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高中离子反应教案

发表时间:2021-05-28

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。

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化学反应速率


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。
本节教学重点:浓度对化学反应速率的影响。
本节教学难点:浓度对化学反应速率影响的原因。

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。

化学反应速率

一、教学目标

知识目标
1.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。
2.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。
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。
能力目标培养学生综合运用知识分析解决问题的能力,培养学生的思维能力,阅读与表达能力。
二、教学重点浓度对化学反应速率的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。
三、教学难点浓度对化学反应速率影响的原因。
四、教学方法目标引读法。
五、教学过程

第一课时

教师活动

学生活动

【引入新课】这节课,我们来学习第二章化学平衡。

【板书】第二章化学平衡

【指导阅读】阅读P.30引言,了解这一章要学习的主要内容及学习此章的意义。

【阅读教材、思考并回答问题】

两个问题:反应进行的快慢——化学反应速率问题。

反应进行的程度——化学平衡问题。

意义:是学习化学所必需的基础理论并能指导化工生产。

【引言】我们这节课进一步从微观角度研究影响化学反应速率的条件。

【板书】第一节化学反应速率

【复习提问】1.什么是化学反应速率?

2.影响化学反应速率的因素是什么?如何影响?

【投影】影响化学反应速率的因素

内因:反应物本身的性质。

外因:浓度、压强、温度和催化剂等。

浓度、压强越大、温度越高、使用正催化剂,则化学反应速率越快。

【板书】一、浓度对化学反应速率的影响

【提出问题】投影

1.化学反应过程的实质是什么?

2.化学反应的实现靠什么?碰撞有几种可能?

3.什么是有效碰撞?什么是活化分子?

4.为什么增大浓度会增大化学反应速率?

【展示】媒体演示浓度对化学反应速率的影响。

【投影】小结

【倾听、记录】

【回忆、讨论】

【回答、补充完善】

浓度增大→单位体积内反应物分子总数增多(活化分子百分数不变)→单位体积内活化分子的数目增多→有效碰撞次数增多化学反应速率增大

活化分子:具有较高能量的分子。

【阅读教材】P.31~34,讨论(四人一组)

【回答、补充完善】

【记录】

【板书】二、压强对化学反应速率的影响

【提问】压强如何影响化学反应速率?

【投影】小结

有气体存在的反应:

压强增大→体积缩小→浓度增大→化学反应速率增大

仅有固体、液体存在的反应:压强对化学反应

速率无影响(压强的改变实质上是浓度的变化。压

强变化时固体、液体的体积变化可以忽略不计)。

【提出问题】温度、催化剂是如何影响化学反应速

率的?

【指导阅读、讨论】

【思考、回答】

,压强增大,气体体积缩小,浓度增大。

【板书】三、温度对化学反应速率的影响

四、催化剂对化学反应速率的影响

【投影】小结

温度对化学反应速率的影响(浓度一定):温度升高使不少非活分子获得能量成为活化分子→活化分子百分数增加→活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。

催化剂对化学反应速率的影响:使用正催化剂改变反应途径→降低反应所需的能量→活化分子的百分数增加→活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。

【讨论】P.35讨论题。

【设问】哪些方法不适合作为加快这个化学反应速率呢?

【小结】我们学习了浓度、压强、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响,但对具体的某一个化学反应,应具体分析改变速率的切实可行的方法。

【阅读教材】P.34,讨论问题(四人一组)。

共同总结。

【讨论、回答】

可以采用使用铁粉、增大盐酸的浓度、加热、加压和使用催化剂的方法增大化学反应速率。

【思考并回答】增加铁的量不影响,加压不适合,通常也不使用催化剂,增大盐酸浓度使氢气中氯化氢含量过量。

【练习】投影

1.下列判断正确的是()

A.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸分别与2mol/L的反应的速率相同

B.0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的硝酸分别与大小相同的大理石反应的速率相同

C.Mg和Fe与0.1mol/L盐酸反应速率相同

D.大理石和大理石粉分别与0.1mol/L的盐酸反应速率相同

2.升高温度能加快反应速率的主要原因是()

