强对反应速率的影响
①影响对象:压强只影响有气体参与的反应的反应速率对于没有气体参与的反应,压强对它的反应速率没有任何影响。
注:压强影响,只适用于讨论有气体参加的反应,当然并不一定参加反应的物质全部是气体,只要有气体参与,压强即会影响反应的反应速率。
②规律:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。
③理论解释:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,是增大了浓度单位体积内活化分子数增多有效碰撞次数增多化学反应速率增大。因此,增大压强,可以增大化学反应速率。
(3)温度对反应速率的影响
①规律:其他条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应速率。
②理论解释:温度是分子平均动能的反映,温度升高,使得整个体系中分子的能量升高,分子运动速率加快。
(4)催化剂对反应速率的影响
①规律:催化剂可以改变化学反应的速率。在不加说明时,催化剂一般指使反应速率加快的正催化剂。
②催化剂影响化学反应速率的原因:在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快。同一催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率。
本节知识树
反应物的性质是影响反应速率的内在因素。外界因素对反应速率的影响用有效碰撞理论解释。
第二章3
三、化学平衡
课标要求
(1)了解化学平衡状态的建立,理解化学平衡的特点
(2)外界条件(浓度、温度、压强等)对化学平衡的影响
要点精讲
1、化学平衡状态
(1)溶解平衡状态的建立:当溶液中固体溶质溶解和溶液中溶质分子聚集到固体表面的结晶过程的速率相等时,饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变,达到溶解平衡。溶解平衡是一种动态平衡状态。
小贴士::①固体溶解过程中,固体的溶解和溶质分子回到固体溶质表面这两个过程一直存在,只不过二者速率不同,在宏观上表现为固体溶质的减少。当固体全部溶解后仍未达到饱和时,这两个过程都不存在了。
②当溶液达到饱和后,溶液中的固体溶解和溶液中的溶质回到固体表面的结晶过程一直在进行,并且两个过程的速率相等,宏观上饱和溶液的浓度和固体溶质的质量都保持不变,达到溶解平衡状态。
(2)可逆反应与不可逆反应
①可逆反应:在同一条件下,同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应。
前提:反应物和产物必须同时存在于同一反应体系中,而且在相同条件下,正、逆反应都能自动进行。
②不可逆反应:在一定条件下,几乎只能向一定方向(向生成物方向)进行的反应。
(3)化学平衡状态的概念:化学平衡状态指的是在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
理解化学平衡状态应注意以下三点:
①前提是“一定条件下的可逆反应”,“一定条件”通常是指一定的温度和压强。
②实质是“正反应速率和逆反应速率相等”,由于速率受外界条件的影响,所以速率相等基于外界条件不变。
③标志是“反应混合物中各组分的浓度保持不变”。浓度没有变化,并不是各种物质的浓度相同。对于一种物质来说,由于单位时间内的生成量与消耗量相等,就表现出物质的多少
不再随时间的改变而改变。
2、化学平衡移动
可逆反应的平衡状态是在一定外界条件下(浓度、温度、压强)建立起来的,当外界条件发生变化时,就会影响到化学反应速率,当正反应速率不再等于逆反应速率时,原平衡状态被破坏,并在新条件下建立起新的平衡。此过程可表示为:
第二章4
(1)化学平衡移动:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程。
(2)化学平衡移动的原因:反应条件的改变,使正、逆反。应速率发生变化,并且正、逆反应速率的改变程度不同,导致正、逆反应速率不相等,平衡受到破坏,平衡混合物中各组分的含量发生相应的变化。
①若外界条件改变,引起υ正ν逆时,正反应占优势,化学平衡向正反应方向移动,各组分的含量发生变化;
②若外界条件改变,引起υ正ν逆时,逆反应占优势,化学平衡向逆反应方向移动,各组分的含量发生变化;
③若外界条件改变,引起υ正和ν逆都发生变化,如果υ正和ν逆仍保持相等,化学平衡就没有发生移动,各组分的含量从保持一定到条件改变时含量没有变化。
(3)浓度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下:
增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,使反应物的浓度降低;
减小产物的浓度,平衡向正反应方向移动,使产物的浓度增大;
增大产物的浓度,平衡向逆反应方向移动,使产物的浓度降低;
