兒童和平條約教學設(shè)計

高三化學教案：《化學反應(yīng)速率和平衡》教學設(shè)計。

本文題目：高三化學教案：化學反應(yīng)速率和平衡

1、描述化學平衡建立的過程。知道平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))的含義及其表達式。能利用化學平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

2、理解外界條件(濃度，壓強、溫度、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學平衡的影響，認識其一般規(guī)律。

3、了解化學反應(yīng)速率和化學平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學研究領(lǐng)域中的重要作用。

一、化學平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))及轉(zhuǎn)化率的應(yīng)用

1、化學平衡常數(shù)

(1)化學平衡常數(shù)的數(shù)學表達式

(2)化學平衡常數(shù)表示的意義

平衡常數(shù)數(shù)值的大小可以反映可逆反應(yīng)進行的程度大小，K值越大，反應(yīng)進行越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高，反之則越低。

2、有關(guān)化學平衡的基本計算

(1)物質(zhì)濃度的變化關(guān)系

反應(yīng)物：平衡濃度=起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度

生成物：平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度

其中，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們在化學方程式中物質(zhì)的計量數(shù)之比。

(2)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率(α)：α= ×100%

(3)在密閉容器中有氣體參加的可逆反應(yīng)，在計算時經(jīng)常用到阿伏加德羅定律的兩個推論：

恒溫、恒容時： ;恒溫、恒壓時：n1/n2=V1/V2

(4)計算模式

濃度(或物質(zhì)的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)

起始 m n O O

轉(zhuǎn)化 ax bx cx dx

平衡 m-ax n-bx cx dx

α(A)=(ax/m)×100%

ω(C)= ×100%

(3)化學平衡計算的關(guān)鍵是準確掌握相關(guān)的基本概念及它們相互之間的關(guān)系。化學平衡的計算步驟，通常是先寫出有關(guān)的化學方程式，列出反應(yīng)起始時或平衡時有關(guān)物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量，然后再通過相關(guān)的轉(zhuǎn)換，分別求出其他物質(zhì)的濃度或物質(zhì)的量和轉(zhuǎn)化率。概括為：建立解題模式、確立平衡狀態(tài)方程。說明：

①反應(yīng)起始時，反應(yīng)物和生成物可能同時存在;

②由于起始濃度是人為控制的，故不同的物質(zhì)起始濃度不一定是化學計量數(shù)比，若反應(yīng)物起始濃度呈現(xiàn)計量數(shù)比，則隱含反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等，且平衡時反應(yīng)物的濃度成計量數(shù)比的條件。

③起始濃度，平衡濃度不一定呈現(xiàn)計量數(shù)比，但物質(zhì)之間是按計量數(shù)反應(yīng)和生成的，故各物質(zhì)的濃度變化一定成計量數(shù)比，這是計算的關(guān)鍵。

二、學習化學平衡應(yīng)注意的三個問題

1、等效平衡：在兩種不同的初始狀態(tài)下，同一個可逆反應(yīng)在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下分別達到平衡時，各組成成分的物質(zhì)的量(或體積)分數(shù)相等的狀態(tài)。在恒溫恒容條件下，建立等效平衡的一般條件是：反應(yīng)物投料量相當;在恒溫恒壓條件下，建立等效平衡的條件是：相同反應(yīng)物的投料比相等。

2、平衡移動的思維基點：

(1)“先同后變”，進行判斷時，可設(shè)置相同的平衡狀態(tài)(參照標準)，再根據(jù)題設(shè)條件觀察變化的趨勢;

(2)“不為零原則”，對于可逆反應(yīng)而言，無論使用任何外部條件，都不可能使其平衡體系中的任何物質(zhì)濃度變化到零。

3、在實際生產(chǎn)中，需要綜合考慮反應(yīng)速率、化學平衡、原料選擇、產(chǎn)量和設(shè)備等各方面情況，以確定最佳生產(chǎn)條件。合成氨選擇的適宜條件通常是：20MPa-50MPa、500℃左右、鐵觸媒;及時補充N2和H2，及時將生成氨分離出來。

速率平衡圖象常見類型

解題策略：(1)首先要看清楚橫軸和縱軸意義(特別是縱軸。表示轉(zhuǎn)化率和表示反應(yīng)物的百分含量情況就完全相反)以及曲線本身屬等溫線還是等壓線。(當有多余曲線及兩個以上條件時，要注意“定一議二”)(2)找出曲線上的特殊點，并理解其含義。(如“先拐先平”)　(3)根據(jù)縱軸隨橫軸的變化情況，判定曲線正確走勢，以淘汰錯誤的選項。

1、速率—時間圖

此類圖象定性地揭示了v正、v逆隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向.

例1、對達到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)X+Y Z+W，在其他條件不變的情況下，增大壓強，反應(yīng)速率變化圖象如圖1所示，則圖象中關(guān)于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)為( )

A.Z、W均為氣體，X、Y中有一種是氣體

B.Z、W中有一種是氣體，X、Y皆非氣體

C.X、Y、Z、W皆非氣體

D.X、Y均為氣體，Z、W中有一種為氣體

解析：經(jīng)常有一些同學錯選B，認為增大壓強，平衡向氣體體積縮小的方向移動.其實，圖象告訴我們的是：增大壓強，加快了正、逆反應(yīng)，但逆反應(yīng)速率增大的幅度大于正反應(yīng)速率增大的幅度，由此而導致平衡向左移動.而壓強的改變，只影響氣體反應(yīng)的速率，選項B所言的X、Y皆非氣體即其正反應(yīng)速率不受影響，故正確答案為A.

2、濃度—時間圖

此類圖象能說明各平衡體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過程中的變化情況.解題時要注意各物質(zhì)曲線的折點(達平衡時刻)，各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學方程式中化學計量數(shù)關(guān)系等情況.

例2、圖2表示800℃時A、B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時間的變化情況，t1是到達平衡狀態(tài)的時間.試回答：(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物是______;(2)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是______;(3)該反應(yīng)的化學方程式為______.

解析：起始時A的濃度為2.0mol/L，B、C的濃度為0，隨著時間的推移，A的濃度降低為1.2mol/L，C的濃度升高為1.2mol/L，B的濃度升高為0.4mol/L.t1時刻后各物質(zhì)濃度不再變化，說明反應(yīng)已達平衡，得出A為反應(yīng)物，B、C為產(chǎn)物，它們濃度變化的差值之比為化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比.故正確答案為(1)A;(2)40%;(3)2A=B+C.

3、含量—時間—溫度(壓強)圖

這類圖象反映了反應(yīng)物或生成物的量在不同溫度(壓強)下對時間的關(guān)系，解題時要注意一定條件下物質(zhì)含量不再改變時，應(yīng)是化學反應(yīng)達到平衡的特征.

例3、同壓、不同溫度下的反應(yīng)：

A(g)+B(g) C(g);△H

A的含量和溫度的關(guān)系如圖3所示，下列結(jié)論正確的是 ( )

A.T1>T2，△H>0 B.T10 C.T1>T2，△H

解析：在其他條件不變的情況下，升高溫度加快反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)到達平衡的時間.由圖象可知，T1溫度下，反應(yīng)先達平衡，所以T1>T2.在其他條件不變的情況下，升高溫度平衡向吸熱方向移動，降低溫度平衡向放熱方向移動.因為T1>T2，達平衡時T1溫度下A的含量較大，即A的轉(zhuǎn)化率降低，所以升溫時平衡向逆反應(yīng)方向移動.因此該反應(yīng)的正方向為放熱反應(yīng)，即△H

例4、 現(xiàn)有可逆反應(yīng)A(g)+2B(g) nC(g);△H

A.p1>p2，n>3 B.p13 C.p1p2，n=3

解析：當其他條件不變時，對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，壓強越大，到達平衡的時間越短.圖象中曲線和橫軸平行，表明反應(yīng)已達平衡.由圖象知道，當壓強為p2時，該反應(yīng)到達平衡的時間較短，故p1

4、恒壓(溫)線

該類圖象的縱坐標為物質(zhì)的平衡濃度或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，橫坐標為溫度或壓強.

例5 、對于反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g);△H

解析：首先要知道該反應(yīng)是氣體體積縮小的放熱反應(yīng).此反應(yīng)的平衡體系受壓強的影響是：增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，B的含量減小，C的含量增大.升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率減小，B的含量增大，C的含量減小.A圖象雖表示B的含量隨溫度升高而增加，但若平衡是從C物質(zhì)開始反應(yīng)而建立的，則符合此反應(yīng).另外，從反應(yīng)開始到建立平衡，溫度越高，到達平衡的時間越短.由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，建立平衡后，溫度越高，B的含量就應(yīng)越大.因此A、D圖象正確，符合上述平衡體系，B、C圖象不符合題意.

5.速率—溫度(壓強)圖

例6、 對于可逆反應(yīng)：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g);△H

解析：該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積縮小且放熱的反應(yīng).圖象A正確，因為溫度升高，正逆反應(yīng)都加快，在二曲線相交處可逆反應(yīng)達到平衡，交點后逆反應(yīng)速率的增加更為明顯，與正反應(yīng)是放熱反應(yīng)相符.針對該反應(yīng)特點，只升溫而使平衡向逆反應(yīng)方向移動，A的含量增加;只加壓而使平衡向正反應(yīng)方向移動，A的含量減少，B也正確.對可逆反應(yīng)，溫度越高，到達平衡的時間越短，C不合題意.圖象D表示的意義是：增大壓強逆反應(yīng)速率的加快比正反應(yīng)明顯，與本反應(yīng)是氣體體積減小的特點相悖，故正確答案為A，B

【例1】(2010重慶卷，10) 當反應(yīng)達到平衡時，下列措施：①升溫 ②恒容通入惰性氣體 ③增加CO的濃度 ④減壓 ⑤加催化劑 ⑥恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是

A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥

答案B

【解析】本題考查化學平衡的移動。該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導致平衡逆向移動。（wwW.289A.cOM 生日祝福語網(wǎng)）

【方法提煉】對于恒容容器，通入稀有氣體，由于容器的體積不變，各組分的濃度保持不變，故反應(yīng)速率保持不變，平衡也即不移動。若為恒壓容器，通入稀有氣體，容器的體積膨脹，對于反應(yīng)則相當于減壓。

【例2】(2010四川理綜卷，13)反應(yīng)aM (g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達到平衡時。M的體積分數(shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中：Z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是

A.同溫同壓Z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分數(shù)增加

B.同壓同Z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數(shù)增加

C.同溫同Z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數(shù)增加

D.同溫同壓時，增加Z，平衡時Q的體積分數(shù)增加。

答案：B

解析：本題考查了平衡移動原理的應(yīng)用。A項加入催化劑只能改變反應(yīng)速率，不會使平衡移動。B項由圖像(1)知隨著溫度的升高M的體積分數(shù)降低，說明正反應(yīng)吸熱，所以溫度升高平衡正向移動，Q的體積分數(shù)增加。C項對比(1)(2)可以看出相同溫度條件，壓強增大M的體積分數(shù)增大，所以正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，增大壓強Q的體積分數(shù)減小。D項由C項可以判斷D也不對。

