高中離子反應(yīng)教案

化學反應(yīng)的快慢和限度。

作為優(yōu)秀的教學工作者，在教學時能夠胸有成竹，高中教師要準備好教案，這是老師職責的一部分。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是由小編為大家整理的“化學反應(yīng)的快慢和限度”，希望對您的工作和生活有所幫助。

總課時數(shù)14科目高一化學使用時間
主備人使用人
課題名稱第二章第二節(jié)化學反應(yīng)的快慢和限度（1）

預習目標：
1.理解化學反應(yīng)速率的概念
2.知道濃度、溫度和催化劑等條件對化學反應(yīng)速率的影響
3.初步了解如何調(diào)控化學反應(yīng)的快慢及控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。
重點難點：化學反應(yīng)速率及影響因素
學習方法：探究實驗方案設(shè)計、分析歸納、交流研討
自主學習：
1.人們通常用___________________________來描述化學反應(yīng)的快慢。
2.化學反應(yīng)速率通常用________________________________________________________來表示。
3.物質(zhì)之間能否發(fā)生化學反應(yīng)以及可能發(fā)生的化學反應(yīng)的快慢是由_______________決定的，但是可以通過改變等條件來控制化學反應(yīng)速率。
合作探究：
1.化學反應(yīng)有快有慢，我們可以通過觀察反應(yīng)的一些現(xiàn)象來判斷反應(yīng)的快慢。在日常生活和化學實驗過程中，觀察化學反應(yīng)進行得快慢的方法都有哪些？請舉例說明。

2.分組實驗：
(1)在其它條件不變的情況下，溫度對化學反應(yīng)速率的影響
編號實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論
1鎂條與0.5mol/L鹽酸在室溫下反應(yīng)
2鎂條與0.5mol/L鹽酸在加熱條件下反應(yīng)

(2)在其他條件不變的情況下，濃度對化學反應(yīng)速率的影響
編號實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論
1鐵片與0.5mol/L鹽酸反應(yīng)
2相同鐵片與3mol/L鹽酸反應(yīng)
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(3)在其它條件不變的情況下，催化劑對化學反應(yīng)速率的影響
編號實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論
1取少量過氧化氫溶液放入試管
2向過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳粉末
(4)在其他條件不變的情況下，固體表面積對化學反應(yīng)速率的影響
編號實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論
1塊狀碳酸鈣與0.5mol/L鹽酸反應(yīng)
2粉末狀碳酸鈣與0.5mol/L鹽酸反應(yīng)

總結(jié)：影響一個化學反應(yīng)速率大小的外界因素有哪些？它們是如何影響的？

4.我們探究影響化學反應(yīng)速率的外界條件因素有什么意義？對我們的生產(chǎn)生活有什么指導意義？

習題鞏固：
1.化學反應(yīng)的快慢通常用“化學反應(yīng)速率”這一物理量描述，下列對其理解正確的是()
A.化學反應(yīng)速率指反應(yīng)物濃度的減少量
B.化學反應(yīng)速率指生成物濃度的增加量
C.化學反應(yīng)速率指反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量
D.化學反應(yīng)速率指單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量
2.決定化學反應(yīng)速率的內(nèi)在因素是()
A.反應(yīng)物的濃度B.反應(yīng)溫度
C.使用催化劑D.反應(yīng)物的性質(zhì)
3.當鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，下列措施不能使反應(yīng)速率增大的是()
A.不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸
B.加熱
C.增大稀硫酸的濃度
D.不用鐵片，改用鐵粉
4.下列四種X溶液均能與一定量的鹽酸反應(yīng)，則其中反應(yīng)最快的是()
A.10℃時，20mL3mol/L的X溶液
B.20℃時，30mL2mol/L的X溶液
C.20℃時，20mL4mol/L的X溶液
D.10℃時，10mL2mol/L的X溶液
5.100mL6mol/L硫酸與過量鋅粉反應(yīng)，在一定溫度下，為了減小反應(yīng)速率但又不影響產(chǎn)生氫氣的總量，則可向反應(yīng)物中加入適量的()
A.碳酸鈉B.水C.硫酸銨固體D.燒堿溶液
6.下圖為鎂和鹽酸反應(yīng)的時間—速率圖，請解釋反應(yīng)速率先快再快后慢的原因：______________________________________________________________________。
V（速率）

T（時間）
8.分析下列實例，根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，填寫下表。
實例影響速率的因素如何影響
夏天食物易變質(zhì)
硫在氧氣中比在空氣中
燃燒劇烈
粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)
比塊狀的碳酸鈣反應(yīng)快
氯酸鉀與二氧化錳混合
共熱可快速產(chǎn)生氧氣

課堂小結(jié)：

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化學反應(yīng)速率和限度

一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗，會提前做好準備，作為教師就需要提前準備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學生吸收，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。怎么才能讓教案寫的更加全面呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“化學反應(yīng)速率和限度”，相信能對大家有所幫助。

教案
課題：第二章第三節(jié)化學反應(yīng)速率和限度(一)授課班級
課時1.5
教

學

目

的知識
與
技能1、了解化學反應(yīng)的快慢
2、理解和掌握化學反應(yīng)速率的概念及表示方法
3、掌握影響化學反應(yīng)速率的條件
過程
與
方法通過學生動手實驗，培養(yǎng)學生觀察和描述現(xiàn)象的能力，并根據(jù)實驗現(xiàn)象探究、分析、推理和判斷的能力
情感
態(tài)度
價值觀1、1、通過實驗，激發(fā)學生的求知欲和學習興趣；
2、2、通過問題討論、培養(yǎng)學生善于思考，勤學好問，勇于探索的優(yōu)秀品質(zhì)。

重點化學反應(yīng)速率的概念；了解影響化學反應(yīng)速率的因素
難點影響化學反應(yīng)速率的因素
知
識
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計第二章第三節(jié)化學反應(yīng)的速率和限度
一、化學反應(yīng)的速率(reactionrate)
1、定義：單位時間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來表示
2、單位：mol/Lsmol/Lmin
3、表達式：v(A)==
△c(A)表示物質(zhì)A濃度的變化△t表示時間
4、有關(guān)化學速率的注意事項：
5、化學反應(yīng)速率的計算
(1)同一反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比
(2)對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來說，則有
二、影響化學反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)部因素：在相同外界條件下，參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應(yīng)速率的內(nèi)部因素。
2、外部因素
(1)濃度對化學反應(yīng)速率的影響
○1其他條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大化學反應(yīng)速率
○2理論解釋：濃度增大活化分子數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增大化學反應(yīng)速率加快
(2)壓強對化學反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論：對于有氣體參加的反應(yīng)，當其他條件不變時，壓強增大濃度增大
○2理論解釋：在其他條件不變時，壓強增大濃度增大活化分子數(shù)增大有效碰撞次數(shù)增大速率增大
(3)溫度對化學反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論：在其他條件不變的條件下，溫度越高化學反應(yīng)速率越快
○2解釋：濃度一定時，溫度越高，反應(yīng)物分子的能量就越高，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大有效碰撞次數(shù)增大反應(yīng)速率增大。
(4)催化劑(catalyst)對化學反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論：在其他條件不變的條件下，催化劑能夠改變化學反應(yīng)速率。
能加快化學反應(yīng)速率的叫正催化劑；能減慢化學反應(yīng)速率的叫負催化劑。
○2解釋：使用催化劑降低反應(yīng)物所需的能量更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分數(shù)成千成萬倍的增大化學反應(yīng)速率

教學過程
教學步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動
［導課］多媒體播放影片
［講］北京的故宮是世界著名的古建筑群，是祖國珍貴的文化遺產(chǎn)。在保和殿后，有一塊巨大的“云龍陛石”，上面雕有精美的蟠龍圖案。但是，近些年來浮雕已開始受損，一些細小的花紋已變得模糊不清。在太和殿周圍的玉石護欄的蟠龍柱以及吐水龍頭上的花紋也不同程度地受到腐蝕。據(jù)統(tǒng)計，世界上的古建筑在本世紀所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴重，有的已面目全非。這真是一場大的災(zāi)難。造成這場災(zāi)難的元兇是什么呢？它就是我們在前面介紹過的酸雨。為什么以前幾百年腐蝕很慢，而近十幾年腐蝕卻變快了呢？這就會涉及化學反應(yīng)的速率的問題。
［引入］通過前面的學習，同學們已經(jīng)認識了化學反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的實質(zhì)。在利用化學反應(yīng)制取所需物質(zhì)時，我們希望在較短時間生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，今天我們就從化學反應(yīng)的快慢和限度的角度來研究這個問題。我們先研究第一個問題：化學反應(yīng)的快慢。
［板書］第二章第三節(jié)化學反應(yīng)的速率和限度
［投影展示］快慢不同的化學變化圖片，如生成煙花的反應(yīng)、青銅大鐘的腐蝕、溶洞的形成、爆炸、塑料的降解、氫氧化鐵的制備等。
［思考與交流］在化學實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象，有的化學反應(yīng)進行得快，有的化學反應(yīng)進行得慢。你了解下列化學變化過程中進行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)系？
［問］初中物理學習了有關(guān)物理運動的知識，我們知道不同的物體的運動快慢是不同的，有的物體運動相當快，而有的物體運動相當慢。用什么物理量表示不同物體運動的快慢呢？這一物理量是如何定義的？常用的單位是什么呢？
運動速率：單位時間內(nèi)物體移動的距離，單位m/S
［問］那我們又應(yīng)該如何表示化學反應(yīng)的快慢呢？
［過］總的來說，不同的物質(zhì)在反應(yīng)時有快慢之分。在化學反應(yīng)中用化學反應(yīng)的速率來表現(xiàn)反應(yīng)的快慢。
［板書］一、化學反應(yīng)的速率(reactionrate)
1、定義：單位時間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來表示
2、單位：mol/Lsmol/Lmin
3、表達式：v(A)==
△c(A)表示物質(zhì)A濃度的變化△t表示時間
［點擊試題］例1在N2+3H22NH3反應(yīng)中，自開始至２秒，氨的濃度由０變?yōu)?.6mol/L，則以氨氣表示的化學反應(yīng)速率是多少？

［隨堂練習］在某一化學反應(yīng)中，反應(yīng)物B的濃度在5s內(nèi)從2.0mol/L變成0.5mol/L，在這5s內(nèi)B的化學反應(yīng)速率為____________

［講］同學們完成的都很好，但是在具體的運用和理解化學反應(yīng)速率時，還應(yīng)注意下面幾個問題
［板書］4、有關(guān)化學速率的注意事項：
［投影小結(jié)］
(1)化學反應(yīng)速率是平均速率，只有正值沒有負值，只有大小沒有方向。
(2)在一定溫度下，固體和純液體物質(zhì)，單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)。因此，它們的化學反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。
(3)對于同一化學反應(yīng)，在相同的反應(yīng)時間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但這些不同的數(shù)值表示的都是同一個反應(yīng)速率。因此，表示化學反應(yīng)的速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標準。
［過］下面讓我們具體來看一下化學反應(yīng)速率計算當中的幾個典型例題
［板書］5、化學反應(yīng)速率的計算
［點擊試題］例2、合成NH3的反應(yīng)為N2+3H22NH3?，F(xiàn)在某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2。反應(yīng)5分鐘后，容器中的N2的物質(zhì)的量減少為1mol。試求：(1)5分鐘后，容器中H2和NH3的物質(zhì)的量。(2)5分鐘內(nèi)三者的反應(yīng)速率各是多少？(3)三者速率是否相等
［講］有關(guān)化學反應(yīng)速率的計算，有著其特有的運算模式，即三段法。在與化學反應(yīng)方程式各對應(yīng)物質(zhì)下標明三個量：(1)初始狀態(tài)各物質(zhì)的量(濃度)(2)改變量(3)終止狀態(tài)各物質(zhì)的量(濃度)其中改變量與化學計量數(shù)成正比來解決。
［副板書］(1)N2+3H22NH3
反應(yīng)前2mol5mol
變化1mol3mol2mol
反應(yīng)后1mol2mol2mol
(2)v(N2)==0.1mol/Lmin
v(H2)==0.3mol/Lmin
v(NH3)==0.2mol/Lmin
v(N2):v(H2)：v(NH3)==1：3：2
［講］由第3問我們可以得出結(jié)論
［板書］(1)同一反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比
［講］我們可以利用這條規(guī)律，據(jù)系數(shù)比求其他物質(zhì)的速率，也可以據(jù)速率比求系數(shù)比
［隨堂練習］1、反應(yīng)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(yīng)的平均速率
A、ν(NH3)=0.0101mol.L-1.s-1
B、ν(O2)=0.0010mol.L-1.s-1
C、ν(NO)=0.0010mol.L-1.s-1
D、ν(H2O)=0.045mol.L-1.s-1
2、在一定條件下，mA+nB=pC的反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學反應(yīng)速率為v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),則該反應(yīng)的化學方程式為：____________________

［講］對于同一個反應(yīng)，我們可以用不同的數(shù)值來表示同一個反應(yīng)的速率，這就出現(xiàn)了比較化學反應(yīng)速率快慢的題型
［點擊試題］例3、在四個不同的容器中，在不同條件下進行反應(yīng)：N2+3H22NH3據(jù)下列在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是
A、ν（H2）＝0.1mol/(L.min)
B、ν（N2)=0.1mol/(L.min)
C、ν(NH3)=0.3mol/(L.min)
D、ν（H2)＝0.01mol/(L.s)
［講］比較同一化學反應(yīng)在不同情況下反應(yīng)速率的快慢，應(yīng)選用同種物質(zhì)作標準，然后利用化學反應(yīng)速率比等于化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。求出不同情況下，用標準物表示的化學反應(yīng)速率。除此之外，也可先求出不同物質(zhì)的表示的速率，用各物質(zhì)表示的速率除以化學方程式中各自的化學計量數(shù)，然后比較大小，其比值大者反應(yīng)速率大。這種方法叫做比較比值法。
［板書］(2)對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來說，則有
［隨堂練習］1、反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：
(1)ν(A)=0.3mol/(Ls)(2)ν(B)=0.6mol/(Ls)
(3)ν(C)=0.4mol/(Ls)(4)ν(D)=0.45mol/(Ls)則該反應(yīng)速率的快慢順序為:___________________

2、恒溫下，將1molN2和3molH2在體積為2L的容器中混合，發(fā)生如下反應(yīng)：N2+3H22NH3，2S后，測得NH3的體積分數(shù)為25%，則下列說法中不正確的是(A)
A、用N2濃度的減少表示平均反應(yīng)速率0.2mol/Ls
B、2S時用N2的轉(zhuǎn)化率為40%
C、2S時混合氣體中n(N2):n(H2):n(NH3)==3:9:4
D、2S時NH3的濃度為0.4mol/L

