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公開課 化學反應速率 學案(新人教版選修4)

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第一篇:公開課 化學反應速率 學案(新人教版選修4)

第二章 化學反應速率和

化學平衡

第一節 化學反應速率

學習目標:

1、了解化學反應速率的涵義

2、理解化學反應速率的表達式及其簡單計算

3、了解化學反應速率的測量方法 重點:化學反應速率的表示方法

難點:化學反應速率的表示方法

一、自主學習:請同學們閱讀教材17--18頁及練習冊45分鐘相應課時預習案 1.什么是化學反應速率?

2.計算方法(表達式): υ

3.化學反應速率是用來衡量化學反應_______________的物理量。它與兩個因素有關:一個是______________;另一個是反應物或生成物的_____________。反應物的濃度隨著反應的不斷進行而____________,生成物的濃度隨著反應的進行而_____________。

4、自學p17頁例題,并完成學與問。

υ(N2)=0.4mol/(l.min)υ(NH3)=0.8mol/(l.min)υ(H2)=______________

同一化學反應,用不同的物質表示的反應速率,可能___________,也可能____________。但這些數值表示的都是同一個反應速率,因此表示化學反應的速率時,必須說明用___________作標準。他們之間有什么樣的關系?

如:mA + nB === pY + qZ υ(A)=

υ(B)=

υ(Y)=

第二篇:化學反應速率 學案

第二章 化學反應與能量 第一節 化學反應速率 學案

【學習目標】

1.知道化學反應速率的定量表示方法 2.會設計實驗測定某些化學反應的速率 【知識梳理】

一、化學反應速率。

1.概念:化學反應速率是用來衡量化學反應 的物理量,通常用 來表示。

表達式:。其常用的單位是 或。2.化學反應速度的表示方法

可以用反應體系中單位時間內任一物質濃度的變化來表示反應速度。例如:340K時,N2O5的分解 2N2O5=4NO2+O

2表示反應速率v(N2O5)= v(NO2)= v(O2)= 其中△t表示時間間隔,△C=/C始-C末/,表示反應過程中反應物消耗的濃度或生成物增加的濃度的絕對值,常用單位mol/L。v表示平均速率,因為大部分反應不等速進行,隨著各組分濃度的變化,反應速率也會變。開始時,速率快,隨著反應的進行速率會減慢。所以我們在表示反應速率使用的是平均速度,我們定義也是平均速率。

例如:某反應的反應物濃度在5min內由6mol/L變成了2mol/L,則以該反應物濃度的變化表示的該反應在這段時間內的平均反應速率為:?!⒁猓孩俦硎净瘜W反應速率時,必須指明以何種物質的濃度變化表示。

②化學反應速率實際是一段時間內的平均速率,而不是瞬時速率。

③不能用固體和純液體來表示反應速率。

④化學反應速率都是正值。

⑤對于同一化學反應,用不同的物質表示其化學反應速率數值可能不相同,但其化學反應速率之比等于其計量數之比。如:aA+bB=cC+dD 則:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d 或 v(A)/a=v(B)/b=v(C)/c=v(D)/d 3.不同物質表示的化學反應速率的比較

同一化學反應速率用參與反應的不同物質的濃度變化表示時,其數值可能不同,但意義相同,在比較不同情況下的反應速率大小時不能只看數值大小,要把二者換算成用同一物質表示,再進行比較。

比較化學反應速率時要注意:①僅限于同一反應的各種速率(不同條件或不同時段)之間進行比較。②比較時要注意換算成同一物質表示③比較時反應速率的單位要統一。

二、化學反應速率的測定 1.根據顏色變化

在溶液中,當反應物或產物本身有較明顯的顏色時,人們常利用 和 間的正

比關系來跟蹤反應的過程和測量反應速率。2.根據釋放出氣體的體積

現有如課本第20頁的圖2-1的裝置兩套A、B,通過分液漏斗分別加入40mL 1mol?L-1和40mL 4mol?L-1的硫酸后都立即產生氣泡,我們可以根據什么來判斷A、B兩套裝置的反應速率大???

【例1】溫度為500℃時,反應4NH3+5O2= 4NO+6H2O在5L的密閉容器中進行,半分鐘后NO的物質的量增加了0.3mol,則此反應的平均速率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)

解析:根據化學方程式4NH3+5O2 4NO+6H2O,NO的物質的量增加了0.3mol,則H2O增加了0.45mol,NH3和O2分別減少了0.3mol和0.375mol。所以,用反應中各氣態的反應物和生成物表示的該反應的化學反應速率分別為:

v(NH3)= =0.002mol/(L?s)v(O2)= =0.0025mol/(L?s)v(NO)= =0.002mol/(L?s)v(H2O)= =0.003mol/(L?s)可見,本題的正確答案是CD。

【例2】對于反應A2+3B2=2AB3來說,下列速率表示該反應最快的是,最慢的是,快慢程度相同的是。

A.v(A2)=0.6mol/(L·S)B.v(B2)=2.6mol/(L·min)C.v(AB3)=12mol/(L·min)D.v(A2)=6mol/(L·min)

解析:比較同一個反應的快慢程度時,首先要將不同物質的速率單位統一。A中

(A2)=0.6mol/(L·S)=36mol/(L·min),比D中的 A2)大。C、D中不同物質的速率之比恰好等于其化學計量數之比,則C、D表示該反應的快慢程度相同。B中的v(B2)=2.6mol/(L·min),相當于此時(A2)=0.9mol/(L·min),比A中的(A2)小比D中(A2)=6mol/(L·min)也小。所以反應最快的是A,最慢的是B,快慢程度相同的是C和D?;蛘邔⑺俾实膯挝唤y一后,用不同物質的速率除以方程式中這種物質的系數,所得的值越大,反應速率越快。

【例3】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L容器中混合并在一定條件下發生如下反應:6.某溫度時,濃度都是1mol?L-1的兩種氣體,X2、Y2在密閉容器中反應生成氣體Z,達到2A(g)+B(g)= 2C(g)若經2 s后測得C的濃度為0.6 mol?L-1,現有下列幾種說法,其中正確的是 ①用物質A表示的反應的平均速率為0.3 mol?L-1?s-1 ②用物質B表示的反應的平均速率為0.6 mol?L-1?s-1 ③2 s時物質A的轉化率為70% ④2 s時物質B的濃度為0.7 mol?L-1

A.①③ B.①④ C.②③ D.③④

解析:由題知2 s時C的濃度為0.6 mol?L-

1,根據化學方程式中化學計量數比,可算出B的變化濃度為0.3 mol?L-1,進而確定B的濃度是c-1B=(1 mol·L-0.3 mol?L-1)= 0.7 mol·L-1;A的變化濃度為0.6 mol?L-1,從而求A的轉化率為30%;用C表示的反應的平均速率為0.3 mol?L-1?s-1,可推知用A表示的反應的平均速率為0.3 mol?L-1·s-1,用B表示的反應的平均速率為0.15 mol?L-1?s-1。對照各選項,符合題意的是B。【達標訓練】 1.下列說法正確的是

A.化學反應速率是指一定時間內任何一種反應物物質的量的減少或任何一種生成物物質的量的增加

B.化學反應速率為0.8mol/(L·S)是指1秒鐘時某物質的濃度為0.8mol/L C.根據化學反應速率的大小可以知道化學反應速率的快慢 D.對于任何化學反應來說,反應速率越快,反應現象就越明顯

2.甲乙兩容器都進行A→B的反應,甲容器內每分鐘減少了4molA,乙容器內每分鐘減少了2molA,則甲容器內的化學反應速率比乙容器內要 A.快 B.慢 C.相等 D.無法確定

3.鋁與稀硫酸的反應中,已知10s末硫酸的濃度減少了0.6 mol/L,若不考慮反應過程中溶液體積的變化,則10s內生成硫酸鋁的平均反應速率是 A.0.02 mol/(L·min)B.1.8mol/(L·min)C.1.2 mol/(L·min)D.0.18 mol/(L·min)4.在10℃時某化學反應速率為0.1 mol/(L?s),若溫度每升高10℃反應速率增加到原來的2倍。為了把該反應速率提高到1.6 mol/(L?s),該反應需在什么溫度下進行? A.30℃ B.40℃ C.50℃ D.60℃

5.在m A + n B=p C的反應中,m、n、p為各物質的計量數。現測得C每分鐘增加a mol/L,B每分鐘減少1.5a mol/L,A每分鐘減少0.5a mol/L,則m:n:p為 A.2:3:2 B.2:3:3 C.1:3:2 D.3:1:2

平衡時c(X-1-12)=0.4mol·L、c(Y2)=0.8mol·L、c(Z)=0.4mol?L-1,則該反應的反應式是 A.X2+2Y2=2XY2 B.2X2+Y2=2X2Y C.3X2+Y2=2X3Y D.X2+3Y2=2XY3

