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高一化学教案:《化学反应速率和化学平衡》教学设计

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?下面是小编为大家整理的“高一化学教案:《化学反应速率和化学平衡》教学设计”,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!

高一化学教案:《化学反应速率和化学平衡》教学设计

一、学习目标分析

(一)学习目标确定的依据

内容标准

学习要求

补充说明

6.描述化学平衡建立的过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

6.1知道化学反应的可逆性及其限度;能描述化学平衡建立的过程,认识化学平衡移动规律。

可利用图像、数据等描述化学平衡的建立过程。

6.2知道化学平衡常数和转化率的涵义。

6.3能进行有关化学平衡常数和转化率的简单计算jab88.cOM

7.通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。

7.1通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响。

7.2理解化学平衡移动原理,能运用该原理对化学平衡的移动情况进行分析。

(二)学习目标

1.知识与技能目标

(1)帮助学生理解化学平衡状态建立的过程,认识化学平衡状态的特征,并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。

(2)认识化学平衡移动的规律,知道化学平衡常数和转化率的涵义。

(3)了解温度、浓度和压强对化学平衡的影响并能用勒夏特列原理解释。

2.过程与方法目标

(1)利用图像、数据等描述化学平衡的建立过程,培养学生分析、概括的能力。

(2)通过实验探究温度、浓度对化学平衡的影响,培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。

(3)通过运用勒夏特列原理对化学平衡的移动情况的分析和判断,培养学生的思维能力和知识迁移能力。

3.情感态度与价值观目标

(1)培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。

(2)培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生在应用化学理论解决一些相应的化工问题的同时,体会化学理论学习的重要性。

二、教学重难点分析

本节内容在教材编写上,力图体现从定量角度更为深刻地认识化学反应,因此与有关化学反应进行的方向、限度两方面相关的概念和理论,就构成了本节的教学重点。

从学生学的角度考虑,本节内容既抽象又具体。抽象在它的理论解释对学生来说是全新的,有些反应的深层本质学生是接触不到的,只能凭思考,想象,增大了学习的难度;说它具体,是在生活中有大量鲜活的事实,因此为学生掌握本节内容造成相当难度。

从教师教的角度考虑,化学平衡及影响因素等教学内容,教师在大纲教学时相对熟悉,而化学平衡常数是本节的新增内容,教师接触较少,无形中给教师的教造成一定难度。通过以上分析。确定本节的重、难点如下:

本章教学重点:

1.化学平衡的概念的建立。

2.影响化学平衡移动的条件。

3.勒沙特列原理的归纳总结。

本章教学难点:

1.建立化学平衡的概念。

2.影响化学平衡移动的条件。

3.勒沙特列原理的归纳总结。

4.平衡常数及转化率的计算.

三、教学内容安排

(一)本节内容在教材中的地位

化学平衡属于化学热力学的范畴。当化学反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应就达到在该条件下的最大限度,即达到了化学平衡状态。化学平衡是一种动态平衡,它只与起始状态和终了状态有关,与变化途径无关。这就为学生在思考问题时提供了灵活利用所学知识的可能,在始态和终态保持不变的前提下,可以设计不同的途径来达到同一个平衡,从而使问题简化。教科书通过实验,介绍浓度、压强(气体反应)、温度等外界条件对化学平衡的影响。

由于有了化学反应速率的知识做基础,学生可以通过实验及相应的【思考与交流】、【学与问】等栏目的引导推理,得出正确的结论,认识化学平衡移动,是正反应速率和逆反应速率发生变化的结果,化学平衡总是向着反应速率变化幅度最大的方向移动。

本章虽然没有具体的化工生产内容,但选择化工生产最适宜的条件必然涉及化学反应速率和化学平衡等理论的应用。可以引导学生学习分析具体反应的特点,如反应物的聚集状态,气体体积的变化,能量变化等,进而利用所学理论知识进行合理选择。同时要学习全面思考问题,兼顾各种条件的相互影响,如温度对平衡和速率的影响,高压对平衡的影响及对设备材料的要求,在比较中趋利避害,取得最优化的条件。使学生了解化学理论对生产实际的指导作用。

