寓言二則教學設計

高二化學教案：《化學反應速率學案》教學設計。

本文題目：高二化學教案：化學反應速率學案

第一節(jié) 化學反應速率學案

學習目標：

①掌握化學反應速率的概念;

②學會有關化學反應速率的計算;

③了解有關化學反應速率的測量方法;

④了解研究化學反應速率的意義。

學習重點、難點

化學反應速率的表示方法及計算

學習過程：

思考與歸納：

問題：化學反應速率的快慢如何表示?有什么特點?思考后請完成下列空白：

(1) 化學反應速率的概念：

(2) 化學反應速率的數(shù)學表達式： ，單位： 。

(3) 同一反應選取不同反應物表示反應速率時，其數(shù)值 但表示的意義

(填“相同”或“不同：)。

(4) 各物質(zhì)的速率之比等于該反應方程式中的 。在合成氨的過程中，如果在某一時間內(nèi)氮氣消耗的速率為a，則氫氣的消耗的速率為 。

例1、向一個容積為1L的密閉容器中放入2molSO2和1molO2，在一定條件下，2s末，測得容器內(nèi)有0.8mol SO2，求2s內(nèi)SO2、O2、SO3的反應速率和反應速率之比。

解： 2SO2 + O2 2SO3

起始濃度(mol/L) 2 1 0

變化了的濃度(mol/L) 2—0.8 (2—0.8)/2 2—0.8

所以：v(SO2)= (2 mol/L—0.8 mol/L)/2s==0.6 mol.L—1.S—1

V(O2) = (2 mol/L—0.8 mol/L)/(2×2s)==0.3 mol.L—1.S—1

V(SO3) = (2 mol/L—0.8 mol/L)/2s==0.6 mol.L—1.S—1

反應速率比v(SO2)：V(O2)：V(SO3)=0.6：0.3：0.6=2：1：2

答：

例2、某物質(zhì)A在一個2L的密閉容器中與其他物質(zhì)反應，5min后發(fā)現(xiàn)A的物質(zhì)的量由10mol變?yōu)?mol，再過5min還剩余1mol，計算前5min，后5min、10min內(nèi)的反應速率。

解：前5min：v(A)= (10 mol/L—4mol/L)/(2L×5min)=0.6 mol.L—1.min—1

后5min：v(A)= (4 mol/L—1mol/L)/(2L×5min)=0.3 mol.L—1.min—1

10min內(nèi)：v(A)= (10 mol/L—1mol/L)/(2L×5min)=0.9 mol.L—1.min—1

思考：通過以上兩個例題，可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?

關于化學反應速率應注意的幾個問題：

(1)求得的反應速率均為正數(shù)，沒有負數(shù)(只有大小無方向)

(2)求得的反應速率是一段時間內(nèi)的平均反應速率，而不是某一時刻的瞬時速率。

(3)對于不同化學反應，用不同的物質(zhì)表示其化學反應速率其數(shù)值不一定相等，但其數(shù)值之比等于化學方程式的計量數(shù)之比(表示一個反應的反應速率時必須指明所對應的物質(zhì))。

練習：1、反應4NH3+O2 4NO+6H2O，在5L的密閉容器中進行，半分鐘后，NO的物質(zhì)的量濃度增加了0.3mol/L則此時的反應速率v(x)為( )

A、 v(O2)=0.01mol/(L.s)

B、 v(NO)=0.08mol/(L.s)

C、 v(H2O)=0.003mol/(L.s)

D、 v(NH3)=0.002mol/(L.s)

2、某溫度時，在2L容器中X、Y、Z 三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如右圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為

反應開始至2min，Z的平均反應速率為

例3、反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為：

①v(A)=0.15mol/(L.s) ② v(B)=0.6mol/(L.s)

③ v(C)=0.4mol/(L.s) ④ v(D)=0.45mol/(L.s)

該反應進行的快慢順序為： 。

當堂達標測試：

1、反應2SO2+O2 2SO3經(jīng)一段時間后，SO3的濃度增加了0.4mol?L-1，在這段時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0.04mol?L-1?s-1，則這段時間為

A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s

2、已知反應A+3B=2C+D在某段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學反應速度為1mol?L-1?min-1，則此段時間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學反應速率為

A.0.5mol?L-1?min-1　 B.1 mol?L-1?min-1

C.2 mol?L-1?min-1 　 D.3 mol?L-1?min-1

3、反應：4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol，則此反應的平均速率 (X)(反應物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為

A. (NH3)=0.010mol?L-1?s-1B。 (O2)=0.0010mol?L-1?s-1

C. (NO)=0.0010mol?L-1?s-1D。 (H2O)=0.045mol?L-1?s-1

4、將 4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)+B(g)=2C(g)若經(jīng) 2 s(秒)后測得 C 的濃度為 0.6 mol?L-1 ，現(xiàn)有下列幾種說法：www.lvshijia.net

① 用物質(zhì) A 表示的反應的平均速率為 0.3 mol?L-1?s-1

② 用物質(zhì) B 表示的反應的平均速率為 0.6 mol?L-1?s-1

③ 2 s 時物質(zhì) A 的轉(zhuǎn)化率為70%

④ 2 s 時物質(zhì) B 的濃度為 0.7 mol?L-1

其中正確的是( )

A.①③ B.①④ C.②③ D.③④

參考答案：

1、C 2、C 3、C D、B

精選閱讀

高二化學教案：《化學反應速率教學設計》教學設計

一、 教材依據(jù)

本節(jié)課選自《普通高中課程標準試驗教科書》（魯科版）必修2第二章化學鍵 化學反應與能量的第二節(jié)化學反應的快慢和限度（第一課時）。

二、設計思想

本節(jié)課的主要內(nèi)容是化學反應速率的概念及其影響因素，理論性較強。在講解概念時，我采用讓學生根據(jù)定義推導出表達式和單位的方法，減少做題時出現(xiàn)不必要錯誤（例如單位換算的問題呢）。對于學生來說，理解反應速率的概念并不難，難的是對影響反應速率的因素的掌握。

新課程倡導以“主動參與，樂于探究，交流與合作”為主要特征的學習方式，因此在突破這個難點的過程中，我采用引導啟發(fā)的形式，讓學生完成整個探究過程，并讓他們根據(jù)結(jié)果找出實例來證明結(jié)論的正確性。最后并通過知識的拓展，理清思路，使學生的知識體系更加完整。促進學生科學探究的方法的習得，而不僅僅是知識本身。

通過本節(jié)課的學習，引導學生構(gòu)建認知框架，提高知識的應用、遷移能力。本節(jié)課從日常生活中學生熟悉的化學現(xiàn)象入手，貼近現(xiàn)實生活。真正地體現(xiàn)“化學，來源于生活”的理念

三、教學目標

知識與技能：掌握化學反應速率的概念及影響因素，并運用這些因素解決實際問題。學會對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析并得出結(jié)論的方法。