【例3】(2010全國卷1，27)(15分)在溶液中，反應(yīng)A+2B C分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為 、 及 。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。

請回答下列問題：

(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：

②_______________;

③_______________;

(2)實驗②平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_________;實驗③平衡時C的濃度為____________;

(3)該反應(yīng)的 _________0，判斷其理由是__________________________________;

(4)該反應(yīng)進行到4.0min時的平均反應(yīng)速度率：

實驗②： =__________________________________;

實驗③： =__________________________________。

【解析】(1)②使用了(正)催化劑;理由：因為從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①所需要的時間短，顯然反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑;③升高溫度;理由：因為該反應(yīng)是在溶液中進行的反應(yīng)，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率，再由于③和①相比達平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來影響反應(yīng)速率的

(2)不妨令溶液為1L，則②中達平衡時A轉(zhuǎn)化了0.04mol，由反應(yīng)計量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08mol，所以B轉(zhuǎn)化率為 ;同樣在③中A轉(zhuǎn)化了0.06mol，則生成C為0.06mol,體積不變，即平衡時C(c)=0.06mol/L

(3) ﹥0;理由：由③和①進行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向正方向移動，而升溫是向吸熱的方向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)， ﹥0

(4)從圖上讀數(shù)，進行到4.0min時，實驗②的A的濃度為：0.072mol/L,則△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L， ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;進行到4.0mi實驗③的A的濃度為：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L， ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1

【答案】(1)②加催化劑;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變

③溫度升高;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小

(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高溫度向正方向移動，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

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

【命題意圖】考查基本理論中的化學反應(yīng)速率化學平衡部分，一些具體考點是：易通過圖像分析比較得出影響化學反應(yīng)速率和化學平衡的具體因素(如：濃度，壓強，溫度，催化劑等)、反應(yīng)速率的計算、平衡轉(zhuǎn)化率的計算，平衡濃度的計算， 的判斷;以及計算能力，分析能力，觀察能力和文字表述能力等的全方位考查。

【點評】本題所涉及的化學知識非?；A(chǔ)，但是能力要求非常高，觀察和分析不到位，就不能準確的表述和計算，要想此題得滿分必須非常優(yōu)秀才行!此題與2009年全國卷II理綜第27題，及安微卷理綜第28題都極為相似，有異曲同工之妙，所以對考生不陌生!

【例4】(2010山東卷，28)

(14分)硫一碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：

Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI

Ⅱ 2HI H2+I2

Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O

(1)分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是 。

a.反應(yīng)Ⅲ易在常溫下進行 b.反應(yīng)Ⅰ中 氧化性比HI強

c.循環(huán)過程中需補充H2O d.循環(huán)過程中產(chǎn)生1mol O2的同時產(chǎn)生1mol H2

(2)一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

0~2 min內(nèi)的平均放映速率v(HI)= 。該溫度下，H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數(shù)K= 。

相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則 是原來的2倍。

a.平衡常數(shù) b.HI的平衡濃度 c.達到平衡的時間 d.平衡時H2的體積分數(shù)

(3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡 移動(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列試劑中的 ，產(chǎn)生H2的速率將增大。

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

(4)以H2為燃料可制成氫氧燃料電池。

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

某氫氧燃料電池釋放228.8KJ電能時，生成1mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為 。

解析：(1)H2SO4在常溫下，很穩(wěn)定不易分解，這是常識，故a錯;反應(yīng)Ⅰ中SO2是還原劑，HI是還原產(chǎn)物，故還原性SO2>HI，則b錯;將Ⅰ和Ⅱ分別乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正確d錯誤。

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

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

2 1 1

起始濃度/mol?L-1 1 0 0

變化濃度/mol?L-1： 0.2 0.1 0.1

平衡濃度/mol?L-1： 0.8 0.1 0.1

則H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常數(shù)K= =64mol/L。

若開始時加入HI的量是原來的2倍，則建立的平衡狀態(tài)和原平衡是等比平衡，HI、H2、I2 的物質(zhì)的量、平衡濃度都是原來的兩倍;各組分的百分含量、體積分數(shù)相等，平衡常數(shù)相等(因為溫度不變);因開始時的濃度增大了，反應(yīng)速率加快，達平衡時間不可能是原來的兩倍，故選b.

(3)水的電離平衡為 ,硫酸電離出的 對水的電離是抑制作用，當 消耗了 ， 減小，水的電離平衡向右移動;若加入 ,溶液變成 的溶液了，不再生成H2;加入的 會和 反應(yīng)，降低 ，反應(yīng)速率減慢; 的加入對反應(yīng)速率無影響;加入CuSO4 后， 與置換出的Cu構(gòu)成原電池，加快了反應(yīng)速率，選b.

(4)根據(jù)反應(yīng)方程式，生成1mol水時放出熱量為：572kJ =286 kJ,故該電池的能量轉(zhuǎn)化率為

答案：(1)c

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

(3)向右;b

(4)80%

【例5】(2010廣東理綜卷，31)

(16分)硼酸(H3BO3)在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

(1)請完成B2H6氣體與水反應(yīng)的化學方程式：B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。

(2)在其他條件相同時，反應(yīng)H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中，H3BO 3的轉(zhuǎn)化率( )在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化見圖12，由此圖可得出：

①溫度對應(yīng)該反應(yīng)的反應(yīng)速率和平衡移動的影響是____ ___

②該反應(yīng)的 _____0(填“”).

(3)H3BO 3溶液中存在如下反應(yīng)：

H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol?L-1 H3BO 3溶液中，上述反應(yīng)于298K達到平衡時，c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol?L-1，c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3)，水的電離可忽略不計，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(H2O的平衡濃度不列入K的表達式中，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

解析：(1)根據(jù)元素守恒，產(chǎn)物只能是H2， 故方程式為B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。

(2)由圖像可知，溫度升高，H3BO 3的轉(zhuǎn)化率增大，故升高溫度是平衡正向移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△H>O。

(3) K= = =

答案：

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

(2) ①升高溫度，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動 ②△H>O

(3) 或1.43

【鞏固練習1】(山東聊城三中2010屆高三12月月考)在20L恒容的密閉容器中，加入3molSO3(g)和1mol氧氣，在某溫度下使其反應(yīng)，反應(yīng)至4min時，氧氣的濃度為0.06mol/L，當反應(yīng)到8min時，反應(yīng)到達平衡。

(1)0min—4min內(nèi)生成O2的平均速率

v(O2)=________________

(2)整個過程中，各物質(zhì)的濃度與時間關(guān)系如圖所示，則該溫度下的平衡常數(shù)

K=_____________________

(3)若起始時按下表數(shù)據(jù)投料，相同溫度下達到平衡時，三氧化硫濃度大于0.05mol/L的是__________，此時的平衡常數(shù)與(2)小題比較_____________(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)物質(zhì)的濃度不再改變標志該反應(yīng)已達平衡，下列還可以說明該反應(yīng)已達平衡的是_____(填序號)

①體系內(nèi)壓強不再改變

②容器內(nèi)氣體的密度不再改變

③混合氣體的平均分子量不再改變

④

⑤

答案(1)

(2)

(3)BD， 等于

(4)①③④

【鞏固練習2】(福建省福州三中2010屆高三上學期月考)2L容積不變的密閉容器中，加入1.0molA和2.2molB，進行如下反應(yīng)：A(g)+2B(g) C(g)+D(g)，在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n(D)和時間t的關(guān)系如圖

試回答下列問題：

(1)800℃時。0—5min內(nèi)，以B表示的平均反應(yīng)速率為 。

(2)能判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的標志是 。

A.容器壓強不變 B.混合氣體中c(A)不變

C.2v正(B)=v逆(D) D.c(A)=c(C)

E. 混合氣體密度不變

(3)利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K= ，B的平衡轉(zhuǎn)化率為： 。該反應(yīng)為 反應(yīng)(填吸熱或放熱)。

(4)700℃時，另一2L容積不變的密閉容器中，測得某時刻各物質(zhì)的量如下：n(A)=2.2mol，n(B)=5.2mol，n(C)=1.8mol，n(D)=1.8mol，則此時該反應(yīng) 進行(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“處于平衡狀態(tài)”)。

答案(1)0.12mol?L—1?min—1

(2)AB(2分，漏一個扣1分，錯選不得分)

(3)1.8(mol?L—1)—1(單位可不寫)54.5% 吸熱

(4)向正反應(yīng)方向

化學反應(yīng)速率和平衡的綜合應(yīng)用及圖象單元測試

一、選擇題

1.100mL6mol/L的H2SO4與過量鋅粉反應(yīng)，一定溫度下，為了減緩反應(yīng)進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應(yīng)物中加入適量的()

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

2.下列事實中，不能用勒?沙特列原理解釋的是()

A.開啟啤酒后，瓶中馬上泛起大量泡沫

B.鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹

C.實驗室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣

D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過程中使用過量的空氣以提高二氧化硫的利用率

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

A.升溫　 B.加水C.通往過量的氧氣　 D.減壓

4.將a g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖的實線所示，在相同的條件下，將b g(a>b)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是()

5.在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng)：A(g)+3B(g) 2C(g);△H

下列判斷一定錯誤的是()

A.圖I研究的是不同催化劑對反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高

B.圖Ⅱ研究的是壓強對反應(yīng)的影響，且甲的壓強較高

C.圖Ⅱ研究的是溫度對反應(yīng)的影響，且甲的溫度較高

D.圖Ⅲ研究的是不同催化劑對反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高

6、同溫同壓下，當反應(yīng)物分解了8%時，總體積也增加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、對于反應(yīng)2SO2+O2 2SO3,下列判斷正確的是

A.2體積2SO2和足量O2反應(yīng)，必定生成2體積SO3

B.其他條件不變，增大壓強，平衡必定向右移動

C.平衡時，SO2消耗速度必定等于O2生成速度的兩倍

D.平衡時，SO2濃度必定等于O2濃度的兩倍

8、反應(yīng)：L(固)+aG(氣) bR(氣)達到平衡時，溫度和壓強對該反應(yīng)的影響圖所示：圖中：壓強p1>p2， x軸表示溫度，y軸表示平衡混合氣中G的體積分數(shù)。據(jù)此可判斷

A.上述反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C.a>b D.a

9、壓強變化不會使下列化學反應(yīng)的平衡發(fā)生移動的是

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、放熱反應(yīng)CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在溫度t1時達到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L，其平衡常數(shù)為K1。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時，反應(yīng)物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則

A.K2 和K1的單位均為mol/L B.K2

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

11、在一定溫度下，向a L密閉容器中加入1mol X氣體和2 mol Y氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+2Y(g) 2Z(g) 此反應(yīng)達到平衡的標志是

A.容器內(nèi)壓強不隨時間變化 B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化

C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為1︰2︰2 D.單位時間消耗0.1mol X同時生成0.2mol Z