7.在密閉容器中進行可逆反應,A與B反應生成C,其反應速率分別用υ(A)、υ(B)、υ(C)(mol?L-1?s-1)表示,且υ(A)、υ(B)、υ(C)之間有如下所示的關系: υ(B)=3υ(A); 3υ(C)=2υ(B)。則此反應可表示為

A、2A+3B 2C B、A+3B 2C C、3A+B 2C D、A+B C 8.在一個容積為2L的密閉容器中,發生如下反應: 3X(氣)+Y(氣)=2Z(氣)

若最初加入的X、Y和Z都是1mol,反應中X的平均反應速率為0.12 mol?L-1·s-1。若要產物Z為1.8mol,反應所需的時間為 A、5s B、10s C、15s D、20s

9.可逆反應aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g),取a mol A和b mol B置于V L容器內1 min后,測得容器內A的濃度為x mol?L-1,這時B的濃度為,C的濃度為,這段時間內反應的平均速率若以物質A的濃度變化來表示,應為。

化學2-2.2影響化學反應速率的因素學案 [教學目標] 1.知識目標

(1)理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。

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

[教學重點、難點]壓強對化學速率的影響,用活化分子理論解釋外界條件對化學反應速率的影響。

教學內容:影響化學反應速率的因素

內因 影響反應速率的外因主要有

(一)濃度對化學反應速率的影響

1.在其他條件不變的條件下,增大反應物的濃度,單位體積內 的數目增多,次數增多,化學反應速率。反之,減小反應物的濃度,化學反應速率。2.對純固體或液體,其濃度視為常數。

例1.下列四種X溶液,分別放入盛有10mL2mol/LHCl燒杯中,加水稀釋至50mL,X和HCl和緩進行反應,其中反應速率最大的是()

A.20mL3mol/LX溶液 B.20mL2mol/LX溶液 C.10mL4mol/LX溶液 D.10mL2mol/LX溶液

(二)溫度對化學反應速率的影響

1.在其他條件不變的情況下,溫度升高,反應物分子的 增加,使一部分原來能量較低的分子變成,從而增加了反應物分子中 的百分數,使 的次數增多,因而是化學反應速率。反之,則化學反應速率。2.不管是放熱反應還是吸熱反應,只要其他條件不變,升高溫度,則速率增大,降低溫度,速率減小。

3.實驗測定,溫度每升高10o

C,化學反應速率通常增大到原來2~4倍

(三)壓強對化學反應速率的影響

1.對氣體參與的反應,在一定的溫度下,一定質量的氣體所占的體積與壓強成反比。也就是說,在相同的溫度下,壓強越大,一定質量的體積就越小,單位體積內氣體的

分子數越多,對于氣體反應來說,增大壓強相當于增大反應物的,反應速率加快;減小壓強相當于減小反應物 反應速率。2.參加反應的物質是固體,液體或溶液時,壓強對反應速率___影響?(填有,無)[思考1]2L密閉容器中,投入5molN2,8molH2,在催化劑存在的條件下發生反應,2min 時,測得容器內生成NH34mol,若將容器的體積減小為原來的一半,其他條件不變,同樣生成4molNH3所花費的時間___2min(<,=,>,),為什么?

[探討]N2 + 3H2==2NH3反應在密閉容器中進行

1.容器若為恒定容器,在容器內充入惰性氣體,則化學反應速率_____(加快,不變,減慢),原因是___

2.容器若為恒壓容器,在容器內充入惰性氣體,則反應速率(加快,不變,減慢)_____,原因是

________。

(四)催化劑

1.在其他條件不變的情況下,使用催化劑,能夠 反應所需的能量,這樣就

會使更多的反應物分子成為,大大 單位體積內反應物分子中 所占的百分數,從而 化學反應速率。

2.能加快反應速率的催化劑叫做正催化劑;能夠減慢化學反應速率的催化劑叫負催化劑。一般情況下所說的催化劑指正催化劑。[實驗演示] H2O2分解:

現象____________________________________________________________________ 結論____________________________________________________________________ 例2.一定條件反應N2+3H2=2NH3達平衡,當單獨改變下述條件后有關敘述錯誤的是()A.加催化劑,V(正)和V(逆)都發生變化,且變化的倍數相等 B.加壓,V(正)和V(逆)都增,且V(正)增加倍數大V(逆)增加倍數 C.降溫,V(正)和V(逆)都減少,且V(正)減少倍數大V(逆)減少倍數

D.增加[N2],V(正)和V(逆)都增大,且V(正)增加倍數大V(逆)增加倍數

例3.下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中,解釋圖象的成因.(縱坐標為H2的生

成速率)v(H2)

t1 時間 [隨堂練習]

1.一般都能使反應速率加快的方法是()。

①升溫;②改變生成物濃度;③增加反應物濃度;④加壓(A)①②③(B)①③(C)②③(D)①②③④

2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質,它們能緩慢地起反應生成氮氣和二氧化碳氣體:2NO+2CO=N2+2CO2

對此反應,下列敘述正確的是()

(A)使用催化劑能加快反應速率

(B)改變壓強對反應速率沒有影響

(C)冬天氣溫低,反應速率降低,對人體危害更大

(D)無論外界條件怎樣改變,均對此化學反應的速率無影響

3.設 C+CO2 2CO-Q1,反應速率為υ1;N2+3H2 2NH3+Q2,反應速率為υ2。對于上述反應,當溫度升高時,υ1和υ2的變化情況為()。(A)同時增大(B)同時減?。–)υ1增大,υ2減小(D)υ1減小,υ2-增大

4.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,①鹽酸的濃度,②鎂條的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度,影響反應速率的因素是()。(A)①④(B)③④(C)①②③(D)②③

5.下表中是各組反應的反應物和反應溫度,反應剛開始時,放出H2速率最快的是()編號 金屬(粉末狀)酸的濃度及體積 反應溫度

(mol)

(℃)A

Mg,0.1 mol·L-硝酸10mL 60 B

Mg,0.1 mol·L-1 鹽酸10mL 60 C

Fe,0.1 mol·L-1L 鹽酸10mL 60 D

Mg,0.1 mol·L-1 硫酸10mL

6.容積固定的2L密閉容器中進行的某一可逆反應 A(氣)+2B(氣)2C(氣)

以B的物質的量濃度改變表示的反應速度υ正,υ正、υ逆與時間的關系圖如所示。已知反應速率υ的單位為mol·L-1·s-1,則圖中陰影部分的面積可表示()。(A)A的物質的量濃度的減少(B)B的物質的量濃度的減少(C)C的物質的量增加(D)B的物質的量減少

7.煅燒硫鐵礦產生二氧化硫,為了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是()。(A)把塊狀礦石碾成粉末(B)向爐內噴吹氧氣(C)使用Fe2O3作催化劑(D)降低體系的溫度

8.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發生氧化還原反應生成Cl(-1)和S(+6)的反應速率如圖2-1-4所示,已知這個反應速率隨著溶液中[H+]增大而加快。(1)反應開始時反應速率加快的原因是____。(2)反應后期反應速率下降的原因是______。

9.在密閉容器中發生2SO2+O2 2SO3反應,現控制下列三種不同的條件: ①在400℃時,10molSO2與5molO2反應;

②在400℃時,20molSO2與5molO2反應; ③在300℃時,10molSO2與5molO2反應;

問:開始時,正反應速率最快的是_____;正反應速率最慢的是_________。10.Fe3+和I-在水溶液中的反應如下:2I-+2Fe3+ = 2Fe2++I2(水溶液)。正向反應速率和Ι-、Fe3+的濃度關系為υ=k[I-]m[Fe3+]n(k為常數)

[I-](mol·L-1)[Fe3+ ](mol·L-1)υmol·L-1·s-1)

(1)0.20 0.80 0.032k(2)0.60 0.40 0.144k(3)0.80

0.20

0.128k

通過所給數據計算得知:

在υ=k[I-]m[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

碘離子濃度對反應速率的影響______鐵離子濃度對反應速率的影響。(選填:小于、大

于、等于)

課堂練習答案

1B,2AC,3A,4C,5D,6B,7AB。

8.(1)2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4,氫離子濃度增大,反應速率加快。(2)反應物濃度減小,反應速率減慢。9.②;③。10.C;大于。

化學2-2-2-1化學平衡(第1課時)

[學習目標] 1.知道可逆反應與不可逆反應 2.描述化學平衡建立的過程

3.能正確判斷一個反應是否達到平衡 [教學過程]

一、可逆反應與不可逆反應

1、可逆過程(1)可逆過程

當溫度一定時,飽和溶液中的固體溶質溶解和溶液中的溶質分子回到固體表面的結晶過程一直在進行,而且兩種過程的速率,于是飽和溶液的濃度和固體溶質的質量都。

(2)表述:約定采用“ ”來代替反應式中原來用的“ ”,把從左向右的過程稱作 ;由右向左的反應稱作。如溶解、結晶過程可表示為

2、可逆反應與不可逆反應(1)可逆反應

在 下,既能向 同時又能 的反應。(2)不可逆反應

在一定條件下,幾乎所有的反應都具有不同程度的可逆性,但有些反應的逆反應進行程度太小因而可忽略。如Ag+ +Cl-=AgCl↓

二、化學平衡的建立

1、化學平衡的建立

以CO+H2O(g)CO2+H2反應為例。

在一定條件下,將0.01 mol CO和0.01 mol H2O(g)通入1 L密閉容器中,開始反應:(1)反應剛開始時:

反應物的濃度,正反應速率。生成物的濃度為,逆反應速率為。(2)反應進行中:

反應物的濃度,正反應速率。生成物的濃度,逆反應速率。

(3)肯定最終有一時刻,正反應速率與逆反應速率,此時,反應物的濃度,生成物的濃度也。如圖所示。

2、化學平衡狀態(1)定義:

(2)特征:

① 逆: 等: ② 動: ③ 定: ④ 變:(3)特點:

化學平衡的建立與建立的途徑無關

思考:

1、相同條件(溫度、濃度、壓強等)時,一個反應分別從正反應開始,與從逆反應開始,最終所達到的平衡狀態是否相同?