A.加快分子运动速度,增加分子碰撞的机会

B.降低反应所需的能量

C.增大活化分子的百分数

D.以上说法均不正确

3.反应M+N→P温度每升高10℃,化学反应速率增大3倍。已知在10℃时完成反应的10%需81min,若将温度提高到30℃时完成反应的10%,需要的时间为()

A.9minB.27min

C.13.5minD.3min

4.将10molA和5molB放入10L真空箱中,某温度下发生反应:。在最初0.2s内,消耗A的平均速率为,则在0.2s时,箱中有molC生成。

【作业】P.36一、二、三、四、五

答案:

1.B

【解析】盐酸、硝酸是强电解质,当酸的浓度相同时,所含氢离子的浓度也相同。醋酸是弱电解质,等浓度时氢离子浓度不相等,所以A选项反应速率不相等,B选项反应速率相等。C、D选项分别是金属活动性(内因)、颗粒大小不同,所以反应速率都不同。

2.C

【解析】升高温度能加快分子运动速度,但不是加快反应速率的主要原因。

3.A

【解析】升高温度后的化学反应速率的公式为(为每升高10℃反应速率增大的倍数)

4.0.08mol


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《化学反应速率》教案


《化学反应速率》教案

一、教学目标
【知识与技能】
1.理解基本化学反应速率的概念。
2.认识影响化学反应速率的外界条件。
【过程与方法】
通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件,形成科学的探究方法,发展探究能力。
【情感态度与价值观】
提高参与化学科技活动的热情;提高将化学知识应用于生产、生活实践的意识。
二、教学重难点
【重点】化学反应速率的概念;影响化学反应速率的因素。
【难点】化学反应速率的影响因素。
三、教学过程
环节一:新课导入
【播放视频】爆炸、溶洞的形成、铁生锈、牛奶变质的过程。
【提出问题】大家了解它们(爆炸、溶洞的形成、铁生锈、牛奶变质)化学变化过程进行的快慢吗?它们反应的快慢与我们又有什么关系呢?
【学生回答】爆炸的反应非常快,溶洞的形成、铁生锈、牛奶变质的反应非常慢。
【教师总结】其实选择的参照物不一样,反应快慢描述也不一样。如铁生锈相对煤的形成是快的反应,但相对氢气的爆炸是慢的反应。所以我们需要定量来描述化学反应的快慢,这就是今天我们要学习的化学反应速率。

2.影响化学反应速率的因素
【提出问题】化学反应速率与我们的生活是息息相关的,我们总希望对我们有利的反应越快越好,而对我们不利的反应则越慢越好!哪些因素会影响化学反应速率?大家猜想下,在相同条件下,钠和镁同时与水反应,谁反应的更快?为什么?
【学生回答】因为钠比镁的化学性质活泼,所以钠的反应会更快。
【教师总结】影响化学反应速率的内部因素是物质本身的性质,而且这个因素起着决定性的作用。
【教师引导】结合初中所学知识,思考影响化学反应速率的外部因素有哪些?
【学生回答】温度、表面积、浓度、催化剂。
【实验演示1】在两支放有少量大理石的试管里,分别加入10mL1mol/L盐酸和10mL0.1mol/L盐酸,观察现象;然后给加10mL0.1mol/L盐酸的试管加热,观察现象。
【学生回答】大理石和1mol/L盐酸迅速反应,有大量气泡产生,而加0.1mol/L盐酸的试管里反应则比较缓慢;当给0.1mol/L盐酸的试管加热时,气泡的量增多,反应加快。
【教师板书】浓度、温度对化学反应速率有很大影响,且浓度越大化学反应速率越快;温度越大化学反应速率越快。
【实验演示2】在两支放有少量大理石的试管里,分别加入少量5mL5%的H2O2溶液和三滴洗涤剂,再向其中一支试管中加少量MnO2粉末。观察反应现象。
【学生回答】在H2O2溶液中加MnO2粉末时立即有大量气泡产生,而在没有加MnO2粉末的试管中只有少量气泡出现。催化剂MnO2使在H2O2溶液分解加快。
【教师总结】影响化学反应速率的外因一般有温度、浓度、催化剂、固体表面积及物质状态等。(对于气体来说,增大压强目的是增加它的浓度,故压强也是影响化学反应速率的一大因素)
环节三:巩固提高
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%的浓硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液
D.不用铁片,改用铁粉
(答案:B)
环节四:小结作业
请学生回答本堂课的收获:化学反应速率的概念、表达式、单位及影响化学反应速率的因素。
布置作业:查阅资料搜集生活中我们应用到的化学反应速率的实例。
四、板书设计