過程與方法：通過探究性實驗，進一步加強觀察、分析、總結(jié)能力。培養(yǎng)他們思的嚴謹性。

情感與價值觀：通過一步步的引導提問，使學生建立自信，從實驗中體驗成功的喜悅。激發(fā)學生運用化學知識解決實際問題的興趣和激情

四、教學重難點

重點：化學反應速率的概念及影響反應速率的因素。

難點：對影響化學反應速率因素的假設，驗證及運用。

五、實驗器材及技術(shù)媒體

多媒體

試管、燒杯、滴管、藥匙、雙氧水、３mol/L鹽酸溶液、二氧化錳、鎂條、

０.５mol/L鹽酸溶液 酒精燈

六、教學方法

講解法、啟發(fā)式教學、實驗探究法

七、教學設計

教學程序

教師活動

學生活動

設計意圖

創(chuàng)設情景

引出新知

【導入】用多媒體展示

溶洞形成，原子彈爆炸的資料

引發(fā)學生思考：這些化學變化有何差異？

思考回答：化學反應有的快，有得慢

激發(fā)學生興趣

明確目標

自主預習

經(jīng)驗小結(jié)

學習目標：

1理解基本的化學反應速率的概念和影響化學反應速率的外界條件。

2學習實驗研究的方法，能設計完成一些化學實驗。

【講解】衡量化學反應進行得

快慢的程度——化學反應速率

（引出新知識）。

【板書】化學反應速率的概念：

用單位時間內(nèi)反應物的減少量或生成物的增加量來表示。

【講解】化學反應速率的簡單計算：

【學生小結(jié)】得出表示化學反應速率時的注意事項。

1聽學生根據(jù)老師提出的學習目標明確自己的學習任務

2自主研學，發(fā)現(xiàn)問題

3聽講記錄

4經(jīng)驗總結(jié)

1確定學主題學習計劃。

2引導學生自學

3引導學生總結(jié)

互動交流

實驗探究

提

出

假

設

【講解】既然化學反應存在快

慢之分，那么，我希望鋼鐵的

銹蝕慢一點，金屬的冶煉快一

點；我希望食品的腐敗慢一點

。那么怎樣使這些美好

的愿望實現(xiàn)呢？

思考

回答：學會控制反應速率

引導學生思考

【提出問題】影響化學反應速

率的因素是什么呢？

思考

【講解】用以下四個現(xiàn)象引發(fā)學生思考：

1冬天燒蜂窩煤效果比煤塊好

2通常我們把食物存儲在冰箱中

3易分解的化學物質(zhì)通常保存在冷暗處

4生活中和化學實驗中還有哪些例子能說明化學反應快慢的影響因素

【實驗設計】學生小組討論設計實驗

交流討論

提出假設：影響化學反應速率的因素可能有：濃度、溫度、催化劑、表面積等

展示設計方案并且評價

充分體現(xiàn)學生是課堂的主體。

教師之為教，不在于全盤授予，而在于相機誘導。

實驗驗證

讓學生進行實驗探究（實驗內(nèi)

容見附錄）。

引導，并對學生的操作規(guī)范做

補充。

分組就濃度，溫度，表面積，催化劑進行實驗，觀察現(xiàn)象，討論

實驗出真知。變演示實驗為驗證實驗。

得出結(jié)論

【提出問題】通過實驗，可以

得出什么結(jié)論？

回答：反應物濃度越大，反應速率越大；溫度越高，反應速率越大;催化劑能加大反應速率；

培養(yǎng)學生總結(jié)，分析的能力，體現(xiàn)探究性學習的新課程理念。

【學以致用】設計問題當堂解決

以互動選題答題的方式增進學生參與

讓學生體驗成功

歸納拓展

課堂小結(jié)

歸納

【歸納】影響化學反應速率的主要因素：

（1）濃度：是主要因素，濃度

越高，反應速率越大。

（2）溫度：升高溫度，反應速

率增大：減低溫度，速率減小。

（3）催化劑：加快/減緩反應

速率。

其他因素：反應物的狀態(tài)，電磁波，溶劑的性質(zhì)等。

理解并記錄

梳理思路

小結(jié)

【小結(jié)】本節(jié)課主要學習了化學反應速率的概念及影響因素。

回顧

練習反饋

課后探討

【練習】1、在N2+3H2=2NH3的反應中,經(jīng)一段時間后,NH3的物質(zhì)的量濃度增加了0.6mol·L-1,在此時間內(nèi)用H2表示的平均速率為0.45mol·L-1·s-1,則反應所經(jīng)過的時間為()

A．0.2s　B．1.0s

C．1.5s　D．2.0s

2、在某反應中，某一反應物B的初始濃度是2.0mol/L，經(jīng)過2min后，B的濃度為1.6mol/L,則在這2min中，B的反應速率是多少mol/(L·s)？

3、消防隊員救火時，開門都很小心，因為門一打開就有可能發(fā)生爆炸。這是為什么？

回答

在練習中鞏固，使知識內(nèi)化。

【課后探討】據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年鋼材產(chǎn)量的約1/3因腐蝕而損失。已知鋼鐵的腐蝕是一種緩慢氧化。請你調(diào)查研究：人們?yōu)榱藴p慢鋼鐵的腐蝕，采取了哪些措施？

網(wǎng)上尋寶

查找資料

拓寬學生的知識面，使學生真正做到學以致用。

以培養(yǎng)學生自主獲取新知識的能力為目的來設計教學，采用多媒體數(shù)字化引導科學探究式的教學模式，是由淺入深，從學生日常生活中的化學現(xiàn)象和實驗中抽象出有關的概念和原理。形成一個由宏觀到微觀、由感性到理性、由簡單到復雜的科學探究過程。

其主要過程設計為：創(chuàng)設情景、引導發(fā)現(xiàn)、探索問題→提出新的概念→提出研究題目→組織探究學習活動、收集信息→內(nèi)化、概括、完善體系→實際應用。

本節(jié)課主要以情景導入、明確目標→教師引導自主預習→學生討論、提出方案→實驗驗證→總結(jié)結(jié)論→，構(gòu)建知識框架→當堂訓練為主要環(huán)節(jié)

（一）情景導入，明確目標 情景導入：

（二）【導入】用多媒體展示溶洞形成，原子彈爆炸的資料引發(fā)學生思考：表示化學反應快慢的方法

【明確學習目標】展示目標

【自主預習】 填寫學案

【講解】化學反應速率的簡單計算：

【學生小結(jié)】得出表示化學反應速率時的注意事項。

：化學反應速率，從而明確課堂目標

（二）問題引導，構(gòu)建知識 【設疑】物理課中所學的速率的共同特點 都有一個確定的起點（速率=0） ；都有一個和速率大小相匹配的時間單位； 都有說明體系某種變化的可計量的性質(zhì)。 【引入】提出問題 （1）怎樣判斷一個化學反應的快慢？ （2）通過對實驗現(xiàn)象的觀察能否判斷出一個反應具體比另一個反應快多少嗎？ 【提出解決方案】 針對以上提出的問題，將學生分組討論交流，學生可借助相關書籍和資料， 各個小組給出一套解決化學反應速率量化的方案。 【完善方案，搭建框架】 學生在上一環(huán)節(jié)的討論交流基本學會了如何量化化學反應速率， 不同小組可 能會采取不同的量進行量化， 因此本環(huán)節(jié)中首先對學生的方案做出中肯評價， 評 價其可行性，然后引導學生評出最佳方案即用物質(zhì)量濃度變化進行量化的方案， 最后引導學生完成本堂課的知識框架。 【教師板書知識框架】 一、化學反應速率 1、化學反應速率的表示方法：用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物的濃度 增加來表示。 2、數(shù)學表達式：V == △C/ △t 3、反應速率的單位：是：mol/（L·s） 或 mol/（L·min） 或 mol/（L·h）