12、1mol X氣體跟a rnol Y氣體在體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+a Y(g) b Z(g)反應(yīng)達到平衡后，測得X的轉(zhuǎn)化率為50%。而且，在同溫同壓下還測得反應(yīng)前混合氣體的密度是反應(yīng)后混合氣體密度的3/4，則a和b的數(shù)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溶液中存在如下電離平衡：CH3COOH CH3COO-+H+對于該平衡，下列敘述正確的是

A.加入少量NaOH固體，平衡向正反應(yīng)方向移動

B.加水，反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)力向移動

C.滴加少量0.lmol/L HCl溶液，溶液中c(H+)減少

D.加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應(yīng)方向移動

14、恒溫恒壓下，在容積可變的器血中，反應(yīng)2NO2(氣) N2O4(氣)達到平衡后，再向容器內(nèi)通入一定量NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分數(shù)

A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷

15.哈伯因發(fā)明了由氮氣和氫氣合成氨氣的方法而獲得1918年諾貝爾化學獎?，F(xiàn)向一密閉容器中充人1mol N2和3mol H2，在一定條件下使該反應(yīng)發(fā)生。下列有關(guān)說法正確的是

A 達到化學平衡時，N2將完全轉(zhuǎn)化為NH3

B 達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度一定相等

C 達到化學平衡時，N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度不再變化

D 達到化學平衡時，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都為零

16.在一定溫度不同壓強(P1

17、在密閉容器中，在一定條件下，進行下列反應(yīng)：NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g);△H = -373.2 KJ/mol，達到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是

A.加催化劑同時升高溫度 B.加催化劑同時增大壓強

C.升高溫度同時充入N2 D.降低溫度同時增大壓強

二、填空題

18、在密閉容器中，由一定起始濃度的氙(Xe)和F2反應(yīng)，可得到3種氟化物。各種生成物在平衡體系內(nèi)的分壓與反應(yīng)溫度的關(guān)系如右圖所示(己知氣體的分壓之比等于物質(zhì)的量之比)。

(1)420K時，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為：____________________________;若反應(yīng)中消耗l mol Xe，則轉(zhuǎn)移電子______________mol。

(2)600～800K時，會發(fā)生反應(yīng)：XeF6(g) ?XeF4(g)+ F2(g)，其反應(yīng)熱△H _______0(填“>”“=”或“

(3)900K時，容器中存在的組分有________________________________

19、將2mol H2O和2mol CO置于1L容器中，在一定條件下，加熱至高溫，發(fā)生如下可逆反應(yīng)：2H2O(g) 2H2+O2 2CO+O2 2CO2

(1)當上述系統(tǒng)達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是 和 ，或 和 。(填它們的分子式)

(2)若平衡時O2和CO2的物質(zhì)的量分別為 n(O2)平=a mol， n(CO2)平=b mol。試求n(H2O)平= 。(用含a、b的代數(shù)式表示)。

20、在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應(yīng)：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為K= 。

(2)該反應(yīng)為 反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。

(3)能判斷該反應(yīng)是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 (多選扣分)。

(a)容器中壓強不變 (b)混合氣體中 c(CO)不變

(c)v正(H2)=v逆(H2O) (d)c(CO2)=c(CO)

(4)某溫度下，平衡濃度符合下式： c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O)，試判斷此時的溫度為 ℃。

21.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl(-1價)和S(+6價)的速率如圖所示，已知這個反應(yīng)速率隨著溶液中c(H+)增大而加快。

(1)反應(yīng)的離子方程式為________________。

(2)t1～t2時刻內(nèi)反應(yīng)速率增大的原因為_______________________________。

(3)t2～t3時刻內(nèi)反應(yīng)速率又減小的主要原因為__________________________。

化學平衡移動原理不僅在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的指導作用，也能用于解釋生活中的一些現(xiàn)象或指導人們解決生活中的一些具體問題。下面舉例分析如下，供學習參考。

22、(1)化學平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)的進行程度，K值越大，表示_________________，K值大小與溫度的關(guān)系是：溫度升高，K值______________(填一定增大、一定減小、或可能增大也可能減小)。

(2)在一體積為10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應(yīng)：

CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) ;△H

CO和H2O濃度變化如下圖，則 0—4min的平均反應(yīng)速率v(CO)=______ mol/(L?min)

(3)t℃(高于850℃)時，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表。

①表中3min—4min之間反應(yīng)處于_________狀態(tài); C1數(shù)值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。

②反應(yīng)在4min—5min問，平衡向逆方向移動，可能的原因是________(單選)，表中5min—6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是__________(單選)。

a.增加水蒸氣 b.降低溫度 c.使用催化劑 d.增加氫氣濃度

23.利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下：

依據(jù)上述流程，完成下列填空：

(1)天然氣脫硫時的化學方程式是

(2)n mol CH4經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生CO 0.9n mol、產(chǎn)生H2 mol(用含n的代數(shù)式表示)

(3)K2CO3(aq)和 CO2反應(yīng)在加壓下進行，加壓的理論依據(jù)是 (多選扣分)

(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸堿中和原理

(4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于

(寫出CO2的一種重要用途)。

(5)整個流程有三處循環(huán)，一是Fe(OH)3循環(huán)，二是K2CO3(aq)循環(huán)，請在上述流程圖中標出第三處循環(huán)(循環(huán)方向、循環(huán)物質(zhì))。

24、鉀是—種活潑的金屬，工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應(yīng)制取。該反應(yīng)為：

Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g);△H>0,該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為：K=C(K)，各物質(zhì)的沸點與壓強的關(guān)系見右表。

(1)在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度約為 ，而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于 。

(2)在制取鉀的過程中，為了提高原料的轉(zhuǎn)化率可以采取的措施是 。

(3)常壓下，當反應(yīng)溫度升高900℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為：K=

參考答案：

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) >隨著溫度的升高，Xe F6(g)? Xe F4 (g) + F2 (g)平衡向右移動，根據(jù)溫度升高平衡向吸熱反應(yīng)方向移動的原理，則該反應(yīng)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)吸熱 (3)b、c (4)830

21、　(1)ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+　 (2)開始時，c(H+)增大，反應(yīng)速率加快。(3)隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)的物濃度減小，反應(yīng)速率減慢。

22.(1) 可逆反應(yīng)的進行程度越大 可能增大也可能減小(2) 0.03 (3) ①平衡> ②d a

23、(1)3H2S+2Fe(OH)3→Fe2S3+6H2O (2)27n (3)b (4)生產(chǎn)純堿(或作制冷劑等，其它合理答案也給分) (5)

24、(1)770℃ 890℃ (2)降低壓強或移去鉀蒸氣 適當升高溫度

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

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高三化學教案：《化學反應(yīng)速率》教學設(shè)計

本文題目：高三化學教案：化學反應(yīng)速率

1、了解化學反應(yīng)速率的定義及其定量表示方法。

2、了解溫度對反應(yīng)速率的影響與活化能有關(guān)。

3、知道焓變和熵變是與反應(yīng)方向有關(guān)的兩種因素。

4、了解化學反應(yīng)的可逆性和化學平衡。

5、了解濃度，壓強、溫度和催化劑等對化學反應(yīng)速率和平衡的影響規(guī)律

化學反應(yīng)速率和化學平衡理論的初步知識是中學化學的重要基本理論?？疾榈闹R點應(yīng)主要是：①有關(guān)反應(yīng)速率的計算和比較;②條件對反應(yīng)速率影響的判斷;③確定某種情況是否是化學平衡狀態(tài)的特征;④平衡移動原理的應(yīng)用;⑤平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))的含義及其表達式⑥利用化學平衡常數(shù)計算反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率或比較。

從題型看主要是選擇題和填空題，其主要形式有：⑴根據(jù)化學方程式確定各物質(zhì)的反應(yīng)速率;⑵根據(jù)給定條件，確定反應(yīng)中各物質(zhì)的 平均速率;⑶理解化學平衡特征的含義，確定某種情況下化學反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài);⑷應(yīng)用有關(guān)原理解決模擬的實際生產(chǎn)問題;(5)平衡移動原理在各類平衡中的應(yīng)用;⑹根據(jù)條件確定可逆反應(yīng)中某一物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)、消耗量、氣體體積變化等。

從考題難度分析，歷年高考題中，本單元的考題中基礎(chǔ)題、中檔題、難題都有出現(xiàn)。因為高考中有幾年出現(xiàn)了這方面的難題，所以各種復(fù)習資料中高難度的練習題較多。從新課標的要求來看，這部分內(nèi)容試題應(yīng)較基礎(chǔ)，復(fù)習時應(yīng)多關(guān)注生產(chǎn)實際，注重基礎(chǔ)知識的掌握。

一、化學反應(yīng)速率及其影響因素

1.化學反應(yīng)速率是用來衡量化學反應(yīng)進行快慢程度的，通常用單位時間反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示，是一段時間內(nèi)的平均速率。固體或純液體(不是溶液)的濃度可視為不變的常數(shù)，故一般不用固體或純液體表示化學反應(yīng)速率。用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的化學反應(yīng)速率時，其數(shù)值可能不同(因此，必須指明具體物質(zhì))。但各種物質(zhì)表示的速率比等于化學方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。

2.參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應(yīng)速率的主要因素，外界條件對化學反應(yīng)速率也有影響。

(1)濃度對化學反應(yīng)速率的影響只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng);

(2)壓強對化學反應(yīng)速率的影響只適用于氣體參加的反應(yīng);

(3)溫度對化學反應(yīng)速率的影響：實驗測得，其他條件不變時，溫度每升高10℃，化學反應(yīng)速率通常增加原來的2-4倍，經(jīng)驗公式： ;

(4)使用催化劑，使原來難以進行的化學反應(yīng)，分步進行(本身參與了反應(yīng)，但反應(yīng)前后化學性質(zhì)不變)，從而大幅度改變了化學反應(yīng)速率。

(5)此外，光、電磁波、超聲波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等也會對化學反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。

3.濃度和壓強的改變僅僅改變了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，溫度的改變和催化劑的存在卻能改變單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分數(shù)。

二、化學平衡建立及外界條件化學平衡的影響。

1.化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。

化學平衡狀態(tài)的特征：

(1)“逆”：化學平衡研究的對象是可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不能進行到底，即反應(yīng)過程中反應(yīng)物、生成物，不能全部轉(zhuǎn)化為生成物(反應(yīng)物)。

(2)“動”：化學平衡是動態(tài)平衡，化學反應(yīng)達平衡時正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在繼續(xù)進行。

(3)“等”：指反應(yīng)體系中的用同一種物質(zhì)來表示的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等。對于不同種物質(zhì)而言，速率不一定相等。

(4)“定”：平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度，各組分的百分含量(體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù))、轉(zhuǎn)化率等不隨時間變化而改變。

(5)“變”：改變影響化學平衡的條件，平衡發(fā)生移動。

(6)化學平衡的建立與反應(yīng)的途徑無關(guān)。

化學平衡狀態(tài)的標志是化學平衡狀態(tài)特征的具體體現(xiàn)。

2.平衡移動原理：如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。它是濃度、壓強和溫度等外界條件對平衡移動影響的概括和總結(jié)，只適用于已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng)，未處于平衡狀態(tài)的體系不能用此原理分析，但它也適用于其他動態(tài)平衡體系，如溶解平衡、電離平衡和水解平衡等。催化劑能夠同等程度地增加正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率，因此它對化學平衡的移動沒有影響。