答案:相同,因為化學平衡的建立與反應進行的方向無關,而與反應時的條件有關,只要條件相同(溫度、濃度、壓強等),最終就會達到相同的平衡狀態。(4)達到平衡的標志:以mA(g)+nB(g)pC(g)為例 直接標志:①速率關系:正反應速率與逆反應速率相等:A消耗速率與A的生成速率相等,A的消耗速率與C的消耗速率之比等于m:p,B生成速率與C的生成速率之比等于n:p。

②各物質的百分含量保持不變。

間接標志:①混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量不隨時間的改變而改變。(注:m+n≠p)②各物質的濃度不隨時間的改變而改變。③ 各物質的物質的量不隨時間的改變而改變。

④ 各氣體的體積、各氣體的分壓不隨時間的改變而改變。

三、對于密閉容器中的可逆反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),根據對化學平衡概念的A、C生成的速率與C分解的速率相等 B、A、B、C的濃理解,判斷下列各情況下,是否達到平衡。

是否 能判可能的情況舉例

斷已達平衡 ①各物質的物質的量或各物質的量的分數一

1、混合物體系定

中各成分的含②各物質的質量或各物質的質量分數一定

量 ③各氣體的體積或體積分數一定

④總體積、總壓強、總物質的量一定

①單位時間內消耗了m mol A,同時生成m mol

A

2、正、逆反應②單位時間內消耗了n mol B,同時消耗了p

速率的關系 mol C ③v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q

④單位時間內生成n mol B,同時消耗q mol

D

3、壓強 ①其他條件不變,m+n≠p+q時,總壓強一定

②其他條件不變,m+n=p+q時,總壓強一定

4、平均相對分①當m+n≠p+q時,M一定

子質量M ②當m+n=p+q時,M一定

5、溫度 其他條件一定時,體系溫度一定

6、體系密度 其他條件一定時,密度一定

7、其他 組成成分有顏色時,體系顏色不再變化

練習:

1、下列哪種說法可以證明反應:N2+3H2 2NH3已達到平衡狀態(A、1個N N鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵形成 B、1個N N鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵斷裂 C、1個N N鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵斷裂 D、1個N N鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵形成

2、在一定溫度下,可逆反應A(g)+3B 2C(g)達到平衡狀態的標志是(度不再變化

C、單位時間內,生成n mol A,同時生成3n mol B D、A、B、C的分子數之比為1:3:2

3、可逆反應達到平衡的重要特征是()

A、反應停止了 B、正逆反應的速率均為零 C、正逆反應都還在繼續進行 D、正逆反應的速率相等

4、把HI氣體充入密閉容器中,在一定條件下發生反應:2HI(g)H2(g)+I2(g)△H>0,在反應趨向平衡狀態的過程中,下列說法正確的是()

A、HI的生成速率等于其分解速率 B、HI的生成速率小于其分解速率

C、HI的生成速率大于其分解速率 D、無法判斷HI的生成速率和分解速率的相對大小

5、五氧化二氮是白色固體,熔點為30℃,升溫時易液化和汽化,并發生以下兩個相互聯系的反應:①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)在0.5L密閉容器中,將2.5 mol N2O5加熱氣化,并按上述①②兩式分解,在某溫度下達到平衡,測得O2的平衡濃度為4.4 mol·L—1,N2O3的平衡濃度為1.6 mol·L—1,則下列各項判斷正確的是()

A、N2O5的平衡濃度為3.0 mol·L—1 B、N2O5的轉化率為80%

C、N2O的平衡濃度為4.4 mol·L—1 D、N2O的平衡濃度為1.4 mol·L—1

6、可逆反應:2NO2 2NO+O2在密閉容器中反應,達到平衡狀態的標志是()①單位時間內生成n mol O2的同時,生成2n mol NO2; ②單位時間內生成n mol O2的同時,生成2n mol NO;

③用NO2、NO、O2的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2:2:1的狀態; ④混合氣體的顏色不再發生改變的狀態; ⑤混合氣體的密度不再改變的狀態;

⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態

A、①④⑥ B、②③⑤ C、①③④ D、①②③④⑤⑥

7、在一定溫度下,將2mol SO2和1mol O2充入一定容積的密閉容器中,在催化劑作用下發生如下反應:2SO—12(g)+O2(g)2SO3(g),△H= —197kJ·mol。當達到化學平衡時,下列說法中正確的是()

A、生成SO3 2mol B、放出197kJ熱量 C、SO2和SO3共2mol D、含氧元素8mol))

8、在一個容積為6 L的密閉容器中,放入3 L X(g)和2 L Y(g),在一定條件下發生反應:4X(g)+nY(g)2Q(g)+6R(g),反應達到平衡后,容器內溫度不變,混合氣體的壓強比原來增加了5%,X的濃度減小1/3,則該反應中的n值為()A、3 B、4 C、5 D、6

9、對于一定條件下,在密閉容器中已達到平衡狀態的可逆反應:NO2+CO NO+CO2下列說

2.理解勒夏特列原理的涵義 【重點、難點】

1.描述濃度、壓強、溫度等條件對化學平衡的影響

2.理解勒夏特列原理的涵義 法中不正確的是()

A、平衡體系中氣體總的物質的量等于開始反應時體系中氣體總的物質的量 B、從開始反應至達到平衡狀態,容器內壓強始終保持不變 C、達到平衡時,NO2、CO2、NO、CO的物質的量均相等

D、達到平衡時,NO和CO2的物質的量之和等于NO2和CO的物質的量之和

10、在一個密閉容器中發生如下反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應過程中某一時刻測得SO2、O2、SO3的濃度分別為:0.2 mol·L—1,0.2 mol·L—1,0.2 mol·L—1,當反應達到平衡時,可能出現的數據是()

A、c(SO—13)=0.4 mol·L—1 B、c(SO2)=c(SO3)=0.15 mol·L C、c(SO2)=0.25 mol·L—1 D、c(SO2)+c(SO—13)=0.4 mol·L

化學2.2化學平衡(第2課時)學案 【學習目標】

1.描述濃度、壓強、溫度等條件對化學平衡的影響

【教學過程】

復習:什么是化學平衡狀態?其特征是什么?

思考:化學平衡是有條件的平衡,當影響化學平衡的條件改變時,原來的平衡,進而在新的條件下逐漸建立平衡。

一、濃度對化學平衡的影響

觀察實驗2-5:現象

是 ; 實驗2-6:現象

是 ;,結論是在其他條件不變的情況下,增大反應物濃度,或減小生成物濃度,化學平衡向 移動。減小反應物濃度,或增大生成物濃度,化學平衡向 移動。注意:固體物質和純液體無所謂濃度,其量改變,不影響平衡。[例1]已知氯水中存在如下平衡:

Cl2+H2O HCl+HClO。常溫下,在一個體積為50ml的針筒內吸入40mL氯氣后,再吸入10mL的水。寫出針筒中可能觀察到的現象。若將此針筒長時間放置,又可以看到何種變化?試用平衡的觀點加以解釋。

二、壓強對化學平衡移動的影響

對于有氣體參加的可逆反應來說,氣體的壓強改變,也能引起化學平衡的移動。對于3H2(g)+N2(g)2NH3(g)在反應中1體積的N2與3體積的H2反應生成2體積的NH3,即反應前后氣態物質的總體積發生了變化,反應后氣體總體積 了。下表列入的是450℃時,N2與H2反應生成NH3的實驗數據。壓強/MPa 1 5 10 30 60 100 NH3/%

2.0

9.2

16.4

35.5

53.6

69.4

由上表實驗數據可以算出:對反應前后氣體總體積發生變化的化學反應,在其他條件不變的情況下,增大壓強,會使化學平衡向著 移動。減小壓強,會使化學平衡向著 移動。

[例2] 在一定的溫度和壓強下,合成氨反應 3H2+N2 2NH3達到平衡時,下列操作平衡不發生移動的是()

(A)恒溫恒壓充入氨氣(B)恒溫恒壓充入氮氣(C)恒溫恒容充入氦氣(D)恒溫恒壓充入氦氣 注意:

(4)催化劑能夠 的改變正逆反應的速率,所以使用催化劑 使平衡發生移動,但是可以 達到平衡所需要的時間。四.化學平衡常數:

1、化學平衡常數的表示方法

對于一般的可逆反應:mA(g)+ n B(g)p C(g)+ q D(g)。其中m、n、p、q分別表示化學方程式中反應物和生成物的化學計量數。

當在一定溫度下達到化學平衡時,這個反應的平衡常數可以表示為:k=

1.對于有些可逆反應,反應前后氣態物質的總體積沒有發生變化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)在這種情況下,增大或減小壓強都不能使化學平衡移動。

2.固態物質或液態物質的體積,受壓強的影響很小,可以忽略不計。因此,如果平衡混合物都是固體或液體,可以認為改變壓強不能使化學平衡移動。

3.加入惰性氣體后平衡體系是否發生移動,取決于平衡體系所占據的體積是否發生變化。若在恒容的條件下加入惰性氣體,它并不能引起體系中其它物質的濃度改變,所以平衡不移動;若在恒壓情況下加入惰性氣體,必然引起平衡體系占據的體積增大,體系中其它物質的濃度發生變化,使平衡發生移動。思考: 對平衡N2+3H2 2NH3(1)如果在恒溫恒容下加入氮氣,平衡向 移動。(2)如果在恒溫恒容下加入氨氣呢?加入氬氣又怎么樣呢?(3)如果需要增加氫氣的轉化率,可以有什么辦法?

(4)如果增大壓強,正反應速率,逆反應速率,氮氣的轉化率。

三、溫度對化學平衡的影響

任何反應都伴隨著能量的變化,通常表現為放熱或吸熱;所以溫度對化學平衡移動也有影響。

觀察試驗2-7,得出結論:

如果升高溫度,平衡向 的方向移動;降低溫度平衡向 的方向移動。

總結:(1)什么是平衡移動?(2)化學平衡移動的實質是外界條件改變時,正、逆反應速率變化的程度,從而導

致正逆反應速率,破壞了原平衡狀態,使平衡移動。

(3)濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響可以概括為平衡移動的原理,也叫勒夏特列原理:

在一定溫度下,可逆反應達到化學平衡時,生成物的濃度,反應物的濃度的關系依上述規律,其常數(用K表示)叫該反應的化學平衡常數

注意:反應物或生成物中有固體和純液體存在時,其濃度可看作是“1”而不代入公式。

2、化學平衡常數的意義

(1)平衡常數的大小不隨 而改變,只隨 改變而改變。

即,K=f(T)。

(2)平衡常數表示的意義:可以推斷反應進行的程度。

K很大,反應進行的程度很大,轉化率大

K的意義

K居中,典型的可逆反應,改變條件反應的方向變化。

K 很小,反應進行的程度小,轉化率小

[例3]對于一般的可逆反應mA+nB pC+qD,在一定溫度下達平衡時反應物及生成物濃度滿足下面關系: =K,式中K為常數,在1L密閉容器中給CO和水蒸氣的混合物加熱到800℃時,有下列平衡:CO+H20 C02+H2且K=1,若用2molCO和10molH20(氣)相互混合并加熱到800℃,達平衡時CO的轉化率約為

A.16.7% B.50% C.66.7% D.83% 【達標練習】1.能引起化學平衡移動的是()

A、化學反應速率發生了變化。

B、有氣態物質參加的反應達到平衡后,改變了壓強。

C、由于某一條件的改變,使平衡混合物中各組分的濃度發生了不同程度的變化。D、可逆反應達到平衡后,使用催化劑

2.某溫度下,反應H2(g)+I2(g)2HI(g)△H>0(正反應為吸熱反應)。在一帶有活塞的密

閉容器中達到平衡,下列說法中不正確的是()

A.恒溫壓縮體積,平衡不移動,氣體顏色加深B.恒壓充入HI(g),開始時正反應速率減小

C.恒容,升高溫度,正反應速率減小 D.恒容,充入H2,I2(g)的體積分數降低

3.在HNO2溶液中存在如下平衡:HNO2 H++NO2-,向該溶液中加入少量的下列物質

(2)若只改變壓強,反應速率發生變化,但平衡不發生移動,則A 態,B 態,D 態。

(3)若只升高溫度,反應一段時間后,測知四種物質的量又達到相等,則該反應是 反應。

后,能使電離平衡向右移動的是()

A.NaOH溶液 B.硫酸溶液 C.NaNO2溶液

D.NaHSO4溶液

4.下列事實不能用化學平衡移動原理解釋的是()A.在強堿存在的條件下,酯在水中的溶解度增大 B.加催化劑,使氮氣和氫氣在一定條件下轉化為氨氣 C.可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣 D.500℃左右比室溫更有利于合成氨反應

5.對于任何一個平衡體系,采用以下措施,一定會平衡移動的是()A.加入一種反應物 B.升高溫度 C.對平衡體系增加壓強 D.使用催化劑 6.在密閉容器中,反應2HI H2+I2(正反應吸熱),當達到平衡時,欲使混合氣體顏色加深,可采取的措施有()A.減小容器體積 B.降低溫度

C.加入催化劑 D.恒容下充入HI氣體

7.已知可逆反應2NO(g)N2(g)+O2(g)。該反應的平衡常數表達式為。若在某溫度下達到平衡時c(N-12)=0.05mol·L-1,C(O-12)=0.05mol·L,c(NO)=0.00055mol·L 該反應的平衡常數為_____________。保持溫度不變,將容器體積縮小一半,則平衡常數為_________;

8.等物質的量的A B C D四種物質混合,發生如下反應: aA(?)+bB(?)cC(s)+dD(?)當反應進行到一定時間后,測得A減少nmol,B減少n/2mol,C增加3n/2mol,D增加nmol,此時達到了平衡狀態。

(1)該反應的各系數a b c d

第四節 化學反應進行的方向

【教學目標】

1、能用焓變和熵變說明化學反應的方向。

2、應用焓變和熵變解釋日常生產生活中的現象 【教學過程】

一、有關化學反應的、、是化學反應原理的三個重要組成部分??茖W家根據體系存在著力圖使自身能量趨于 和由 變為 的自然現象,提出了 判據和 判據。

二、化學反應進行方向的判據

1、焓判據

經驗表明,自發過程的共同特點是:體系趨向于從 狀態轉變為 狀態(這時體系會對外部 或者釋放)。即自發過程趨向于 狀態。

2、熵判據(1)熵

在密閉條件下,體系有由 自發地轉變為 的傾向,因為與有序體系相比,無序體系更加穩定,科學家用(符號)來量度這種混亂(或有序)的程度。(2)熵判據

在與外界隔離的體系中,自發過程將導致體系的熵,即熵變(符號)零,這個原理也叫做 原理。同一種物質,存在著 時的熵值最大,時次之,時最小的這樣一中普遍規律。體系有自發地向混亂度

的方向轉變的傾向。

3、熵變和焓變都與反應的自發性有關,又都不能獨立地作為自發性的判據,要判斷反應進行的方向,必須綜合考慮體系的熵變和焓變。

[例1]下列說法正確的是()

5、在25℃和1.01×105Pa時,反應2N2O5(g)====4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol-

1自發進行的原因是()

A.能自發進行的反應一定能迅速發生反應 B.非自發進行的反應一定不可能發生反應 C.能自發進行的反應實際可能沒有發生反應 D.常溫下,水電解的反應是自發反應

[例2]下列說法不正確的是(A.鐵生銹、氫燃燒均為自發放熱過程 B.冰融化過程其熵值增加 C.無熱效應的自發過程是不存在的 D.同一物質固態時熵值最小 【達標練習】

1、能用能量判據判斷下列過程的方向的是(A.水總是自發地由高處往低處流

B.放熱反應容易自發進行,吸熱反應不能自發進行 C.有序排列的火柴散落時成為無序排列

D.多次洗牌以后,撲克牌的毫無規律的混亂排列的幾率大

2、下列說法正確的是()

A.凡是放熱反應都是自發的,凡是吸熱反應都是非自發的 B.自發反應一定是熵增大,非自發反應一定是熵減小或不變 C.自發反應在恰當條件下才能實現 D.自發反應在任何條件下都能實現

3、以下自發反應可用ΔH判據來解釋的是(A.硝酸銨自發地溶于水

B.2N-12O5(g)====4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7 kJ·mol C.(NH-14)2CO3(s)====NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9 kJ·mol D.2H2(g)+O2(g)====2H2O(l)ΔH=-285.8 kJ·mol-1

4、下列說法正確的是()

A.熵增大的反應一定可自發進行 B.熵減小的反應一定可自發進行 C.ΔH<0的反應可能自發進行 D.ΔH>0的反應不可能自發進行

A.是吸熱反應 B.是放熱反應

C.是熵減反應 D.是熵增效應大于能量效應

6、下列過程是非自發進行的是()