高三化学教案:《化学反应速率和平衡》教学设计


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

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)

化学反应的速率


选修四第二章第一节化学反应速率
课前预习学案

一、预习目标:
1、了解化学反应速率的涵义
2、理解化学反应速率的表达式
二、预习内容
(一)化学反应速率
1.表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的_________或生成物浓度的_________来表示。
2.计算式

表达式中Δc表示浓度的改变量,单位为mol/L。

对于Δc(反应物)=c(初)-c(末),对于Δc(生成物)=c(末)-c(初)。Δt表示反应所需时间,单位为s、min、h等。

3.单位
一般为_________或_________或_________。
4.意义
衡量化学反应进行的快慢程度。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1反应速率的简单计算
2、了解化学反应速率的测量方法
学习重点:根据方程式计算反应速率
二、学习过程:

(一)反应速率的计算
要点一化学反应速率的计算
1.化学反应速率的简单计算方法
(1)数学表达式:
例1、在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生N2+3H2NH3,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+3H22NH3
起始量(mol):130
2s末量(mol):1-0.23-0.60.4
变化量(mol):0.20.60.4
则VN2==0.2/2×2==0.05mol/(Ls)VH2==0.6/2×2==0.15mol/(Ls)
VNH3==0.4/2×2==0.1mol/(Ls)
[讨论]上述计算题的结果,你会得出什么结论?

(2)对某一具体的化学反应来说,用不同物质的浓度变化来表示化学反应速率时,数值往往不同,其数值之比等于化学方程式中化学计量数之比,如:
aA+bBdD+eE
v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)=_________
(二)根据化学方程式对化学反应速率的计算
求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤:
①写出有关反应的化学方程式;
②找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;
③根据已知条件列方程式计算。
例如:反应mA+nBpC
起始浓度(mol/L)abc
转化浓度(mol/L)x
某时刻浓度(mol/L)a-x
要点二化学反应速率大小的比较
(1)同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,但比较反应速率的快慢不能只看数值的大小,而要通过转化换算成同一物质表示,再比较数值的大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值,如aA+bB==pY+qZ,即

比较与若则A表示的反应速率比B大。
(3)注意反应速率单位的一致性。
(4)注意外界条件对化学反应速率的影响规律。
在反应A+3B2C+2D中,若某条件下v(A)=0.15mol/(Lmin),则此时用v(B)表示该反应的化学反应速率为v(B)=_________;若起始条件下,物质C的物质的量为0,经过5秒后,C的物质的量浓度为0.45mol/L,则用v(C)表示该反应的化学反应速率为_________。
达标练习:
1.NH3和纯净的O2在一定条件下发生
反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),现向一容积不变的2L密闭容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,测得生成的H2O占混合气体体积的40%,则下列表示此段时间内该反应的平均速率不正确的是()
A.v(N2)=0.125mol/(Lmin)B.v(H2O)=0.375mol/(Lmin)
C.v(O2)=0.225mol/(Lmin)D.v(NH3)=0.250mol/(Lmin)
2.反应A+3B=4C+2D,在不同条件下反应,其平均反应速率v(X)(表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)如下,其中反应速率最快的是( )
A.v(A)=0.4mol/(Ls) B.v(B)=0.8mol/(Ls)
C.v(C)=1.2mol/(Ls) D.v(D)=0.7mol/(Ls) 
 (三)化学反应速率的测定
按图安装两套装置,通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸,比较二者收集10mLH2所用的时间。
实验现象:两套装置中加入H2SO4溶液后都立即产生气泡,但加入1mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较_________,收集10mLH2用的时间较_________;加入
4mol/L硫酸的装置中产生气泡的速率较_________,收集10mLH2用的时间较_________。