化学平衡常数有利于从定量角度加深对化学平衡的认识理解,教科书利用某一反应体

系的一组浓度数据,导出化学平衡常数以及化学平衡常数只随温度变化、不随浓度变化的结论。

(二)学时安排

本节课的教学,计划安排5学时,可分为4个课堂教学单元进行:概念建立教学,实验探究教学,理论思考教学,化学计算教学。这4个教学单元相互联系,同时又各自平行独立,其中任何一个单元都可以作为教学切入点进行课堂整体教学。

四、教学资源建议

1.在建立平衡概念的环节,建议补充硫酸铜的溶解结晶平衡的实验录像和多媒体动画模型演示,目的是让学生建立动态平衡的概念。

2.为了让学生认识化学平衡状态和外界条件对化学平衡的影响,教材中设计了三个实验,为了更好地体现实验的研究功能和通过实验培养学生能力的目的,建议全部采用边讲边实验的形式,可以通过填写实验报告、交流、反思等方式呈现,并得出结论,培养学生对比分析归纳提炼的能力。

3.在理论分析过程中,可以利用简单的已学反应为实例,以降低分析的难度,同时在分析之后应再给出一例,让学生再次分析,以巩固理解。

4.在实际应用层面,可以登陆查询资料的网站有:人民教育出版社,化学学科网、化学资源网、K12等。

五、教学方法与学习指导策略建议

本节教学可设计分为概念建立教学,实验探究教学,理论思考教学,化学计算教学四个教学单元。建议采用如下模式进行教学:

1.教学中可本着温故知新的原则,从学生已有关于溶解的知识,从溶解平衡导入化学平衡。从一个熟悉的内容出发引领学生进行思考,充分利用学生的“最近发展区”(最近发展区理论强调人的思维是有弹性、有潜力的,在不同的社会环境中具有伸缩性。这样,对同一内容的学习,在不同时间多次进行,而且每次都是经过改组的,目的不同的,分别着眼于问题的不同侧面,就会使学生的认识逐步深入)。通过对溶解平衡的理解和迁移,让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。

2.对化学平衡的教学应重视实验,建议设计成实验探究的形式进行。引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,一方面要提供建构理解所需的基础,同时又要留给学生广阔的建构的空间,让他们针对具体情境采用适当的策略,师生共同归纳出平衡移动原理。

3. 对于影响化学平衡的条件应重点讲解浓度对化学平衡的影响,启发学生运用浓度变

化对化学反应速率的影响来解释浓度变化对化学平衡的影响,进而推及压强变化对化学平衡的影响;要通过实验引导学生得出总是吸热方向的反应速率对温度的变化最敏感,变化幅度最大,从而得出温度变化导致平衡移动的方向。

4.引导学生从化学平衡状态的定义(各组分的百分含量保持不变)来理解化学平衡常数,学会利用数据,从中分析总结规律。对Kc而言,它只受温度影响,不受浓度影响,不必进一步推导说明。

六、课堂评价建议

(一) 对知识与技能目标的达成度,可以通过纸笔测验的方式来检验。

1.在一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法不正确的是( )

A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零

B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零

C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变

D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变

2.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是( )

A.N2,H2和NH3的物质分数不再改变

B.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2

C.N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量2倍

D.单位时间里每增加1 mol N2,同时增加3 mol H2

3.在下列平衡体系3NO2+H2O2HNO3+NO中加入O2,则化学平衡( )

A.向左移 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断

4.反应2A(g)2B(g)+C(g);正反应吸热,达平衡时,要使v正降低、c(A)增大,应采取的措施是( )

A.加压 B.减压 C.升温 D.降温

5.在密闭容器中投入1 mol CO(g)和3 mol H2O(g),下列反应:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2,达到平衡后,测得CO2(g)为0.75 mol,再向其中加入5 mol H2O(g),达到新平衡后,CO2(g)的物质的量可能的是( )

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

6.已知一氧化碳与水蒸气的反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),在427 ℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。

(二)对过程与方法、情感态度与价值观目标的达成度,可以通过学生在实验设计、交流、反思和评价过程中来检验。

如实验2-7的实验探究过程中,实验报告的设计中可以体现

常温

冷水

热水

颜色及变化

原因分析

结论

思考、回答

请试用图形表示浓度对化学平衡的影响。

扩展阅读

实验 化学反应速率和化学平衡


[教学目标]