A.水由高處向低處流 B.天然氣的燃燒 C.鐵在潮濕空氣中生銹 D.室溫下水結成冰

7、在容積不變的密閉容器中,一定條件下發生反應:2A B(g)+C(s)達到平衡后,升高溫度,測得容器內氣體密度增加,則:)A.若正反應是吸熱反應,則A為非氣體 B.若正反應是放熱反應,則A為氣體

C.在平衡體系中加入少量的C,該反應向逆反應方向移動 D.壓強對該平衡移動無影響

8、對于反應A(s)+2B(g)3C(g)-Q(Q>0),平衡混和物中C的百分含量C%與外界條件x、y的關系如下圖所示,則下列結論中正確的是: A.x表示溫度,y表示壓強,且y1>y2>y3 B.x表示壓強,y表示溫度,且y3>y2>y1 C.x表示溫度,y表示壓強,且y3>y2>y1 D.x表示壓強,y表示溫度,且y1>y2>y3

9、在反應aA+bB cC+Q的平衡體系中,無論升高溫度或降低壓強,C的濃度都會增大,則以下說法正確的是:)A.a+c<c Q<0 B.a+b>c Q<0

C.a+b>c Q>0 D.無法確定系數關系 Q<0

10、對于以下這個平衡體系C(s)+CO2(g)2CO(g)-Q,下列說法中錯誤的是: A.降低壓強升高溫度,體系中混和氣體的平均分子量將減小

B.在保持溫度和氣體體積不變的條件下,向平衡體系中添加一定量的CO2,當反應重新建立平衡后,混和氣體的平均分子量將減小

C.在保持溫度和氣體體積不變的條件下,平衡體系中添加一定量的N2,平衡不移動 D.向平衡體系增添一定量的CO2,而保持溫度、壓強不變,反應重新建立平衡后,混和氣體平均分子量增大)

11、在一定條件下,合成氨反應達到平衡后,混和氣體中NH3的體積占25%。若反應前后條件保持不變,則反應后縮小的氣體體積與原反應物體積的比值為: A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2

12、在一個固定容積的密閉容器中,加入m摩A、n摩B,發生下列反應: mA(g)+nB(g)pC(g)平衡時C的濃度是w摩/升,若容器體積和溫度不變,起始時放入a摩A、b摩B、c摩C,若要平衡后C的濃度仍為w摩/升,則a、b、c應滿足的關系是: A.a︰b︰c=m︰n︰p B.a︰b=m︰n(ap/m)+c=p C.(mc/p)+a=m,(nc/p)+b=n D.a=m/3,b=n/3,c=2p/3

13、下列的可逆反應在一定條件下達到平衡后,2A(g)B(g)+xC(g)容器內壓強增加了p%,A的轉化率也為p%,則x的值為

A.1 B.2 C.3 D.4

14、如圖3-4所示可逆反應:mA(g)+nB(g)=xC(g)+Q,在不同溫度、壓強下反應物A的轉化率的變化情況。下列對于反應的熱效應Q和反應方程式A、B、C的系數的判斷中,正確的是

[

]

A.Q>0,m+n>x B.Q>0,m+n<x C.Q<0,m+n<x D.Q<0,m+n>x

15、在容積相同的A、B兩個密閉容器中,分別充入2molSO2和1molO2,使它們在相同的溫度下發生反應:2SO2+O2 2SO3,并達到平衡。在反應過程中,若A容器保持體積不變,B容器保持壓強不變,當A中的SO2的轉化率為25%時,則B容器中SO2的轉化率應是

A、25% B、>25% C、<25% D、12.5%

16、將2.0 mol SO2氣體和2.0 mol SO3氣體混合于固定體積的密閉容器中,在一定條件下發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),達到平衡時SO3為n mol。在相同溫度下,分別按下列配比在相同密閉容器中放入起始物質,平衡時SO3等于n mol的是()A.1.6 mol SO2+0.3 mol O2+0.4 mol SO3 B.4.0 mol SO2+1.0 mol O2

C.2.0 mol SO2+1.0 mol O2+2.0 mol SO3 D.3.0 mol SO2+1.0 mol O2+1.0 mol SO3

17、恒溫恒容下,將2molA氣體和2molB氣體通入體積為2L的密閉容器中發生如下反應:2A(g)+B(g)x(C(g)+2D(s)。2min時反應達到平衡狀態,此時剩余1.2molB,并測得C的濃度為1.2mol/L。

(1)從開始反應至達到平衡狀態,生成C的平均反應速率為。(2)x=。

(3)A的轉化率與B的轉化率之比為。

(4)下列各項可作為該反應達到平衡狀態的標志的是(填各項代號)。

A.壓強不再變化 B.氣體密度不再變化

C.氣體平均式量不再變化 D.A的消耗速率與B的消耗速率之比為2:1

(5)若向原平衡混合物的容器中再充入2molA氣體和2molB氣體,在原溫度下達到新的平衡,此時B的物質的量n(B)。

(6)欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與上述平衡相等,起始加入的A、B物質的量n(A)、n(B)之間應滿足的關系為。

18、實驗室配制碘水,往往是將碘溶于KI溶液中,這樣就可以得到濃度大的碘水,主要是因為發生了反應:I2(aq)+I- I--3上述平衡體系中,I3的物質的量濃度c(I-3)與溫度T的關系如圖所示(曲線上的任意點都表示平衡狀態)

(1)通過分析上圖,該反應的正反應為 反應(填吸熱或放熱)(2)在T1、D狀態時,v(正)v(逆)(填>、<、=)

(3)寫出該平衡常數的表達式K=。若升高溫度,K值將,若向溶液中加入少量的溴水,K值將

19、將1molN2和1molH2充入一容積不變的密閉容器M中,加入催化劑,在不同溫度下使之平衡,測得平衡時NH3的體積分數與溫度的關系曲線如圖所示?,F有A、B、C、D、E五個與M一樣的密閉容器,分別充入1molN2和1molH2,并加入催化劑,控制溫度分別在T1、T2、T3、T4、T5下同時反應10秒鐘,測得A、B、C中NH3的體積分數如圖所示。

(1)在圖中標出T4、T5下NH3的體積分數,并分別用D、E指示。

(2)該反應的正反應是 熱反應,理由:(3)A中NH3的體積分數小于B的原因是

第三篇:選修4化學反應速率和化學平衡教案

化學平衡的教學設計

教學目標

使學生建立的觀點;理解的特征;理解濃度、壓強和溫度等條件對的影響;理解平衡移動的原理。

能力目標

培養學生對知識的理解能力,通過對變化規律本質的認識,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。

教材分析

本節教材分為兩部分。第一部分為的建立,這是本章教學的重點。第二部分為常數,該部分沒有要求。

教材以合成氨工業為例,指出在化學研究和化工生產中,只考慮化學反應速率是不夠的,還需要考慮化學反應進行的程度,即。建立觀點的關鍵,是幫助學生理解在一定條件下的可逆反應中,正、逆反應速率會趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當蔗糖溶解的速率與結晶速率相等時,處于溶解平衡狀態,并進而以 的可逆反應為例,說明在上述可逆反應中,當正反應速率與逆反應速率相等時,就處于狀態。這樣層層引導,通過圖畫等幫助學生聯想,借以

在一定程度上突破狀態建立的教學難點。

教材接著通過對19世紀后期,在英國曾出現的用建造高大高爐的方法來減少高爐氣中

含量的錯誤做法展開討論。通過對該史實的討論,使學生對的建立和特征有更深刻的理解,培養學生分析實際問題的能力,并訓練學生的科學方法。

教法建議

教學中應注意精心設置知識臺階,充分利用教材的章圖、本節內的圖畫等啟發學生聯想,借以建立的觀點。

教學可采取以下步驟:

1.以合成氨工業為例,引入新課,明確研究的課題。(1)復習提問,工業上合成氨的化學方程式

(2)明確合成氨的反應是一個可逆反應,并提問可逆反應的定義,強調“二同”——即正反應、逆反應在同一條件下,同時進行;強調可逆反應不能進行到底,所以對任一可逆反應來講,都有一個化學反應進行的程度問題。

(3)由以上得出合成氨工業中要考慮的兩個問題,一是化學反應速率問題,即如何在單位時間里提高合成氨的產量;一是如何使 和 盡可能多地轉變為,即可逆反應進行的程度以及各種條件對反應進行程度的影響——研究的問題。

2.從具體的化學反應入手,層層引導,建立的觀點。如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結晶的速率相等時,處于溶解平衡狀態。又如,說明一定溫度下,正、逆反應速率相等時,可逆反應就處于狀態,反應無論進行多長時間,反應混合物中各氣體的濃度都不再發生變化。

通過向學生提出問題:達到狀態時有何特征?讓學生討論。最后得出:狀態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(此時化學反應進行到最大限度)。并指出某一狀態是在一定條件下建立的。

3.為進一步深刻理解的建立和特征,可以書中的史實為例引導學生討論分析。得出在一定條件下當達到狀態時,增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時間,并沒有改變建立時的條件,所以平衡狀態不變,即CO的濃度是相同的。關于CO濃度的變化是一個移動的問題,將在下一節教學中主要討論。從而使學生明白本節的討論題的涵義。