例题2将4molA气体和2molB气体在2L
的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:
2A(g)+B(g)2C(g),若经2s后测得C的浓度
为0.6mol/L,现有下列几种说法:
①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol/(Ls)
②用物质B表示反应的平均速率为0.6mol/(Ls)
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol/L
其中正确的是()
A.①③B.①④C.②③D.③④
四.化学反应速率图象及其应用
物质的量(或浓度)—时间图象及其应用
Z
例如:某温度时,在定容(VL)容器中,X、Y、三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
根据图象可进行如下计算:
(1)某物质的反应速率、转化率,
如:V(X)=(n1-n3)/vt3mol/(Ls),
Y的转化率=(n2-n3)/n2×100%。
(2)确定化学方程式中的化学计量数之比
如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
小试身手
一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y
气体的物质的量随反应时间
变化的曲线如右图。下列叙
述中正确的是()
A.反应的化学方程式为5YX
B.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍
C.t2时,正、逆反应速率相等
D.t3时,逆反应速率大于正反应速率

三反思总结
反应速率的计算方法
反应速率的计算注意事项
测定反应速率的实验注意事项

四.当堂检测:
1.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)刚开始时,N2的浓度为3mol/L,H2的浓度为5mol/L,3min后测得NH3浓度为0.6mol/L,则此时间内,下列反应速率表示正确的是()
A.v(NH3)=0.2mol/(Ls)B.v(N2)=1.0mol/(Lmin)
C.v(H2)=1.67mol/(Lmin)D.v(H2)=0.3mol/(Lmin)
2.氨分解反应在容积为2L的密闭容器内进行。已知起始时氨气的物质的量为4mol,5秒末为2.4mol,则用氨气表示该反应的速率为()
A.0.32mol/(Ls)B.0.16mol/(Ls)
C.1.6mol/(Ls)D.0.8mol/(Ls)
3.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)B(g)+C(g)。若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需20s,那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反应时间为()
A.10sB.大于10s
C.小于10sD.无法判断
4.已知某条件下,合成氨反应的数据如下:
 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始浓度/molL-1 1.0 3.00.2
2s末浓度/molL-10.6 1.81.0
4s末浓度/molL-10.4 1.21.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时,下列说法中错误的是( )
A.2s末氨气的反应速率=0.4mol/(Ls)
B.前2s时间内氨气的平均反应速率=0.4mol/(Ls)
C.前4s时间内氨气的平均反应速率=0.3mol/(Ls)
D.2s~4s时间内氨气的平均反应速率=0.2mol/(Ls)
课后练习与提高
1.化学反应速率是有单位的,下列表示的是化学反应速率的单位的是()
A.mol/minB.mol/sC.mol/(Lmin)D.mol/(Ls)
2.在一个2L的容器中,放入2mol气体A,5分钟后,测得这种气体A还剩余0.5mol,该反应中气体A的化学反应速率是()
A.1.5mol/(Lmin)B.0.15mol/(Lmin)
C.0.75mol/(Lmin)D.0.075mol/(Lmin)
3.化学反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在下列四个选项中是不同的情况下测得的不同物质的反应速率,其中表示该化学反应的反应速率最快的是()
A.υ(A)=0.2mol(Lmin)B.υ(B)=0.45mol(Ls)
C.υ(C)=0.40mol(Lmin)D.υ(D)=0.35mol(Lmin)
4.可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),该可逆反应在10L的密闭容器中进行,30秒后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,请分别用NH3、O2、NO、H2O表示该可逆反应的化学反应速率?
答案
课前预习学案
1.表示方法
减少增加
3.单位
mol/(Ls)mol/(Lmin)mol/(Lh)。
课内探究学案
1.化学反应速率的简单计算方法
(1)数学表达式:

(4)0.45mol/(Lmin)0.09mol/(Ls)
达标练习:1.C2.A
三、化学反应速率的测定
较慢较长;较快较短。

例题2B
小试身手B
当堂检测:
1.D2.B3.B4.A
课后练习与提高
1.CD2.B3.B
4.V(H2O)=0.0015mol(Ls)
V(O2)=0.00125mol(Ls)
V(NO)=0.001mol(Ls)
V(NH3)=0.001mol(Ls)