1.知识目标

(1)巩固浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响等基本知识,加深浓度、温度对化学平衡影响等基础知识的理解。

(2)通过实验,体会用定量方法研究化学反应速率、化学平衡规律基本程序,掌握相关的实验操作规范。

(3)掌握“Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+H2O、FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl”等反应,体会用化学实验研究某个化学反应的一般程序。

2.能力和方法目标

(1)定量实验中数据采集、记录和处理方法。

(2)通过从实验现象、实验数据推测理论规律,提高推理分析能力。

3.情感和价值观目标

本实验中的实验现象生动有趣、实验操作简便、推理和分析过程引人入胜,所以可以通过本实验来提高学生学习化学的兴趣,引发学生探究规律、研究自然现象的乐趣。

[实验内容和实验要点]

本学生实验共包含浓度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响、催化剂对化学反应速率的影响、浓度对化学平衡的影响、温度对化学平衡的影响等5个内容,实验过程中既有定性研究要求、又有定量研究要求,要求学生用定性和定量两方面的综合思维来分析和研究。实验中应要求带着研究的观点、在探究的层面上去思考。本实验的各个内容中所涉及的实验技能、实验注意事项等列表如下:

实验

内容

应巩固的知识

涉及的实验技能

注意事项

浓度对化学反应速率的影响

硫代硫酸钠跟稀硫酸溶液的反应原理、单质硫的颜色、溶解性等。

(1)量筒、烧杯的使用

(2)溶液浓度的估算

记录时间这一步中,要注意三支试管中溶液达到同样的混浊度,以免造成误差。

温度对化学反应速率的影响

同上

(1)水浴加热

(2)温度计使用、温度的测量

注意在烧杯底部放一白纸作背景,以便观察。

催化剂对化学反应速度的影响

过氧化氢分解;

氧气的检验。

(1)粉末状固状加入试管中

(2)液体倾倒入试管中

注意伸入带火星木条的时间,不要太早、也不要太迟。

注意不要加入太多的二氧化锰或过氧化氢。

温度对化学平衡的影响

二氧化氮跟四氧化二氮的相互转化;温度对化学平衡的影响。

胶头滴管的使用;

配制原混合溶液时,氯化铁、硫氰化钾的浓度宜低一点,后加的氯化铁、硫氰化钾溶液的浓度宜大点。

浓度对化学平衡的影响

铁离子跟硫氰根离子反应;浓度对化学平衡的影响。

注意对比。

教师在学生做实验前,应把以上各要点向学生交待清楚。使学生有所准备。

实验过程要求学生观察实验现象、记录实验现象,最后完成实验报告。


高一化学教案:《影响化学反应速率的因素》教学设计


一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助授课经验少的教师教学。优秀有创意的教案要怎样写呢?小编特地为大家精心收集和整理了“高一化学教案:《影响化学反应速率的因素》教学设计”,仅供参考,希望能为您提供参考!

高一化学教案:《影响化学反应速率的因素》教学设计

[学习目标] 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)对化学反应速率的影响,认识其一般规律。2.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。3.学会比较反应的快慢以及如何通过改变外界条件改变化学反应速率。

[重点?难点] 重点:浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。难点:外界条件影响化学反应速率的原因。

1.化学反应速率与分子间的______________________有关,所有能够改变________、_______________以及________________的方法,都可以用来改变、控制反应速率。

2.浓度对化学反应速率的影响

(1)影响

其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率______;减小反应物浓度,反应速率________。

(2)原因

其他条件不变时,增大反应物浓度―→单位体积内____________________增多―→___几率增加―→化学反应速率________。反之,减小反应物浓度,化学反应速率________。

(3)改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响?改变溶液的用量对化学反应速率有何影响?