三、反應(yīng)的焓變和熵變

1、反應(yīng)焓變是與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的一個因素，但不是惟一因素

2、熵：描述體系滋亂度的物理理 單位：J.mol-1 .k-1 符號S

影響熵的因素：①同一條件下，不同物質(zhì)熵不同②同一物質(zhì)，聚集狀態(tài)不同熵不同S(g)>S(l)>S(s)

反應(yīng)的熵變(△S)：△S=S反應(yīng)產(chǎn)物-S反應(yīng)物

T、P一定，反應(yīng)焓變和熵變共同影響反應(yīng)方向，反應(yīng)方向判據(jù)：△H-T△S0 反應(yīng)不能自發(fā)進行

第1課時 化學反應(yīng)速率

1.化學反應(yīng)速率的表示方法：通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示化學反應(yīng)速率。單位：mol/L?s ;mol/L?min ;mol/L?h等。

對于任一化學反應(yīng)：aA +bB==cC +dD可用υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D)表示其速率，則有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)== a:b:c:d，即化學反應(yīng)速率之比等于化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比(還可等于其學其濃度變化之比或物質(zhì)的量變化之比)。

2.影響反應(yīng)速率的因素

內(nèi)因：反應(yīng)物的性質(zhì)是反應(yīng)速率大小的決定因素。

外因：主要因素有濃度、溫度、壓強、催化劑等。

(1)濃度：其它條件不變時，增大反應(yīng)物濃度，化學反應(yīng)速率加快。

(2)溫度：其它條件不變時，升高溫度，化學反應(yīng)速率加快。一般來說，溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增大為原來的2～4倍。

(3)壓強：其它條件不變時，增大壓強，對于有氣體物質(zhì)參加的化學反應(yīng)，反應(yīng)速率加快。

(4)催化劑：使用正催化劑，能加快反應(yīng)速率。未特別指明時，均指正催化劑。

4.活化能：對基元反應(yīng)而言，活化分子的平均能量與普通反應(yīng)物分子的平均能量之差叫該反應(yīng)的活化能(用Ea表示，其單位為kJ/mol)?；罨茉酱螅磻?yīng)越難進行。

催化劑能降低化學反應(yīng)的活化能，增大活化分子的百分數(shù)，進而增大化學反應(yīng)速率。催化劑具有選擇性。

解釋化學反應(yīng)速率快慢的鏈條思維：活化能→活化分子→有效碰撞→化學反應(yīng)速率。

影響

外因 單位體積內(nèi) 有效碰撞次數(shù) 化學反應(yīng)速率

分子總數(shù) 活化分子數(shù) 活化分子百分數(shù)

增大反應(yīng)物濃度 增加 增加 不變 增加 加快

增大壓強 增加 增加 不變 增加 加快

升高溫度 不變 增加 增大 增加 加快

使用催化劑 不變 增加 增大 增加 加快

【例1】(2010福建卷，12) 化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)物嘗試隨反應(yīng)時間變化如右圖所示，計算反應(yīng)4~8 min間的平均反應(yīng)速率和推測反應(yīng)16 min 反應(yīng)物的濃度，結(jié)果應(yīng)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：本題考察化學反應(yīng)速率的計算

第8秒與第4秒時反應(yīng)物濃度差△C為10 ， 為4秒，所以在4~8 間的平均反應(yīng)速率為2.5 ，可以排除CD兩個答案;圖中從0 開始到8 反應(yīng)物濃度減低了4倍，根據(jù)這一幅度，可以推測從第8 到第16分也降低4倍，即由10 降低到2.5 ，因此推測第16 反應(yīng)物的濃度為2.5 ，所以可以排除A而選B

答案：B

【例2】(2010全國卷1，27)

(15分)在溶液中，反應(yīng)A+2B C分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度均為 、 及 。反應(yīng)物A的濃度隨時間的變化如下圖所示。

請回答下列問題：

(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是：

②_______________;

③_______________;

(2)實驗②平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_________;實驗③平衡時C的濃度為____________;

(3)該反應(yīng)的 __ _______0，判斷其理由是__________________________________;

(4)該反應(yīng)進行到4.0min時的平均反應(yīng)速度率：

實驗②： =__________________________________;

實驗③： =__________________________________。

【解析】(1)②使用了(正)催化劑;理由：因為從圖像可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態(tài)相同，而②比①所需要的時間短，顯然反應(yīng)速率加快了，故由影響反應(yīng)速率和影響平衡的因素可知是加入(正)催化劑;③升高溫度;理由：因為該反應(yīng)是在溶液中進行的反應(yīng)，所以不可能是改變壓強引起速率的改變，又由于各物質(zhì)起始濃度相同，故不可能是改變濃度影響反應(yīng)速率，再由于③和①相比達平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不可能是改用催化劑，而只能是升高溫度來影響反應(yīng)速率的

(2)不妨令溶液為1L，則②中達平衡時A轉(zhuǎn)化了0.04mol，由反應(yīng)計量數(shù)可知B轉(zhuǎn)化了0.08mol，所以B轉(zhuǎn)化率為 ;同樣在③中A轉(zhuǎn)化了0.06mol，則生成C為0.06mol,體積不變，即平衡時C(c)=0.06mol/L

(3) ﹥0;理由：由③和①進行對比可知升高溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉(zhuǎn)化率升高，平衡向正方向移動，而升溫是向吸熱的方向移動，所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)， ﹥0

(4)從圖上讀數(shù)，進行到4.0min時，實驗②的A的濃度為：0.072mol/L,則△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L， ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;進行到4.0mi實驗③的A的濃度為：0.064mol/L：△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L， ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1

【答案】(1)②加催化劑;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變

③溫度升高;達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小

(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高溫度向正方向移動，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)

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

【命題意圖】考查基本理論中的化學反應(yīng)速率化學平衡部分，一些具體考點是：易通過圖像分析比較得出影響化學反應(yīng)速率和化學平衡的具體因素(如：濃度，壓強，溫度，催化劑等)、反應(yīng)速率的計算、平衡轉(zhuǎn)化率的計算，平衡濃度的計算， 的判斷;以及計算能力，分析能力，觀察能力和文字表述能力等的全方位考查。

【點評】本題所涉及的化學知識非?；A(chǔ)，但是能力要求非常高，觀察和分析不到位，就不能準確的表述和計算，要想此題得滿分必須非常優(yōu)秀才行!此題與2009年全國卷II理綜第27題，及安微卷理 綜第28題都極為相似，有異曲同工之妙，所以對考生不陌生!

第2課時 化學反應(yīng)的方向及判據(jù)

1.反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向

(1)多數(shù)能自發(fā)進行的化學反應(yīng)是放熱反應(yīng)。如氫氧化亞鐵的水溶液在空氣中被氧化為氫氧化鐵的反應(yīng)是自發(fā)的，其△H(298K)==-444.3kJ?mol—1

(2)部分吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行。

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

(3)有一些吸熱反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行，在較高溫度下則能自發(fā)進行。如碳酸鈣的分解。

因此，反應(yīng)焓變不是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的唯一依據(jù)。

2.反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向

(1)熵：描述大量粒子混亂度的物理量，符號為S，單位J?mol—1?K—1，熵值越大，體系的混亂度越大。

(2)化學反應(yīng)的熵變(△S)：反應(yīng)產(chǎn)物的總熵與反應(yīng)物總熵之差。

(3)反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系

①多數(shù)熵增加的反應(yīng)在常溫常壓下均可自發(fā)進行。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)、氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，熵變都是正值，為熵增加反應(yīng)。

②有些熵增加的反應(yīng)在常溫下不能自發(fā)進行，但在較高溫度下則可自發(fā)進行。如碳酸鈣的分解。

③個別熵減少的反應(yīng)，在一定條件下也可自發(fā)進行。如鋁熱反應(yīng)的△S== —133.8 J?mol—1?K—1，在點燃的條件下即可自發(fā)進行。

4.焓變和熵變對反應(yīng)方向的共同影響——“四象限法”判斷化學反應(yīng)的方向。

在二維平面內(nèi)建立坐標系，第Ⅰ象限的符號為“+、+”，第Ⅱ象限的符號為“+、—”，第Ⅲ象限的符號為“—、—”，第Ⅳ象限的符號為“—、+”。借肋于數(shù)學坐標系四個象限的符號，聯(lián)系焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響，可以從熱力學的角度快速判斷化學反應(yīng)的方向。

在溫度、壓強一定的條件下，化學反應(yīng)的方向的判據(jù)為：

△H—T△S

△H—T△S==0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

△H—T△S>0反應(yīng)不能自發(fā)進行

反應(yīng)放熱和熵增加都有利于反應(yīng)自發(fā)進行。該判據(jù)指出的是化學反應(yīng)自發(fā)進行的趨勢。

1.第Ⅰ象限符號為“+、+”(△S>0、△H>0)時化學反應(yīng)的方向——高溫下反應(yīng)自發(fā)進行

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

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

試根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷該反應(yīng)在常溫下是否自發(fā)進行?其分解溫度是多少?

【解析】

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

==128kJ?mol—1>0

∴298K時，反應(yīng)不能自發(fā)進行。即常溫下該反應(yīng)不能自發(fā)進行。

由于該反應(yīng)是吸熱的熵增加反應(yīng)，升高溫度可使△H—T△S△H/△S ==178.2kJ?mol—1/10×—3×169.6kJ?mol—1?K—1==1051K，即溫度高于778℃時反應(yīng)可自發(fā)進行。

2.第Ⅱ象限符號為“+、—”(△S>0、△H

【例2】已知雙氧水、水在298K、100kPa時的標準摩爾生成焓的數(shù)據(jù)如下：

物 質(zhì) △fH /kJ?mol—1

H2O(l) —258.8

H2O2(l) —191.2

O2(g) 0

(1)試由以上數(shù)據(jù)計算雙氧水發(fā)生分解反應(yīng)的熱效應(yīng)。

(2)若雙氧水發(fā)生分解反應(yīng)生成液態(tài)水和氧氣時，其△S==57.16J?mol—1?K—1

試判斷該反應(yīng)在常溫下能否自發(fā)進行。若溫度達到2000K時，反應(yīng)能否自發(fā)進行。

【解析】

(1)根據(jù)△H ==H(產(chǎn)物)—H(反應(yīng)物)得，△H ==2×(—258.8kJ?mol—1)+0—2×(—191.2kJ?mol—1)===　—135.2kJ?mol—1。

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

∴該反應(yīng)在常溫下可自發(fā)進行。

溫度達到2000K，且假定焓變和熵變不隨溫度變化而變化，△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象限符號為“—、—”(△S

【例3】常溫下氫氧化亞鐵與空氣中的氧氣及水有可能發(fā)生反應(yīng)，即：

4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)，已知該反應(yīng)在298K時的△H== —444.3 kJ?mol—1，△S==　—280.1 J?mol—1?K—1

試問該反應(yīng)在常溫下是否自發(fā)進行?