［投影］下列過程中，需要加快化學反應(yīng)速率的是（C）
A.鋼鐵腐蝕B.食物腐壞C.煉鋼D.塑料老化
［講］改變化學反應(yīng)速率在實踐中有很重要的意義，我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要，采取適當措施改變化學反應(yīng)速率。那么，如何能夠改變化學反應(yīng)速率呢？
［探究實驗］各取一根鎂條和一根鋁條分置于兩支加有2～3mL3mol/L硫酸溶液的試管中。觀察產(chǎn)生氣泡的快慢；
實驗現(xiàn)象：鎂條反應(yīng)速率比鋁快
實驗結(jié)論：活潑的反應(yīng)快
［板書］二、影響化學反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)部因素：在相同外界條件下，參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應(yīng)速率的內(nèi)部因素。
［過］化學反應(yīng)速率是化學反應(yīng)快慢的沒的化學反應(yīng)，具有不同的化學反應(yīng)速率，這是由于參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應(yīng)速率的重要因素，那么，化學反應(yīng)速率對于某一反應(yīng)來說是不是就是一成不變的呢？不是，因為其他因素如溫度、濃度、壓強對不同化學反應(yīng)產(chǎn)生影響時，會使同一反應(yīng)在不同條件下有不同的反應(yīng)速率。下面我們就來討論一下外界條件對化學反應(yīng)速率的影響。
［板書］2、外部因素
［問］我們所說的外界條件主要指哪些方面？
主要指濃度、溫度、壓強(主要對有氣體參加的反應(yīng))、催化劑、表面積(主要對有固體參加的反應(yīng))等。
［講］我們先來討論一下濃度對化學反應(yīng)速率的影響
［板書］(1)濃度對化學反應(yīng)速率的影響
［探究實驗］甲做大理石與1mol/L鹽酸的反應(yīng)；乙做大理石與0.1mol/L鹽酸的反應(yīng)，
實驗現(xiàn)象：甲的試管中有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈。而乙的試管中氣泡產(chǎn)生較慢。
結(jié)論：相同條件下，濃度大的反應(yīng)快。
［講］許多實驗表明，其他條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度可以增大化學反應(yīng)速率。
［板書］○1其他條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大化學反應(yīng)速率
［問］要想從本質(zhì)上理解化學反應(yīng)速率改變的原因，還得從反應(yīng)的過程和本質(zhì)說起，請大家回憶一下化學反應(yīng)的過程和本質(zhì)都是什么呢？
化學反應(yīng)的過程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合在生成物分子的過程，其本質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊的化學鍵的斷裂和新的化學鍵的形成的過程。
［講］反應(yīng)物分子中舊鍵的斷裂與生成物分子中新鍵的形成必須要靠反應(yīng)物分子的相互接觸，相互碰撞才可以完成。所以反應(yīng)物分子(或離子)的相互碰撞是發(fā)生化學反應(yīng)的先決條件，事實證明，反應(yīng)物分子(或離子)間單純的接觸或碰撞并不一定就發(fā)生化學反應(yīng)，也就是碰撞存在著的有效性，在所有碰撞中有效碰撞是很少的，我們把能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞，能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子
［講］應(yīng)該注意的是，發(fā)生有效碰撞的必須是活化分子。但活化分子間的碰撞卻不一定就是有效碰撞。因為有效碰撞不僅需要足夠的能量。還需要正確的取向，這和運動員投籃球是一個道理。如果投球無力，球挨不著籃框，投不中；如果投球不足，但方向不對，同樣也投不中；只有力足，方向正中才能投中。
［投影］動畫演示：有效碰撞
○1碰撞過輕○2碰撞取向不好○3活化分子的有效碰撞
［講］無論是運動員投籃球還是化學反應(yīng)都表明只有能量和取向都滿足時，才會發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時，對某一反應(yīng)來說，活化分子承反應(yīng)物中所占百分比是一定的，因此單位體積內(nèi)活化分子數(shù)與單位體積內(nèi)的反應(yīng)物的分子數(shù)成正比。也就是和反應(yīng)物的濃度成正比。當反應(yīng)物濃度增大時，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多，發(fā)生有效碰撞的次數(shù)就相應(yīng)增多，化學反應(yīng)速率也隨之加快了。
［板書］○2理論解釋：濃度增大活化分子數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增大化學反應(yīng)速率加快
［講］值得我們注意的是：(1)對于純液體或固體物質(zhì)，可認為其濃度為常數(shù)，它們的量的改變不會影響化學反應(yīng)速率。(2)對于可逆反應(yīng)，增大一種物質(zhì)的濃度，正逆反應(yīng)速率都增加。(3)固體反應(yīng)物顆粒的大小能影響化學反應(yīng)速率。固體顆粒越小，其表面積越大，與其他反應(yīng)物的接觸面積越大，有效碰撞資料將增加，所以能加快化學反應(yīng)速率。
［過］下面我們來討論壓強對化學反應(yīng)速率的影響
［問］壓強一詞跟什么有關(guān)？
［講］壓強對化學反應(yīng)速率的影響，指的是有氣體參加的化學反應(yīng)。當溫度一定時，壓強增大，體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，相當于濃度增大，故壓強增大可增大化學反應(yīng)速率。
［板書］(2)壓強對化學反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論：對于有氣體參加的反應(yīng)，當其他條件不變時，壓強增大濃度增大
○2理論解釋：在其他條件不變時，壓強增大濃度增大活化分子數(shù)增大有效碰撞次數(shù)增大速率增大
［講］值得注意的是，由于壓強的變化對固體、液體或溶液的體積影響很小，因而它們濃度改變的影響也很小，可以認為改變壓強對它們的反應(yīng)速率沒有影響，而對于可逆反應(yīng)，壓強增大，正、逆反應(yīng)速率都增大。而對于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況：
［投影小結(jié)］
I恒溫時，增加壓強體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快
II恒容時，充入氣體反應(yīng)物總壓增大濃度增大反應(yīng)速率加快
充入惰性氣體總壓增大，各物質(zhì)濃度不變，反應(yīng)速率不變
III恒壓時，充入惰性氣體體積增大各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減慢
［問］為什么夏天儀器容易變質(zhì)，而冰箱可保鮮？
溫度高，食品腐爛快，易變質(zhì)
［探究實驗］溫度對化學反應(yīng)速率的影響
反應(yīng)原理：2H2O2==2H2O+O2↑
操作方法：在三支相同的試管中分別加入2-3mL約5%的雙氧水，然后在每一去試管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上氣球(大小相同)。等三支試管上的氣球大小差不別相同時，同時置于三個分別盛有熱水、冷水、空燒杯中，觀察現(xiàn)象
［投影］
結(jié)論：在其他條件不變的條件下，溫度越高化學反應(yīng)速率越快。
［板書］(3)溫度對化學反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論：在其他條件不變的條件下，溫度越高化學反應(yīng)速率越快
○2解釋：濃度一定時，溫度越高，反應(yīng)物分子的能量就越高，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù)增大有效碰撞次數(shù)增大反應(yīng)速率增大。
［講］實驗測得，溫度每升高10℃，化學反應(yīng)速率通常增大到原來的2-4倍，同時，我們還應(yīng)了解到，此規(guī)律對于吸放熱反應(yīng)均適用。一般地說，溫度對化學反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強對化學反應(yīng)速率的影響要大，也更易于控制，是實驗室最常用的增大化學反應(yīng)速率的方法。但值得我們注意的是，對于可逆反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率都隨溫度的升高而增大。
［探究實驗］催化劑對化學反應(yīng)速率的影響
反應(yīng)原理：2H2O2==2H2O+O2↑
操作方法：在3支大小相同的試管中各裝入2-3mL約5%的H2O2溶液，再向其中2支試管中分別加入少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。觀察實驗現(xiàn)象
［投影］
［板書］(4)催化劑(catalyst)對化學反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論：在其他條件不變的條件下，催化劑能夠改變化學反應(yīng)速率。
能加快化學反應(yīng)速率的叫正催化劑；能減慢化學反應(yīng)速率的叫負催化劑。
［講］在實際應(yīng)用中，如不特別說明，凡是說催化劑都是指正催化劑。約80%-85%的化工生產(chǎn)過程要使用催化劑。使用催化劑的目的是加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。催化劑參加化學反應(yīng)，但反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)是不變的。催化劑具有高度的選擇性和專一性。我們常提到的酶就是一種非常好的催化劑
［板書］○2解釋：使用催化劑降低反應(yīng)物所需的能量更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分數(shù)成千成萬倍的增大化學反應(yīng)速率
［講］在使用催化劑時我們要防止催化劑中毒。催化劑中毒是指催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞的現(xiàn)象。另外，催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對溫度的要求不一樣。
［思考與交流］1.請預計大理石（CaCO3）分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎？
增大濃度反應(yīng)速率加快，減小濃度反應(yīng)速率減慢。
2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/L的鹽酸反應(yīng)誰快誰慢？為什么？
增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率（接觸充分）
3.實驗室進行化學反應(yīng)時，常常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進行反應(yīng)。為什么？
離子反應(yīng)速率快，瞬間完成。(粒子的接觸充分）
4.實驗室制取氫氣時，是用粗鋅好（有雜質(zhì)）還是用純鋅好，為什么？
形成原電池可以加快反應(yīng)速率
［講］除了濃度，壓強、溫度、催化劑等能改變化學反應(yīng)速率外，反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)、光、超聲波、磁場等也會對化學反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。
［投影小結(jié)］
影響化學反應(yīng)
速率的因素影響結(jié)果
內(nèi)
因性質(zhì)反應(yīng)物的化學性質(zhì)越活潑，化學反應(yīng)速率越快；反之則越慢
外因催化劑使用催化劑，化學反應(yīng)速率加快
溫度升高溫度，化學反應(yīng)速率加快；反之減慢
反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學反應(yīng)加快；反之減慢

氣態(tài)反應(yīng)物壓強增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強，化學反應(yīng)速率加快；反之減慢

固體反應(yīng)物表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學反應(yīng)速率加快；反之減慢
其他光波，電磁波，超聲波，溶劑等
［思考與交流］1、為什么要將食物存放在溫度較低的地方？
低溫下食物腐敗速率大大降低，不易變質(zhì)
2、實驗時，通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混勻后再進行反應(yīng)，原因是什么？
固體研細后其表面積極大地增加，大大增加了反應(yīng)物之間的接觸機會，可以提高反應(yīng)速率，有利于反應(yīng)的進行
3、實驗室常用約30%左右的硫酸溶液與鋅粒反應(yīng)制取氫氣，當反應(yīng)進行一段時間后，氣泡變得稀少了，如果添加一些適當濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中，氣泡又會重新增多起來，原因是什么？
增大反應(yīng)物的濃度，使反應(yīng)物之間的接觸機會增大，加快反應(yīng)速率。
教學回顧：

教案
課題：第二章第三節(jié)化學反應(yīng)速率和限度(二)授課班級
課時1.5
教

學

目

的知識
與
技能1、了解化學反應(yīng)平衡狀態(tài)的概念
2、知道達到化學反應(yīng)限度的特征
3、了解探究反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用，認識提高燃料的燃燒效率的重要性和方法
過程
與
方法通過實驗時觀察到的實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題并探究原因，從而了解化學反應(yīng)限度的概念；培養(yǎng)實驗觀察能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力及分析探究能力，體驗科學探究的過程和化學研究的基本方法，培養(yǎng)自主學習的能力
情感
態(tài)度
價值觀1、通過對實驗現(xiàn)象的觀察和原因控，培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學態(tài)度和質(zhì)疑精神
2、通過同組合作實驗和全班同學共同交流培養(yǎng)合作精神和與人溝通交流分享的精神
重點化學反應(yīng)的限度的概念；了解影響化學反應(yīng)限度的因素
難點化學反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征
知
識
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計三、化學反應(yīng)的限度
1、研究對象：可逆反應(yīng)
2、化學平衡的建立
化學平衡狀態(tài)：在一定條件下的可逆反應(yīng)，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)。
3、特征：(1)逆(2)動(3)定(4)變
(5)化學平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)
4、化學平衡的標志
以mA+nBxC+yD為例，
(1)v(B耗)==v(B生)
(2)v(C耗):v(D生)==x:y
(3)c(C)、C%、n(C)%保持不變
(4)若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，則壓強恒定，體系氣體平均分子量恒定
四、化學反應(yīng)條件的控制
1、提高燃料燃燒效率的措施：
（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。
（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能，提高熱能的利用率。
2、反應(yīng)條件的控制：
（1）關(guān)于人類需要或?qū)θ祟愑欣幕瘜W反—提高生產(chǎn)或工作效率，提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。
（2）關(guān)于有害或?qū)θ祟惒恍枰幕瘜W反應(yīng)—降低反應(yīng)速率或隔離會引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)。
（3）關(guān)于特定條件環(huán)境或特殊需要的化學反應(yīng)—要對化學反應(yīng)條件進行特殊的控制。
教學過程
教學步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動
［知識回顧］采用哪些方法可以增加Fe與鹽酸反應(yīng)的化學反應(yīng)速率？
［投影］科學史話-----煉鐵高爐尾氣之迷
［導入］我們已經(jīng)增加了高爐的高度，怎么排出的一氧化碳濃度沒有降低呢？你能幫助工程師解開這一謎底嗎？
［引言］化學反應(yīng)速率討論的是化學反應(yīng)快慢的問題，但是在化學研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學反應(yīng)進行的快慢是不夠的。因為我們既希望反應(yīng)物盡可能快地轉(zhuǎn)化為生成物，同時又希望反應(yīng)物濃度盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成。例如在合成NH3工業(yè)上，除了要考慮如何使N2和H2盡快地轉(zhuǎn)變成NH3外，還需要考慮怎樣才能使更多的N2和H2轉(zhuǎn)化為NH3。后者所說的就是化學反應(yīng)進行的程度問題
［板書］三、化學反應(yīng)的限度
［講］若對于一個能順利進行的、徹底的化學反應(yīng)來說，由于反應(yīng)物已全部轉(zhuǎn)化為生成物，如H＋和OH―的中和反應(yīng)主不存在什么進行程度的問題了，所以，化學平衡的研究對旬是可逆反應(yīng)。
［板書］1、研究對象：可逆反應(yīng)
［講］可逆反應(yīng)指的是在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)?？赡娣磻?yīng)不能進行到底，只能進行到一定程度后達到所謂的平衡狀態(tài)，平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量都大于零。對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，必須在密閉容器中進行。
［問］那么什么是化學反應(yīng)限度呢？
［投影］
［講］將SO2和O2按物質(zhì)的量之比2∶1的比例充入具有適宜反應(yīng)條件的容積固定的密閉容器中，SO2跟O2發(fā)生可逆反應(yīng)，試分析說明在一定的時間里SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量濃度以及正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是怎樣變化的。
［板書］2、化學平衡的建立
［講］化學平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學反應(yīng)所能達到或完成的最大程度，即該反應(yīng)進行的限度。
［投影］
［板書］化學平衡狀態(tài)：在一定條件下的可逆反應(yīng)，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)。
［講］化學平衡狀態(tài)是維持在一定條件下的，一量條件發(fā)生改變，平衡就遭到破壞，動態(tài)平衡也體現(xiàn)了辯證唯物主義觀點，既運動是相對的，而靜止也是相對的。對于一個給定的可逆反應(yīng)，若起始條件相同，則平衡狀態(tài)也相同，不相同的起始條件，平衡狀態(tài)也不同。
［隨堂練習］1、一定溫度下，反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達到平衡的標志是()
A、單位時間內(nèi)生成nmolH2同時生成nmolHI。
B、單位時間內(nèi)生成2nmolHI同時生成nmolI2。
C、單位時間內(nèi)生成nmolH2同時生成nmolI2
D、1mol的H-H鍵斷裂的同時，有1mol的I-I鍵斷裂。
［板書］3、特征：(1)逆
［講］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)進程中反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物。
［板書］(2)動
［講］達到平衡時正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，但不為零，即化學平衡是動態(tài)平衡，正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在持續(xù)進行。在這里，用同一種物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時，該物質(zhì)的消耗的速率與生成的速率相等。即單位時間內(nèi)消耗與生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。用不同物質(zhì)來表示，反應(yīng)速率不一定相等，某一反應(yīng)物的速率與某一生成物速率之比等于反應(yīng)方程式中的化學計量數(shù)之比。
［板書］(3)定
［講］在平衡混后物中，各組成成分的濃度保持一定，不再隨時間變化而變化。注意：濃度不變不等于濃度相等。
［隨堂練習］２、在一定溫度下，2NO2（g)N2O4(g)(無色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（）
A.、N2O4不再分解B.、v(N2O4):v(NO2)=1:2
C、體系的顏色不再改變D、NO2的濃度與N2O4的濃度之比2：1
［板書］(4)變
［講］改變影響化學平衡的條件，平衡就被破壞，正、逆反應(yīng)速率不再相等，平衡發(fā)生移動，直至建立新的平衡。
［板書］(5)化學平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)
［講］同一可逆反應(yīng)，只要條件相同，并按反應(yīng)方程式的化學計量數(shù)的相應(yīng)量配料，使容器總質(zhì)量保持不變，則無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或正、逆反應(yīng)同時開始，最終都能達到同一平衡狀態(tài)。
［隨堂練習］３、可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是：
A、反應(yīng)停止了B、正、逆反應(yīng)的速率都為零
C、正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行D、正、逆反應(yīng)速率相等
４、一定條件下，可逆反應(yīng)達到平衡時：
A、單位時間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
B、反應(yīng)物濃度等于生成物濃度
C、反應(yīng)物與生成物濃度保持不變
D、混和體系中各組成成份和含量保持不變
［投影小結(jié)］注意：
1、任何化學反應(yīng)的進程都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同罷了。
2、在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物不能按化學計量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為生成物,因此,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100％。
3、有些反應(yīng)的可逆性很小，如Ag++Cl-=AgCl↓一般可視為不可逆反應(yīng)。
4、化學反應(yīng)的限度可以通過改變條件而改變。
［板書］4、化學平衡的標志
以mA+nBxC+yD為例，
(5)v(B耗)==v(B生)
(6)v(C耗):v(D生)==x:y
(7)c(C)、C%、n(C)%保持不變
(8)若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，則壓強恒定，體系氣體平均分子量恒定
［隨堂練習］判斷下列是否達到平衡
1、各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定@
2、各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定@
3、各氣體的體積或體積分數(shù)一定@
4、總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定*
5、單位時間內(nèi)消耗了mmolA的同時生成了nmolA@
6、單位時間內(nèi)消耗了nmolB的同時生成了xmolC*
7、m+n≠x+y時，總壓力一定，平均分子量一定@
8、m+n==x+y時，總壓力一定平均分子量一定*
［講］請同學們根據(jù)這節(jié)課我們學習的知識，來解決一下高爐尾氣之迷。
任何化學反應(yīng)都有一定的限度，不能按化學反應(yīng)方程式的計量關(guān)系完全反應(yīng)。對可逆反應(yīng)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2而言，增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時間，并沒有改變化學平衡建立時的條件，即沒有改變化學反應(yīng)的原理。所以化學平衡建立后，較矮高爐和高大高爐里CO的濃度是相同的，建造更高的高爐，不會減少高爐氣中CO的濃度。
［過］在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進有利的反應(yīng)，抑制有害的反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制。
［板書］四、化學反應(yīng)條件的控制
［投影］錄像：建筑物定向爆炸
［講］定向爆炸是通過減少單位體積炸藥用量，及增大反應(yīng)接觸面積達到控制反應(yīng)的目的。一般情況下，可通過控制溫度、使用催化劑、改變反應(yīng)物濃度、增大或減小反應(yīng)物接觸面積等方法控制反應(yīng)條件。
［問］請仔細閱讀教材，然后思考下列問題
1、如何提高燃料的燃燒效率？燃料充分燃燒的條件是什么？
2、如何控制化學反應(yīng)條件？
請結(jié)合生活實際，談?wù)効刂苹瘜W反應(yīng)的條件有何意義？
［板書］1、提高燃料燃燒效率的措施：
（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。
（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能，提高熱能的利用率。
［講］關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充充分接觸（把固體粉碎，液化或氣化），且空氣要適當過量。（燃料充分燃燒的條件，區(qū)別燃燒的條件）
［板書］2、反應(yīng)條件的控制：
（1）關(guān)于人類需要或?qū)θ祟愑欣幕瘜W反—提高生產(chǎn)或工作效率，提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。
（2）關(guān)于有害或?qū)θ祟惒恍枰幕瘜W反應(yīng)—降低反應(yīng)速率或隔離會引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)。
（3）關(guān)于特定條件環(huán)境或特殊需要的化學反應(yīng)—要對化學反應(yīng)條件進行特殊的控制。
［思考與交流］下面以“提高煤的燃燒效率”為例，分析研究化學反應(yīng)條件的選擇。
1、煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關(guān)系？與煤的充分燃燒有何關(guān)系？
煤被研得越細，粉末越小，與空氣中O2得接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。
2、空氣用量對煤的充分燃燒及熱能利用有什么影響？原因是什么？
空氣充足，煤燃燒生成CO2越充分，放熱越多；若空氣不足，則煤燃燒部分生成CO，CO排到空氣中造成污染，且生成CO時，放出得熱量大大減少。
3、應(yīng)選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？
應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，因此利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的繼續(xù)進行，選用保溫隔熱材料的目的，正是為了防止熱量散失。
4、如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？
可將燃燒后的廢氣通過交換裝置，供其他方面使用。
5、燃料不充分燃燒有何危害？
（1）產(chǎn)生熱量少，浪費資源；
（2）產(chǎn)生污染物，危害人體健康。
6、燃料充分燃燒的條件是什么？
燃料燃燒必須與空氣接觸，且要達到燃料的著火點，燃料充分燃燒要考慮兩點：一是燃燒時要有足夠多的空氣，二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。
［隨堂練習］
(1)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。請解釋其中的原因。
門一打開，可燃物與空氣的接觸面增大，迅速燃燒，可引發(fā)爆炸
(2)在實驗室里，硝酸、硝酸銀等藥品均必須用棕色試劑瓶保存，并應(yīng)該存放在陰涼干燥處。為什么?
因HNO3、AgNO3見光、受熱均易分解，所以必須用棕色試劑瓶保存，并存放在陰涼處
(3)實驗室中用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳時，選擇的試劑為塊狀碳酸鈣固體而不是碳酸鈣粉末，為什么?
因為粉狀CaC03與鹽酸反應(yīng)速率太快，而難以控制生成的CO2的流速與流量
教學回顧：