3.压强对反应速率的影响

(1)影响

对于气体反应,在相同温度下,增大压强(减小容器容积),反应速率________;减小压强(增大容器容积),反应速率________。

(2)原因

对于气体反应,在相同温度下,增大压强―→________________________增大―→反应速率________;反之减小压强,反应速率________。

4.温度对反应速率的影响

(1)影响

其他条件相同时,升高温度,反应速率________;降低温度,反应速率________。

(2)原因

其他条件相同时,升高温度―→__________________________和较高能量的分子间的

________________提高―→____________________________提高―→化学反应速率

________。

5.催化剂对反应速率的影响

(1)影响

使用催化剂可________反应速率。

(2)原因

催化剂―→改变反应的______,降低反应所需_______―→提高_____―→___________几率提高―→反应速率增大。

6.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是()

①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移动生成物 ⑤加入催化剂

A.①③⑤ B.②⑤

C.②③⑤ D.①③④

一、外界条件对反应速率的影响

1.外界条件对反应速率产生影响的本质

增大反应物浓度 升高反应温度

↓↓

单位体积内→单位时间、单位体积内←单位体积内

↑  ↓↑

体积缩小增大化学反应速率 使用催化剂

增大气体压强

2.压强对化学反应速率影响的分析

改变压强,对化学反应速率影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因。

(1)对于没有气体参与的化学反应,由于改变压强时,反应物浓度变化很小,可忽略不计,因此对化学反应速率无影响。

(2)对于有气体参与的化学反应,有以下几种情况:

①恒温时,压缩体积――→引起压强________――→引起浓度________――→引起反应速率________。

②恒温时,对于恒容密闭容器:

a.充入气体反应物――→引起气体反应物浓度________(压强也________)――→引起反应速率________。

b.充入不参与反应的气体――→引起总压强________―→各物质浓度____________―→反应速率________。

③恒温恒压时

充入不参与反应的气体――→引起体积________――→引起气体反应物浓度________――→引起反应速率减小。

典例1  在下列事实中,分析影响化学反应速率的因素:

(1)在集气瓶外点燃镁条时,瓶中H2和Cl2的混合气体发生爆炸:

________________________________________________________________________。

(2)硫酸工业中,黄铁矿燃烧时要粉碎成颗粒:

________________________________________________________________________。

(3)KI晶体和HgCl2晶体混合无明显现象,若一起投入水中,则很快生成红色的HgI2:

________________________________________________________________________。

(4)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体:

________________________________________________________________________。

(5)同样大小的石灰石分别在0.1 mol?L-1的盐酸和1 mol?L-1的盐酸中反应速率不同:

________________________________________________________________________。

(6)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象:

________________________________________________________________________。

听课记录:

变式训练1  在C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反应中。现采取下列措施:

①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③通入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2

能够使反应速率增大的措施是()

A.①④ B.②③⑤

C.①③ D.①②④

变式训练2  下列说法正确的是()

A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增多

B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大

C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数

D.催化剂能增大单位体积内分子的总数,从而成千上万倍地增大反应速率

二、化学反应速率图象分析示例

1.以化学反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O为例

(1)其他条件一定,反应速率随着c(HCl)的增大而增大,如图A。

(2)其他条件一定,反应速率随着温度的升高而增大,如图B。

(3)其他条件一定时,随着反应时间的延长,c(HCl)逐渐减小,化学反应速率逐渐减小,如图C。

2.以化学反应2H2S(g)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(g)为例

(1)其他条件一定,增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积),反应速率随着压强的增大而增大,如图A。

(2)其他条件一定,减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积),反应速率随着压强的减小而减小,如图B。

(3)温度、反应容器的容积都一定,随着时间的延长,SO2、H2S物质的量逐渐减少,气体的压强逐渐减小,反应速率逐渐减小,如图C。

(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应,使气态反应物的压强都逐渐增大(缩小容器的容积),反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大,如图D。

典例2  等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是()

组别 c(HCl)/mol?L-1 温度(℃) 状态

1 2.0 25 块状

2 2.5 30 块状

3 2.5 50 块状

4 2.5 30 粉末状

①4-3-2-1 ②1-2-3-4 ③3-4-2-1

④1-2-4-3

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

听课记录:

变式训练3  下列表格中的各种情况,可以用下面对应选项中的图象曲线表示的是()

选项 反应 纵坐标 甲 乙

A 外形、大小相近的金属和水反应 反应

速率 K Na

B 4 mL 0.01 mol?L-1的KMnO4溶液,分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反应 0.1 mol?L-1

H2C2O4

溶液 0.2 mol?L-1

H2C2O4

溶液

C 5 mL 0.1 mol?L-1 Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol?L-1 H2SO4溶液反应 热水 冷 水