【解析】

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

由于焓變和熵變的作用相反，且二者相差懸殊，焓變對反應(yīng)的方向起決定性作用，故反應(yīng)可自發(fā)進行。

假定溫度達到2000K，則△H—T△S=—444.3 kJ?mol—1—2000K×10-3×(—280.1 kJ?mol—1?K—1)=115.9 kJ?mol—1>0，反應(yīng)不能自發(fā)行。即高溫下反應(yīng)不能自發(fā)進行。

4.第Ⅳ象限符號為“—、+”(△S0)時化學反應(yīng)的方向——所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進行

【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，試判斷該反應(yīng)在298K和2000K時反應(yīng)是否自發(fā)進行?

【解析】

298K時，△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時反應(yīng)不能自發(fā)進行。

2000K時，△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時，反應(yīng)也不能自發(fā)進行。

事實上，△S0時，僅從符號上進行分析，無論溫度如何變化，恒有△H—T△S>0，故化學反應(yīng)的方向——所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進行。

從以上四個象限的情況來看，交叉象限的情況相反相成，第Ⅰ象限(高溫下反應(yīng)自發(fā)進行)和第Ⅲ象限(低溫下反應(yīng)自發(fā)進行)相反相成，第Ⅱ象限(所有溫度下均可自發(fā)進行)和第Ⅳ象限(所有溫度下反應(yīng)均不能自發(fā)進行)相反相成。分析化學反應(yīng)的方向的熱力學判據(jù)是△H—T△S

第3課時 化學反應(yīng)的限度

1.可逆反應(yīng)：在相同條件下同時向正、反兩個方向進行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)中使用“ ”。

2.化學平衡(狀態(tài))：

(1)概念：在一定條件下可逆反應(yīng)進行到一定程度時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。

(2)特征：

①逆：化學平衡研究的對象是可逆反應(yīng)。

②等：V(正)==V(逆)≠0

③動：化學平衡是動態(tài)平衡。雖然V(正)==V(逆)，但正、逆反應(yīng)仍在進行。

④定：反應(yīng)物和生成物的濃度保持一定。

⑤變：外界條件改變，平衡也隨之改變。

3.化學平衡常數(shù)：

(1)概念：對于一定條件下的可逆反應(yīng)(aA+bB cC+dD)，達到化學平衡時，生成物濃度的乘冪的乘積與反應(yīng)物濃度的乘冪的乘積之比為一常數(shù)，記作Kc，稱為化學平衡常數(shù)(濃度平衡常數(shù))。

(2)數(shù)學表達式：

如果反應(yīng)物和生成物均為氣體，當達到化學平衡時，將由各物質(zhì)平衡分壓算得的平衡常數(shù)稱為壓強平衡常數(shù)。即

濃度平衡常數(shù)和壓強平衡常數(shù)均稱為化學平衡常數(shù)。

(3)意義：平衡常數(shù)的大小化學反應(yīng)可能進行的程度(即反應(yīng)限度);平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反應(yīng)進行得越完全。

(4)影響因素：只與溫度有關(guān)，而與濃度無關(guān)。

4.平衡轉(zhuǎn)化率：對于可逆反應(yīng)aA+bB cC+dD，反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為：

α(A)==(c0(A)- [A])/c0(A)×100%

5. 反應(yīng)條件對化學平衡的影響

(1)化學平衡移動：一定條件下的可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后，反應(yīng)條件改變，平衡混合物中各組分的濃度也隨之發(fā)生改變而達到新的平衡狀態(tài)，這種由一個平衡達到新的平衡的過程稱為化學平衡移動。

(2)反應(yīng)條件對化學平衡的影響

①改變溫度：

升高溫度，化學平衡向吸熱反應(yīng)方向移動。

降低溫度，化學平衡向放熱反應(yīng)方向移動。

②改變濃度：

若Qc

若Qc>Kc，化學平衡逆向(向左)移動。

③改變壓強：

若Qp

若Qp>Kp，化學平衡逆向(向左)移動。

(3)勒夏特列原理：在封閉體系中，如果只改變平衡體系中的一個條件時，平衡將向減弱這個條件改變的方向移動。

【例1】(2010天津卷，10)

(14分)二甲醚是一 種重要的清潔燃料，也可替代氟利昂作制冷劑等，對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成二甲醚。

請回答下列問題：

⑴ 煤的氣化的主要化學反應(yīng)方程式為：___________________________。

⑵ 煤的氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學方程式為：________________________________________。

⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)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

總反應(yīng)：3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g ) + CO2 (g)的ΔH= ___________;

一定條件下的密閉容器中，該總反應(yīng)達到平衡，要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是__________(填字母代號)。

a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度

d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚

⑷ 已知反應(yīng)②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為400 。此溫度下，在密閉容器中加 入CH3OH ，反應(yīng)到某時刻測得各組分的濃度如下：

物質(zhì) CH3OH CH3OCH3 H2O

濃度/(mol?L-1) 0.44 0.6 0.6

① 比較此時正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正 ______ v逆 (填“>”、“

② 若加入CH3OH后，經(jīng)10 min反應(yīng)達到平衡，此時c(CH3OH) = _________;該時間內(nèi)反應(yīng)速率v(CH3OH) = __________。

解析：(1)煤生成水煤氣的反應(yīng)為C+H2O CO+H2。

(2)既然生成兩種酸式鹽，應(yīng)是NaHCO3和NaHS，故方程式為：

Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。

(3)觀察目標方程式，應(yīng)是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ? mol -1。

正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡左移，CO轉(zhuǎn)化率減小;加入催化劑，平衡不移動，轉(zhuǎn)化率不變;減少CO2的濃度、分離出二甲醚，平衡右移，CO轉(zhuǎn)化率增大;增大CO濃度，平衡右移，但CO轉(zhuǎn)化率降低;故選c、e。

(4)此時的濃度商Q= =1.86 逆;設(shè)平衡時生成物的濃度為0.6+x，則甲醇的濃度為(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，甲醇的起始濃度度為(0.44+1.2) mol?L-1=1.64 mol?L-1，其平衡濃度為0.04 mol?L-1，

10min變化的濃度為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

命題立意：本題是化學反應(yīng)原理的綜合性試題，考查了化學方程式的書寫、蓋斯定律的應(yīng)用、化學平衡移動原理，和利用濃度商和平衡常數(shù)的關(guān)系判斷平衡移動的方向、平衡常數(shù)和速率的計算等。

【例2】(2010四川理綜卷，13)

反應(yīng)aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)達到平衡時。M的體積分數(shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖所示。其中：Z表示反應(yīng)開始時N的物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是

A.同溫同壓Z時，加入催化劑，平衡時Q的體積分數(shù)增加

B.同壓同Z時，升高溫度，平衡時Q的體積分數(shù)增加

C.同溫同Z時，增加壓強，平衡時Q的體積分數(shù)增加

D.同溫同壓時，增加Z，平衡時Q的體積分數(shù)增加。

答案：B

解析：本題考查了平衡移動原理的應(yīng)用。A項加入催化劑只能改變反應(yīng)速率，不會使平衡移動。B項由圖像(1)知隨著溫度的升高M的體積分數(shù)降低，說明正反應(yīng)吸熱，所以溫度升高平衡正向移動，Q的體積分數(shù)增加。C項對比(1)(2)可以看出相同溫度條件，壓強增大M的體積分數(shù)增大，所以正反應(yīng)是體積縮小的反應(yīng)，增大壓強Q的體積分數(shù)減小。D項由C項可以判斷D也不對。

【鞏固練習1】(福建省泉州一中2010屆高三上學期期中考試)在1 L密閉容器中，把1 mol A和1 mol B混合發(fā)生如下反應(yīng)：

3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，當反應(yīng)達到平衡時，生成0.4 mol D，并測得C的平衡濃度為0.4 mol?Lˉ1，下列敘述中不正確的是

A.x的值為2 B.A的轉(zhuǎn)化率為40%

C.B的平衡濃度為0.8 mol?Lˉ1 D.D的體積分數(shù)為20%

答案 B

【鞏固練習2】(貴州省巴結(jié)中學2010屆高三10月月考)某體積可變的密閉容器，盛有適量的A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)： ，若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時，容器的體積為VL，其中C氣體的體積占10%，下列推斷正確 ( )

①原混合氣體體積為1.2VL; ②原混合氣體的體積為1.1VL;

③反應(yīng)達平衡時氣體A消耗0.05VL; ④反應(yīng)達平衡時氣體B消耗掉0.05VL。

A.②③　 B.②④　 C.①③　D.②①

答案 A

【鞏固練習3】(重慶西南師大附中2010年上學期期末考試)T℃時，A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中A、B、C物質(zhì)的量變化如圖(Ⅰ)所示;若保持其他條件不變，溫度分別為T1和T2時，B的體積分數(shù)與時間的關(guān)系如圖(Ⅱ)所示，則下列結(jié)論正確的是( )

A.在(t1+1)min時，保持其他條件不變，增大壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動

B.在(t1+1)min時，保持容器總壓強不變，通入稀有氣體，平衡向正反應(yīng)方向移動

C.不再增減物質(zhì)，只改變壓強或溫度時，A的體積分數(shù)V(A)%變化范圍為25%

D.其他條件不變，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，且A的轉(zhuǎn)化率增大

答案 C

第4課時 反應(yīng)速率與限度理論在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用

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

特點：合成氨是一個氣體體積縮小的放熱的可逆反應(yīng)。

2.合成氨適宜條件的選擇

(1)選擇依據(jù)：從提高反應(yīng)速率的角度分析，提高反應(yīng)溫度、使用催化劑、適當提高氮氫比;從平衡移動的角度分析，降低溫度、提高壓強和適時分離反應(yīng)產(chǎn)物氨;從實際生產(chǎn)的角度分析，溫度和壓強要與生產(chǎn)實際相適應(yīng)。

(2)選擇原則：能加快反應(yīng)速率;提高原料的利用率;提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量;對設(shè)備條件要求不能太高。

(3)合成氨的適宜條件：使用催化劑;適宜的壓強：2×107～5×107Pa;適宜的溫度：500℃左右;及時分離出氨和及時補充氮氣和氫氣。

(4)合成氨的簡要流程：

【例1】(2010安徽卷)低脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物，發(fā)生的化學反應(yīng)為：

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

在恒容的密閉容器中，下列有關(guān)說法正確的是

A.平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大

B.平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小

C.單位時間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時，反應(yīng)達到平衡

D.其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大

答案：C

解析：A選項，放熱反應(yīng)升溫平衡常數(shù)減小，錯誤;增大一個反應(yīng)物濃度另一反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大，B錯;使用催化劑平衡不移動，D錯。

【例2】(2010重慶卷)(15分)某興趣小組用題27圖裝置探究氨的催化氧化.

(1)氨催化氧化的化學方程式為___________________.

(2)加熱玻璃管2一段時間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài);停止加熱后仍能保持紅熱，該反應(yīng)是_________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”).