高三化學教案：《化學反應速率》教學設計

本文題目：高三化學教案：化學反應速率

1、了解化學反應速率的定義及其定量表示方法。

2、了解溫度對反應速率的影響與活化能有關。

3、知道焓變和熵變是與反應方向有關的兩種因素。

4、了解化學反應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速率和平衡的影響規(guī)律

化學反應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。考查的知識點應主要是：①有關反應速率的計算和比較;②條件對反應速率影響的判斷;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)的反應速率;⑵根據(jù)給定條件，確定反應中各物質(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是否達到平衡狀態(tài);⑷應用有關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用;⑹根據(jù)條件確定可逆反應中某一物質(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)容試題應較基礎，復習時應多關注生產(chǎn)實際，注重基礎知識的掌握。

一、化學反應速率及其影響因素

1.化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的，通常用單位時間反應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速率。用不同物質(zhì)表示同一反應的化學反應速率時，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物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。

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

(1)濃度對化學反應速率的影響只適用于氣體反應或溶液中的反應;

(2)壓強對化學反應速率的影響只適用于氣體參加的反應;

(3)溫度對化學反應速率的影響：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，分步進行(本身參與了反應，但反應前后化學性質(zhì)不變)，從而大幅度改變了化學反應速率。

(5)此外，光、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等也會對化學反應速率產(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里，正反應和逆反應的速率相等，反應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，可逆反應不能進行到底，即反應過程中反應物、生成物，不能全部轉(zhuǎn)化為生成物(反應物)。

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

(3)“等”：指反應體系中的用同一種物質(zhì)來表示的正反應速率和逆反應速率相等。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的途徑無關。

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，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速率和逆反應速率，因此它對化學平衡的移動沒有影響。

三、反應的焓變和熵變

1、反應焓變是與反應能否自發(fā)進行有關的一個因素，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)

反應的熵變(△S)：△S=S反應產(chǎn)物-S反應物

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

第1課時 化學反應速率

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

對于任一化學反應：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.影響反應速率的因素

內(nèi)因：反應物的性質(zhì)是反應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，增大反應物濃度，化學反應速率加快。

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

(4)催化劑：使用正催化劑，能加快反應速率。未特別指明時，均指正催化劑。

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

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

解釋化學反應速率快慢的鏈條思維：活化能→活化分子→有效碰撞→化學反應速率。

影響

外因 單位體積內(nèi) 有效碰撞次數(shù) 化學反應速率

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，反應物嘗試隨反應時間變化如右圖所示，計算反應4~8 min間的平均反應速率和推測反應16 min 反應物的濃度，結(jié)果應是

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：本題考察化學反應速率的計算

第8秒與第4秒時反應物濃度差△C為10 ， 為4秒，所以在4~8 間的平均反應速率為2.5 ，可以排除CD兩個答案;圖中從0 開始到8 反應物濃度減低了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)該反應的 __ _______0，判斷其理由是__________________________________;

(4)該反應進行到4.0min時的平均反應速度率：

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，顯然反應速率加快了，故由影響反應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：因為該反應是在溶液中進行的反應，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，所以正反應是吸熱反應， ﹥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，故該反應是吸熱反應

(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，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 化學反應的方向及判據(jù)

1.反應焓變與反應方向

(1)多數(shù)能自發(fā)進行的化學反應是放熱反應。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是自發(fā)的，其△H(298K)==-444.3kJ?mol—1

(2)部分吸熱反應也能自發(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，反應焓變不是決定反應能否自發(fā)進行的唯一依據(jù)。

2.反應熵變與反應方向

(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)化學反應的熵變(△S)：反應產(chǎn)物的總熵與反應物總熵之差。

(3)反應熵變與反應方向的關系

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

②有些熵增加的反應在常溫下不能自發(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，在一定條件下也可自發(fā)進行。如鋁熱反應的△S== —133.8 J?mol—1?K—1，在點燃的條件下即可自發(fā)進行。

4.焓變和熵變對反應方向的共同影響——“四象限法”判斷化學反應的方向。

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方向的共同影響，可以從熱力學的角度快速判斷化學反應的方向。

在溫度、壓強一定的條件下，化學反應的方向的判據(jù)為：

△H—T△S

△H—T△S==0反應達到平衡狀態(tài)

△H—T△S>0反應不能自發(fā)進行

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

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

【例1】石灰石的分解反應為：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，反應不能自發(fā)進行。即常溫下該反應不能自發(fā)進行。

由于該反應是吸熱的熵增加反應，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)生分解反應的熱效應。

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

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

【解析】

(1)根據(jù)△H ==H(產(chǎn)物)—H(反應物)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，即：

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

試問該反應在常溫下是否自發(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，焓變對反應的方向起決定性作用，故反應可自發(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，反應不能自發(fā)行。即高溫下反應不能自發(fā)進行。

4.第Ⅳ象限符號為“—、+”(△S0)時化學反應的方向——所有溫度下反應均不能自發(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，試判斷該反應在298K和2000K時反應是否自發(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，故化學反應的方向——所有溫度下反應均不能自發(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(高溫下反應自發(fā)進行)和第Ⅲ象限(低溫下反應自發(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(所有溫度下反應均不能自發(fā)進行)相反相成。分析化學反應的方向的熱力學判據(jù)是△H—T△S

第3課時 化學反應的限度

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

2.化學平衡(狀態(tài))：

(1)概念：在一定條件下可逆反應進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應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。

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、逆反應仍在進行。

④定：反應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(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)的大小化學反應可能進行的程度(即反應限度);平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明反應進行得越完全。

(4)影響因素：只與溫度有關，而與濃度無關。

4.平衡轉(zhuǎn)化率：對于可逆反應aA+bB cC+dD，反應物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達到平衡狀態(tài)以后，反應條件改變，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方向移動。

降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動。

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，該反應的化學方程式為：________________________________________。

⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：

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：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、逆反應速率的大小：v正 ______ v逆 (填“>”、“

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

解析：(1)煤生成水煤氣的反應為C+H2O CO+H2。

(2)既然生成兩種酸式鹽，應是NaHCO3和NaHS，故方程式為：

Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。

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

正反應是放熱反應，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、蓋斯定律的應用、化學平衡移動原理，和利用濃度商和平衡常數(shù)的關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)與反應條件的關系如圖所示。其中：Z表示反應開始時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用。A項加入催化劑只能改變反應速率，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，所以正反應是體積縮小的反應，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：

3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，當反應達到平衡時，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： ，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反應達平衡時氣體A消耗0.05VL; ④反應達平衡時氣體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氣體反應生成C氣體。反應過程中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、逆反應速率均增大，且A的轉(zhuǎn)化率增大