化學反應(yīng)的方向和限度

教學時間第八周4月11日本模塊第20、21課時
教學
課題專題專題1化學反應(yīng)速率
單元第二單元化學反應(yīng)的方向和限度
節(jié)題第三課時化學平衡常數(shù)1、2
教學目標知識與技能理解化學平衡常數(shù)的含義，能用化學平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。。
過程與方法能描述化學平衡常數(shù)的意義，培養(yǎng)歸納思維能力
情感態(tài)度
與價值觀體會化學平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的，樹立辯證唯物主義觀點。
教學重點化學平衡計算
教學難點計算。
教學方法討論法、探究法
教學過程

教師主導活動學生主體活動
（基面知識）
二、化學平衡常數(shù)
對于可逆反應(yīng)aA（g）＋bB（g）cC（g）＋dD（g）平衡常數(shù)表達式，它的大小能說明，K值越大，表示。平衡常數(shù)受的影響較大，使用時要注明。因為和的濃度可視為定值，所以在平衡常數(shù)的表達式中不計算。
（小結(jié)）對反應(yīng)mA+nBpC+qD
一、化學平衡常數(shù)
1、表達式：平衡常數(shù)K=
2、影響因素及注意：K受溫度影響
3、意義：越大，反應(yīng)進行的越完全
4、作用：（1）進行定量計算
（2）判斷化學平衡移動方向
Q（濃度積）K（平衡常數(shù)）化學平衡向逆反應(yīng)方向移動
Q（濃度積）==K（平衡常數(shù)）化學平衡不動
Q（濃度積）K（平衡常數(shù)）化學平衡向正反應(yīng)方向移動
（講解）
通過自學完成

數(shù)據(jù)分析：書P44表2－6

生成物平衡時濃度方次的乘積與反應(yīng)物濃度方次乘積之比
放熱反應(yīng)—升高溫度—平衡常數(shù)減小）
吸熱反應(yīng)—升高溫度—平衡常數(shù)增大）
反應(yīng)中有固體和純液體化，
教
學
過
程教師主導活動學生主體活動
因此其濃度不計算在表達式中。
如：CaCO3（s）CaO（s）+CO2（g）
CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（l）
K=
5．稀溶液中反應(yīng)物有水參加，水的濃度也不計算在內(nèi)。
如：Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H＋
K=
6．對同一個化學反應(yīng)，不同的化學方程式對應(yīng)不同如：
N2O4（g）2NO2（g）K=
N2O4（g）NO2（g）K=
7．對于氣體反應(yīng)，可以用平衡時物質(zhì)的量濃度表示，也可以用平衡時氣體的分壓表示。
N2O4（g）2NO2（g）K=
二、化學平衡常數(shù)有關(guān)計算
1、模式（初—轉(zhuǎn)—平）注意：單位
2、步驟：
[例題1]1．在某溫度下，可逆反應(yīng)mA+nBpC+
qD的平衡常數(shù)為K，下列說法正確
的是（）
A．K越大，達到平衡時，反應(yīng)進行的程度越大。
B．K越小，達到平衡時，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。
C．K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變。
D．K隨溫度的改變而改變。
E．K越大，反應(yīng)的速率越大。
K=c(CO2)

邊討論，邊理解

因化學計量數(shù)變而變
對應(yīng)方次

理解思維方法

教
學
過
程教師主導活動學生主體活動
2．現(xiàn)由可逆反應(yīng)CO(氣)+H2O(氣)CO2(氣)+H2(氣)－△H，在850℃時，K＝1。
①若溫度升高至950℃，反應(yīng)達到平衡時，K____1（、、＝）
解析：K值越大表示反應(yīng)越易向正反應(yīng)方向進行，升溫反應(yīng)逆反應(yīng)方向移動即不易向正反應(yīng)方向進行。
②850℃時在固定容積的密閉容器中放入混合物，起始濃度c(CO)=0.01mol/L，c(H2O)(氣)=0.03mol/L，c(CO2)=0.01mol/L，c(H2)=0.05mol/L。則反應(yīng)開始時，H2O(氣)的消耗速率比生成速率___小____（大、小、不確定）

解析：反應(yīng)常數(shù)K′＝＝1，即反應(yīng)要向K＝1的方向進行只能使分子減小、分母增大即向逆反應(yīng)進行。

溫度不變即K不變CO(氣)+H2O(氣)=CO2(氣)+H2(氣)
起始濃度0.010.10.010.05
變化濃度xxxx
平衡濃度(0.01－x)(0.1－x)(0.01＋x)(0.05＋x)
K=1=＝得α(CO)
④保持容器溫度、體積不變，若在容器中充入適量的H2，則重新達到平衡時，CO的反應(yīng)速率比充H2之前___增大___（大、小、不確定）理由是什么？

[解析]：增大任一反應(yīng)物或生成物的濃度，化學反應(yīng)速率都增大。

3．在一定條件下，氨氣和氮氧化物（NOn）能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。將一定量的氨氣和氮氧化物充入一真空的恒容密閉容器中，保持溫度不變，使反應(yīng)達到平衡。
①配平化學方程式NH3(氣)＋NOn(氣)N2(氣)＋H2O(氣)
解析：4nNH3(氣)＋6NOn(氣)(2n+3)N2(氣)＋6nH2O(氣)
②分析氨氣的反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖所示，已知：m＝0.22mol/(Lmin)，p＝250。反應(yīng)中氨氣的瞬時速率與氨氣的存留濃度的關(guān)系為v∶c(NH3)=1∶6(數(shù)據(jù))。在下表①～⑤中填入v和c(NH3)。

tminv(NH3)mol/(Lmin)c(NH3)mol/L
00.22①
5②③
平衡時④⑤
[解析]：由圖可知，該反應(yīng)在t＝9min時達到平衡。另外由
速率－時間關(guān)系v－m=－知v=m－；又氨氣的瞬時速率與氨氣的存留濃度的關(guān)系為v∶c(NH3)=1∶6。聯(lián)立求解。
tminv(NH3)mol/(Lmin)c(NH3)mol/L
00.221.32
50.171.02
平衡時0.0580.34

③若起始時混合氣體總濃度為2.5mol/L，在恒溫恒容條件下達到平衡時，測得壓強是反應(yīng)前的1.28倍，則NOn中的n是多少？
解析：由②可知：t＝0，c(NH3)=1.32mol/L；達到平衡時，t＝9min，c(NH3)=0.34mol/L。若取定容器體積為1L，則參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量是0.98mol。
又根據(jù)反應(yīng)4nNH3(氣)＋6NOn(氣)＝(2n+3)N2(氣)＋6nH2O(氣)△n＝4n－3，知每有4nmolNH3參加反應(yīng)，混合氣體的物質(zhì)的量就減少（4n－3）mol，
因此，得4n∶(4n－3)＝0.98mol∶(0.28×2.5mol)n＝2.625
（△n也可由定義求出n2=3.2mol△n＝3.2mol－2.5mol＝0.7mol）
[小結(jié)]注意初-轉(zhuǎn)—平計算模式。
[作業(yè)]P411、2
板書計劃一、化學平衡常數(shù)
1表達式：生成物平衡時濃度方次的乘積與反應(yīng)物濃度方次乘積之比
2影響因素及注意：K受溫度影響
3意義：越大，反應(yīng)進行的越完全
4作用：（1）進行定量計算
（2）判斷化學平衡移動方向
Q（濃度積）K（平衡常數(shù)）化學平衡向逆反應(yīng)方向移動
Q（濃度積）==K（平衡常數(shù)）化學平衡不動
Q（濃度積）K（平衡常數(shù)）化學平衡向正反應(yīng)方向移動
二、化學平衡常數(shù)有關(guān)計算
1、模式（初—轉(zhuǎn)—平）注意：單位
反饋計算模式掌握很好。

[直擊高考]
1．（08南通二檢）汽車內(nèi)燃機工作時產(chǎn)生的高溫會引起N2和O2的反應(yīng)：N2(g)+O2(g)2NO(g)，是導致汽車尾氣中含有NO的原因之一。某同學為控制污染，對該反應(yīng)進行研究。
⑴右圖表示在T1、T2兩種不同溫度下，一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分數(shù)隨時間變化的圖像，根據(jù)圖像判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)為▲(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
⑵2000℃時，向容積為2L的密閉容器中充入10molN2與5molO2，達到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol，則2000℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=▲。該溫度下，若開始時向上述容器中充入N2與O2均為1mol，則達到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為▲。
⑶為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染，給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有含Pd等過渡元素的催化劑，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機理如下圖所示。
寫出上述變化中的總化學反應(yīng)方程式：▲。

2、（08蘇錫卷8分）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℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
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．υ正（H2）＝υ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℃。

1、⑴吸熱⑵(0.11)14.3%⑶2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2

2、（每空各2分，共8分）（1）；（2）吸熱；（3）B、C；（4）830
2、（8分）在某一容積為2L的密閉容器內(nèi)，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)：
H2(g)+I2(g)2HI(g)H0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v(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濃度的變化正確的是（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。
（答案）（1）K=c2(HI)c(H2)c(I2)（1分）
（2）0.167mol/Lmin(2分)
（3）①減小、c②f（各1分）
（4）見右圖(2分)

3、（07海南高考6分）PCl5的熱分解反應(yīng)如下：PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）
（1）寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式；
（2）已知某溫度下，在容積為10.0L的密閉容器中充入2.00molPCl5，達到平衡后，測得容器內(nèi)PCl3的濃度為0.150mol/L。計算該溫度下的平衡常數(shù)。
4．將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)達到平衡：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)測得平衡時混合物總的物質(zhì)的量為5mol，求：
（1）平衡時各物質(zhì)的濃度；（2）該溫度下的平衡常數(shù)；（2）平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率

.（1）平衡時各物質(zhì)的濃度為：C(SO2)=0.5mol/L（1分）C(O2)=0.25mol/L（1分）
C(SO3)=0.5mol/L（1分）（2）K=0.25(2分)
（3）平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為:(2/4)×100%=50%(2分)

化學反應(yīng)的速率和限度教案

一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性，作為教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點，讓教師能夠快速的解決各種教學問題。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？經(jīng)過搜索和整理，小編為大家呈現(xiàn)“化學反應(yīng)的速率和限度教案”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