“影響的條件”教材分析

本節教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學反應速率的條件和等知識的基礎上進行本節的教學,系統性較好,有利于啟發學生思考,便于學生接受。

本節重點:濃度、壓強和溫度對的影響。難點:平衡移動原理的應用。

因濃度、溫度等外界條件對化學反應速率的影響等內容,不僅在知識上為本節的教學奠定了基礎,而且其探討問題的思路和方法,也可遷移用來指導學生進行本書的學習。所以本節教材在前言中就明確指出,當濃度、溫度等外界條件改變時,就會發生移動。同時指出,研究的目的,并不是為了保持平衡狀態不變,而是為了利用外界條件的改變,使向有利的方向移動,如向提高反應物轉化率的方向移動,由此說明學習本節的實際意義。

教材重視由實驗引入教學,通過對實驗現象的觀察和分析,引導學生得出增大反應物的濃度或減小生成物的濃度都可以使向正反應方向移動的結論。反之,則向逆反應方向移動。并在溫度對影響后通過對實驗現象的分析,歸納出平衡移動原理。

壓強對的影響,教材中采用對合成氨反應實驗數據的分析,引導學生得出壓強對移動的影響。

教材在充分肯定平衡移動原理的同時,也指出該原理的局限性,以教育學生在應用原理

時,應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態度的熏陶和科學方法的訓練。

“影響的條件”教學建議

本節教學可從演示實驗入手,采用邊演示實驗邊講解的方法,引導學生認真觀察實驗現象,啟發學生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動原理。

新課的引入: ①復習上一節講過的“狀態”的概念,強調狀態是建立在一定條件基礎上的,當濃度、壓強、溫度等反應條件改變時,原平衡的反應混合物里各組分的濃度也會隨著改變,從而達到新的平衡狀態。

②給出“的移動”概念,強調的移動是可逆反應中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過程,在這個過程中,反應混合物中各組分的濃度一直在變化著。

③指出學習和研究的實際意義正是利用外界條件的改變,使舊的破壞并建立新的較理想的。

具體的教學建議如下: 1.重點講解濃度對的影響

(1)觀察上一節教材中的表3-l,對比第1和第4組數據,讓學生思考:可從中得出什么結論?

(2)從演示實驗或學生實驗入手,通過對實驗現象的觀察和分析,引導學生得出結論。這里應明確,溶液顏色的深淺變化,實質是 濃度的增大與減小而造成的。

(3)引導學生運用濃度對化學反應速率的影響展開討論,說明濃度的改變為什么會使發生移動。討論時,應研究一個具體的可逆反應。討論后,應明確濃度的改變使正、逆反應速率不再相等,使發生移動;增加某一反應物的濃度,會使反應混合物中各組分的濃度進行調整;新平衡建立時,生成物的濃度要較原平衡時增加,該反應物的濃度較剛增加時減小,但較原平衡時增加。2.壓強和溫度對的影響:應引導學生分析實驗數據,并從中得出正確的結論。溫度對影響也是從實驗入手。要引導學生通過觀察實驗現象,歸納出壓強和溫度的改變對的影響。

3.勒夏特列原理的教學:在明確了濃度、壓強、溫度的改變對的影響以后,可采用歸納法,突破對勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:

其他幾個問題:

1.關于催化劑問題,應明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應速率,因此它對的移動沒有影響;②使用催化劑,能改變達到平衡所需要的時間。

2.關于移動原理的應用范圍和局限性,應明確:①平衡移動原理對所有的動態平衡都適用,為后面將要學習的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動原理能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立新平衡所需要的時間。教育學生在應用原理時應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態度的熏陶和科學方法的訓練。

3.對本節設置的討論題,可在學生思考的基礎上,提問學生回答,這是對本節教學內容較全面的復習和鞏固。

4.對于本節編入的資料,可結合勒夏特列原理的教學,讓學生當堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對人類的貢獻;可回顧第二節“工程師的設想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于的移動問題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時間的做法并未改變可逆反應的條件,因而是徒勞的。

教學設計示例

第一課時的概念與計算

教學目標

知識目標:掌握的概念極其特點;掌握的有關計算。能力目標:培養學生分析、歸納,語言表達與綜合計算能力。情感目標:結合是相對的、有條件的、動態的等特點對學生進行辯證唯物主義教育;培養學生嚴謹的學習態度和思維習慣。

教學過程設計

【復習提問】什么是可逆反應?在一定條件下2molSO2與1molO2反應能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說反應到底進行到什么程度?這就是所研究的問題。

思考并作答:在相同條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應叫做可逆反應。SO2與O2的反應為可逆反應不能進行完全,因此得不到2molSO3。

提出反應程度的問題,引入的概念。

結合所學過的速率、濃度知識有助于理解抽象的的概念的實質?!痉治觥吭谝欢l件下,2molSO2與1molO2反應體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖。

回憶,思考并作答?!景鍟?/p>

一、狀態 1.定義:見課本P38頁

【分析】引導學生從研究的范圍,達到平衡的原因與結果進行分析、歸納。

研究對象:可逆反應

平衡前提:溫度、壓強、濃度一定 原因:v正=v逆(同一種物質)結果:各組成成分的質量分數保持不變。準確掌握的概念,弄清概念的內涵和外延。【提問】有什么特點?

【引導】引導學生討論并和學生一起小結。討論并小結。平衡特點:

等(正逆反應速率相等)定(濃度與質量分數恒定)動(動態平衡)變(條件改變,平衡發生變化)

培養學生分析問題與解決問題的能力,并進行辯證唯物主義觀點的教育。加深對平衡概念的理解。

討論題:在一定溫度下,反應達平衡的標志是()。(A)混合氣顏色不隨時間的變化

(B)數值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)單位時間內反應物減少的分子數等于生成物增加的分子數(D)壓強不隨時間的變化而變化(E)混合氣的平均分子量不變

討論結果:因為該反應如果達平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質的量均保持不變,即顏色不變,壓強、平均分子量也不變。因此可作為達平衡的標志(A)、(D)、(E)。

加深對平衡概念的理解,培養學生分析問題和解決問題的能力。【過渡】狀態代表了化學反應進行達到了最大程度,如何定量的表示化學反應進行的程度呢?

2.轉化率:在一定條件下,可逆反應達狀態時,某一反應物消耗量占該反應物起始量的質量分數,叫該反應物的轉化率。

公式:a=△c/c始×100%

通過討論明確由于反應可逆,達平衡時反應物的轉化率小于100%。通過掌握轉化率的概念,公式進一步理解的意義。3.平衡的有關計算

(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。

例1 445℃時,將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質的起始濃度與平衡濃度。

②平衡混合氣中氫氣的體積分數。引導學生分析:

c始/mol/L 0.01 0.05 0 c變/mol/L x x 2x c平/mol/L 0.015 0+2x=0.015 mol/L x=0.0075mol/L平衡濃度:

c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)=0.05 mol/L-0.0075 mol/L =0.0425mol/L c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)=0.015mol/L w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)

通過具體計算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關系,掌握有關的計算。

【小結】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關系,只有變化濃度才與方程式前面的系數成比例。

②可逆反應中任一組分的平衡濃度

第四篇:高二化學教案:化學反應速率教學案

高二化學教案:化學反應速率教學案

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本文題目:高二化學教案: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反應物濃度(常用物質的量濃度)的減少或者生成物濃度的增加來表示。

3.化學表達式:v(A)=cAt。

其中c表示反應過程中反應物或生成物物質的量濃度的變化(取其絕對值),t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的化學計量數之比。

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(反應物或生成物)的相關性質,再進行適當的轉換和計算。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c是濃度變化的絕對值,故化學反應速率都取正值,其一般計算依據是:

(1)根據某一物質起始濃度(c0)和一段時間后濃度(ct)的關系計算:c(反應物)=c0-ct,c(生成物)=ct-c0;

(2)根據反應物的轉化率()計算:c(反應物)=c0

(3)根據化學方程式的化學計量數進行換算

求出一種物質的反應速率后可根據化學計量數之間的比值去計算其他物質的反應速率。

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任何一種反應物物質的量的減少或任何一種生成物物質的量的增加

B.化學反應速率為0.8 molL-1s-1,是指在1 s時某物質的濃度是0.8 molL-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,反應現象越明顯

答案 C

解析 化學反應速率用單位時間內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,合成氨反應的數據如下:

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始濃度/molL-1 1.0 3.0 0.2 s末濃度/molL-1 0.6 1.8 1.0 s末濃度/molL-1 0.4 1.2 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.2 s末氨氣的反應速率為0.4 molL-1s-1

B.前2 s時間內氨氣的平均反應速率為0.4 molL-1s-1

C.前4 s時間內氨氣的平均反應速率為0.3 molL-1s-1

D.2~4 s時間內氨氣的平均反應速率為0.2 molL-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t時間段對應的c的量。知識點二 化學反應速率與化學計量數的關系