答案 C

第4課時 反應速率與限度理論在化工生產(chǎn)上的應用

1.合成氨的反應原理：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。

2.合成氨適宜條件的選擇

(1)選擇依據(jù)：從提高反應速率的角度分析，提高反應溫度、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。

(2)選擇原則：能加快反應速率;提高原料的利用率;提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量;對設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，放熱反應升溫平衡常數(shù)減小，錯誤;增大一個反應物濃度另一反應物轉(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，該反應是_________反應(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反應生成NO2,NO2與水反應生成HNO3，NH3與HNO3反應生成了

(4)I; 與HCL反應生成氧氣(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，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa、反應時間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)請畫出上述反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應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，該方法中固氮反應速率慢。請?zhí)岢隹商岣咂浞磻俾是以龃驨H3生成量的建議： 。

(3)工業(yè)合成氨的反應為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。設在容積為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)催化劑能降低反應的活化能，改變反應的歷程，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設反應過程消耗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設反應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

化學反應速率、化學平衡單元測試

一、選擇題

1.反應A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+2D(氣)在四種不同情況下的反應速率分別如下，其中反應速率最大的是()

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：2A(氣)+3B(氣) C(氣)+2D(氣)，經(jīng)過15min達到平衡，達平衡時容器內(nèi)的壓強是反應前的 。則以B氣體的濃度變化表示的反應速率是()

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：H2 2H。若反應物的濃度由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%。有關敘述中正確的是()

A.超聲波加快反應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：X(g)+2Y(g) 2Z(g)，此反應達到平衡的標志是()

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：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

C.500℃左右比室溫更有利于合成氨的反應 D.高壓有利于合成氨的反應

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：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，使反應達到平衡，設此時NH3的體積分數(shù)為y%，則x和y的關系正確的是()

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：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.反應達到平衡時，氣體A消耗了0.5V D.反應達到平衡后，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：2SO2(氣)+O2(氣)=2SO3(氣)(正反應為放熱反應)。反應達平衡后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：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系。若要改變起始條件，使反應過程按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、反應開始到10s，用Z表示的反應速率為0.158mol/(L?s)

B、反應開始到10s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L

C、反應開始到10s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%

D、反應的化學方程式為：X(g)+ Y(g) Z(g)

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

X(g)+Y(g) Z(g)+W(s);ΔH>0下列敘述正確的是

A.加入少量W，逆反應速率增大 B.當容器中氣體壓強不變時，反應達到平衡

C.升高溫度，平衡逆向移動 D.平衡后加入X，上述反應的ΔH增大

20. 已知反應mX(g)+nY(g) qZ(g)的△Hq,在恒容密閉容器中反應達到平衡時，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的正反應速率是Y的逆反應速率的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： N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，673K，30MPa下n(NH3)和n(H2)隨時間變化的關系如下圖所示。下列敘述正確的是

A.點a的正反應速率比點b的大 B.點 c處反應達到平衡

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應滿足的關系為________________。

(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：

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

(2)降低溫度，該反應K值____________，二氧化硫轉(zhuǎn)化率_____________，化學反應速度____________(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，反應過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖，反應處于平衡狀態(tài)的時間是________。

(4)據(jù)圖判斷，反應進行至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：

H2(g)+I2(g) 2HI(g);△H

反應中各物質(zhì)的濃度隨時間變化情況如圖1：

(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為 ;

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

(3)反應達到平衡后，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：aA+bB cC(s)+dD。當反應進行一定時間后，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，反應速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動，該反應中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)為：A____________，B____________，D____________。

(3)若只升高溫度，反應一段時間后，測知四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又達到相等，則該反應為________________(填“放熱”或“吸熱”)反應。

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

(2)進一步研究表明，化學反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關。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，只要化學反應的始態(tài)和終態(tài)確定，則化學反應

的ΔH便是定值，與反應的途徑無關。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+表示該反應在這2min內(nèi)平均反應速率為________________。

(2)上述反應的正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關系為：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-濃度對反應速率的影響________________Fe3+濃度對反應速率的影響。(選填：小于、大于、等于)

28、某化學反應2A B+D在四種不同條件下進行，B、D起始濃度為見反應物A的濃度(mol/L)隨反應時間(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)設實驗3的反應速率為V3，實驗1的反應速率為V1，則V3 V1(填>、=、、=、

(4)比較實驗4和實驗1，可推測該反應是 反應(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

化學反應速率教學案

專題2　化學反應速率與化學平衡

第一單元化學反應速率
　
　第1課時　化學反應速率的表示方法

[目標要求]　1.了解化學反應速率的概念。2.了解化學反應速率的定量表示方法。3.掌握化學反應速率的簡單計算。4.了解化學反應速率的測定方法。

一、化學反應速率的表示方法
1．化學反應速率：衡量化學反應進行快慢的物理量。
2．表示方法：化學反應速率用單位時間內(nèi)反應物濃度(常用物質(zhì)的量濃度)的減少或者生成物濃度的增加來表示。
3．數(shù)學表達式：v(A)＝ΔcAΔt。
其中Δc表示反應過程中反應物或生成物物質(zhì)的量濃度的變化(取其絕對值)，Δt表示時間變化。
其單位主要有：molL－1s－1或molL－1min－1或molL－1h－1。
4．對同一反應，用不同物質(zhì)的濃度變化所表示的反應速率之比等于化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。
二、化學反應速率的測定及計算
1．化學反應速率測定的基本思路及方法
化學反應速率是通過實驗測定的。要測定不同反應時刻反應物或生成物的濃度，可通過觀察和測量體系中的某一物質(zhì)(反應物或生成物)的相關性質(zhì)，再進行適當?shù)霓D(zhuǎn)換和計算。例如，過氧化氫的分解反應中有氣體生成，可以測量在一定溫度和壓強下釋放出來的氣體的體積；有些反應物(或生成物)有顏色，隨著反應的進行，溶液的顏色不斷變化，可以用比色的方法測定溶液顏色的深淺，再根據(jù)溶液顏色與反應物濃度(或生成物濃度)的關系，換算成反應物(或生成物)在不同反應時刻的濃度。
2．化學反應速率的計算
由于Δc是濃度變化的絕對值，故化學反應速率都取正值，其一般計算依據(jù)是：
(1)根據(jù)某一物質(zhì)起始濃度(c0)和一段時間后濃度(ct)的關系計算：Δc(反應物)＝c0－ct，Δc(生成物)＝ct－c0；
(2)根據(jù)反應物的轉(zhuǎn)化率(α)計算：Δc(反應物)＝c0α；
(3)根據(jù)化學方程式的化學計量數(shù)進行換算
求出一種物質(zhì)的反應速率后可根據(jù)化學計量數(shù)之間的比值去計算其他物質(zhì)的反應速率。