(3)為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體，裝置3應(yīng)裝入_________;若取消3，在4中僅觀察到大量白煙，原因是___________________.

(4)為實現(xiàn)氨催化氧化，也可用裝置5替換裝置_________(填裝置代號);化合物X為_________(只寫一種)，Na2O2的作用是___________________.

答案(15分)

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

(2)放熱

(3)濃H2SO4;生成的NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2與水反應(yīng)生成HNO3，NH3與HNO3反應(yīng)生成了

(4)I; 與HCL反應(yīng)生成氧氣(合理答案均給分)

【解析】本題考查氨的催化氧化。(1) 和 氧化生成 。(2)該反應(yīng)為放熱，故不加熱后仍能保持紅熱狀態(tài)。(3)產(chǎn)物中有 和 ， 會被 氧化生成 ，在于空氣中的水蒸氣反應(yīng)生成 ,而 與 會產(chǎn)生白煙。(4)裝置5與1均產(chǎn)生科產(chǎn)生 。 加熱分解可得 和HCL,而HCL與 可生成 。

【例3】(2008廣東24)科學家一直致力于研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應(yīng)，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應(yīng)時間3 h):

T/K 303 313 323 353

NH3生成量/(10-6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0

相應(yīng)的熱化學方程式如下：

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

ΔH=+765.2 kJ?mol-1

回答下列問題：

(1)請畫出上述反應(yīng)在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。

(2)與目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法相比，該方法中固氮反應(yīng)速率慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻?yīng)速率且增大NH3生成量的建議： 。

(3)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。設(shè)在容積為2.0 L的密閉容器中充入

0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反應(yīng)在一定條件下達到平衡時，NH3的物質(zhì)的量分數(shù)(NH3的物質(zhì)的量與反應(yīng)體系中總的物質(zhì)的量之比)為 。計算：

①該條件下N2的平衡轉(zhuǎn)化率;

②該條件下反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)。

答案 (1)

(2)升溫、增大N2濃度、不斷移出生成物

(3)①66.7% ②5.0×10-3mol2?L-2

解析 (1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能，改變反應(yīng)的歷程，使一個高能變過程變?yōu)閹讉€能量相對低的過程，使反應(yīng)易發(fā)生。要點是有催化劑時能量低而過程階段多了。圖見答案。

(2)加快反應(yīng)速率且增大NH3生成量的方法是升溫、增大N2濃度、不斷移出生成物。

(3)解：①設(shè)反應(yīng)過程消耗xmolN2(g)。

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

起始物質(zhì)的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物質(zhì)的量/mol 0.60-x 1.60-3x 2x

平衡時反應(yīng)體系總物質(zhì)的量=[(0.60-x)+(1.60-3x)+2x]mol=(2.20-2x) mol

NH3(g)的物質(zhì)的量分數(shù)=2x÷(2.20-2x)=

x=0.40

N2的平衡轉(zhuǎn)化率= ×100%=66.7%

②設(shè)反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為K。平衡時，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

化學反應(yīng)速率、化學平衡單元測試

一、選擇題

1.反應(yīng)A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(氣)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別如下，其中反應(yīng)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.將A與B的混合物15mol放人容積為2L的密閉容器里，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(氣)+3B(氣) C(氣)+2D(氣)，經(jīng)過15min達到平衡，達平衡時容器內(nèi)的壓強是反應(yīng)前的 。則以B氣體的濃度變化表示的反應(yīng)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.反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密閉容器中進行，1min后，NH3減少了0.12mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是()

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.在恒溫恒容下，某容器中進行如下反應(yīng)：H2 2H。若反應(yīng)物的濃度由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需反應(yīng)的時間為()

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時，于100℃攪拌65h，產(chǎn)率為0，若用超聲波，則室溫下用2.5h，產(chǎn)率可達96%。有關(guān)敘述中正確的是()

A.超聲波加快反應(yīng)速率的作用大于攪拌 B.且超聲波使鋁粉于CH3中乳化成為膠體

C.超聲波使化學反應(yīng)物局部急驟升溫 D.超聲波加快CH3I分解為碘和甲烷

6.在一定溫度下的定容密閉容器中，當下列物理量不再發(fā)生變化時，表示反應(yīng)A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已達到平衡狀態(tài)的是()

A.混合氣體密度 B.混合氣體的壓強

C.混合氣體的總物質(zhì)的量　 D.B的物質(zhì)的量濃度

7.下圖I、Ⅱ、Ⅲ分別代表反應(yīng)①③、②、④則Y軸是指()

①N2+3H2 2NH3;△H

③CO+2H2=CH3OH;△H0

A.平衡混合氣中一種生成物的百分含量 B.平衡混合氣中一種反應(yīng)物的百分含量

C.平衡混合氣中一種生成物的轉(zhuǎn)化率 D.平衡混合氣中一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

8.在一定溫度下，向aL密閉容器中加入1mol X氣體和2mol Y氣體，發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反應(yīng)達到平衡的標志是()

A.容器內(nèi)壓強隨時間變化而變化 B.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不隨時間變化

C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比1:2:3

D.單位時間消耗0.1mol X的同時生成0.2mol Z

9.體積相同的甲、乙兩個容器中，分別都充有等物質(zhì)的量的NH3，在相同溫度下，發(fā)生反應(yīng)：2NH3 N2+3H2，并達到平衡。在這個過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中NH3的轉(zhuǎn)化率為P%，則乙容器中NH3的轉(zhuǎn)化率為()

A.等于P% B.小于P%　C.大于P% 　D.無法判斷

10.下列事實不能平衡移動原理來解釋的是()

A.往硫化氫水溶液中加堿有利于S2-增多 B.加入催化劑有利于氨氧化反應(yīng)

C.500℃左右比室溫更有利于合成氨的反應(yīng) D.高壓有利于合成氨的反應(yīng)

11.一定條件下將含1molNH3的體積不變的密閉容器加熱，發(fā)生反應(yīng)：2NH3 N2+3H2，一定時間后達到平衡，此時NH3的體積分數(shù)為x%。若在該容器中再加入1molNH3后密封，加熱到相同溫度，使反應(yīng)達到平衡，設(shè)此時NH3的體積分數(shù)為y%，則x和y的關(guān)系正確的是()

A.xy C.x=y　D.x≥y

12.某容積可變的密閉容器中 放人一定量的A和B的混合氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A(氣)+2B(氣) 2C(氣)。若維持溫度和壓強不變，當達到平衡時，容器的體積為V，此時C氣體的體積占50%，則下列推斷正確的是()

A.原混合氣體的體積為1.25V B.原混合氣體的體積為1.5V

C.反應(yīng)達到平衡時，氣體A消耗了0.5V D.反應(yīng)達到平衡后，氣體B消耗了0.5V

13.一定條件下，在一密閉容器中通人一定量SO2和O2的混合氣，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(氣)+O2(氣)=2SO3(氣)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))。反應(yīng)達平衡后SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量之比為3:4:6，保持其他條件不變，降低溫度后達到新的平 衡時，O2和SO3的物質(zhì)的量分別是1.1mol和2.0mol，此時容器內(nèi)SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是()

A.0.7mol　 B.0.9mol C.1.1mol D.1.3mol

14.某溫度下，在一容積可變的容器中，反應(yīng)2A(g)+B(s) 2C(g)達到平衡時，A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol和4mol。保持溫度和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，可使平衡右移的是()

A.均減少1mol B.均增加1mol C.均減半 D.均加倍

15.一混合氣體，在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：xA(g)+yB(g) zC(g)，達到平衡后，測得A的濃度為0.5mol/L，當在恒溫下將密閉容器的容積擴大1倍再達平衡時，測得A的濃度為0.3mol/L。則下列敘述正確的是()

A.x+y>zB.平衡向右移動

C.B的轉(zhuǎn)化率升高D.A的物質(zhì)的量減少

16.下圖曲線a表示放熱反應(yīng)X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)進行過程中X的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關(guān)系。若要改變起始條件，使反應(yīng)過程按b曲線進行，可采取的措施是

A.升高溫度　 B.加大X的投入量C.加催化劑　 D.增大體積

17、一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示：

下列描述正確的是

A、反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol/(L?s)

B、反應(yīng)開始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L

C、反應(yīng)開始到10s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%

D、反應(yīng)的化學方程式為：X(g)+ Y(g) Z(g)

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

A. 低溫、低壓 B. 低溫、高壓 C. 高溫、高壓 D. 高溫、低壓

19. 某溫度下，體積一定的密閉容器中進行如下可逆反應(yīng)：

X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);ΔH>0下列敘述正確的是

A.加入少量W，逆反應(yīng)速率增大 B.當容器中氣體壓強不變時，反應(yīng)達到平衡

C.升高溫度，平衡逆向移動 D.平衡后加入X，上述反應(yīng)的ΔH增大

20. 已知反應(yīng)mX(g)+nY(g) qZ(g)的△Hq,在恒容密閉容器中反應(yīng)達到平衡時，下列說法正確的是

A.通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動

B.X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的m/n倍

C.降低溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變小

D.增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低

21.合成氨工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展具有重要的意義。對于密閉容器中的反應(yīng)： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是

A.點a的正反應(yīng)速率比點b的大 B.點 c處反應(yīng)達到平衡

C.點d (t1時刻) 和點 e (t2時刻) 處n(N2)不一樣

D.其他條件不變，773K下反應(yīng)至t1時刻，n(H2)比上圖中d點的值大

二、填空題

22.在密閉容器中加入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)，達到平衡時C的體積分數(shù)為ω。若保持容器體積和溫度不變，以下配比作為起始物質(zhì)：

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)達平衡后，C的體積分數(shù)仍為ω的是________________。

(2)達平衡時C的體積分數(shù)大于ω的是________________。

(3)若發(fā)生的反應(yīng)為2A(s)+B(g)=3C(g)+D(g)，即A的狀態(tài)，由氣態(tài)改為固態(tài)，其他條件不變，則C的體積分數(shù)為ω的是________________。

(4)若起始時加入amol A、bmol B、cmol C、dmol D，要使平衡時C的體積分數(shù)仍為ω，則a、b、c、d應(yīng)滿足的關(guān)系為________________。

(5)若將題中“保持體積和溫度不變”改為“保持壓強和溫度不變”，則C的體積分數(shù)為ω的是___________。

23.在一定條件卞，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：

(1)寫出該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式K=_____________________________________。

(2)降低溫度，該反應(yīng)K值____________，二氧化硫轉(zhuǎn)化率_____________，化學反應(yīng)速度____________(以上均填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)600℃時，在一密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是________。

(4)據(jù)圖判斷，反應(yīng)進行至20 min時，曲線發(fā)生變化的原因是__________(用文字表達)。

10 min到15 min的曲線變化的原因可能是_________(填寫編號)。

a.加了催化劑b.縮小容器體積c.降低溫度d.增加SO3的物質(zhì)的量

24.在某一容積為2 L的密閉容器內(nèi)，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)：

H2(g)+I2(g) 2HI(g);△H

反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時間變化情況如圖1：

(1)該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式為 ;