第三節(jié)　化學反應(yīng)的速率和限度
重難點一有關(guān)化學反應(yīng)速率的注意事項
1．化學反應(yīng)速率實際上指的是某物質(zhì)在某一段時間內(nèi)化學反應(yīng)的平均速率，而不是某一時刻的即時速率。
2．對于有純液體或固體參與的化學反應(yīng)一般不用純液體或固體來表示化學反應(yīng)速率。
3．由于壓強的變化對固體和液體的體積影響很小，故改變壓強對它們的濃度影響很小，所以改變壓強對無氣體參與的反應(yīng)的化學反應(yīng)速率無影響。
4．對于同一化學反應(yīng)，在相同的反應(yīng)時間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來表示其反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但這些不同的數(shù)值表示的都是同一個反應(yīng)的速率。因此，表示化學反應(yīng)的速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作標準。
5．同一化學反應(yīng)，用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，這是有關(guān)化學反應(yīng)速率的計算或換算的依據(jù)。
重難點二影響化學反應(yīng)的因素及影響結(jié)果
1．內(nèi)因
反應(yīng)物自身的性質(zhì)。如燃燒、爆炸、中和等反應(yīng)都是很快就能完成，而金屬的銹蝕、溶巖的形成、煤和石油的形成等都是比較緩慢的，這些都是由反應(yīng)物自身的性質(zhì)決定的。
2．外因
(1)溫度：溫度越高，化學反應(yīng)速率越大；溫度越低，化學反應(yīng)速率越小。
(2)濃度：一般來說，其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大化學反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減小化學反應(yīng)速率。
(3)壓強：對于有氣體參加的反應(yīng)來說，增大壓強，可以使單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大，實際上相當于增大了氣體反應(yīng)物的濃度，所以，增大壓強，化學反應(yīng)速率增大。
(4)催化劑：催化劑可以改變化學反應(yīng)速率，常見的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率。
(5)增大固體反應(yīng)物的表面積，增大了反應(yīng)物的接觸面積，能加快化學反應(yīng)速率。
特別提醒　(1)增加固體或純液體的量，不能改變化學反應(yīng)速率。
(2)壓強的改變引起氣體濃度的改變時，才能改變化學反應(yīng)速率。
重難點三化學平衡的特征和平衡狀態(tài)的判斷方法
1．化學平衡的特征
(1)“等”
化學平衡的實質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率相等，即同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。
注意：不同物質(zhì)的反應(yīng)速率不一定相等。
(2)“動”
化學反應(yīng)達到平衡狀態(tài)從表面看好像反應(yīng)停止了，但從本質(zhì)上、微觀上看反應(yīng)并未停止，只不過是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，即v(正)＝v(逆)0，所以化學平衡是一種動態(tài)平衡。
(3)“定”
一定條件下，在反應(yīng)達平衡狀態(tài)的混合物中，各組分的濃度及質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)保持一定(但不一定相等)，不再隨時間變化而變化。
(4)“變”
化學平衡是在一定條件下暫時的平衡，若外界條件發(fā)生改變，則化學平衡狀態(tài)可能隨之發(fā)生改變，即可能發(fā)生化學平衡移動。
2．化學平衡狀態(tài)的判斷
(1)v(正)＝v(逆)。
(2)體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)保持不變。
(3)全是氣體參加的前后化學計量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，壓強保持不變。
(4)全是氣體參加的前后化學計量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，平均相對分子質(zhì)量保持不變。
(5)對于有顏色的氣體參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨時間發(fā)生變化。
(6)對同一物質(zhì)而言，斷裂化學鍵的物質(zhì)的量與形成化學鍵的物質(zhì)的量相等。
特別提醒　化學平衡的實質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達到化學平衡狀態(tài)時，要根據(jù)化學反應(yīng)速率之比等于化學計量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化
為同種物質(zhì)的速率進行比較。
題型1化學反應(yīng)速率的計算與比較
例1　反應(yīng)：3A(g)＋B(g)===2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為：
①v(A)＝0.6mol/(Lmin)；
②v(B)＝0.45mol/(Lmin)；
③v(C)＝0.015mol/(Lmin)；
④v(D)＝0.45mol/(Lmin)。
則此反應(yīng)在不同條件下進行最快的是()　
A．②③B．①③C．②④D．②
解析　化學反應(yīng)速率之比等于化學反應(yīng)方程式中的化學計量數(shù)之比
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學反應(yīng)速率分別為：
①v(A)＝0.6mol/(Lmin)；
②v(A)＝3v(B)＝1.35mol/(Lmin)；
③v(A)＝32v(C)＝0.0225mol/(Lmin)；
④v(A)＝32v(D)＝0.675mol/(Lmin)。
則該反應(yīng)在不同的條件下進行最快的是②。
答案　D
同一化學反應(yīng)在同一段時間內(nèi)的反應(yīng)速率如果用不同物質(zhì)來表示，其數(shù)值之間的關(guān)系符合化學方程式中的化學計量數(shù)之比。在比較化學反應(yīng)速率大小時應(yīng)換算成用同一種物質(zhì)來表示，然后進行比較。也可以比較化學反應(yīng)速率與化學計量數(shù)的比值。例如：對于反應(yīng)aA+?bBcC+dD,若,則用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的快。應(yīng)當把“化學反應(yīng)速率”與物理概念中的“運動速率”區(qū)別開，化學反應(yīng)速率數(shù)值大，不一定代表反應(yīng)速率快。

題型2影響化學反應(yīng)速率的因素
例2　
等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng)，測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得下圖，則曲線a、b、c、d所對應(yīng)的實驗組別可能是()

　
組別c(HCl)(mol/L溫度(℃)狀態(tài)
12.025塊狀
22.530塊狀
32.550塊狀
42.550粉末狀
A.4－3－2－1B．1－2－3－4C．3－4－2－1D．1－2－4－3
解析　其他條件一定時，反應(yīng)物的濃度越大，化學反應(yīng)速率越快；溫度的升高和固體表面積的增大，即由塊狀變成粉末狀，都能顯著增大反應(yīng)速率。實驗1中酸濃度最小，溫度最低，故反應(yīng)速率最??；實驗2比實驗3的溫度低，而其他條件相同，故反應(yīng)速率前者小于后者；實驗4的溫度最高，固體接觸面積最大，故反應(yīng)速率最快。
答案　A
題型3化學平衡狀態(tài)的判斷
例3　一定溫度下，反應(yīng)A2(g)＋B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是()
A．單位時間內(nèi)生成nmolA2的同時生成nmolAB
B．容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化
C．單位時間內(nèi)生成2nmolAB的同時生成nmolB2
D．單位時間內(nèi)生成nmolA2的同時生成nmolB2
解析　A項中生成A2是逆反應(yīng)，生成AB是正反應(yīng)，顯然v正v逆，沒有達到平衡；B項中壓強不隨時間的變化而變化，不能說明反應(yīng)混合物中A2、B2和AB的濃度是否保持一定，v正是否等于v逆，該反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件一定時，反應(yīng)從開始至反應(yīng)達到平衡壓強就一直保持不變，故壓強不變不能說明反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)；C項表明v正＝v逆，反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)；D項只說明了逆反應(yīng)速率，沒有說明正反應(yīng)速率，且不管平衡是否建立，只要反應(yīng)在進行，生成A2和B2的物質(zhì)的量之比始終為1∶1。
答案　C
在一定條件下，判斷一個反應(yīng)是否達到平衡，主要看正、逆反應(yīng)速率是否相等，體系中
各組分的濃度（或百分含量）是否保持不變。

在化學實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的化學反應(yīng)進行得快，有的化學反應(yīng)……
提示　日常生活中的化學反應(yīng)有快有慢。炸藥爆炸反應(yīng)極快，瞬間完成。牛奶變質(zhì)較快，通常1～2天出現(xiàn)異味。金屬的銹蝕有快有慢。溶洞的形成極慢。人們在不同的情況下對化學反應(yīng)的快慢有不同的預期，有時人們需要反應(yīng)在瞬間完成，如炸藥的爆炸；有時人們需要反應(yīng)越慢越好，如鋼鐵的銹蝕。
在2支大小相同的試管中，裝入2～3mL約5%的H2O2溶液，分別滴入1～2滴1mol/LFeCl3溶液……
提示　
現(xiàn)象結(jié)論
溫度越高，H2O2的分解速率越快；溫度越低，H2O2的分解速率越慢
熱水中單位時間內(nèi)，生成氣泡最多
能使帶火星的木條復燃
常溫單位時間內(nèi)，生成氣泡較多
冷水中單位時間內(nèi)，生成氣泡較少
在3支大小相同的試管中各裝入2～3mL約5%的H2O2溶液，再向其中2支試管中……
提示　
現(xiàn)象結(jié)論
MnO2和FeCl3能加快H2O2的分解反應(yīng)速率
加入MnO2單位時間內(nèi)，生成較多氣泡
加入FeCl3單位時間內(nèi)，生成較多氣泡
不加其他試劑單位時間內(nèi)，生成較少氣泡
1．為什么要將食物存放在溫度低的地方(如電冰箱)?
提示　溫度越低，食物變質(zhì)腐敗的速率越慢。這也是溫度對化學反應(yīng)速率的影響在生活中的應(yīng)用。
2．實驗時，通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細，并混勻后再進行反應(yīng)。原因是什么？
提示　固體藥品研得越細，其表面積越大，混勻后反應(yīng)物之間接觸的面積也越大，反應(yīng)也迅速、充分。
3．人們常把固體試劑溶于水配成溶液后再進行化學實驗，原因是什么？
提示　固體物質(zhì)溶于水后，發(fā)生了電解質(zhì)的電離，離子在溶液里受水分子作用而運動，增大了離子之間接觸反應(yīng)的機會，從而提高了化學反應(yīng)速率。
4．實驗室常用30%左右的硫酸溶液(約3.7mol/L)與鋅粒反應(yīng)制取氫氣，當反應(yīng)進行一段時間后，氣泡變得稀少了(鋅粒還有剩余)，如果添加一些適當濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中，氣泡又會重新增多起來。原因是什么？
提示　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，c(H＋)的大小影響著該反應(yīng)的反應(yīng)速率，氣泡變少了，是因為c(H＋)減小了，反應(yīng)速率減小，如果添加適當濃度的硫酸溶液時，由于溶液中c(H＋)又迅速增大，因而反應(yīng)速率加快，產(chǎn)生氣泡的速率又加快了。
水的生成(H2＋O2)與電解，二次電池的放電與充電，CO2和H2O在植物體中……
提示　不屬于可逆反應(yīng)。判斷某一反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)，應(yīng)把握兩個“相同”，即“相同條件”和“同時發(fā)生”。上述三組反應(yīng)均不是在相同條件下同時發(fā)生的，故不能稱之為可逆反應(yīng)。
(1)你看到過建筑物的定向爆破嗎？觀察下圖，你從中得到什么啟示？
提示　控制反應(yīng)條件，可使化學反應(yīng)按人們預期的速率和方向進行。
(2)回憶你在實驗室進行過和觀察過的實驗……
提示　我們可以通過調(diào)整反應(yīng)物的量、濃度、溫度、固體反應(yīng)的接觸面積和催化劑來調(diào)整化學反應(yīng)速率，達到人們的預期效果。
請分析下列措施的目的：
1．大多數(shù)化學實驗要用酒精燈等進行加熱。
提示　升高反應(yīng)體系的溫度，加快化學反應(yīng)速率。
2．一些橡膠或塑料制品中要添加抑制劑(負催化劑，能減緩反應(yīng)速率)。
提示　減小相關(guān)物質(zhì)變質(zhì)的速率，延長使用時間。
3．使一些金屬制品的表面形成保護層。
提示　減小金屬被腐蝕的速率，延長使用時間。
4．森林滅火時，有時要制造隔離帶。
提示　避免樹木與火焰接觸而損毀。
5．在袋裝食品，瓶裝藥品中放入硅膠袋。
提示　吸收空氣中的水蒸氣，防止在水蒸氣存在時物質(zhì)變質(zhì)。
1.
影響反應(yīng)
速率的條件如何影響實例
溫度升高溫度可以增大化學反應(yīng)速率在夏季食品更易變質(zhì)
濃度反應(yīng)物的濃度增大可以增大化學反應(yīng)速率與表面積相同的鋅粒反應(yīng)，濃鹽酸比稀鹽酸產(chǎn)生氣體快
固體的表面積固體反應(yīng)物的表面積越大，化學反應(yīng)速率越大小塊煤比大塊煤燃燒得快
催化劑催化劑能夠增大化學反應(yīng)速率二氧化錳能大大加快過氧化氫的分解速率
2.D　[催化劑能加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率，A項說法正確；該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，SO2不可能100%地轉(zhuǎn)化為SO3，B項說法正確；增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，C項說法正確；達到平衡時，反應(yīng)物與生成物的濃度不一定相等，D項說法不正確。]
3．BD　[電解水需消耗大量的電能，成本高，A項錯誤；天然氣、石油、煤等化石燃料在地球上的蘊藏量是有限的，C項錯誤。]
4．面粉屬于表面積非常大的有機物，與空氣的接觸面積大，所以，非常容易劇烈燃燒而發(fā)生爆炸。
5．(1)升高溫度或使用催化劑都可以促進KClO3的分解。
(2)2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑
6．略。
7．略。
　
1．下列說法正確的是()
A．Na與水反應(yīng)時增大水的用量可加快反應(yīng)速率
B．Fe與硫酸反應(yīng)制取H2時，選用濃硫酸可加快反應(yīng)速率
C．兩支試管中分別加入相同濃度的過氧化氫，其中一支試管中加少量MnO2，兩支試管中產(chǎn)生氧氣的快慢相同
D．Al在氧氣中燃燒生成Al2O3，將鋁片改成鋁粉燃燒更劇烈
答案　D
解析　對純液體改變其用量不影響反應(yīng)速率，A項錯誤；常溫下，濃H2SO4可使鐵鈍化，不生成H2，B項錯誤；使用MnO2可加快O2的生成速率，C項錯誤；將鋁片改為鋁粉，增大了鋁與氧氣的接觸面積，反應(yīng)速率增大，D項正確。
2．下列措施可以提高燃料燃燒效率的是()
①提高燃料的著火點?、诮档腿剂系闹瘘c?、蹖⒐腆w燃料粉碎?、軐⒁后w燃料霧化　⑤將煤氣化處理?、尥ㄈ胱懔康目諝?br> A．①③④⑤B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③④
答案　C
解析　提高燃料的燃燒效率，應(yīng)增大反應(yīng)物的接觸面積和提供充足的O2，而燃料的著火點無法改變。
3．將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)，若2s(秒)后測得C的濃度為0.6mol/L，現(xiàn)有下列幾種說法：
①用物質(zhì)A表示反應(yīng)的平均速率為0.3mol/(Ls)
②用物質(zhì)B表示反應(yīng)的平均速率為0.6mol/(Ls)
③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%
④2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol/L
其中正確的是()
A．①③B．①④C．②③D．③④
答案　B
解析　本題是考查物質(zhì)濃度表示法，用不同反應(yīng)物或產(chǎn)物表示反應(yīng)的平均速率的方法和反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率的計算等知識點，所以考查內(nèi)容的知識量較大。
v(C)＝0.6mol/L2s＝0.3mol/(Ls)
①v(A)＝v(C)＝0.3mol/(Ls)
②v(B)＝12v(C)＝0.3mol/(Ls)×12＝0.15mol/(Ls)
③參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為：
0．3mol/(Ls)×2s×2L＝1.2mol
A的轉(zhuǎn)化率為：1.2mol4mol×100%＝30%
④2s時B的濃度為1mol/L－0.15mol/(Ls)×2s＝0.7mol/L
4．已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)。下列說法不正確的是()
A．升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低
B．使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率
C．反應(yīng)達到平衡后，NO的反應(yīng)速率保持恒定
D．單位時間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時，反應(yīng)達到平衡
答案　A
解析　升溫，無論是正反應(yīng)，還是逆反應(yīng)，速率均加快，A項錯；催化劑可以加快化學反應(yīng)速率，B項正確；達平衡后，各組分的速率保持不變，C項正確；由于CO和CO2的計量系數(shù)相等，故當兩者同時消耗的量相等時，反應(yīng)即達平衡，D項正確。
5．一定條件下，對于反應(yīng)X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L和0.08mol/L，則下列判斷不合理的是()
A．c1∶c2＝1∶3
B．平衡時，Y和Z的生成速率之比為2∶3
C．X和Y的轉(zhuǎn)化率相等
D．c1的取值范圍為0c10.14mol/L
答案　B
解析　分析濃度變化關(guān)系：X(g)＋3Y(g)2Z(g)
c起始(mol/L)c1c2c3
c平衡(mol/L)0.10.30.08
反應(yīng)方程式中反應(yīng)物計量數(shù)之比為1∶3，所以反應(yīng)中X和Y必然以1∶3消耗，因為達平衡時X和Y濃度之比為1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A正確；平衡時Y和Z的生成速率之比應(yīng)該和方程式計量數(shù)之比相等，故Y和Z的生成速率之比為3∶2，B錯誤；由于起始時反應(yīng)物是按方程式計量數(shù)之比配料，故X和Y轉(zhuǎn)化率相等，C正確；運用極限法，假設(shè)Z完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物，c1的極限值0.14mol/L，而題設(shè)c10，反應(yīng)又是可逆的，故D也正確。
6.
把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol/L硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間的關(guān)系可用如圖所示的坐標曲線來表示，請回答下列問題：
(1)曲線由O―→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
有關(guān)的化學方程式為_________________________________________________；
(2)曲線由a―→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是________________________________________________________________________；
(3)曲線由c以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是
________________________________________________________________________。
答案　(1)硫酸首先和氧化鋁反應(yīng)，所以這段不產(chǎn)生氫氣
Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O
(2)這段反應(yīng)放熱使溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率增大
(3)曲線由c以后，硫酸的濃度逐漸減小，變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素，使反應(yīng)速率減小
解析　(1)在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先和氧化鋁反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣；
(2)a―→c段，雖然硫酸的濃度漸小，但是該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)進行中溫度逐漸升高，溫度升高，化學反應(yīng)速率加快；
(3)曲線由c以后，硫酸的濃度逐漸減小，成為影響化學反應(yīng)速率的主要因素，因此，化學反應(yīng)速率逐漸下降。
本題以鋁和硫酸反應(yīng)為載體考查了化學反應(yīng)速率的影響因素，以及分析推理能力。當影響化學反應(yīng)速率的兩因素作用相反時抓住主要因素。
7．某溫度時，在3L密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：
(1)該反應(yīng)的化學方程式為__________________________________________________；
(2)反應(yīng)開始至2min末，X的反應(yīng)速率為__________；
(3)該反應(yīng)是由________開始反應(yīng)的(填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”或“正、逆反應(yīng)同時”)。
答案　(1)2Z＋Y3X　(2)0.067mol/(Lmin)
(3)正、逆反應(yīng)同時
解析　(1)在時間為“0min”時X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為
0．4mol、1.2mol、2.0mol，在時間為“3min”時X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.0mol、1.0mol、1.6mol，在0～3min內(nèi)X、Y、Z的物質(zhì)的量變化分別為：0.6mol(增加)、0.2mol(減少)、0.4mol(減少)。即X、Y、Z變化的物質(zhì)的量之比為：
n(X)∶n(Y)∶n(Z)＝3∶1∶2。根據(jù)各物質(zhì)變化的物質(zhì)的量之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比，得到化學方程式為：2Z＋Y3X。
(2)在時間為“0min”和“2min”時，X的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.8mol。即在0～2min內(nèi)X增加的物質(zhì)的量為0.4mol。故X的反應(yīng)速率為：
v(X)＝0.4mol3L2min＝0.067mol/(Lmin)。
(1)由于圖中X、Y、Z三條曲線均未通過原點，故可斷定該反應(yīng)是由正、逆反應(yīng)同時開
始反應(yīng)的。
第1課時　化學反應(yīng)速率
　
1．反應(yīng)2SO2＋O22SO3，經(jīng)一段時間后，SO3的濃度增加了0.4mol/L，在這段
時間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol/(Ls)，則這段時間為()
A．0.1sB．2.5sC．5sD．10s
答案　C
解析　由2SO2＋O22SO3可知，當c(SO3)增加0.4mol/L時，c(O2)減少了0.2mol/L，則Δt＝Δc/v＝0.2mol/L/0.04mol/(Ls)＝5s。
2．對反應(yīng)A＋3B2C來說，下列反應(yīng)速率中最快的是()
A．v(A)＝0.3mol/(Lmin)B．v(B)＝0.6mol/(Lmin)
C．v(C)＝0.5mol/(Lmin)D．v(A)＝0.01mol/(Ls)
答案　D
解析　本題主要考查化學反應(yīng)速率的應(yīng)用。以“A”為基準物質(zhì)，“min”為時間單位表示反應(yīng)速率，則有：
A：v(A)＝0.3mol/(Lmin)
B：v(A)＝13v(B)＝13×0.6mol/(Lmin)＝0.2mol/(Lmin)
C：v(A)＝12v(C)＝12×0.5mol/(Lmin)＝0.25mol/(Lmin)
D：v(A)＝0.01mol/(Ls)×60s/min＝0.6mol/(Lmin)
3．下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)，反應(yīng)剛開始時，放出H2的速率最大的是()