减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动,使反应物的浓度增大。
(4)压强对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,对于有气体参加或者生成的反应,增大压强,会使气体的浓度增大相同的倍数,正、逆反应速率都增加,化学平衡向着气体体积缩小的反应方向移动;
减小压强,会使气体的浓度减小相同的倍数,正、逆反应速率都减小,会使化学平衡向着气体体积增大的反应方向移动。
(5)温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下,温度升高,化学平衡向着吸热反应方向移动;温度降低,化学平衡向着放热反应方向移动。
(6)催化剂对化学平衡的影响
使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于催化剂可以改变化学反应速率,而且对于可逆反应来说,催化剂对正反应速率与逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不移动。但应注意,虽然催化剂不使化学平衡移动,但使用催化剂可影响可逆反应达到平衡的时间。
(7)勒夏特列原理
①原理内容:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
外界条件对化学平衡的影响见下表。
第二章5
②适用范围:勒夏特列原理适用于已达平衡的体系(如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等)。勒夏特列原理不适用于未达平衡的体系。
3、化学平衡常数
(1)概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数,这个常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数。用符号K示。
对于一般可逆反应:mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定温度下第二章6===K,K为常数,只要温度不变,对于一个具体的可逆反应就对应一个具体的常数值。
(2)平衡表达式K的意义
①判断可逆反应进行的方向
②表示可逆反应进行的程度
(3)平衡转化率
含义:平衡转化率是指用平衡时已转化了的某反应物的量与反应前(初始时)该反应物的量之比来表示反应在该条件下的最大限度。
本节知识树
在化学平衡概念的基础上,从化学反应限度的定量描述和外界条件对化学平衡的影响两个方面进一步学习了化学平衡的知识。
第二章7
四、化学反应进行的方向
课标要求
1、了解焓变、熵变与反应方向的关系
2、掌握焓变和熵变一起决定反应的方向
要点精讲
化学反应的方向
(1)自发过程和自发反应
自发过程:在一定条件下不借助外部力量就能自动进行的过程。
自发反应:在一定的条件(如温度、压强)下,一个反应可以自发进行到显著程度,就称自发反应。
非自发反应:不能自发地进行,必须借助某种外力才能进行的反应。
自发反应一定属于自发过程。
(2)自发反应的能量判据
自发反应的体系总是趋向于高能状态转变为低能状态(这时体系往往会对外做功或释放热量),这一经验规律就是能量判断依据。
注:反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一的因素,并且自发反应与反应的吸放热现象没有必然的关系。
(3)自发反应的熵判据
①熵的含义:在密闭的条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向,这种推动体系变化的因素称作熵。熵用来描述体系的混乱度,符号为S。熵值越大,体系的混乱度越大。
注:自发的过程是熵增加的过程。熵增加的过程与能量状态的高低无关。熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一的因素。
②熵增加原理:自发过程的体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这一经验规律叫做熵增加原理,也是反应方向判断的熵依据。与有序体系相比,无序体系“更加稳定”。
③反应的熵变
化学反应存在着熵变。反应的熵变(杂)为反应产物总熵与反应物总熵之差。对于确定的化学反应,在一定条件下具有确定的熵变。
常见的熵增加的化学反应:产生气体的反应,气体物质的量增大的反应,熵变的数值
通常都是正值,为熵增加反应。
常见的熵减少的化学反应:有些熵减小的反应即杂约园的反应在一定条件下也可以
自发进行,如铝热反应。
(4)自发反应的复合判据
化学反应方向的复合判据在温度、压强一定的条件下,化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,反应方向的判据为:
第二章8
本节知识树
化学反应的方向由反应体系的某些物理量决定。等温、等压条件下,化学反应的方向由反应焓变与反应熵变共同决定。