3.在四個不同的容器中,在不同的條件下進行合成氨反應,根據下列在相同時間內測得的結果判斷,生成氨的反應速率最快的是()

A.v(NH3)=0.1 molL-1min-1

B.v(N2)=0.1 molL-1min-1

C.v(N2)=0.2 molL-1min-1

D.v(H2)=0.3 molL-1min-1 答案 C

解析 合成氨反應:N2+3H2 2NH3,在同一反應用不同物質表示其反應速率時,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中的反應速率轉化成v(NH3),即為:0.2 molL-1min-

1、0.4 molL-1min-

1、0.2 molL-1min-1,故選C。

4.反應4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),經2 min,B的濃度減少0.6 molL-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0.4 molL-1min-1

B.分別用B、C、D表示的反應速率之比是3∶2∶1

C.在2 min末的反應速率,用B表示是0.3 molL-1min-1

D.在2 min內的反應速率,用C表示是0.3 molL-1min-1 答案 B

解析 固體A不具有濃度概念,該物質的反應不能用molL-1min-1的單位來表示。

知識點三 化學反應速率的測定

5.下表所列數據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。

反應時間t/h 1 4 9 16 25

MgO層厚y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a

NiO層厚y/nm b 2b 3b 4b 5b

(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)

(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(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 由表中數據可知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。此題創新之處在于利用了化學函數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)=4 molL-1min-1 B.v(O2)=3 molL-1min-1 C.v(SO2)=0.1 molL-1s-1 D.v(O2)=0.1 molL-1s-1 答案 D

解析 比較:必須統一標準。換算成同一物質進行比較是關鍵,本題首先需要統一單位。

2.反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)經一段時間后,SO3的濃度增加了0.4 molL-1,在這段時間內用O2表示的反應速率為0.04 molL-1s-1,則這段時間為()

A.0.1 s B.2.5 s C.10 s D.5 s 答案 D

解析 根據題意知,SO3的濃度增加0.4 molL-1,則O2的濃度減小0.2 molL-1,v(O2)=cO2t,則t=cO2vO2=0.2 molL-10.04 molL-1s-1=5 s。

3.2 mol A與2 mol B混合于2 L的密閉容器中,發生如下反應:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)若2 s后,A的轉化率為50%,測得v(D)=0.25 molL-1s-1,下列推斷正確的是()

A.v(C)=v(D)=0.2 molL-1s-1 B.z=3

C.B的轉化率為75%

D.反應前與2 s后容器的壓強比為4∶

3答案 C

解析 A的起始量為2 mol,轉化50%即轉化1 mol,根據反應關系知B轉化1.5 mol,C生成1 mol,又因為v(D)=0.25 molL-1s-1,可計算出2 s時D的生成量為0.25 molL-1s-12 L2 s=1 mol,故知z=2,B錯;v(C)=v(D)=v(A)=0.25 molL-1s-1,故A錯;B的轉化率為1.52100%=75%,C正確;反應達2 s時,容器內總物質的量為nA+nB+nC+nD=1 mol+0.5 mol+1 mol+1 mol=3.5 mol。故反應前后的容器中氣體總物質的量之比為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4~8 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度,結果應是()

A.2.5 molL-1min-1和2.0 molL-1

B.2.5 molL-1min-1和2.5 molL-1

C.3.0 molL-1min-1和3.0 molL-1

D.5 molL-1min-1和3.0 molL-1 答案 B

解析 據圖可知,4 min時化合物Bilirubin的濃度為20 molL-1,8 min時其濃度為10 molL-1,因此4~8 min間的平均反應速率為20 molL-1-10 molL-14 min=2.5 molL-1min-1。進一步分析圖像可知0~4 min間的平均分解速率為40 molL-1-20 molL-14 min=5.0 molL-1min-1,由以上分析數據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8~12 min間平均分解速率為1.25 molL-1min-1,12~16 min間平均分解速率為0.625 molL-1min-1,因此16 min時反應物的濃度大致應為10 molL-1-1.25 molL-1min-14 min-0.625 molL-1min-14 min=2.5 molL-1,故B項正確。

練方法技巧

5.一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質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10 s末時,用Z表示的反應速率為0.158 molL-1s-1

B.反應開始到10 s末時,X的物質的量濃度減少了0.79 molL-1

C.反應開始到10 s時,Y的轉化率為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n(X)=1.20 mol-0.41 mol=0.79 mol,n(Y)=1.0 mol-0.21 mol=0.79 mol,n(Z)=1.58 mol,首先確定該反應的化學方程式為X(g)+Y(g)===2Z(g)。據選項要求分別計算出v(Z)=1.58 mol2 L10 s=0.079 molL-1c(X)=0.79 mol2 L=0.395 mol(Y)=0.79 mol1.00 mol100%=79%,只有C選項正確。

6.在2 L密閉容器中進行如下反應:mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g),2 s時間內X表示的平均反應速率為0.3m/p molL-1s-1,則2 s時間內,Q物質增加的物質的量為()

A.1.2q/p mol B.1.2m/p mol C.1.6q/p mol D.0.6q/p mol 答案 A

解析 不同物質表示的反應速率之比等于它們的化學計量數之比,X表示的平均反應速率為0.3m/p molL-1s-1,Q物質表示的反應速率為0.3m/p molL-1s-1qm=0.3q/p molL-1s-1。則n(Q)=0.3q/p molL-1s-12 L2 s=1.2q/p mol。

練綜合拓展

7.請你協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0.5 molL-1硫酸、1 molL-1鹽酸、1 molL-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,觀察現象并得出相關結論。

實驗現象及結論:________________________________________________________。

(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)

(5)最終得到的氫氣體積:V(H2/H2SO4)______V(H2/HCl)______V(H2/CH3COOH)。

問題討論:

(6)量筒的規格由__________________決定。

(7)對結論(4)、(5)中鹽酸和醋酸的異同,你的解釋是

________________________________________________________________________。

(8)根據現有知識,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)

________________________________________________________________________。

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,能和水反應產生氫氣,影響實驗結論;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,認識其一般規律。2.了解催化劑在生產、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

活化分子在反應物分子中所占的百分數叫做活化分子百分數。

5.有效碰撞

能夠發生化學反應的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞發生的條件:一是發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是固定不變的?;罨肿拥陌俜謹翟酱?,單位體積內的活化分子數越多,單位時間內有效碰撞的次數越多,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,單位體積內活化分子數增多,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,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.活化分子的總數越多,反應速率越快

D.單位時間內有效碰撞次數越多,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;單位體積內活化分子總數越多,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活化分子百分數;增大壓強和增大濃度均不能增加活化分子百分數。

知識點二 濃度對化學反應速率的影響 3.將質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.①④ B.②③⑤ C.①③ D.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)H10,反應速率為v1;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H20,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何種物質表示,其數值是相同的

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的物質的量,則反應速率一定會發生明顯的變化

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0.2 molL-1s-1,若使反應溫度升高到60℃,則此時A的反應速率為________。

答案 3.2 molL-1s-1

解析 根據速率與溫度之間的經驗規律公式v2=v1at2 ℃-t1℃10℃,將各數據代入即可計算:

v2=0.2 molL-1s-1260℃-20℃10℃=3.2 molL-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發生反應

B.催化劑在化學反應前后,化學性質和質量都不變

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,經過一系列變化之后,催化劑又恢復到原來的狀態,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,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物中的某種物質起了催化劑的作用,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增加反應物的物質的量 ②升高溫度 ③縮小反應容器的體積 ④加入生成物 ⑤加入MnO2

A.全部 B.①②⑤ C.② D.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生化學反應 ②普通分子有時也能發生有效碰撞 ③升高溫度會加快反應速率,原因是增加了活化分子的有效碰撞次數 ④增大反應物濃度會加快反應速率的原因是單位體積內有效碰撞的次數增多 ⑤使用催化劑能提高反應效率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞頻率增大 ⑥化學反應實質是活化分子有合適取向時的有效碰撞

A.①②⑤ B.③④⑥ C.③④⑤⑥ D.②③④

答案 B

3.NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質,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+O2 2NO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,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,獲得如下實驗數據:

實驗

序號 初始濃度c/molL-1 溴顏色消失所需時間t/s

CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290

② 1.60 0.20 0.001 0 145

③ 0.80 0.40 0.001 0 145

④ 0.80 0.20 0.002 0 580

分析實驗數據所得出的結論不正確的是()

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10 mL 6 molL-1的稀HNO3和1 g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HNO3 D.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,速率減小;Cu與濃HNO3反應得到的氣體是NO2。

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第五篇:高中化學《化學反應速率》教案5 新人教版選修4

第一節 化學反應速率(第一課時)

[教學目的] 1.使學生了解化學反應速率的概念及表示方法; 2.掌握化學反應速率的計算及化學反應速率的影響因素; 3.明確研究化學反應速率的意義。

[教學重點] 1.化學反應速率的涵義及簡單計算 2.化學反應速率的影響因素

第一課時 [教學過程] [設問]假設你是某合成氨工廠的技術人員,請從化學的角度出發,如何提高工廠的生產效益? [學生活動]思考討論回答問題 [創設情境導入新課] [學生討論后總結講授]要考慮的問題很多方面,但應該研究解決的關鍵是:

1)改變條件,加快合成氨反應的速率; 2)改變條件,提高氨的產率。

如何解決這一關鍵問題呢?這就要研究有關化學反應的速率和化學平衡。[板書] 第二章 化學反應速率和化學平衡

[講授提問] 初中物理學習了有關物體運動的知識。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,而有的物體運動則相當慢。用什么物理量表示不同物體運動的快慢?這一物理量是如何定義的?常用的單位是什么?