金屬(粉末狀)/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度
AMg0.16mol/L硝酸10mL60℃
BMg0.13mol/L鹽酸10mL60℃
CFe0.13mol/L鹽酸10mL60℃
DMg0.13mol/L硫酸10mL60℃
答案　D
解析　比較化學反應(yīng)速率大小時，應(yīng)該先看決定化學反應(yīng)速率的主要因素——內(nèi)部因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)，然后再看影響化學反應(yīng)速率的外界因素，如溫度、濃度、催化劑、壓強等。由于Fe不如Mg活潑，金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2，所以C項反應(yīng)速率最小，A項不產(chǎn)生H2；其他兩項中只比較c(H＋)即可，顯然3mol/L鹽酸中c(H＋)小于3mol/L硫酸中c(H＋)，因
此D項放出H2的速率最大。
　
1．下列關(guān)于化學反應(yīng)速率的說法正確的是()
A．化學反應(yīng)速率是指在一段時間內(nèi)任何一種反應(yīng)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(yīng)速率為0.8mol/(Ls)，是指在1s時某物質(zhì)的濃度是0.8mol/L
C．化學反應(yīng)速率可以衡量化學反應(yīng)進行的快慢
D．對于任何化學反應(yīng)來說，反應(yīng)速率越快，反應(yīng)現(xiàn)象越明顯
答案　C
解析　一般情況下不用固體或純液體表示化學反應(yīng)速率，A項錯誤；0.8mol/(Ls)表示一段時間內(nèi)，某物質(zhì)的濃度平均每秒改變0.8mol/L，B項錯誤；對于無明顯現(xiàn)象的化學反應(yīng)而言，反應(yīng)速率的大小與現(xiàn)象無關(guān)，D項錯誤。
2．為了說明影響化學反應(yīng)快慢的因素，某同學分別設(shè)計了如下A～D四個實驗，你認為結(jié)論不正確的是()
A．將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時，兩者速率一樣大
B．在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同濃度的鹽酸反應(yīng)，大理石粉反應(yīng)快
C．將濃硝酸分別放在冷暗處和強光照射下，會發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解
D．兩支試管中分別加入相同質(zhì)量的氯酸鉀，其中一支試管中再加入少量二氧化錳，同時加熱，產(chǎn)生氧氣的快慢不同
答案　A
解析　影響化學反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強、溫度、催化劑等主要因素，還有光、固體顆粒大小、超聲波等，而A中的鎂和鋁是由于其活潑性不同，決定了反應(yīng)的快慢。決定反應(yīng)快慢的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。
3．用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加快的是()
A．加熱B．不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸
C．滴加少量CuSO4溶液D．不用鐵片，改用鐵粉
答案　B
解析　影響化學反應(yīng)速率大小的因素有溫度、濃度、固體表面積、原電池反應(yīng)、催化劑等。A項加熱升高了溫度；B項鐵與濃硫酸反應(yīng)，或被鈍化或受熱生成SO2等氣體而不是H2；C項由于發(fā)生Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋形成Cu—Fe原電池，加快了氫氣的生成速率；D項增大了固體的表面積。
4．在一定溫度和一定容積的容器中進行反應(yīng)2HIH2＋I2，若反應(yīng)物濃度由0.1mol/L
降到0.06mol/L需20s，那么由0.06mol/L降到0.024mol/L，需要的反應(yīng)時間為()
A．等于18sB．等于12sC．大于18sD．小于18s
答案　C
解析　由題意知第一個反應(yīng)階段的反應(yīng)速率為v＝0.1mol/L－0.06mol/L20s＝0.002
mol/(Ls)，
在第二個階段，若按第一個階段的反應(yīng)速率計算：t＝0.06－0.024mol/L0.002mol/Ls＝18s，
但由于反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率變慢，故需要的時間比18s長。
5．將ag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下圖的實線所示。在相同的條件下，將bg(ab)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()
答案　C
解析　粉末狀碳酸鈣的表面積比塊狀碳酸鈣的表面積大，故在相同條件下，與同濃度的鹽酸反應(yīng)時化學反應(yīng)速率快，即單位時間內(nèi)損失的CaCO3的質(zhì)量大，可排除A、B；由于ab，且粉末狀CaCO3的消耗量大于塊狀CaCO3，故當粉末狀CaCO3完全消耗時，塊狀CaCO3尚有剩余，此后單位時間內(nèi)塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。
6．把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是()
A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液
C．20℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液
答案　B
解析　在化學反應(yīng)中，當其他條件不變時，濃度越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小，這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度，由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等，因此只要比較X的濃度，X濃度越大，反應(yīng)速率越快。因為反應(yīng)后溶液的體積均為50mL，所以X的物質(zhì)的量最大，濃度就最大。通過觀察可知，混合后A、B選項中X的濃度相等，且最大，但B中溫度更高，因此B的反應(yīng)速率最快。
7．向100mL2mol/L稀硫酸中加入過量的鋅粉，在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)，為了減緩反應(yīng)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．硫酸鉀溶液B．氫氧化鈉固體
C．碳酸鈉固體D．水
答案　AD
解析　此反應(yīng)的離子方程式為Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，鋅過量，則生成氫氣的量由H＋的物質(zhì)的量決定。鋅為固體，要在一定溫度下減緩反應(yīng)速率，通常采用降低H＋濃度的方法，B、C項加入的物質(zhì)不僅降低H＋的濃度，同時也減少了生成氫氣的總量；A、D項可對硫酸起稀釋作用，降低H＋的濃度，但H＋的總量不變。
8．反應(yīng)E＋F===G在溫度T1下進行，反應(yīng)M＋N===K在溫度T2下進行。已知T1T2且E和F的濃度均大于M和N的濃度(其他條件相同)，則這兩個反應(yīng)的反應(yīng)速率()
A．前者大B．后者大C．一樣大D．無法判斷
答案　D
解析　決定化學反應(yīng)速率大小的根本原因是內(nèi)因，由于兩個反應(yīng)不同，因此在此條件下無法比較。
9.
對可逆反應(yīng)X＋YZ＋W，在其他條件不變的情況下，增大壓強，反應(yīng)速率變化圖象如圖所示，則圖象中關(guān)于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)正確的說法為()
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
答案　A
解析　圖象告訴我們：增大壓強，正、逆反應(yīng)速率均增大，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。所以，逆反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)目減小的方向，即Z、W必須均為氣體，X、Y中必有一種是氣體。
10．在25℃時，向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液里放入5.6g純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化)，反應(yīng)開始至2min末收集到氫氣1.12L(標況)，在此之后，又經(jīng)過4min鐵粉全部溶解。則：
(1)在前2min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率是多少？
(2)在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是多少？
(3)前2min與后4min相比，反應(yīng)速率哪個較快？為什么？試解釋原因。
答案　(1)0.25mol/(Lmin)　(2)0.25mol/(Lmin)
(3)前2min的反應(yīng)速率快　隨反應(yīng)的進行，溶液中c(H＋)減小，速率減小
解析　n(HCl)＝14.6g36.5gmol－1＝0.4mol
n(Fe)＝5.6g56gmol－1＝0.1mol
n(H2)＝1.12L22.4Lmol－1＝0.05mol
反應(yīng)方程式：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
2min內(nèi)0.1mol0.05mol0.05mol
則v(FeCl2)＝0.25mol/(Lmin)
4min內(nèi)：
v(FeCl2)＝0.1mol－0.25mol/Lmin×2min×0.1L4min×0.1L＝0.125mol/(Lmin)
則v(HCl)＝2v(FeCl2)＝0.25mol/(Lmin)
即前2min的反應(yīng)速率快。
11．等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)
xC(g)＋2D(g)，經(jīng)5min后，測得D的濃度為0.5mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(Lmin)，則5min時，A的濃度為______，B的平均反應(yīng)速率為______，x的值是______。
答案　0.75mol/L　0.05mol/(Lmin)　2
解析　計算化學反應(yīng)速率，關(guān)鍵是求出一定時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量(或單位時間、單位體積內(nèi)物質(zhì)的量的變化)。由題意可知，5min內(nèi)C生成了0.1mol/(Lmin)×5min×2L＝1mol。D生成了0.5mol/L×2L＝1mol，所以x＝2。
設(shè)A、B起始物質(zhì)的量均為amol，則
3A(g)?。(g)2C(g)　＋　2D(g)
起始物質(zhì)的量/molaa00
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol1.50.511
5min后余下物質(zhì)的量/mola－1.5a－0.511
因體積不變，5min后有
cAcB＝nAnB＝a－1.5a－0.5＝35
得a＝3mol
此時A的濃度
c(A)＝3mol－1.5mol2L＝0.75mol/L
v(B)＝0.5mol2L5min＝0.05mol/(Lmin)。
12．Ⅰ.試寫出中學階段常見的兩種不用加熱的方法制取氧氣的化學方程式：________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
Ⅱ.實驗室中通常用MnO2作催化劑分解過氧化氫，已知CuSO4溶液對過氧化氫的分解也具有催化作用，某實驗興趣小組同學猜想其他鹽溶液也可能在這個反應(yīng)中起同樣的作用，于是他們做了以下探究。請你幫助他們完成實驗報告：
(1)實驗過程：在一支試管中加入5mL5%的H2O2溶液，然后滴入適量的FeCl3溶液，把帶火星的木條伸入試管。
實驗現(xiàn)象：____________________________________________________________。
實驗結(jié)論：FeCl3溶液可以催化分解H2O2。
(2)已知FeCl3在水中可解離出Fe3＋和Cl－，同學們提出以下猜想：
甲同學的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；
乙同學的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3＋；
丙同學的猜想：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl－。
你認為最不可能的是________同學的猜想，理由是________________________________________________________________________。
(3)同學們對余下的兩個猜想，用實驗進行了探究，請你仔細分析后填表：
實驗過程實驗現(xiàn)象結(jié)論
答案?、?2H2O2=====MnO2O2↑＋2H2O　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Ⅱ.(1)試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復燃
(2)甲　因過氧化氫溶液中自身有水，可見水不是催化劑
(3)
實驗過程實驗現(xiàn)象結(jié)論
向盛有5mL5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的HCl，把帶火星的木條伸入試管無明顯現(xiàn)象起催化作用的不是Cl－