知識點一　化學反應速率的概念

1．下列關于化學反應速率的說法正確的是()
A．化學反應速率是指在一段時間內(nèi)任何一種反應物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加
B．化學反應速率為0.8molL－1s－1，是指在1s時某物質(zhì)的濃度是0.8molL－1
C．化學反應速率可以衡量化學反應進行的快慢
D．對于任何化學反應來說，反應速率越快，反應現(xiàn)象越明顯
答案　C
解析　化學反應速率用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示；化學反應速率是表示某一時間段內(nèi)的平均速率而不是瞬時速率。
2．已知某條件下，合成氨反應的數(shù)據(jù)如下：
　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始濃度/molL－11.03.0　0.2
2s末濃度/molL－10.61.8　1.0
4s末濃度/molL－10.41.2　1.4
當用氨氣濃度的增加來表示該反應的速率時，下列說法中錯誤的是()
A．2s末氨氣的反應速率為0.4molL－1s－1
B．前2s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率為0.4molL－1s－1
C．前4s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率為0.3molL－1s－1
D．2～4s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率為0.2molL－1s－1
答案　A
解析　反應速率不是瞬時速率，要計算反應速率，關鍵要抓住Δt時間段對應的Δc的量。
知識點二　化學反應速率與化學計量數(shù)的關系
3．在四個不同的容器中，在不同的條件下進行合成氨反應，根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測得的結(jié)果判斷，生成氨的反應速率最快的是()
A．v(NH3)＝0.1molL－1min－1
B．v(N2)＝0.1molL－1min－1
C．v(N2)＝0.2molL－1min－1
D．v(H2)＝0.3molL－1min－1
答案　C
解析　合成氨反應：N2＋3H22NH3，在同一反應用不同物質(zhì)表示其反應速率時，反應速率之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比，要在四種不同情況下比較反應速率快慢需用同一物質(zhì)的變化表示。又因為v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，將B、C、D中的反應速率轉(zhuǎn)化成v(NH3)，即為：0.2molL－1min－1、0.4molL－1min－1、0.2molL－1min－1，故選C。
4．反應4A(s)＋3B(g)===2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6molL－1。對此反應速率的表示正確的是()
A．用A表示的反應速率是0.4molL－1min－1
B．分別用B、C、D表示的反應速率之比是3∶2∶1
C．在2min末的反應速率，用B表示是0.3molL－1min－1
D．在2min內(nèi)的反應速率，用C表示是0.3molL－1min－1
答案　B
解析　固體A不具有濃度概念，該物質(zhì)的反應不能用molL－1min－1的單位來表示。
知識點三　化學反應速率的測定
5．下表所列數(shù)據(jù)是某高溫下金屬鎂和鎳分別在氧氣中進行氧化反應時，在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄，a和b均為與溫度有關的常數(shù)。
反應時間t/h1491625
MgO層厚y/nm0.05a0.20a0.45a0.80a1.25a
NiO層厚y′/nmb2b3b4b5b
(1)金屬在高溫下氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生成速率來表示，其理由是________________________________________________________________________。
(2)金屬氧化膜的膜厚y跟時間t所呈現(xiàn)的關系是：MgO氧化膜的膜厚y屬于______型，NiO氧化膜的膜厚y′則屬于_____型。(填“直線”、“拋物線”、“雙曲線”或“對數(shù)”)
(3)Mg與Ni相比較，金屬________具有更好的耐氧化腐蝕性，其理由是
________________________________________________________________________。
答案　(1)因化學反應的快慢既可以用反應物的消耗速率表示，又可以用生成物的生成速率表示，所以金屬的腐蝕速率可以用其氧化物的生成速率來表示
(2)直線　拋物線
(3)Ni　據(jù)(2)可知，y′隨時間t增長比y隨時間t增長得慢，故Ni的耐氧化腐蝕性比Mg好
解析　由表中數(shù)據(jù)可知MgO膜厚與時間t的關系式為y＝0.05at；NiO膜厚y′與時間t的關系式為y′＝bt，即可知MgO膜厚y屬直線型，而NiO膜厚y′屬拋物線型。此題創(chuàng)新之處在于利用了數(shù)學函數(shù)知識去分析化學問題，有一定的新穎性。

練基礎落實
1．在不同條件下分別測得反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的化學反應速率，其中表示該反應進行的最快的是()
A．v(SO2)＝4molL－1min－1B．v(O2)＝3molL－1min－1
C．v(SO2)＝0.1molL－1s－1D．v(O2)＝0.1molL－1s－1
答案　D
解析　比較：必須統(tǒng)一標準。換算成同一物質(zhì)進行比較是關鍵，本題首先需要統(tǒng)一單位。
2．反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)經(jīng)一段時間后，SO3的濃度增加了0.4molL－1，在這段時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0.04molL－1s－1，則這段時間為()
A．0.1sB．2.5sC．10sD．5s
答案　D
解析　根據(jù)題意知，SO3的濃度增加0.4molL－1，則O2的濃度減小0.2molL－1，v(O2)＝ΔcO2Δt，則Δt＝ΔcO2vO2＝0.2molL－10.04molL－1s－1＝5s。
3．2molA與2molB混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋zD(g)
若2s后，A的轉(zhuǎn)化率為50%，測得v(D)＝0.25molL－1s－1，下列推斷正確的是()
A．v(C)＝v(D)＝0.2molL－1s－1
B．z＝3
C．B的轉(zhuǎn)化率為75%
D．反應前與2s后容器的壓強比為4∶3
答案　C
解析　A的起始量為2mol，轉(zhuǎn)化50%即轉(zhuǎn)化1mol，根據(jù)反應關系知B轉(zhuǎn)化1.5mol，C生成1mol，又因為v(D)＝0.25molL－1s－1，可計算出2s時D的生成量為0.25molL－1s－1×2L×2s＝1mol，故知z＝2，B錯；v(C)＝v(D)＝v(A)＝0.25molL－1s－1，故A錯；B的轉(zhuǎn)化率為1.52×100%＝75%，C正確；反應達2s時，容器內(nèi)總物質(zhì)的量為nA＋nB＋nC＋nD＝1mol＋0.5mol＋1mol＋1mol＝3.5mol。故反應前后的容器中氣體總物質(zhì)的量之比為4∶3.5，壓強比為4∶3.5，D錯。
4．化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發(fā)生分解反應，反應物濃度隨反應時間變化如下圖所示，計算反應4～8min間的平均反應速率和推測反應16min時反應物的濃度，結(jié)果應是()
A．2.5μmolL－1min－1和2.0μmolL－1
B．2.5μmolL－1min－1和2.5μmolL－1
C．3.0μmolL－1min－1和3.0μmolL－1
D．5μmolL－1min－1和3.0μmolL－1
答案　B
解析　據(jù)圖可知，4min時化合物Bilirubin的濃度為20μmolL－1，8min時其濃度為10μmolL－1，因此4～8min間的平均反應速率為20μmolL－1－10μmolL－14min＝2.5μmolL－1min－1。進一步分析圖像可知0～4min間的平均分解速率為40μmolL－1－20μmolL－14min＝5.0μmolL－1min－1，由以上分析數(shù)據(jù)大致可確定平均分解速率基本呈等比遞減變化，因此可估算8～12min間平均分解速率為1.25μmolL－1min－1,12～16min間平均分解速率為0.625μmolL－1min－1，因此16min時反應物的濃度大致應為10μmolL－1－1.25μmolL－1min－1×4min－0.625μmolL－1min－1×4min＝2.5μmolL－1，故B項正確。
練方法技巧
5.一定溫度下，在2L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圖所示。下列敘述正確的是()
A．反應開始到10s末時，用Z表示的反應速率為0.158molL－1s－1
B．反應開始到10s末時，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79molL－1
C．反應開始到10s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D．反應的化學方程式為X(g)＋Y(g)Z(g)
答案　C
解析　分析圖象，關鍵是看變化量和走勢，從走勢分析X、Y是反應物，Z是生成物，初步分析它們的變化量分別為Δn(X)＝1.20mol－0.41mol＝0.79mol，Δn(Y)＝1.0mol－0.21mol＝0.79mol，Δn(Z)＝1.58mol，首先確定該反應的化學方程式為X(g)＋Y(g)===2Z(g)。據(jù)選項要求分別計算出v(Z)＝1.58mol2L×10s＝0.079molL－1s－1；Δc(X)＝0.79mol2L＝0.395molL－1；α(Y)＝0.79mol1.00mol×100%＝79%，只有C選項正確。