[根據學生回答講授并板書] 運動速率:單位時間內物體移動的距離;單位:m/s [提問] 同學們想一想,不同的化學反應快慢是否一樣? [指導學生完成演示實驗] 實驗2-1。觀察放出氣泡的量。[學生活動] 思考問題完成實驗回答現象

[講授] 由實驗可知,CaCO3與鹽酸反應產生氣泡要明顯比CaCO3與醋酸的快。也就是說,不同物質在反應時有快慢之分。在化學中用化學反應速率來表示反應的快慢。

[板書] 第一節 化學反應速率

[提問] 化學反應速率這一物理量是如何定義的?常用的單位是什么? [指導學生閱讀] 請閱讀課本P20有關內容,回答上述問題。[根據學生回答講授并板書]

一、化學反應速率

1、定義:單位時間內反應物濃度減少或生成物濃度增加的量(濃度)

用心 愛心 專心

2、表示:v=△C/△t;單位:mol/L·min或mol/L·s [提問] 請指出下列說法所表示的含義:

某物質在某一化學反應中的反應速率為0.50mol/L·min。

[講述] 該說法表示該物質在參與反應時,1分鐘內物質的量濃度減少(或增加)了為0.50mol/L.[練習] 在A+2B==C的反應中,已知其始時A的濃度為2mol/L,經過2分鐘后,其濃度變為1mol/L,求該物質在2分鐘內的反應速率。[巡視,了解學生答題情況,并講授](內容略)

[設問] 在某一反應中,用不同物質表示該反應的速率時,其數值是否相同? [指導學生完成下列練習] 合成氨的反應為:N2+3H2==2NH3?,F往某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2,反應5分鐘后,容器中N2的物質的量減少為1mol。試求:(1)5分鐘后容器中H2、NH3的物質的量。(2)5分鐘內三者的反應速率各是多少?(3)三者速率是否相等?它們之間有何關系? [針對學生完成情況講評](1)H2和NH3的物質的量依次為2mol、2mol(2)三者的速率依次為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L(3)不相等;三者之間的關系為V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2 [小結并板書]

3、用不同反應物表示同一反應的反應速率時,其數值不一定相等;它們之間之比等于化學方程式的計量數之比。

[講解] 對于化學反應速率,同學們還應注意;它用反應物濃度減小或生成物濃度增加來表示,不取負值;而且根據公式可知,所求得的值是指定時間內的平均值。還需注意的是,由于不同物質表示反應速率時,其數值會不同,因此必須指明是哪種物質。[板書]

4、(1)反應速率不取負值,且表示指定時間內的平均值。

(2)必須指明所對應的物質。[討論]請同學們談談研究化學反應速率的意義。

[討論后小結] 由于有的反應速率很慢,現實生產生活中要加快,如鋼鐵冶煉、合成橡膠;而有的反應速率很快,現實生產生活中要減慢,如鋼鐵生銹、橡膠老化。這對提高生產效益、減少浪費等都有現實意義。研究它們,就可以采用適當的方法來實現加快或減慢的目的,因此很有意義。

[歸納小結] 本節學習了化學反應速率的概念、表示方法及研究反應速率的意義。學習時,要重點掌握以下幾點:

用心 愛心 專心(1)反應速率是表示反應快慢的物理量,用單位時間內濃度變化表示,單位為mol/L.s或mol/L.min;

(2)用不同反應物表示反應速率時,其數值可能不相等;但數值之比等于化學方程式的計量數之比;

(3)反應速率是一個平均值。[課堂練習] 1.往一容積為5L的密閉容器中充入2molN2、4molH2進行合成氨反應。該合成反應5分鐘內的速率V(NH3)=0.02mol/L·min。試求反應進行5分鐘時,容器中各物質的物質的量是多少。[針對學生完成情況講評](內容略)

2.根據下圖填空:

(1)反應物是________;生成物是_________(2)在2分鐘內A、B、C三者的反應速率值各是多少? 該反應的化學方程式是:__________________.[課外練習] 課本P21習題一 二

用心 愛心 專心 3

第一節 化學反應速率

(第二課時)

[教學目的]

1、使學生深化對化學反應的本質認識;

2、使學生理解濃度、壓強等外界條件對化學反應速率的影響;

[教學重點]濃度對化學反應速率的影響 [教學難點]濃度對化學反應速率的影響的原因 第二課時 [教學過程] [提問] 從物質結構(化學鍵)的角度看,化學反應的本質是什么? [學生思考并回答] [針對學生的回答總結] 化學反應的過程就是反應物組成微粒重新組合形成新物質的過程。也就是說,就是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。例如,在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反應中,H-Br、Cl-Cl斷裂,形成H-Cl、Br-Br。

[提問]怎樣加快或減慢化學反應?影響化學反應速率的因素是什么? [板書]

二、外界條件對化學反應速率的影響 [引導學生完成實驗2-2] [總結現象] 加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡產生;而加入0.1mol/L鹽酸的試管氣泡很慢。

[提問] 根據這一現象,同學們可以得出什么結論?(學生思考并歸納)

[講解] 濃度大的鹽酸與大理石反應的速率比濃度小的鹽酸與大理石反應的速率大。因此,由此實驗推知,反應物的濃度越大,反應速率越大。

[設問] 該結論是否適合所有的化學反應?請同學們繼續完成下列實驗。

補充實驗:往裝有1mL的0.05mol/LNa2S2O3溶液的兩支試管中分別加入1mL0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(盡量做到同時加入)(學生完成實驗,并匯報現象)

[講解] 濃度大的硫酸與Na2S2O3混合后先有沉淀產生;而濃度小的硫酸與Na2S2O3混合時產生沉淀的現象要來得慢。由此可以證明,反應物的濃度越大,反應速率越大。[小結]

1、在其他條件不變時,反應物的濃度越大,反應速率越大。[提問] 為什么增大反應物濃度可以加快反應速率?(學生先思考、討論)

[講解并板書] 原因:濃度增大,單位體積內活化分子數目增多,有效碰撞次數增加,反應速率加快。[思考] 某一密閉反應體系中有如下反應:N2+3H2==2NH3。現往體系中再充入一定量的N2、H2,用心 愛心 專心 該反應的速率將有何變化?(學生思考回答)[講評](內容略)

[提問] 如果對上述反應體系進行壓縮,反應速率是否回改變?為什么? [講解](此內容可放置在最后做拓展)壓縮體積,使得反應體系內的壓強增大。壓強增大一倍,其體積將縮小至原來的一半,而體系內分子的數目保持不變,使得單位體積中的分子數增加一倍,換句話說,就是各物質的濃度增大一倍。濃度增大,反應速度也就增大。

[小結并板書]

2、在其他條件不變時,增大壓強,反應速率增大。其實質是壓強改變,引起濃度的改變。僅適用于體系中有氣體物質的反應。

[討論] 往上述反應體系中充入適量的He,體系的壓強如何改變?反應速率是否改變?為什么?

(學生討論,匯報答案)

[講評] 充入He,體系的壓強增加。但是,體系壓強的改變并未引起各物質濃度的改變,因此反應速率將不會發生改變。請同學們特別要注意:對于壓強的改變,只有引起反應體系中物質濃度的變化才對反應速率產生影響。[演示2-3] H2O2 + MnO2 ——

我們可以看到,在H2O2中加入MnO2粉末時,立即有大量氣泡產生,而在沒有加入MnO2粉末的試管中只有少量氣泡出現。可見催化劑MnO2使H2O2分解的反應加快了。

綜上所述,許多實驗和事實都證明,對于同一個化學反應來說,條件不同時,反應速率會發生變化。增大濃度、升高溫度、使用催化劑化學反應速率增大。如果改變有氣體參加反應的壓強,同樣能改變化學反應速率。另外,電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質等,也會對化學反應速率產生影響。[鞏固練習]

1、在一固定體積的密閉體系中發生反應:N2+3H2==2NH3?,F采取下列措施:(1)往體系中充入一定的氫氣;(2)往體系中充入一定量的氮氣;(3)往體系中充入一定量的He;(4)壓縮容器使體積變小。哪些措施能夠使反應速度增大?為什么?

2、討論:乙炔在空氣中燃燒時火焰的溫度較在氧氣中燃燒時火焰的溫度更低,原因是什么?

作業:P21習題三

課外補充練習

用心 愛心 專心 5

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