向盛有5mL5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的Fe2(SO4)3[或Fe(NO3)3]溶液，把帶火星的木條伸入試管試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復燃起催化作用的是Fe3＋
解析　Ⅰ.中學階段常見的不用加熱的方法制取氧氣的反應(yīng)有H2O2催化分解、Na2O2與H2O或CO2的反應(yīng)。
Ⅱ.(1)根據(jù)實驗結(jié)論可知，F(xiàn)eCl3溶液可作H2O2溶液分解的催化劑，因此試管中產(chǎn)生氧氣，使帶火星的木條復燃。(2)根據(jù)提出的猜想分析，H2O2溶液中自身有水，因此真正起催化作用的最不可能的是FeCl3溶液中的H2O，甲同學的猜想最不可能。
(3)根據(jù)前面的實驗過程，要驗證余下的兩個猜想，最關(guān)鍵的是選用恰當?shù)脑噭?，可選用HCl驗證丙同學的猜想，選用Fe2(SO4)3溶液[或Fe(NO3)3溶液]驗證乙同學的猜想。結(jié)合CuSO4溶液可作為催化劑的事實分析，F(xiàn)eCl3溶液中真正起催化作用的是Fe3＋，據(jù)此寫出相關(guān)結(jié)論。
第2課時　化學反應(yīng)的限度
　
1．反應(yīng)2SO2＋O22SO3達到平衡后，再向反應(yīng)容器中充入含氧的同位素188O的氧氣，經(jīng)過一段時間后，188O原子存在于()
A．O2B．SO2C．O2和SO2D．O2、SO2和SO3
答案　D
解析　可逆反應(yīng)在相同條件下，可以向兩個反應(yīng)方向進行，反應(yīng)體系中各物質(zhì)同時存在，由于三種物質(zhì)均含有氧元素，故18O原子可能存在于三種物質(zhì)中。
2．下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2＋3H22NH3已達平衡狀態(tài)()
A．一個N≡N鍵斷裂的同時，有三個H—H鍵形成
B．一個N≡N鍵斷裂的同時，有三個H—H鍵斷裂
C．一個N≡N鍵斷裂的同時，有六個N—H鍵形成
D．一個N≡N鍵斷裂的同時，有六個N—H鍵斷裂
答案　AD
解析　N≡N鍵斷裂、N—H鍵形成都代表正反應(yīng)速率，不能用于判斷反應(yīng)是否達到平衡；A、D兩項中H—H鍵形成、N—H鍵斷裂代表逆反應(yīng)速率，而且正、逆反應(yīng)速率符合化學計量數(shù)之比，可以用于證明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)。
3．在一定溫度下的定容密閉容器中，當物質(zhì)的下列物理量不再變化時，表明反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)已達平衡的是()
A．混合氣體的壓強B．混合氣體的密度
C．B的物質(zhì)的量濃度D．氣體的總物質(zhì)的量
答案　C
解析　根據(jù)化學反應(yīng)方程式的特點：各物質(zhì)均為氣態(tài)且反應(yīng)前后氣體的計量數(shù)之和相等。故在反應(yīng)過程中氣體的物質(zhì)的量不變，壓強也不變；由質(zhì)量守恒，該反應(yīng)在恒容容器中進行，體系的密度不變，故A、B、D三項中的物理量均不能作為平衡狀態(tài)的判據(jù)。
4．下列措施，能使煤炭燃燒更充分，提高熱能利用率的是()
A．向燃燒正旺的爐火上灑一些水
B．把煤炭做成大煤球
C．在煤中摻和一些黃泥做成蜂窩煤
D．把煤粉碎，在煤粉燃燒器中燃燒
答案　D
解析　A項中會發(fā)生吸熱反應(yīng)：C(s)＋H2O(g)=====高溫H2(g)＋CO(g)，不會使煤炭燃燒充
分；B、C項無論從煤的粉碎程度，還是空氣用量上都比D項遜色。
　
1．下列說法錯誤的是()
A．任何化學反應(yīng)都有一定的限度，只是不同反應(yīng)的限度不同罷了
B．化學反應(yīng)的限度可通過改變條件而改變，如濃度、溫度和壓強
C．可逆反應(yīng)是指同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進行，又可以向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)
D．當一個可逆反應(yīng)進行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)就停止了
答案　D
2．欲提高合成氨：N2＋3H22NH3反應(yīng)的反應(yīng)速率，下列措施可行的是()
①采用高溫?、诓捎酶邏骸、凼褂么呋瘎、茉龃驨2的濃度?、菰龃驢2的濃度
A．①②③B．②③④C．①③⑥D(zhuǎn)．全部
答案　D
3．在密閉容器中進行如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定條件下，當反應(yīng)達到平衡時各物質(zhì)的濃度可能是()
A．Z為0.3mol/LB．Y2為0.35mol/L
C．X2為0.2mol/LD．Z為0.4mol/L
答案　AB
解析　可逆反應(yīng)體系中各物質(zhì)共存，即向任何一個方向都不能徹底進行，可采用極限轉(zhuǎn)化法分析：
　X2(g)＋Y2(g)　2Z(g)
起始：0.1mol/L0.3mol/L0.2mol/L
右向進行：00.2mol/L0.4mol/L
左向進行：0.2mol/L0.4mol/L0
即三種物質(zhì)的濃度范圍(用區(qū)間表示)：
X2(0,0.2mol/L)
Y2(0.2mol/L,0.4mol/L)
Z(0,0.4mol/L)
故答案為AB。
4．一定條件下，可逆反應(yīng)2AB＋3C，在下列四種狀態(tài)中，處于平衡狀態(tài)的是()
　正反應(yīng)速率　逆反應(yīng)速率
A．vA＝2mol/(Lmin)vB＝2mol/(Lmin)
B．vA＝2mol/(Lmin)vC＝2mol/(Lmin)
C．vA＝1mol/(Lmin)vB＝2mol/(Lmin)
D．vA＝1mol/(Lmin)vC＝1.5mol/(Lmin)
答案　D
解析　將逆反應(yīng)速率根據(jù)化學方程式統(tǒng)一折算成A表達的速率，來表示A的生成速率，正反應(yīng)速率表示A的消耗速率，二者相等，則說明達到了平衡狀態(tài)。
5．在一定條件下，使10molSO3在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)，則下圖中可能正確的是(M表示混合氣體的平均相對分子質(zhì)量)()
答案　AC
解析　搞清楚坐標系中縱軸及圖象的變化趨勢是關(guān)鍵。該反應(yīng)在建立平衡的過程中，反應(yīng)物減小，生成物增多，相關(guān)物質(zhì)的變化量之比符合相應(yīng)的化學計量數(shù)之比，A項正確；該反應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，M減小，直到平衡，C項正確。
6．在一定溫度下的定容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，當下列物理量不再變化時，表明反應(yīng)已達平衡的是()
A．混合氣體的壓強B．混合氣體的密度
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量D．氣體總物質(zhì)的量
答案　BC
解析　可逆反應(yīng)是一個體積不變的反應(yīng)體系，在恒容情況下，容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量始終不變，體系壓強也不變，故不能作為達到平衡的標志；由于A為固體，反應(yīng)過程中氣體的質(zhì)量改變，故氣體密度和混合氣體的平均相對分子質(zhì)量也隨之改變，若上述物理量不變時，則體系已達到平衡。
7．X、Y、Z三種氣體，取X和Y按1∶1的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X＋2Y2Z，達到平衡后，測得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2，則Y的轉(zhuǎn)化率最接近于()
A．33%B．40%C．50%D．65%
答案　D
解析　設(shè)X、Y的初始物質(zhì)的量均為1mol，轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量分別為amol、2amol、2amol，由方程式
　X＋2Y?2Z
開始(mol)110
轉(zhuǎn)化(mol)a2a2a
平衡(mol)1－a1－2a2a
由題意得：1－a＋1－2a2a＝32
求得：a＝13，因此Y的轉(zhuǎn)化率為23×100%，最接近65%。
8．一定溫度下，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/(Ls)
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)
答案　C
解析　本題結(jié)合圖象考查了學生對化學反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)計量數(shù)的考查，同時考查學生數(shù)形結(jié)合分析解決問題的能力。反應(yīng)到10s時，X減少1.20mol－0.41mol＝0.79mol，Y減少1.0mol－0.21mol＝0.79mol，Z增加1.58mol，所以X、Y、Z的反應(yīng)方程式為X(g)＋Y(g)2Z(g)，D錯；用Z表示的反應(yīng)速率應(yīng)為1.58mol2L×10s＝0.079mol/(Ls)，A錯；X的物質(zhì)的量濃度減少0.79mol2L＝0.395mol/L，B錯；答案為C。
9．t℃時，將2molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，2min時反應(yīng)達到化學平衡，此時測得反應(yīng)物O2還剩余0.8mol，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br> (1)從反應(yīng)開始到化學平衡，生成SO3的平均反應(yīng)速率為________________；
平衡時SO2轉(zhuǎn)化率為______________________________。
(2)下列敘述能證明該反應(yīng)已達到化學平衡狀態(tài)的是(填標號，下同)____________。
A．容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B．SO2的體積分數(shù)不再發(fā)生變化
C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D．相同時間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時消耗nmolO2
E．相同時間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時生成nmolO2
(3)t2℃時，若將物質(zhì)的量之比n(SO2)∶n(O2)＝1∶1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中，反應(yīng)達到平衡時，混合氣體體積減少了20%。SO2的轉(zhuǎn)化率為__________。
答案　(1)0.1mol/(Lmin)　20%　(2)ABE　(3)80%
10．在一定條件下，可逆反應(yīng)A2(g)＋B2(g)2C(g)達到平衡時，各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(A2)＝0.5mol/L，c(B2)＝0.1mol/L，c(C)＝1.6mol/L。若用a、b、c分別表示A2、B2、C的初始濃度(mol/L)，則：
(1)a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是______________。
(2)a的取值范圍是____________。
答案　(1)a＝b＋0.4　(2)0.4a1.3
解析　根據(jù)“三段式”求解：
設(shè)平衡時A2的轉(zhuǎn)化濃度為x。
A2(g)＋B2(g)2C(g)
初始/(mol/L)abc
變化/(mol/L)xx2x
平衡/(mol/L)0.50.11.6
據(jù)題意有：a－x＝0.5①
b－x＝0.1②
c＋2x＝1.6③
①－②得a－b＝0.4
討論：①若c＝0，此時a最大，a＝0.5＋1.6×12＝1.3mol/L
②若b＝0，此時a最小，a＝b＋0.4＝0.4mol/L
故a的取值范圍為0.4≤a≤1.3。

化學反應(yīng)的方向和限度學案

第二單元化學反應(yīng)的方向和限度

　第1課時　化學反應(yīng)的方向

[目標要求]　1.了解自發(fā)過程和化學反應(yīng)的自發(fā)性。2.通過“有序”和“無序”的對比，了解熵和熵變的概念。3.初步了解焓變和熵變對化學反應(yīng)方向的影響，能用焓變和熵變說明化學反應(yīng)的方向。

一、化學反應(yīng)的方向
1．化學反應(yīng)具有方向性，許多化學反應(yīng)的正反應(yīng)能自發(fā)進行，而其逆反應(yīng)無法自發(fā)進行。
2．自發(fā)反應(yīng)：在一定條件下無需外界幫助就能自動進行的反應(yīng)。
二、判斷化學反應(yīng)方向的依據(jù)
1．能量判據(jù)
自然界中的自發(fā)過程，都有由能量較高狀態(tài)向能量較低狀態(tài)轉(zhuǎn)化的傾向；絕大多數(shù)放熱反應(yīng)都能自發(fā)進行，且反應(yīng)放出的熱量越多，體系能量降低得也越多，反應(yīng)越完全。
反應(yīng)的焓變是制約化學反應(yīng)能否自發(fā)進行的因素之一。
2．熵判據(jù)
(1)熵
用來度量體系混亂程度的物理量。熵值越大，混亂程度越大。符號為S。單位：Jmol－1K－1。
(2)熵值大小的比較
同一種物質(zhì)不同狀態(tài)時熵值大小為S(g)＞S(l)＞S(s)。
(3)熵變：反應(yīng)前后體系熵的變化，符號為ΔS。
若發(fā)生變化后體系的混亂度增大，該過程的ΔS0，反之，ΔS0。
(4)熵變與化學反應(yīng)自發(fā)性關(guān)系
ΔS0，反應(yīng)自發(fā)進行；ΔS0，反應(yīng)不能進行?；瘜W反應(yīng)的ΔS越大，越有利于反應(yīng)自發(fā)進行。
3．復合判據(jù)
體系能量降低(ΔH0)和混亂度增大(ΔS0)都有促使反應(yīng)自發(fā)進行的傾向，判斷反應(yīng)的自發(fā)性必須綜合考慮反應(yīng)的焓變和熵變。在恒溫、恒壓時：
(1)當ΔH0，ΔS0時，反應(yīng)自發(fā)進行。
(2)當ΔH0，ΔS0時，反應(yīng)不能自發(fā)進行。
(3)當ΔH0，ΔS0時，反應(yīng)在較低溫度下自發(fā)進行。
(4)當ΔH0，ΔS0時，反應(yīng)在較高溫度下自發(fā)進行。

知識點一　能量判據(jù)
1．實驗證明，多數(shù)能自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對此說法的理解正確的是()
A．所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進行的
B．所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的
C．焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個重要因素
D．焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的惟一判據(jù)
答案　C
解析　多數(shù)能自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，并不是所有自發(fā)進行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，既然說“多數(shù)”，必定存在特例，所以只能說“焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一個重要因素，但不是唯一因素”。
2．下列自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來解釋的是()
A．2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝＋56.7kJmol－1
B．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)ΔH＝＋74.9kJmol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－286kJmol－1
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋178.2kJmol－1
答案　C
解析　從焓變的角度分析，化學反應(yīng)有由高能狀態(tài)向低能狀態(tài)轉(zhuǎn)化、使體系能量降低的趨勢，表現(xiàn)為放熱反應(yīng)較易進行。
知識點二　熵判據(jù)
3．碳酸銨(NH4)2CO3在室溫下就能自發(fā)的分解產(chǎn)生氨氣，對其說法正確的是()
A．碳酸銨分解是因為生成了易揮發(fā)的氣體，使體系的熵增大
B．碳酸銨分解是因為外界給予了能量
C．碳酸銨分解是吸熱反應(yīng)，根據(jù)能量判據(jù)不能自發(fā)分解
D．碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解
答案　A
解析　(NH4)2CO3的分解為吸熱反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)不易自發(fā)進行；根據(jù)焓變與熵變對化學反應(yīng)的共同影響，該反應(yīng)熵值一定增大。
4．摩爾熵是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)在一定條件下所具有的熵。試比較下列兩組物質(zhì)摩爾熵的大小順序。
(1)相同條件下的氣態(tài)甲醇、乙醇、丙醇。
(2)氣態(tài)苯、液態(tài)苯、固態(tài)苯。
答案　(1)S(氣態(tài)甲醇)S(氣態(tài)乙醇)S(氣態(tài)丙醇)　(2)S(氣態(tài)苯)S(液態(tài)苯)S(固態(tài)苯)
解析　一般來講，組成物質(zhì)的原子種類相同時，一個分子中的原子數(shù)目越多，其混亂度就越大，熵值也越大；對于同一種物質(zhì)，S(g)S(l)S(s)。根據(jù)以上的規(guī)律可知，對于(1)，S(氣態(tài)甲醇)S(氣態(tài)乙醇)S(氣態(tài)丙醇)；對于(2)，S(氣態(tài)苯)S(液態(tài)苯)S(固態(tài)苯)。
知識點三　復合判據(jù)
5．某反應(yīng)：A===B＋C在室溫下不能自發(fā)進行，在高溫下能自發(fā)進行，對該反應(yīng)過程ΔH、ΔS的判斷正確的是()
A．ΔH＜0、ΔS＜0B．ΔH＞0、ΔS＜0
C．ΔH＜0、ΔS＞0D．ΔH＞0、ΔS＞0
答案　D
解析　由題意知：該反應(yīng)在室溫下不能自發(fā)反應(yīng)，而高溫下能自發(fā)進行。根據(jù)ΔH和ΔS對反應(yīng)方向的共同影響可推知：ΔH0，ΔS0。
6．下列反應(yīng)中，常溫常壓下一定不能自發(fā)進行的是()
A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)
ΔH＝－78.03kJmol－1
ΔS＝＋1110Jmol－1K－1
B．CO(g)===C(s，石墨)＋12O2(g)
ΔH＝110.5kJmol－1
ΔS＝－89.36Jmol－1K－1
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)
ΔH＝－444.3kJmol－1
ΔS＝－280.1Jmol－1K－1
D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝37.30kJmol－1
ΔS＝＋184.05Jmol－1K－1
答案　B
　
練基礎(chǔ)落實

1．下列說法中正確的是()
A．凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的
B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變的反應(yīng)
C．自發(fā)反應(yīng)在恰當?shù)臈l件下才能實現(xiàn)
D．自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)
答案　C
解析　放熱反應(yīng)常常是容易進行的過程，吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)的；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大，可能減小，也可能不變；過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，是否能實現(xiàn)還要看具體的條件，能量判據(jù)和熵判據(jù)要綜合考慮利用，不能簡單地單一使用。故選C。
2．下列對熵的理解不正確的是()
A．同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小
B．體系越有序，熵值越??；越混亂，熵值越大
C．與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導致體系的熵減小
D．25℃、1.01×105Pa時，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反應(yīng)
答案　C
解析　體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向，此過程為熵增過程，故C錯誤。
3.在圖中A、B兩容器里，分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開(如圖所示)，兩種氣體分子立即都分布在兩個容器中。這是一個不伴隨能量變化的自發(fā)過程。關(guān)于此過程的下列說法不正確的是()
A．此過程為混亂程度小的向混亂程度大的方向變化的過程，即熵增大的過程
B．此過程為自發(fā)過程，而且沒有熱量的吸收或放出
C．此過程從有序到無序，混亂度增大
D．此過程是自發(fā)可逆的
答案　D
解析　根據(jù)題意ΔH＝0，ΔS＞0，由ΔH－TΔS推知該過程能自發(fā)進行，氣體擴散為熵增過程，而其逆過程不能自發(fā)進行。
4．已知在等溫條件下，化學反應(yīng)方向的判據(jù)為：
ΔH－TΔS0，反應(yīng)能正向自發(fā)進行；
ΔH－TΔS＝0，反應(yīng)達平衡狀態(tài)；
ΔH－TΔS0，反應(yīng)能逆向自發(fā)進行。
(其中ΔH為焓變，ΔS為熵變，T為熱力學溫度，單位為K)
設(shè)反應(yīng)A(s)===D(g)＋E(g)　ΔH－TΔS＝(－4500＋11T)Jmol－1，要防止反應(yīng)發(fā)生，溫度必須()
A．高于409K
B．低于136K
C．高于136K而且低于409K
D．低于409K
答案　A
5．25℃和1.01×105Pa時，反應(yīng)2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7kJ/mol，自發(fā)進行的原因是()
A．是吸熱反應(yīng)B．是放熱反應(yīng)
C．是熵減少的反應(yīng)D．熵增大效應(yīng)大于能量效應(yīng)
答案　D