6．在2L密閉容器中進行如下反應：mX(g)＋nY(g)===pZ(g)＋qQ(g)，2s時間內(nèi)X表示的平均反應速率為0.3m/pmolL－1s－1，則2s時間內(nèi)，Q物質(zhì)增加的物質(zhì)的量為()
A．1.2q/pmolB．1.2m/pmolC．1.6q/pmolD．0.6q/pmol
答案　A
解析　不同物質(zhì)表示的反應速率之比等于它們的化學計量數(shù)之比，X表示的平均反應速率為0.3m/pmolL－1s－1，Q物質(zhì)表示的反應速率為0.3m/pmolL－1s－1×qm＝0.3q/pmolL－1s－1。則Δn(Q)＝0.3q/pmolL－1s－1×2L×2s＝1.2q/pmol。

練綜合拓展
7．請你協(xié)助化學興趣小組的同學完成如下實驗，并回答相關問題。
實驗目的：比較等體積0.5molL－1硫酸、1molL－1鹽酸、1molL－1醋酸分別與金屬反應生成氫氣的速率和體積。
實驗原理：(用離子方程式表示)___________________________________。
實驗用品：儀器(略)、藥品(除給定的三種酸溶液外，在Na、Mg、Fe三種金屬中選擇最合適的一種，并說明理由)。選擇的金屬是________，不選其他兩種金屬的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
實驗步驟：
(1)甲同學設計的實驗裝置：
(1)乙同學認為該裝置不能控制三個反應在同一時間發(fā)生，并作了相應的改進。你認為乙同學改進的措施是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)按改進后的裝置進行實驗，觀察現(xiàn)象并得出相關結(jié)論。
實驗現(xiàn)象及結(jié)論：________________________________________________________。
(4)實驗開始時的速率：v(H2SO4)______v(HCl)______v(CH3COOH)(用“＝”、“”或“”填空，下同)，反應進行一段時間后的速率：v(H2SO4)v(HCl)____v(CH3COOH)。
(5)最終得到的氫氣體積：V(H2/H2SO4)______V(H2/HCl)______V(H2/CH3COOH)。
問題討論：
(6)量筒的規(guī)格由__________________決定。
(7)對結(jié)論(4)、(5)中鹽酸和醋酸的異同，你的解釋是
________________________________________________________________________。
(8)根據(jù)現(xiàn)有知識，上述實驗中硫酸和鹽酸分別與金屬反應的速率應始終相等，但反應一段時間后有v(H2SO4)v(HCl)。對此現(xiàn)象，你猜想可能的原因是
________________________________________________________________________。
大學無機化學對此問題將有科學的解釋。
答案　2H＋＋Mg===H2↑＋Mg2＋，
2CH3COOH＋Mg===H2↑＋Mg2＋＋2CH3COO－
Mg　Na太活潑，能和水反應產(chǎn)生氫氣，影響實驗結(jié)論；Fe與酸反應的速率較慢，實驗時間較長
(2)同時用分液漏斗分別向燒瓶中加入酸液
(3)實驗現(xiàn)象：反應開始時醋酸的反應速率小于鹽酸和硫酸的反應速率。當反應進行到一定程度后，醋酸的反應速率大于鹽酸和硫酸。
結(jié)論：最終得到的氫氣體積相等
(4)＝(5)＝?。?6)酸液的體積
(7)醋酸中存在電離平衡，反應開始時c(H＋)小于鹽酸，故反應速率也小于鹽酸。當反應進行到一定程度后，醋酸的電離平衡不斷向右移動，使得c(H＋)大于鹽酸，故反應速率大于鹽酸。由于醋酸、鹽酸最終提供的H＋的物質(zhì)的量相等，故最后得到H2的體積相等
(8)H＋的存在抑制HSO－4的電離(或：SO2－4抑制H＋與Mg的反應或Cl－促進H＋與Mg的反應)

第2課時　影響化學反應速率的因素

[目標要求]　1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。2.了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。3.知道活化能的含義及其對化學反應速率的影響。4.了解通過改變外界條件改變化學反應速率的方法和意義。

一、有效碰撞理論
1．化學反應的過程
化學反應的過程就是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程，也就是反應物分子中化學鍵的斷裂和生成物分子中化學鍵的形成過程。
2．活化分子
在相同溫度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，這些分子就叫做活化分子。
3．活化能
活化分子高出的那部分能量叫做活化能。
4．活化分子百分數(shù)
活化分子在反應物分子中所占的百分數(shù)叫做活化分子百分數(shù)。
5．有效碰撞
能夠發(fā)生化學反應的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞發(fā)生的條件：一是發(fā)生碰撞的分子必須具備一定的能量，即為活化分子；二是碰撞時必須有合適的取向。
6．活化能與化學反應速率
在一定條件下，活化分子所占的百分數(shù)是固定不變的?；罨肿拥陌俜謹?shù)越大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)越多，單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，化學反應速率就越快。
二、影響化學反應速率的因素
1．濃度對化學反應速率的影響
(1)影響
其他條件不變時，增大反應物的濃度，反應速率增大；減小反應物的濃度，反應速率減小。
(2)原因
其他條件不變時，增大反應物的濃度，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增多，化學反應速率增大。反之，減小反應物的濃度，化學反應速率減小。
2．壓強對化學反應速率的影響
(1)影響
對于有氣體參與的反應，增大壓強(減小容器容積)，反應速率增大；減小壓強(增大容器容積)，反應速率減小。
(2)原因
對于有氣體參與的反應，增大壓強，相當于增大反應物濃度，反應速率增大；反之，減小壓強，反應速率減小。
3．溫度對化學反應速率的影響
(1)影響
其他條件相同時，升高溫度，反應速率增大；降低溫度，反應速率減小。
(2)原因
其他條件相同時，升高溫度，提高了活化分子的百分數(shù)和較高能量的分子間的碰撞幾率，使分子間有效碰撞的幾率提高，反應速率增大；反之，降低溫度，反應速率減小。
4．催化劑對化學反應速率的影響
(1)影響
使用催化劑可增大反應速率。
(2)原因
催化劑改變了反應的途徑，降低了反應所需的能量，提高了反應體系中活化分子的百分數(shù)，使有效碰撞的幾率提高，反應速率增大。
5．影響化學反應速率的其他因素
除了改變反應物的濃度、溫度、壓強和使用催化劑能改變化學反應速率外，增大反應物之間的接觸面積，也可增大反應速率。此外，光、電磁波、超聲波、磁場等因素也會對反應速率產(chǎn)生影響。