高二化学下册《化学反应速率和化学平衡》知识点整理


高二化学下册《化学反应速率和化学平衡》知识点整理

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。

化学反应速率和平衡


第12讲化学反应速率和平衡的综合应用及图象
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mnOO
转化axbxcxdx
平衡m-axn-bxcxdx
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+YZ+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,△H0B.T1<T2,△H0C.T1>T2,△H0D.T1<T2,△H0
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△H0,故正确答案选C.
例4、现有可逆反应A(g)+2B(g)nC(g);△H0,在相同温度、不同压强时,A的转化率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是()
A.p1>p2,n>3B.p1<p2,n>3C.p1<p2,n<3D.p1>p2,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<p2.在其他条件不变的情况下,增大压强会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动.因p1<p2,且当压强为p1时,A的转化率较大,所以正反应为气体体积增加的反应,即1+2<n,故正确答案选B.
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);△H0,下列图象正确的是()
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);△H0,下列图象中正确的是()
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.①②④B.①④⑥C.②③⑥D.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+2BC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(Lmin)-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(Lmin)-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(Lmin)-1;0.008mol(Lmin)-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:
ⅠSO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
Ⅱ2HIH2+I2
Ⅲ2H2SO42===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H2Od.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0~2min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.NaNO3b.CuSO4c.Na2SO4d.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=0.05molL-1min-1,则υ(HI)=2υ(H2)=0.1molL-1min-1;
2HI(g)==H2(g)+I2(g)
211
起始浓度/molL-1100
变化浓度/molL-1:0.20.10.1
平衡浓度/molL-1:0.80.10.1

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=286kJ,故该电池的能量转化率为
答案:(1)c
(2)0.1molL-1min-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+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O中,H3BO3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“”、“=”或“”).
(3)H3BO3溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)已知0.70molL-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0×10-5molL-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),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,H3BO3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”)
ABCD
SO31mol3mol3mol0mol
SO22mol1.5mol0mol6mol
O22mol1mol0mol5mol

(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


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)0.12molL—1min—1
(2)AB(2分,漏一个扣1分,错选不得分)
(3)1.8(molL—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);△H0。为了提高硝酸的产率,工业生产中常采取的措施是()
A.升温 B.加水C.通往过量的氧气 D.减压
4.将ag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bg(ab)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);△H0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
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+O22SO3,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>bD.a<b
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)2HI(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)=1.0mol/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/LB.K2K1
C.c2(CO)=c2(H2O)D.c1(CO)c2(CO)
11、在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY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︰2D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
12、1molX气体跟arnolY气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+aY(g)bZ(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=1B.a=2,b=1C.a=2,b=2D.a=3,b=2
13、在0.lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOHCH3COO-+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/LHCl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1molN2和3molH2,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<P2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(ψ)与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是()
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=-373.2KJ/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N2D.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lmolXe,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“”)。理由是____________________________________。
(3)900K时,容器中存在的组分有________________________________
19、将2molH2O和2molCO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+O22CO+O22CO2
(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=amol,n(CO2)平=bmol。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℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
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);△H0,
CO和H2O浓度变化如下图,则0—4min的平均反应速率v(CO)=______mol/(Lmin)
(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_________0.08mol/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)nmolCH4经一次转化后产生CO0.9nmol、产生H2mol(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);△H0,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、C2、B3、C4、C5、AB6、A7、BC8、D9、A10、BC11、AB12、AD13、A14、A15、C16、B17、B
18.(1)Xe+3F2===XeF66(2)>随着温度的升高,XeF6(g)?XeF4(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)XeF6、XeF4、XeF2、Xe、F2
19、(1)H2OH2,COCO2(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②da
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)

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。