練方法技巧
6．石墨、金剛石燃燒的熱化學方程式分別為
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.51kJmol－1
C(金剛石)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－395.41kJmol－1
關(guān)于金剛石和石墨的相互轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是()
A．石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進行的過程
B．金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進行的過程
C．金剛石比石墨更穩(wěn)定
D．金剛石比石墨能量低
答案　B
解析　由熱化學方程式可知，石墨比金剛石能量低，1mol石墨轉(zhuǎn)化為1mol金剛石需吸收1.9kJ的熱量，金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是放熱反應(yīng)，因此金剛石轉(zhuǎn)化為石墨是自發(fā)進行的過程。物質(zhì)所具有的能量越低越穩(wěn)定。
點撥：那些不用借助外力就可以自動進行的自發(fā)過程的共同特點是：體系趨于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時體系會對外部做功或釋放熱量)，這就是所謂的能量判據(jù)。但是自動進行的自發(fā)反應(yīng)不一定都是由高能狀態(tài)到低能狀態(tài)的過程，例如，硝酸銨溶于水。因而只使用能量判據(jù)來確定變化過程的方向是片面的。對具體反應(yīng)需應(yīng)用能量判據(jù)和熵判據(jù)綜合進行分析，即凡是能夠使體系能量降低、熵增大的方向就是化學反應(yīng)容易進行的方向。
7．汽車尾氣(含烴類、CO、NO與SO2等)是城市主要污染源之一，治理的辦法之一是在汽車排氣管上裝催化轉(zhuǎn)化器，它使NO與CO反應(yīng)生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，其反應(yīng)原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJmol－1，ΔS＝－145Jmol－1K－1。下列說法中錯誤的是()
A．該反應(yīng)中反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量
B．該反應(yīng)常溫下不能自發(fā)進行，因此需要高溫和催化劑條件
C．該反應(yīng)常溫下能自發(fā)進行，高溫和催化劑條件只是加快反應(yīng)的速率
D．汽車尾氣中的這兩種氣體會與人體血紅蛋白結(jié)合而使人中毒
思路點撥：解答本題要注意以下兩點：
(1)利用ΔG＝ΔH－TΔS判斷反應(yīng)的方向。
(2)注意反應(yīng)發(fā)生的條件。
答案　B
解析　因為2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，298K時，ΔH＝－113kJ/mol，ΔS＝－145Jmol－1K－1，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且是熵減的反應(yīng)，生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量。常溫時ΔG＝ΔH－TΔS＝－113kJmol－1－298K×(－145×10－3kJmol－1K－1)＝－69.79kJmol－10，即該反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進行，故A、C、D正確。

練綜合拓展

8．某化學科研小組研究在其他條件不變時，改變某一條件對反應(yīng)[可用aA(g)＋bB(g)cC(g)表示]化學平衡的影響，得到如圖所示圖象(圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質(zhì)的量，α表示平衡轉(zhuǎn)化率，φ表示體積分數(shù))：
分析圖象，回答下列問題：
(1)在圖象反應(yīng)Ⅰ中，若p1p2，則此正反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)，也是一個氣體分子數(shù)________(填“減少”或“增大”)的反應(yīng)，由此判斷，此反應(yīng)自發(fā)進行，必須滿足的條件是________。
(2)在圖象反應(yīng)Ⅱ中，T1________T2(填“”、“”或“＝”)，該正反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(3)在圖象反應(yīng)Ⅲ中，若T1T2，則該反應(yīng)能否自發(fā)進行？
答案　(1)放熱　減少　低溫　(2)　放熱　(3)能自發(fā)進行
解析　本題涉及圖象的分析及化學平衡的移動和反應(yīng)進行的方向等知識點。反應(yīng)Ⅰ中恒壓下溫度升高，α(A)減小，即升高溫度平衡向左移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH0；由p1p2知恒定溫度時壓強越大，α(A)越大，即增大壓強平衡向右移動，說明此反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)(a＋bc)，即為熵減反應(yīng)，ΔS0。放熱、熵減反應(yīng)只能在低溫下自發(fā)進行。反應(yīng)Ⅱ中T1溫度下反應(yīng)先達到平衡狀態(tài)，說明T1T2；溫度越高，平衡時C的物質(zhì)的量越小，即升高溫度平衡
向左移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH0。反應(yīng)Ⅲ中在恒溫下壓強變化對α(A)沒有影響，說明壓強變化不能影響平衡，此反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)(a＋b＝c)，反應(yīng)過程中熵變很小，ΔS≈0，若T1T2，恒壓下溫度越高α(A)越小，說明升高溫度平衡向左移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH0，則ΔH－TΔS0，反應(yīng)能自發(fā)進行。
9．已知，一個可逆反應(yīng)，若正反應(yīng)為自發(fā)過程，則其逆反應(yīng)為非自發(fā)過程，反之，亦然。
(1)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980K時ΔH－TΔS＝0。當體系溫度低于980K時，估計ΔH－TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；當體系溫度高于980K時，估計ΔH－TΔS____0。
(2)電子工業(yè)中清洗硅片上的SiO2(s)的反應(yīng)為
SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH(298.15K)＝－94.0kJmol－1
ΔS(298.15K)＝－75.8Jmol－1K－1，設(shè)ΔH和ΔS不隨溫度而變化，則此反應(yīng)自發(fā)進行的溫度是________________________________________________________________________。
答案　(1)小于　大于　(2)小于1240K
解析　(1)C(s)＋CO2(g)??2CO(g)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，則2CO(g)??CO2(g)＋C(s)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，且該反應(yīng)ΔS＜0，則當T＜980K時，ΔH－TΔS0，T＞980K時，ΔH－TΔS＞0。
(2)由題給信息，要使反應(yīng)能自發(fā)進行，須有ΔH－TΔS0，
即－94.0kJmol－1－T×(－75.8Jmol－1K－1)×10－3kJJ－10則
T94.0kJmol－175.8Jmol－1K－1×10－3kJJ－1＝1.24×103K。
10．在298K時，下列反應(yīng)的ΔH依次為：
C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH1＝－1366.8kJmol－1
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5kJmol－1
H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH3＝－285.8kJmol－1
乙醇(C2H5OH)、氫氣、石墨和氧氣的熵值分別為：
161．0Jmol－1K－1、130.6Jmol－1K－1、5.74Jmol－1K－1、205.3Jmol－1K－1，則298K時，由單質(zhì)生成1mol乙醇的ΔH、ΔS及ΔH－TΔS分別為多少？
答案?。?77.6kJmol－1?。?44.93JmolL－1K－1　－174.8kJmol－1
解析　ΔH＝2ΔH2＋3ΔH3－ΔH1
＝2×(－393.5kJmol－1)＋3×(－285.8kJmol－1)－(－1366.8kJmol－1)＝－277.6kJmol－1
ΔS＝161.0Jmol－1K－1－3×130.6Jmol－1K－1－2×5.74Jmol－1K－1－1/2×205.3Jmol－1K－1
＝－344.93J/(molK)
ΔG＝ΔH－TΔS
＝－277.6kJmol－1－298K×(－344.93×10－3kJmol－1K－1)＝－174.8kJmol－1

第2課時　化學平衡狀態(tài)

[目標要求]　1.了解化學反應(yīng)的可逆性，了解可逆反應(yīng)的概念、特點。2.理解化學平衡建立的過程。3.理解化學平衡的特征。

一、可逆反應(yīng)
1．概念
在一定條件下，既能向正反應(yīng)方向進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。如：N2＋3H22NH3。
2．特點
(1)同一條件下，正反應(yīng)和逆反應(yīng)同時發(fā)生、同時存在。
(2)反應(yīng)不能進行到底，反應(yīng)物不能實現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化。
(3)反應(yīng)體系中，與化學反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同存于同一反應(yīng)體系。
(4)反應(yīng)達到限度時，反應(yīng)仍在進行，沒有停止。
二、化學平衡狀態(tài)
1．含義
在一定條件下，當正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持恒定。
2．特征
①逆：可逆反應(yīng)　②等：v正＝v逆　③定：物質(zhì)恒定
④動：動態(tài)平衡，反應(yīng)沒停止　⑤變：條件變，平衡移動
三、化學平衡狀態(tài)的判斷
1．看v(正)與v(逆)是否相等。
2．看體系中的各物質(zhì)是否保持恒定。

知識點一　可逆反應(yīng)
1．下列反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)的是()
A．H2和O2點燃生成H2O的反應(yīng)與H2O電解生成H2和O2的反應(yīng)
B．CuSO4吸水形成晶體藍礬與藍礬加熱失去水分生成CuSO4
C．Cl2溶于水
D．Na2O溶于水
答案　C
解析　A、B項的反應(yīng)不是在同一條件下進行，不屬于可逆反應(yīng)；D項反應(yīng)能進行到底，不屬于可逆反應(yīng)；同一條件下，Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，同時，HCl和HClO反應(yīng)生成Cl2與水，屬于可逆反應(yīng)。
2．在密閉容器中進行如下反應(yīng)：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1molL－1、0.3molL－1、0.2molL－1，在一定條件下，當反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的濃度有可能是()
A．Z為0.3molL－1
B．X2為0.2molL－1
C．Y2為0.4molL－1
D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55molL－1
答案　A
解析　可逆反應(yīng)中，反應(yīng)體系中各物質(zhì)一定共存，如果B、C選項中的數(shù)據(jù)存在，則Z的濃度為0，這是不可能的，A選項符合題意；又因為該反應(yīng)是總體積不變的反應(yīng)，達到平衡時，不論X2、Y2、Z怎么變化，總物質(zhì)的量不會改變，總濃度也不會改變，即：c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6molL－1。
知識點二　化學平衡狀態(tài)的判定
3．能夠說明一個可逆反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)已達到平衡狀態(tài)的是()
A．1molH—H鍵斷裂的同時有1molH—I鍵形成
B．1molH—H鍵斷裂的同時有2molH—I鍵形成
C．1molI—I鍵斷裂的同時有2molHI鍵形成
D．1molH—H鍵斷裂的同時有1molI—I鍵形成
答案　D
解析　斷裂反應(yīng)物的化學鍵和形成生成物的化學鍵都表示正反應(yīng)，斷裂生成物的化學鍵和形成反應(yīng)物的化學鍵都表示逆反應(yīng)，只要抓住反應(yīng)方向相反和物質(zhì)的生成和消耗量符合反應(yīng)方程式，問題便可解決。
4．在一定條件下，反應(yīng)：2NO＋O22NO2在定容容器中發(fā)生，對該反應(yīng)達到平衡的標志的描述中，錯誤的是()
A．混合氣體的總分子數(shù)不再變化
B．混合氣體的顏色不再變化
C．容器的總壓強不再變化
D．混合氣體的總質(zhì)量不再變化
答案　D
解析　該反應(yīng)為物質(zhì)的量改變的反應(yīng)，在定容容器中，建立平衡的過程會有壓強的改變、總分子數(shù)的改變、顏色的改變，一旦這些可變量不變了，則證明平衡建立了，而總質(zhì)量在任何情況下都不發(fā)生變化。
5．在一定溫度下，反應(yīng)A2(g)＋B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是()
A．單位時間生成nmol的A2，同時生成nmol的AB
B．容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化
C．單位時間生成2nmol的AB同時生成nmol的B2
D．平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而變化
答案　C
解析　該反應(yīng)是等體積反應(yīng)，壓強不隨時間變化，不能證明為平衡狀態(tài)。平均式量不隨時間變化也不能證明為平衡狀態(tài)。如果不是等體積反應(yīng)，則這兩種情況都能證明為平衡狀態(tài)。

　

練基礎(chǔ)落實

1．在密閉容器中，充入SO2和18O原子組成的氧氣，在一定條件下開始反應(yīng)，在達到平衡后，18O存在于()
A．只存在于氧氣中
B．只存在于SO3中
C．只存在于SO2和SO3中
D．SO2、SO3、O2中都存在
答案　D
解析　該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，正反應(yīng)、逆反應(yīng)同時存在；化學平衡是動態(tài)平衡，正反應(yīng)發(fā)生時，18O存在于SO3中，逆反應(yīng)發(fā)生時，SO3中的18O又可以轉(zhuǎn)化到SO2中。
2．可逆反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系式中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是()
A．a(chǎn)v正(A)＝bv正(B)B．bv正(A)＝av逆(B)
C．a(chǎn)v正(C)＝cv正(A)D．a(chǎn)v正(A)＝bv逆(B)
答案　B
解析　當正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時，可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。正、逆反應(yīng)速率相等有以下幾種表現(xiàn)形式：若用同一物質(zhì)表示：v正＝v逆；若用不同物質(zhì)表示v逆∶v正＝化學方程式中的化學計量數(shù)之比。根據(jù)化學方程式中A、B、C間的計量關(guān)系，可知上述四個選項中，只有bv正(A)＝av逆(B)表示正、逆反應(yīng)速率相等。
3．可逆反應(yīng)2HI(g)H2(g)＋I2(g)在密閉容器中進行，下列能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是()
A．容器內(nèi)壓強不隨時間變化而變化
B．混合氣體總分子數(shù)不隨時間變化而變化
C．混合氣體的顏色不再改變
D．c(H2)與c(I2)保持相等
答案　C
解析　該反應(yīng)為體積不變的反應(yīng)，總分子數(shù)不變、壓強不變不證明平衡已建立，H2、I2都是生成物且計量數(shù)相等，二者濃度相等也不能證明平衡已建立。
4．可逆反應(yīng)：2NO22NO＋O2在恒容密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志是()
①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2?、趩挝粫r間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO?、塾肗O2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率之比為2∶2∶1的狀態(tài)?、芑旌蠚怏w的顏色不再改變的狀態(tài)?、莼旌蠚怏w的密度不再改變的狀態(tài)?、藁旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A．①④⑥B．②③⑤
C．①③④D．①②③④⑤⑥
答案　A
5．3molH2和1molN2放入密閉容器中，使用催化劑發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3，從反應(yīng)開始到平衡過程中，不可能出現(xiàn)的是()
A．2molNH3B．0.5molNH3
C．0.9molN2D．H2和NH3物質(zhì)的量相等
答案　A
解析　可逆反應(yīng)不可能進行到底。當生成2molNH3時，N2和H2的物質(zhì)的量均為0，這種情況不可能出現(xiàn)。

練方法技巧

6．在一定溫度下的剛性密閉容器中，當下列哪些物質(zhì)量不再發(fā)生變化時，表明下述反應(yīng)：
A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達到平衡狀態(tài)()
①混合氣體的壓強?、诨旌蠚怏w的密度?、跙的物質(zhì)的量濃度?、軞怏w的總物質(zhì)的量?、莼旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量?、尬镔|(zhì)C的百分含量?、吒鳉怏w的物質(zhì)的量
A．②③⑤⑥⑦B．①②③⑥⑦
C．②③④⑤⑥D(zhuǎn)．①③④⑤⑦
思路點撥：解答本題需要注意以下兩點：
(1)判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的根本標志是v(正)＝v(逆)和反應(yīng)混合物中各組成成分的百分含量不變。
(2)物質(zhì)的狀態(tài)及反應(yīng)前后氣體的化學計量數(shù)之間的關(guān)系。
答案　A
解析　A(s)＋2B(s)C(g)＋D(g)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，不管是否平衡，混合氣體的壓強始終不變，氣體的總物質(zhì)的量也不變，不是判斷是否達到平衡的標志。
7．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)：A＋3B2C。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%。下列推斷正確的是()
①原混合氣體的體積為1.2VL?、谠旌蠚怏w的體積為1.1VL?、鄯磻?yīng)達到平衡時氣體A消耗掉0.05VL④反應(yīng)達平衡時氣體B消耗掉0.05VL
A．②③B．②④C．①③D．①④
答案　A
解析　設(shè)起始A和B的體積分別為a、b
A＋3B　??　2C
起始的體積(L)ab0
轉(zhuǎn)化的體積(L)0.05V0.15V10%V
平衡時體積(L)a－0.05Vb－0.15V10%V
a－0.05V＋b－0.15V＋10%V＝V
a＋b＝1.1V　
8．已知汽車尾氣無害化處理反應(yīng)為2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH0
下列說法不正確的是()
A．升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低
B．反應(yīng)達平衡后，CO的反應(yīng)速率保持不變
C．使用高效催化劑可有效提高正、逆反應(yīng)速率
D．單位時間內(nèi)消耗CO和N2的物質(zhì)的量之比為2∶1時，反應(yīng)達到平衡
答案　A
解析　此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，但平衡逆移，故A錯；加入催化劑，能同等程度地提高正、逆反應(yīng)速率，故C正確；平衡時，各成分的反應(yīng)速率保持不變，但不為0，故B正確；消耗CO為v(正)，消耗N2為v(逆)，當單位時間內(nèi)消耗CO和N2的物質(zhì)的量之比為2∶1時，均換算為CO的反應(yīng)速率，得v(正)＝v(逆)，達平衡，故D正確。