知識點一　有效碰撞的有關概念

1．下列說法正確的是()
A．活化分子間的碰撞一定是有效碰撞
B．活化分子具有的能量是活化能
C．活化分子的總數(shù)越多，反應速率越快
D．單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)越多，反應速率越快
答案　D
解析　活化分子間的碰撞并不都是有效碰撞，只有發(fā)生化學反應的碰撞才是有效碰撞，活化分子具有的平均能量與普通分子具有的平均能量之差才叫活化能；單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)越多，有效碰撞機會越多，反應速率才越快，A、B、C三項均錯。
2．能夠增加反應物分子中活化分子百分數(shù)的是()
A．升高溫度B．減小壓強C．增大壓強D．增大濃度
答案　A
解析　升高溫度可以增加單位體積內(nèi)活化分子百分數(shù)；增大壓強和增大濃度均不能增加活化分子百分數(shù)。
知識點二　濃度對化學反應速率的影響
3．將質(zhì)量相同的鋅粉分別投入下列4個燒杯的溶液中，反應速率最快的是()
答案　D
解析　當反應中一種反應物相同時，反應速率的快慢取決于另一種反應物的濃度而不是用量，四個裝置中所用的酸雖不同，但都是由c(H＋)的大小決定反應的快慢。
4．對于溶液中的反應：MnO－4＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
下列措施能使化學反應速率提高的是()
A．加水
B．增加同濃度FeSO4的用量
C．向溶液中滴加稀硫酸
D．加入少量KMnO4晶體
答案　D
解析　增大濃度加快反應速率，而增加反應物用量不等于增大反應物濃度。D項加入KMnO4晶體后，KMnO4晶體被溶解，溶液的濃度一定比原KMnO4溶液濃度大。
知識點三　壓強對化學反應速率的影響
5．在C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的反應中，現(xiàn)采取下列措施：
①縮小體積，增大壓強②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2
能夠使反應速率增大的措施是()
A．①④B．②③⑤C．①③D．①②④
答案　C
解析　對于氣體反應，增大壓強，反應速率加快，增加固體物質(zhì)的用量，對反應速率無影響，充入與反應無關的氣體，不會增加反應物濃度，故不會加快反應速率。
6．設C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH10，反應速率為v1；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH20，反應速率為v2。對于上述反應，當壓強減小時，v1和v2的變化情況為()
A．同時增大B．同時減小
C．v1增大，v2減小D．v1減小，v2增大
答案　B
知識點4　溫度對化學反應速率的影響
7．對于反應mA＋nB===pC，下列說法正確的是()
A．某溫度時，化學反應速度無論用A、B、C何種物質(zhì)表示，其數(shù)值是相同的
B．其他條件不變，增大壓強，反應速率加快
C．若增加或減小B的物質(zhì)的量，則反應速率一定會發(fā)生明顯的變化
D．其他條件不變，升高溫度，反應速率加快
答案　D
8．經(jīng)驗表明，如果溫度每升高10℃，反應速率就增大到原來的2倍；反應2A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，20℃時某一時刻A的速率為0.2molL－1s－1，若使反應溫度升高到60℃，則此時A的反應速率為________。
答案　3.2molL－1s－1
解析　根據(jù)速率與溫度之間的經(jīng)驗規(guī)律公式v2＝v1at2℃－t1℃10℃，將各數(shù)據(jù)代入即可計算：
v2＝0.2molL－1s－1260℃－20℃10℃＝3.2molL－1s－1。
知識點5　催化劑對化學反應速率的影響
9．下列關于催化劑的說法，正確的是()
A．催化劑能使不起反應的物質(zhì)發(fā)生反應
B．催化劑在化學反應前后，化學性質(zhì)和質(zhì)量都不變
C．催化劑不能改變化學反應速率
D．任何化學反應，都需要催化劑
答案　B
解析　催化劑能改變化學反應速率的原因是它能改變反應機理，在化學反應過程中，催化劑參與反應，經(jīng)過一系列變化之后，催化劑又恢復到原來的狀態(tài)，盡管催化劑能改變化學反應速率，但對于不能起反應的物質(zhì)，是不能使其反應的，另外，有些反應是不需要催化劑的，如燃燒、中和反應等。
10．亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫下不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解時，剛加入硫酸，反應緩慢，隨后突然反應釋放出大量ClO2，這是因為()
A．酸使亞氯酸的氧化性增強
B．溶液中的H＋起催化作用
C．溶液中的Cl－起催化作用
D．逸出的ClO2使反應生成物的濃度降低
答案　C
解析　由題目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亞氯酸，生成的亞氯酸在剛加入硫酸時反應緩慢，隨后突然反應加快，這說明分解生成的產(chǎn)物中的某種物質(zhì)起了催化劑的作用，故正確答案為C。

練基礎落實

1．下列條件一定能使反應速率加快的是()
①增加反應物的物質(zhì)的量?、谏邷囟取、劭s小反應容器的體積?、芗尤肷晌铩、菁尤隡nO2
A．全部B．①②⑤C．②D．②③
答案　C
2．下列說法正確的是()
①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學反應?、谄胀ǚ肿佑袝r也能發(fā)生有效碰撞?、凵邷囟葧涌旆磻俾剩蚴窃黾恿嘶罨肿拥挠行鲎泊螖?shù)?、茉龃蠓磻餄舛葧涌旆磻俾实脑蚴菃挝惑w積內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多?、菔褂么呋瘎┠芴岣叻磻?，原因是提高了分子的能量，使有效碰撞頻率增大?、藁瘜W反應實質(zhì)是活化分子有合適取向時的有效碰撞
A．①②⑤B．③④⑥C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．②③④
答案　B
3．NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應，生成N2和CO2。對此反應的下列敘述中正確的是()
A．使用催化劑能加快反應的速率
B．使一種反應物過量能提高反應的速率
C．改變壓強對反應速率沒有影響
D．降低溫度能加快反應速率
答案　A
解析　本題中B不正確，因為一種反應物過量并不一定是反應物濃度增加，一種反應物過量只能使另一種反應物轉(zhuǎn)化率提高，不涉及反應的速率問題；C也不正確，對氣體來說，改變壓強必然影響速率；D也不正確，降低溫度只能降低反應速率。
4．已知反應：N2＋O22NO在密閉容器中進行，下列條件能加快反應速率的是()
A．增大體積
B．體積不變，充入N2，使壓強增大
C．體積不變，充入He，使氣體壓強增大
D．保持總壓強不變，充入氣體Ne
答案　B
解析　增大體積，濃度減小，反應速率減慢，A不符合；體積不變，充入N2時，可使c(N2)增大，反應速率增大，B符合；充入He后，由于體積不變，各物質(zhì)的濃度不變，故對反應速率沒有影響，C不符合題意；而在壓強不變時，充入Ne，若要使總壓強不變，則氣體體積將變大，各物質(zhì)的濃度將變小，故反應速率減小。