(2)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達到平衡時，平均速率 (HI)為 ;

(3)反應(yīng)達到平衡后，第8分鐘時：① 若升高溫度，化學平衡常數(shù)K(填寫增大、減小或不變)HI濃度的變化正確 ;(用圖2中a～c的編號回答)② 若加入I2，H2濃度的變化正確的是 。(用圖2中d～f的編號回答)

(4)反應(yīng)達到平衡后，第8分鐘時，若反容器的容積擴大一倍，請在圖3中畫出8分鐘后HI濃度的變化情況。

25.將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合，發(fā)生如下反應(yīng)：aA+bB cC(s)+dD。當反應(yīng)進行一定時間后，測得A減少了nmol，B減少了 mol，C增加了 nmol，D增加了nmol，此時達到化學平衡。

(1)該化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)為：a=_____________，b=_____________，c=_____________，d=_____________。

(2)若只改變壓強，反應(yīng)速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動，該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)為：A____________，B____________，D____________。

(3)若只升高溫度，反應(yīng)一段時間后，測知四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又達到相等，則該反應(yīng)為________________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

26、熱力學是專門研究能量相互轉(zhuǎn)變過程中所遵循的法則的一門科學。在熱力學研究中，為了明確研究的對象，人為地將所注意的一部分物質(zhì)或空間與其余的物質(zhì)或空間分開。被劃分出來作為研究對象的這一部分稱之為體系;而體系以外的其他部分則稱之為環(huán)境。熱化學方程式中的H實際上是熱力學中的一個物理量，叫做焓，在化學上表示一個封閉體系中化學反應(yīng)的能量和對環(huán)境所作的功的和。一個體系的焓(H)的絕對值到目前為止還沒有辦法測得，但當體系發(fā)生變化時，我們可以測得體系的焓的變化，即焓變，用“ΔH”表示，ΔH=H(終態(tài))-H(始態(tài))。

(1)化學反應(yīng)中的ΔH是以 的形式體現(xiàn)的。對于化學反應(yīng)A+B=C+D，若H(A)+H(B)>H(C)+H(D)，則該反應(yīng)的ΔH 0。(填“大于”、“小于”)，該反應(yīng)是 (填“放熱”、“吸熱”)反應(yīng);

(2)進一步研究表明，化學反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。所謂鍵能就是：在101.3kPa、298K時，斷開1mol氣態(tài)AB為氣態(tài)A、氣態(tài)B時過程的焓變，用ΔH298(AB)表示;斷開化學鍵時ΔH>0[如H2(g)=2H(g); ΔH=436 kJ?mol-1],形成化學鍵時：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

則ΔH298(HCl)= 。

(3)Hess G.H在總結(jié)大量實驗事實之后認為，只要化學反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)確定，則化學反應(yīng)

的ΔH便是定值，與反應(yīng)的途徑無關(guān)。這就是有名的“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

請寫出CO還原FeO的熱化學方程式： ;

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

(1)在一定溫度下，測得2min內(nèi)生成I2的濃度為0.02mol/L，則用Fe3+表示該反應(yīng)在這2min內(nèi)平均反應(yīng)速率為________________。

(2)上述反應(yīng)的正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為：v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n(K為常數(shù))

通過所給的數(shù)據(jù)計算得：在v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n中。m、n的值為________________[選填(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-濃度對反應(yīng)速率的影響________________Fe3+濃度對反應(yīng)速率的影響。(選填：小于、大于、等于)

28、某化學反應(yīng)2A B+D在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為見反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表：

根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空：

(1)在實驗1，反應(yīng)在10至20分鐘時間內(nèi)平均速率為 mol/(L?min)。

(2)在實驗2，A的初始濃度C2= mol/L，反應(yīng)經(jīng)20分鐘就達到平衡，可推測實驗2中還隱含的條件是 。

(3)設(shè)實驗3的反應(yīng)速率為V3，實驗1的反應(yīng)速率為V1，則V3 V1(填>、=、、=、

(4)比較實驗4和實驗1，可推測該反應(yīng)是 反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。理由是

參考答案：

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　 減小(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 減小c ② f

25、(1)2，1，3，2　 (2)氣，固或液，氣　 (3)放熱

26、(1)熱能(或熱量、反應(yīng)熱) 小于 放熱(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 催化劑 (3)> > (4)放熱 由吸熱溫度升高時，平衡向右移動

高三化學《化學反應(yīng)速率》教案

一般給學生們上課之前，老師就早早地準備好了教案課件，大家在認真準備自己的教案課件了吧。只有規(guī)劃好新的教案課件工作，新的工作才會更順利！你們知道哪些教案課件的范文呢？下面是小編精心為您整理的“高三化學《化學反應(yīng)速率》教案”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

高三化學《化學反應(yīng)速率》教案

教學目標

知識目標

使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應(yīng)速率的影響;

使學生能初步運用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應(yīng)速率的影響。

能力目標

培養(yǎng)學生的觀察能力及綜合運用知識分析解決問題、設(shè)計實驗的能力，培養(yǎng)學生的思維能力，閱讀與表達能力。

情感目標

通過從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析，培養(yǎng)學生科學的研究方法。

教學建議

化學反應(yīng)速率知識是學習化學平衡的基礎(chǔ)，學生掌握了化學反應(yīng)速率知識后，能更好的理解化學平衡的建立和化學平衡狀態(tài)的特征，及外界條件的改變對化學平衡的影響。

濃度對化學反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教學的重點。其原因是本節(jié)教學難點。這部分教學建議由教師引導分析。而壓強、溫度、催化劑的影響可在教師點撥下由學生閱讀、討論完成。

關(guān)于濃度對化學反應(yīng)速率的影響：

1.聯(lián)系化學鍵知識，明確化學反應(yīng)得以發(fā)生的先決條件。

(1)能過提問復(fù)習初中知識：化學反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程。

(2)通過提問復(fù)習高中所學化學鍵知識：化學反應(yīng)過程的實質(zhì)是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。

(3)明確：舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過反應(yīng)物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來實現(xiàn)。

2.運用比喻、圖示方法，說明化學反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。

(1)以運動員的投籃作比喻。

(2)以具體的化學反應(yīng)為例，讓學生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動畫教學軟件加以模擬會收到更好的效果)，進一步說明化學反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件。

3.動手實驗，可將教材中的演示實驗改成邊講邊做，然后據(jù)實驗現(xiàn)象概括出濃度對化學反應(yīng)速率影響的規(guī)律。有條件的學校，也可由學生動手做，再由學生討論概括出濃度對化學反應(yīng)速率的影響規(guī)律---增大反應(yīng)物的濃度可以增大化學反應(yīng)速率。

4.通過對本節(jié)所設(shè)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論，并當堂課完成課后“習題二、2”，綜合運用本節(jié)所學內(nèi)容反饋學生掌握情況，鞏固本節(jié)所學知識。

教材分析

遵照教學大綱的有關(guān)規(guī)定，作為側(cè)重理科類學生學習的教材，本節(jié)側(cè)重介紹化學反應(yīng)速率和濃度、壓強、溫度、催化劑等條件對化學反應(yīng)速率的影響，以及造成這些影響的原因，使這部分知識達到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識點，按最新教材來講。

教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實引出化學反應(yīng)速率的概念，并通過演示實驗說明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率，以及濃度、溫度等對化學反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學鍵的有關(guān)知識，從化學反應(yīng)的過程實質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學鍵的斷裂、生成物分子中化學鍵的形成過程，以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子(或離子)的相互碰撞才能實現(xiàn)等，引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運動員的投籃作比喻，說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學反應(yīng)，教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖，進一步說明發(fā)生分解反應(yīng)生成和的情況，從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比，也就是和反應(yīng)物的濃度成正比，從而引導學生理解濃度對化學反應(yīng)速率的影響以及造成這種影響的原因。接著，教材圍繞著以下思路：增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)→增加有效碰撞次數(shù)→增加化學反應(yīng)速率，又進一步介紹了壓強(有氣體存在的反應(yīng))、溫度、催化劑等條件對化學反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因，使學生對上述內(nèi)容有更深入的理解。

教材最后采用討論的方式，要求學生通過對鐵與鹽酸反應(yīng)的討論，綜合運用本節(jié)所學習的內(nèi)容，進一步分析外界條件對化學反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因，使學生更好地理解本節(jié)教材的教學內(nèi)容。

本節(jié)教材的理論性較強，并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實驗和圖畫來說明化學反應(yīng)發(fā)生的條件，以及外界條件對化學反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教材的教學關(guān)鍵。教師不可輕視實驗和圖畫在本節(jié)教學中的特殊作用。

本節(jié)重點是濃度對化學反應(yīng)速率的影響。難點是濃度對化學反應(yīng)速率影響的原因。

高一化學教案：《化學反應(yīng)速率和化學平衡》教學設(shè)計

一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責，作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓上課時的教學氛圍非常活躍，幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編為大家整理的“高一化學教案：《化學反應(yīng)速率和化學平衡》教學設(shè)計”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

高一化學教案：《化學反應(yīng)速率和化學平衡》教學設(shè)計

一、學習目標分析

（一）學習目標確定的依據(jù)

內(nèi)容標準

學習要求

補充說明

6．描述化學平衡建立的過程，知道化學平衡常數(shù)的涵義，能利用化學平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

6.1知道化學反應(yīng)的可逆性及其限度；能描述化學平衡建立的過程，認識化學平衡移動規(guī)律。

可利用圖像、數(shù)據(jù)等描述化學平衡的建立過程。

6.2知道化學平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的涵義。

6.3能進行有關(guān)化學平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的簡單計算

7．通過實驗探究溫度、濃度和壓強對化學平衡的影響，并能用相關(guān)理論加以解釋。

7.1通過實驗探究溫度、濃度和壓強對化學平衡的影響。

7.2理解化學平衡移動原理，能運用該原理對化學平衡的移動情況進行分析。

（二）學習目標

1．知識與技能目標

（1）幫助學生理解化學平衡狀態(tài)建立的過程，認識化學平衡狀態(tài)的特征，并能初步判斷化學反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)。

（2）認識化學平衡移動的規(guī)律，知道化學平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的涵義。

（3）了解溫度、濃度和壓強對化學平衡的影響并能用勒夏特列原理解釋。

2．過程與方法目標

（1）利用圖像、數(shù)據(jù)等描述化學平衡的建立過程，培養(yǎng)學生分析、概括的能力。

（2）通過實驗探究溫度、濃度對化學平衡的影響，培養(yǎng)學生利用實驗探究、分析、解決問題的能力。

（3）通過運用勒夏特列原理對化學平衡的移動情況的分析和判斷，培養(yǎng)學生的思維能力和知識遷移能力。

3．情感態(tài)度與價值觀目標

（1）培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學態(tài)度與科學素養(yǎng)。

（2）培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，使學生在應(yīng)用化學理論解決一些相應(yīng)的化工問題的同時，體會化學理論學習的重要性。

二、教學重難點分析

本節(jié)內(nèi)容在教材編寫上，力圖體現(xiàn)從定量角度更為深刻地認識化學反應(yīng)，因此與有關(guān)化學反應(yīng)進行的方向、限度兩方面相關(guān)的概念和理論，就構(gòu)成了本節(jié)的教學重點。

從學生學的角度考慮，本節(jié)內(nèi)容既抽象又具體。抽象在它的理論解釋對學生來說是全新的，有些反應(yīng)的深層本質(zhì)學生是接觸不到的，只能憑思考，想象，增大了學習的難度；說它具體，是在生活中有大量鮮活的事實，因此為學生掌握本節(jié)內(nèi)容造成相當難度。

從教師教的角度考慮，化學平衡及影響因素等教學內(nèi)容，教師在大綱教學時相對熟悉，而化學平衡常數(shù)是本節(jié)的新增內(nèi)容，教師接觸較少，無形中給教師的教造成一定難度。通過以上分析。確定本節(jié)的重、難點如下：

本章教學重點：

1．化學平衡的概念的建立。

2．影響化學平衡移動的條件。

3．勒沙特列原理的歸納總結(jié)。

本章教學難點：

1．建立化學平衡的概念。

2．影響化學平衡移動的條件。

3．勒沙特列原理的歸納總結(jié)。

4．平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計算.