練綜合拓展

9．在200℃時，將amolH2(g)和bmolI2(g)充入到體積為VL的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。
(1)反應(yīng)剛開始時，由于c(H2)＝______，c(I2)＝______，而c(HI)＝______，所以化學反應(yīng)速率____________最大，而________最小(為零)；
(2)隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)______，c(I2)________，而c(HI)__________，從而化學反應(yīng)速率v正____________，而v逆________；
(3)當反應(yīng)進行到v正與v逆________時，此可逆反應(yīng)就達到了平衡，若保持外界條件不變時，反應(yīng)混合物中各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將________。
答案　(1)aVmolL－1　bVmolL－1　0　v正　v逆
(2)減小　減小　增大　減小　增大
(3)相等　保持不變
10．有A、B、C三種氣體，若起始時取1molA與2molB發(fā)生反應(yīng)：A＋2B2C，達到平衡時，c(A)、c(B)、c(C)之比等于v(A)、v(B)、v(C)之比，則達到平衡時A的物質(zhì)的量是__________。
答案　0.5mol
解析　根據(jù)反應(yīng)的化學方程式知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶2∶2，則c(A)∶c(B)∶c(C)＝1∶2∶2，此時可判斷c(B)＝c(C)，因為此反應(yīng)中B的消耗量等于C的生成量，又等于B的剩余量，則B消耗了原來的一半，即1mol，同時A消耗了0.5mol。
11．將一定量的SO2和含0.7mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中，550℃時，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2＋O22SO3(正反應(yīng)放熱)。反應(yīng)達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體體積減少了21.28L；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6L(以上氣體體積均為標準狀況下的體積)。(計算結(jié)果保留一位小數(shù))
請回答下列問題：
(1)判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志是________。(填字母)
a．SO2和SO3濃度相等
b．SO2百分含量保持不變
c．容器中氣體的壓強不變
d．SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等
e．容器中混合氣體的密度保持不變
(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是
________________________________________________________________________。
(填字母)
a．向裝置中再充入N2
b．向裝置中再充入O2
c．改變反應(yīng)的催化劑
d．升高溫度
(3)求該反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率(用百分數(shù)表示)。
(4)若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？
答案　(1)bc　(2)b　(3)消耗氧氣的物質(zhì)的量：
0．7mol－5.6L22.4Lmol－1＝0.45mol
反應(yīng)的n(SO2)＝0.45mol×2＝0.9mol，生成的n(SO3)＝0.9mol
SO2和SO3的物質(zhì)的量之和：21.28L22.4Lmol－1＝0.95mol
反應(yīng)前SO2的物質(zhì)的量為：0.95mol
SO2的轉(zhuǎn)化率：0.9mol0.95mol×100%＝94.7%
(4)在給定條件下溶液呈強酸性，不會產(chǎn)生BaSO3沉淀，因此m(BaSO4)＝0.90mol×5%×233gmol－1＝10.5g
解析　(1)由定義判斷b正確；由于恒溫恒容下的非等體積反應(yīng)，壓強不變說明氣體的總物質(zhì)的量不變，反應(yīng)達平衡，c正確；由ρ＝mV中m和V都是定值，故ρ也始終不變，無法判斷是否達到平衡，e錯誤；SO2和SO3的濃度大小關(guān)系不能作為平衡判定標志，a錯；d中SO3的生成速率和SO2的消耗速率任意時間點都相等，d錯。
(2)由化學平衡的影響因素可知：恒容下充入N2不改變反應(yīng)混合物各成分濃度，平衡不移動；充入O2則增大了反應(yīng)物O2的濃度，提高了SO2的轉(zhuǎn)化率；催化劑不改變平衡，無法影響SO2的轉(zhuǎn)化率；升高溫度會使平衡逆向移動，降低SO2的轉(zhuǎn)化率。
(3)由信息知消耗氧氣的物質(zhì)的量：0.7mol－5.6L22.4Lmol－1＝0.45mol；②反應(yīng)達平衡時SO2和SO3的總物質(zhì)的量為：21.28L22.4Lmol－1＝0.95mol，因為SO2和SO3的消耗和生成關(guān)系為1∶1，所以初始SO2的總量也是0.95mol；③反應(yīng)的n(SO2)＝0.45mol×2＝0.9mol，生成的n(SO3)＝0.9mol。
所以α(SO2)＝0.9mol0.95mol×100%＝94.7%。
(4)在給定條件下，溶液呈強酸性，BaSO3不會沉淀，因此m(BaSO4)＝0.9mol×5%×233gmol－1＝10.5g。

第3課時　化學平衡常數(shù)

[目標要求]　1.知道化學平衡常數(shù)的含義。2.能運用化學平衡常數(shù)對化學反應(yīng)進行程度的判斷。3.能利用化學平衡常數(shù)計算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

一、化學平衡常數(shù)
1．表達式
對于一般的可逆反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，當在一定溫度下達到化學平衡狀態(tài)時，平衡常數(shù)的表達式為：K＝ccCcdDcaAcbB。
2．意義
(1)K值越大，說明正反應(yīng)進行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；反之就轉(zhuǎn)化越不完全，轉(zhuǎn)化率就越小。
(2)K只受溫度影響，與反應(yīng)物或生成物的濃度變化無關(guān)。
二、反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
1．定義
物質(zhì)在反應(yīng)中轉(zhuǎn)化量與起始量的比值。
2．表達式
α＝Δnn始×100%＝Δcc始×100%。
3．意義
反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率表示在一定溫度和一定起始濃度下反應(yīng)進行的限度。

　
知識點一　化學平衡常數(shù)
1．關(guān)于化學平衡常數(shù)的敘述，正確的是()
A．只與化學反應(yīng)方程式本身和溫度有關(guān)
B．只與反應(yīng)的溫度有關(guān)
C．與化學反應(yīng)本身和溫度有關(guān)，并且會受到起始濃度的影響
D．只與化學反應(yīng)本身有關(guān)，與其他任何條件無關(guān)的一個不變的常數(shù)
答案　A
解析　大量實驗證明，化學平衡常數(shù)決定于兩個方面的因素：化學反應(yīng)的本身和反應(yīng)體系的溫度，與起始濃度等其他外界條件沒有任何關(guān)系。
2．1000K時反應(yīng)C(s)＋2H2(g)CH4(g)的K＝8.28×107，當各氣體物質(zhì)的量濃度分別為H20.7molL－1、CH40.2molL－1時，上述反應(yīng)()
A．正向移動B．逆向移動C．達到平衡D．不一定
答案　A
解析　Q＝0.20.72＝0.408
QK，說明該反應(yīng)沒達到平衡，v正v逆。
知識點二　轉(zhuǎn)化率
3．在某溫度下，將2molA和3molB充入一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min后達平衡。已知各物質(zhì)的平衡濃度關(guān)系為c(A)ac(B)＝c(C)c(D)。若在溫度不變的情況下，將容器的容積擴大為原來的10倍，A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化，則B的轉(zhuǎn)化率為()
A．60%B．24%C．12%D．40%
答案　D
4．在一定條件下，SO2和O2發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH0。
(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)的K值________(填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率________，化學反應(yīng)速率________。
答案　(1)c2SO3c2SO2cO2　(2)增大　增大　減小
解析　(1)化學平衡常數(shù)是指在一定溫度下，達到平衡的可逆反應(yīng)里生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之比，故K＝c2SO3c2SO2cO2。
(2)降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物濃度減小，生成物濃度增大，故K值增大，二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，但化學反應(yīng)速率隨溫度的降低而減小。(有關(guān)化學平衡移動的知識下節(jié)介紹)
知識點三　化學平衡計算
5．在一定溫度下，一定體積的密閉容器中有如下平衡：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。已知H2
和I2的起始濃度均為0.1molL－1，達到平衡時，HI的濃度為0.16molL－1。若H2和I2的起始濃度變?yōu)?.2molL－1，則平衡時H2的濃度(molL－1)是()
A．0.16B．0.08C．0.04D．0.02
答案　C
解析　由于開始時HI的濃度為0，平衡時HI的濃度為0.16molL－1，故反應(yīng)中H2和I2的濃度都減小了0.08molL－1，H2、I2、HI的平衡濃度分別為0.02molL－1、0.02molL－1、0.16molL－1，則H2＋I22HI的化學平衡常數(shù)為：K＝0.1620.02×0.02＝64，若H2和I2的起始濃度變?yōu)?.2molL－1，設(shè)達到平衡時H2的濃度減少了xmolL－1，則：
H2?。2　??　2HI
開始濃度(molL－1)　0.20.20
變化濃度(molL－1)　xx2x
平衡濃度(molL－1)　0.2－x　0.2－x2x
將平衡濃度代入平衡常數(shù)表達式：2x20.2－x2＝64，解得x＝0.16molL－1，故平衡時H2的濃度是0.2molL－1－0.16molL－1＝0.04molL－1。
　
練基礎(chǔ)落實

1．對于3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(g)，反應(yīng)的化學平衡常數(shù)的表達式為()
A．K＝cFe3O4cH2cFecH2OB．K＝cFe3O4c4H2cFec4H2O
C．K＝c4H2Oc4H2D．K＝c4H2c4H2O
答案　D
解析　平衡常數(shù)是生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值，但固體濃度視為1，不寫入平衡常數(shù)計算式中。
2．在可逆反應(yīng)中，平衡常數(shù)與反應(yīng)進行的限度關(guān)系正確的是()
A．K越大，反應(yīng)程度越大
B．K越大，反應(yīng)程度越小
C．K的大小與反應(yīng)程度無關(guān)
D．升高溫度，K增大
答案　A
解析　對于給定的可逆反應(yīng)體系，化學平衡常數(shù)越大，反應(yīng)進行的程度越大，A項正確；化學平衡常數(shù)與溫度升降的關(guān)系視具體反應(yīng)而定，對于放熱反應(yīng)，溫度越高，K越小；對于吸熱反應(yīng)，溫度越高，K越大。
3．2000K時，反應(yīng)CO(g)＋12O2(g)CO2(g)的平衡常數(shù)為K，則相同溫度下反應(yīng)
2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K′為()
A.1KB．K2C.1K2D.1K12
答案　C
解析　平衡常數(shù)與化學方程式的寫法有關(guān)，對于以上兩個反應(yīng)：K＝cCO2cCOc12O2，K′＝c2COcO2c2CO2，所以K′＝1K2。
4．298K時，各反應(yīng)的平衡常數(shù)如下：
①N2(g)＋O2(g)2NO(g)，K＝1×10－30；
②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)，K＝2×1081；
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)，K＝4×10－92
則常溫下，NO、H2O、CO2這三個化合物分解放氧的傾向最大的是()
A．①B．②C．③D．無法判斷
答案　A
解析　要判斷NO、H2O、CO2這三個化合物分解放氧的傾向，則必須求出各個分解放氧反應(yīng)的平衡常數(shù)，然后比較大小即可。由計算可知：
①2NO(g)N2(g)＋O2(g)，K＝1×1030
②2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)，K＝5×10－82
③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)，K＝4×10－92
平衡常數(shù)越大，表示反應(yīng)進行得越徹底，因此反應(yīng)①即NO分解放氧的傾向最大。
練方法技巧
5．已知可逆反應(yīng)：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH0，請回答下列問題：
(1)在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)＝1molL－1，c(N)＝2.4molL－1。達到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時N的轉(zhuǎn)化率為________；
(2)若反應(yīng)溫度升高，M的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)；
(3)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c(M)＝4molL－1，c(N)＝amolL－1；達到平衡后，c(P)＝2molL－1，a＝________。
(4)若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度為：c(M)＝c(N)＝bmolL－1，達到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為________。
思路點撥：解答本題要把握以下兩點：
(1)運用三段式求出平衡轉(zhuǎn)化率。
(2)溫度不變平衡常數(shù)不變。
答案　(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41.4%
解析　M(g)　＋　N(g)P(g)?。(g)
起始濃度molL－112.4　0　0
轉(zhuǎn)化濃度molL－1　1×60%　1×60%　1×60%　1×60%
平衡濃度molL－10.4　1.8　0.60.6
N的轉(zhuǎn)化率為0.6molL－12.4molL－1×100%＝25%。
(2)由于該反應(yīng)正反應(yīng)吸熱，溫度升高，K增大，平衡右移，則M的轉(zhuǎn)化率增大。
(3)溫度不變，平衡常數(shù)不變，K＝0.6×0.60.4×1.8＝2×24－2×a－2＝12，a＝6。
(4)根據(jù)(3)的結(jié)果，設(shè)M的轉(zhuǎn)化率為x，則K＝bx×bxb1－x×b1－x＝12，則x1－x＝12，x＝41.4%。
6．某溫度下，將H2和I2各0.1mol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中，充分反應(yīng)達到平衡后，測得c(H2)＝0.008molL－1。
(1)求該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
(2)在上述溫度下，該容器中若通入H2和I2蒸氣各0.2mol，試求達到化學平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的濃度。
答案　(1)平衡常數(shù)為0.25
(2)c(H2)＝c(I2)＝0.016molL－1，c(HI)＝0.008molL－1
解析　(1)依題意可知，平衡時c(H2)＝0.008molL－1，消耗c(H2)＝0.002molL－1，生成c(HI)＝0.004molL－1
H2　＋　I2　??　2HI
起始時各物質(zhì)濃度(molL－1)　0.010.01　0
平衡時各物質(zhì)濃度(molL－1)　0.008　0.0080.004
K＝c2HIcH2cI2＝0.00420.0082＝0.25。
(2)依題意可知，c(H2)＝0.02molL－1，c(I2)＝0.02molL－1。
設(shè)H2的消耗濃度為x，則：
H2?。2　??2HI
平衡時物質(zhì)濃度(molL－1)　0.02－x　0.02－x2x
因為K不隨濃度發(fā)生變化，只與溫度有關(guān)，則有：
K＝c2HIcH2cH2＝2x20.02－x2＝0.25，
解得x＝0.004molL－1。
平衡時c(H2)＝c(I2)＝0.016molL－1，
c(HI)＝0.008molL－1。
7．合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在某溫度下達到平衡時，各物質(zhì)的濃度是c(N2)＝3molL－1，c(H2)＝9molL－1，c(NH3)＝4molL－1，求：
①該溫度時的平衡常數(shù)；②N2、H2的起始濃度。
答案　①K＝7.32×10－3
②c(N2)＝5molL－1　c(H2)＝15molL－1
解析　K＝c2NH3cN2c3H2＝423×93＝7.3×10－3
　N2＋3H2??2NH3
起始　xy　0
平衡　3molL－1　9molL－1　4molL－1
Δcx－3moly－9molL－14molL－1
x－34＝12　x＝5molL－1
y－94＝32　y＝15molL－1
8．在一個容積為500mL的密閉容器中，充入5molH2和2molCO。在一定溫度和一定壓強下，發(fā)生如下反應(yīng)：
2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，經(jīng)過5min后達到平衡狀態(tài)。若此時測得CH3OH蒸氣的濃度為2molL－1，求：
(1)以H2的濃度變化表示的該反應(yīng)的速率；
(2)達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率；
(3)該溫度下的K。
答案　(1)v(H2)＝0.8molL－1min－1
(2)50%
(3)0.028L2mol－2
解析　設(shè)CO反應(yīng)的濃度為x，則H2反應(yīng)的濃度為2x，由題意可得：
c(起始H2)＝5mol/0.5L＝10molL－1，
c(起始CO)＝2mol/0.5L＝4molL－1，
2H2(g)?。獵O(g)??CH3OH(g)
起始濃度：10molL－14molL－1　0
反應(yīng)濃度：2xx2molL－1
平衡濃度：10－2x4－x2molL－1
解得：x＝2molL－1
10－2x＝6molL－1
4－x＝2molL－1
(1)v(H2)＝Δc(H2)/t＝4molL－1/5min
＝0.8molL－1min－1
(2)α(CO)＝c(反應(yīng)CO)/c(起始CO)×100%
＝2molL－1/4molL－1×100%＝50%
(3)K＝cCH3OHcCOc2H2＝22×62L2mol－2＝0.028L2mol－2

練綜合拓展

9．氨是重要的氮肥，合成原理為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJmol－1?；卮鹣铝袉栴}：
(1)寫出平衡常數(shù)K的表達式_______________________________________________，
如果降低溫度，該反應(yīng)K值____________，化學反應(yīng)速率______，N2的轉(zhuǎn)化率______。(填“增大”、“減小”或“不變”)
(2)在500℃、20MPa時，將N2、H2置于一個容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示，回答下列問題：
①10min內(nèi)以NH3表示的平均反應(yīng)速率為
________________________________________________________________________
________________。
②在10～20min內(nèi)，NH3濃度變化的原因可能是()　
A．使用了催化劑B．縮小容器體積
C．降低溫度D．增加NH3物質(zhì)的量
③第1次平衡的時間為：____________，第2次平衡的時間為：____________，第1次平衡：平衡常數(shù)K1＝________________________________________________________
(帶數(shù)據(jù)的表達式)，第2次平衡時NH3的體積分數(shù)__________；
④在反應(yīng)進行至25min時，曲線發(fā)生變化的原因：
________________________________________________________________________
________________，達第二次平衡時，新平衡的平衡常數(shù)K2______K1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
答案　(1)K＝c2NH3cN2c3H2　增大　減小　增大
(2)①0.005molL－1min－1?、贏
③20～25min　35～40min　0.1520.125×0.0753　45.5%
④移走0.1molNH3　等于