練方法技巧
5．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是()
A．催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率
B．增大反應體系的壓強，反應速率一定增大
C．該反應是放熱反應，降低溫度將縮短反應達到平衡的時間
D．在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，SO3(g)生成的平均速率為v＝c2－c1t2－t1
答案　D
解析　A項，催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率，A項錯誤；B項，在恒容的條件下，通入惰性氣體，壓強增大，但各物質(zhì)的濃度不變，反應速率不變，故B項錯誤；C項，降低溫度，反應速率也降低，反應達到平衡的時間會延長，故C項錯誤；根據(jù)反應速率的計算公式可知D項正確。
6．某探究小組利用丙酮的溴代反應(CH3COCH3＋Br2――→HClCH3COCH2Br＋HBr)來研究反應物濃度與反應速率的關系。反應速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下，獲得如下實驗數(shù)據(jù)：
實驗
序號初始濃度c/molL－1溴顏色消失所需時間t/s
CH3COCH3HClBr2
①0.800.200.0010290
②1.600.200.0010145
③0.800.400.0010145
④0.800.200.0020580
分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是()
A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大
B．實驗②和③的v(Br2)相等
C．增大c(HCl)，v(Br2)增大
D．增大c(Br2)，v(Br2)增大
答案　D
解析　A項，由實驗①和②對比可知增大c(CH3COCH3)，反應時間變短，v(Br2)增大；B項，實驗②和③反應時間相同，起始Br2濃度相同，則v(Br2)相等；C項，比較實驗①和③可知，增大c(HCl)時，反應時間縮短，v(Br2)增大；D項，比較實驗①和④可知，增大c(Br2)時，v(Br2)減小，故選D。
7．氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應生成Cl(－1價)和S(＋6價)的速率v(縱坐標)與反應時間t(橫坐標)的關系如圖所示，已知該反應速率隨著溶液中c(H＋)的增大而加快。

(1)反應開始時反應速率加快的原因是________________________________________；
(2)反應后期反應速率減慢的原因是__________________________________________。
答案　(1)2KClO3＋6NaHSO3===3Na2SO4＋2KCl＋3H2SO4，溶液中c(H＋)增大
(2)ClO－3和HSO－3濃度減小
解析　該反應的實質(zhì)為：ClO－3＋3HSO－3===Cl－＋3SO2－4＋3H＋
由題意知，反應隨溶液中c(H＋)的增大而加快，一開始c(H＋)很小，速率很小，但隨反應進行，c(H＋)增大，反應速率增大，但到一定程度后，c(ClO－3)、c(HSO－3)減小，此時反應物的濃度起主要作用，反應速率減小。
練綜合拓展
8．用如圖所示裝置進行如下實驗：

(1)在檢查裝置的氣密性后，向試管a中加入10mL6molL－1的稀HNO3和1g銅片，立即用帶有導管的橡皮塞塞緊試管口。請寫出在試管a中有可能發(fā)生的所有反應的化學方程式：________________________________________________________________________
__________________________________。
(2)在實驗過程中常常反應開始時速率緩慢，隨后逐漸加快，這是由于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，當反應進行一段時間后速率又逐漸減慢，原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲較快地制得NO，可采取的措施是________(填寫字母序號)。
A．加熱B．使用銅粉
C．稀釋HNO3D．增大硝酸的濃度
答案　(1)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O,2NO＋O2===2NO2
(2)開始時速率緩慢，后隨反應進行，反應放熱，溶液溫度升高是影響化學反應速率的主要因素，故反應速率加快　反應一段時間后HNO3的濃度降低是影響化學反應速率的主要因素，故反應速率又逐漸減小
(3)AB
解析　反應開始時溶液溫度較低，故反應速率較慢，該反應為放熱反應，隨著反應的進行，溶液的溫度逐漸升高，反應速率加快；反應一段時間后，HNO3因消耗而濃度減小，HNO3的濃度成為影響反應速率的主要因素，故反應速率又逐漸減慢。加熱和增加固體的接觸面積都能加快反應速率；稀釋HNO3，速率減??；Cu與濃HNO3反應得到的氣體是NO2。

高二化學教案：《化學反應限度》教學設計

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一、復習鞏固

反應條件對化學平衡的影響

（1）溫度的影響。

升高溫度，化學平衡向吸熱方向移動；

降低溫度，化學平衡向放熱方向移動。

（2）濃度的影響。

增大反應物濃度或減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動；

減小反應物濃度或增大生成物濃度，化學平衡向逆反應方向移動。

（3）壓強的影響。

增大壓強，化學平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動；

減小壓強，化學平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。

（4）催化劑。

加入催化劑，化學平衡不移動。

二、知識梳理

考點1：化學平衡常數(shù)

1.概念：對于一定條件下的可逆反應（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)。

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)。

注意：（1）對于有純固體或溶劑參加的反應，它們不列入平衡常數(shù)的表達式中。

（2）化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與反應物或生成物的濃度無關。

3.化學平衡常數(shù)的應用及意義：

平衡常數(shù)的大小化學反應可能進行的程度（即反應限度）；平衡常數(shù)的數(shù)值越大，說明平衡體系中生成物所占的比例越大，它正向反應進行的程度越大，即該反應進行得越完全，反應物轉(zhuǎn)化率越大；反之，反應轉(zhuǎn)化得越不完全，反應物轉(zhuǎn)化率就越小。

4.影響因素：只與溫度有關，而與濃度無關。

考點2：平衡轉(zhuǎn)化率

對于化學反應：mA＋nBpC＋qD，反應物A的平衡轉(zhuǎn)化率可表示為：

考點3：化學反應限度：

考點4：“三段式法”解答化學平衡計算題

1．步驟

（1）寫出有關化學平衡的反應方程式。

（2）確定各物質(zhì)的起始濃度、轉(zhuǎn)化濃度、平衡濃度。

（3）根據(jù)已知條件建立等式關系并做解答。

2．方法

如mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物質(zhì)的量濃度分別為a mol/L、b mol/L，達到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mx mol/L。

mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)

起始(mol/L) ab 0　0

變化(mol/L) mx nx px qx

平衡(mol/L) a－mx b－nx px qx

化學反應

平衡常數(shù)

溫度

973K

1173K

①Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)

K1

1.47

2.15

②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)

K2

2.38

1.67

③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

K3

？

？

（1）反應①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。

（2）寫出反應③的平衡常數(shù)K3的表達式_______________________________________。

（3）根據(jù)反應①②③可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3＝________(用K1、K2表示)。

（4）要使反應③在一定條件下建立的平衡向逆反應方向移動，可采取的措施有________(填寫字母序號)。

A．縮小反應容器的容積

B．擴大反應容器的容積

C．升高溫度

D．使用合適的催化劑

E．設法減小平衡體系中的CO濃度

（5）若反應③的逆反應速率與時間的關系如圖所示：