三、教學內(nèi)容安排

（一）本節(jié)內(nèi)容在教材中的地位

化學平衡屬于化學熱力學的范疇。當化學反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)就達到在該條件下的最大限度，即達到了化學平衡狀態(tài)?；瘜W平衡是一種動態(tài)平衡，它只與起始狀態(tài)和終了狀態(tài)有關(guān)，與變化途徑無關(guān)。這就為學生在思考問題時提供了靈活利用所學知識的可能，在始態(tài)和終態(tài)保持不變的前提下，可以設(shè)計不同的途徑來達到同一個平衡，從而使問題簡化。教科書通過實驗，介紹濃度、壓強（氣體反應(yīng)）、溫度等外界條件對化學平衡的影響。

由于有了化學反應(yīng)速率的知識做基礎(chǔ)，學生可以通過實驗及相應(yīng)的【思考與交流】、【學與問】等欄目的引導推理，得出正確的結(jié)論，認識化學平衡移動，是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率發(fā)生變化的結(jié)果，化學平衡總是向著反應(yīng)速率變化幅度最大的方向移動。

本章雖然沒有具體的化工生產(chǎn)內(nèi)容，但選擇化工生產(chǎn)最適宜的條件必然涉及化學反應(yīng)速率和化學平衡等理論的應(yīng)用?？梢砸龑W生學習分析具體反應(yīng)的特點，如反應(yīng)物的聚集狀態(tài)，氣體體積的變化，能量變化等，進而利用所學理論知識進行合理選擇。同時要學習全面思考問題，兼顧各種條件的相互影響，如溫度對平衡和速率的影響，高壓對平衡的影響及對設(shè)備材料的要求，在比較中趨利避害，取得最優(yōu)化的條件。使學生了解化學理論對生產(chǎn)實際的指導作用。

化學平衡常數(shù)有利于從定量角度加深對化學平衡的認識理解，教科書利用某一反應(yīng)體

系的一組濃度數(shù)據(jù)，導出化學平衡常數(shù)以及化學平衡常數(shù)只隨溫度變化、不隨濃度變化的結(jié)論。

（二）學時安排

本節(jié)課的教學，計劃安排5學時，可分為4個課堂教學單元進行：概念建立教學，實驗探究教學，理論思考教學，化學計算教學。這4個教學單元相互聯(lián)系，同時又各自平行獨立，其中任何一個單元都可以作為教學切入點進行課堂整體教學。

四、教學資源建議

1．在建立平衡概念的環(huán)節(jié)，建議補充硫酸銅的溶解結(jié)晶平衡的實驗錄像和多媒體動畫模型演示，目的是讓學生建立動態(tài)平衡的概念。

2．為了讓學生認識化學平衡狀態(tài)和外界條件對化學平衡的影響，教材中設(shè)計了三個實驗，為了更好地體現(xiàn)實驗的研究功能和通過實驗培養(yǎng)學生能力的目的，建議全部采用邊講邊實驗的形式，可以通過填寫實驗報告、交流、反思等方式呈現(xiàn)，并得出結(jié)論，培養(yǎng)學生對比分析歸納提煉的能力。

3．在理論分析過程中，可以利用簡單的已學反應(yīng)為實例，以降低分析的難度，同時在分析之后應(yīng)再給出一例，讓學生再次分析，以鞏固理解。

4．在實際應(yīng)用層面，可以登陸查詢資料的網(wǎng)站有：人民教育出版社，化學學科網(wǎng)、化學資源網(wǎng)、K12等。

五、教學方法與學習指導策略建議

本節(jié)教學可設(shè)計分為概念建立教學，實驗探究教學，理論思考教學，化學計算教學四個教學單元。建議采用如下模式進行教學：

1．教學中可本著溫故知新的原則，從學生已有關(guān)于溶解的知識，從溶解平衡導入化學平衡。從一個熟悉的內(nèi)容出發(fā)引領(lǐng)學生進行思考，充分利用學生的“最近發(fā)展區(qū)”（最近發(fā)展區(qū)理論強調(diào)人的思維是有彈性、有潛力的，在不同的社會環(huán)境中具有伸縮性。這樣，對同一內(nèi)容的學習，在不同時間多次進行，而且每次都是經(jīng)過改組的，目的不同的，分別著眼于問題的不同側(cè)面，就會使學生的認識逐步深入）。通過對溶解平衡的理解和遷移，讓學生建立起化學平衡是個動態(tài)平衡的概念。

2．對化學平衡的教學應(yīng)重視實驗，建議設(shè)計成實驗探究的形式進行。引導學生認真觀察實驗現(xiàn)象，啟發(fā)學生充分討論，一方面要提供建構(gòu)理解所需的基礎(chǔ)，同時又要留給學生廣闊的建構(gòu)的空間，讓他們針對具體情境采用適當?shù)牟呗?，師生共同歸納出平衡移動原理。

3． 對于影響化學平衡的條件應(yīng)重點講解濃度對化學平衡的影響，啟發(fā)學生運用濃度變

化對化學反應(yīng)速率的影響來解釋濃度變化對化學平衡的影響，進而推及壓強變化對化學平衡的影響；要通過實驗引導學生得出總是吸熱方向的反應(yīng)速率對溫度的變化最敏感，變化幅度最大，從而得出溫度變化導致平衡移動的方向。

4．引導學生從化學平衡狀態(tài)的定義（各組分的百分含量保持不變）來理解化學平衡常數(shù)，學會利用數(shù)據(jù)，從中分析總結(jié)規(guī)律。對Kc而言，它只受溫度影響，不受濃度影響，不必進一步推導說明。

六、課堂評價建議

（一） 對知識與技能目標的達成度，可以通過紙筆測驗的方式來檢驗。

1．在一定條件下，使NO和O2在一密閉容器中進行反應(yīng)，下列說法不正確的是（ ）

A．反應(yīng)開始時，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零

B．隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后為零

C．隨著反應(yīng)的進行，逆反應(yīng)速率逐漸增大，最后不變

D．隨著反應(yīng)的進行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后不變

2.一定溫度下，反應(yīng)N2（g）+3H2(g)2NH3(g)達到化學平衡狀態(tài)的標志是（ ）

A．N2，H2和NH3的物質(zhì)分數(shù)不再改變

B．c(N2):c(H2):c(NH3)＝1:3:2

C．N2與H2的物質(zhì)的量之和是NH3的物質(zhì)的量2倍

D．單位時間里每增加1 mol N2，同時增加3 mol H2

3．在下列平衡體系3NO2＋H2O2HNO3＋NO中加入O2，則化學平衡（ ）

A．向左移 B．向右移動 C．不移動 D．無法判斷

4．反應(yīng)2A(g)2B(g)+C(g)；正反應(yīng)吸熱，達平衡時，要使v正降低、c(A)增大，應(yīng)采取的措施是（ ）

A．加壓 B．減壓 C．升溫 D．降溫

5.在密閉容器中投入1 mol CO(g)和3 mol H2O(g),下列反應(yīng)：

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2,達到平衡后，測得CO2(g)為0.75 mol,再向其中加入5 mol H2O(g)，達到新平衡后，CO2(g)的物質(zhì)的量可能的是（ ）

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

6.已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),在427 ℃時的平衡常數(shù)是9.4。如果反應(yīng)開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.01 mol/L,計算一氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率。

（二）對過程與方法、情感態(tài)度與價值觀目標的達成度，可以通過學生在實驗設(shè)計、交流、反思和評價過程中來檢驗。

如實驗2-7的實驗探究過程中，實驗報告的設(shè)計中可以體現(xiàn)

常溫

冷水

熱水

顏色及變化

原因分析

結(jié)論

思考、回答

請試用圖形表示濃度對化學平衡的影響。

高二化學教案：《化學反應(yīng)速率》教學設(shè)計

本文題目：高二化學第二章教案：化學反應(yīng)速率

第一節(jié) 化學反應(yīng)速率

教學過程：

1.定義：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。

若濃度用物質(zhì)的量(C)來表示，單位為：mol/L，時間用t來表示，單位為：秒(s)或分(min)或小時(h)來表示，則化學反應(yīng)速率的數(shù)學表達式為：

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

化學反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的量變化來表示，通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示，其數(shù)學表達式可表示為

【例題】在2L的密閉容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，發(fā)生 N2 + 3H2 2NH3 ，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學反應(yīng)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

變化量(mol)： 0.2 0.6 0.4

則 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)

【明確】理解化學反應(yīng)速率的表示方法時應(yīng)注意的幾個問題：

1.上述化學反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時速率。

2.無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學反應(yīng)速率一般為正值。

3.對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。

4.在同一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。即：

VN2 ：VH2 ： VNH3 ==== 1 ：3 ：2

5.對于在一個容器中的一般反應(yīng) aA + bB == cC + dD來說有：

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

==== a ：b ：c ：d

6.用化學反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時，應(yīng)選擇同一物質(zhì)來比較。例如：

可逆反應(yīng)A(g)+ B(g) C(g)+ D(g) ，在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)進行得最快的是( 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

對化學反應(yīng)速率要注意以下幾個問題：

1、物質(zhì)濃度是物質(zhì)的量濃度以mol/L為單位，時間單位通?？捎胹、min、h表示，因此反應(yīng)速率的與常見單位一般為mol/(l?s)、mol/(l?mon)或mol/(l?h)。

2、化學反應(yīng)速率可用反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示，一般是以最容易測定的一種物質(zhì)表示之，且應(yīng)標明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。

3、用不同的物質(zhì)表示同一時間的反應(yīng)速率時其數(shù)值可能不同，但表達的意義是相同的，各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值有相互關(guān)系，彼此可以根據(jù)化學方程式中的各化學計量數(shù)進行換算：

對于反應(yīng) 來說，則有 。

4、一般說在反應(yīng)過程中都不是等速進行的，因此某一時間內(nèi)的反應(yīng)速率實際上是這一段時間內(nèi)的平均速率。