D 5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出O2 无MnO2

粉末 加MnO2

粉末

参考答案

课前准备区

1.有效碰撞频率 内能 运动速率 碰撞几率

2.(1)增大 减小 (2)活化分子数 有效碰撞 增大 减小

(3)对于固体或纯液体物质,一般情况下其浓度可视为常数,因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率,一般地,固体的颗粒越细,表面积就越大,反应速率就越快。改变溶液的用量时,由于浓度不变,因此对化学反应速率无影响。

3.(1)加快 减慢 (2)反应物的浓度 加快 减慢

4.(1)加快 减慢 (2)活化分子百分数 碰撞频率 有效碰撞几率 增大

5.(1)加快 (2)路径 活化能 活化分子百分数 有效碰撞

6.B [升温,有些分子吸收能量变为活化分子,故活化分子数增大,同时活化分子百分数也增大;使用催化剂,改变了反应历程,可以降低反应的活化能,许多分子变为活化分子,同时活化分子百分数也增大。]

课堂活动区

一、

1.活化分子数增多 有效碰撞次数增多 活化分子百分数增多

2.(2)①增大 增大 加快 ②a.增大 增大 加快 b.增大 未改变 不变 ③增大 减小

典例1 (1)光照 (2)接触面积 (3)接触面积 (4)催化剂 (5)浓度 (6)温度

变式训练1 C [①中增大压强即缩小体积可以增大反应物浓度,从而使反应速率增大;②中碳是固体,增加固体的量对反应速率无影响;③中通入CO2使其浓度增大,反应速率增大;④中总压强增大,但参加反应的气体浓度不变,反应速率不变;⑤中总压强不变,但参加反应的气体的浓度变小,反应速率减小。]

变式训练2 C [浓度和压强的变化是改变单位体积内分子总数,活化分子的百分数不变,是单位体积内活化分子的数目发生变化;温度、催化剂是改变活化分子的百分数,单位体积内分子总数不变。故应选C。]

典例2 A [由图知,反应速率:a>b>c>d;由外界条件对反应速率的影响知,温度高、浓度大、固体表面积大,反应速率就快,则1组最慢,2组稍快,由于3组温度高但固体表面积小,4组温度低但固体表面积大,因此,无法确定3组与4组的反应速率的快慢,但均比2组快,故①③项均正确,②④项均错误。

高三化学教案:《化学反应速率和平衡》教学设计


本文题目:高三化学教案:化学反应速率和平衡

1、描述化学平衡建立的过程。知道平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式。能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

2、理解外界条件(浓度,压强、温度、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。

3、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用

1、化学平衡常数

(1)化学平衡常数的数学表达式

(2)化学平衡常数表示的意义

平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。

2、有关化学平衡的基本计算

(1)物质浓度的变化关系

反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度

生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度

其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。

(2)反应的转化率(α):α= ×100%

(3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论:

恒温、恒容时: ;恒温、恒压时:n1/n2=V1/V2

(4)计算模式

浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)

起始 m n O O

转化 ax bx cx dx

平衡 m-ax n-bx cx dx

α(A)=(ax/m)×100%

ω(C)= ×100%

(3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤,通常是先写出有关的化学方程式,列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量,然后再通过相关的转换,分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为:建立解题模式、确立平衡状态方程。说明:

①反应起始时,反应物和生成物可能同时存在;

②由于起始浓度是人为控制的,故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比,若反应物起始浓度呈现计量数比,则隐含反应物转化率相等,且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。

③起始浓度,平衡浓度不一定呈现计量数比,但物质之间是按计量数反应和生成的,故各物质的浓度变化一定成计量数比,这是计算的关键。

二、学习化学平衡应注意的三个问题

1、等效平衡:在两种不同的初始状态下,同一个可逆反应在一定条件(定温、定容或定温、定压)下分别达到平衡时,各组成成分的物质的量(或体积)分数相等的状态。在恒温恒容条件下,建立等效平衡的一般条件是:反应物投料量相当;在恒温恒压条件下,建立等效平衡的条件是:相同反应物的投料比相等。

2、平衡移动的思维基点:

(1)“先同后变”,进行判断时,可设置相同的平衡状态(参照标准),再根据题设条件观察变化的趋势;

(2)“不为零原则”,对于可逆反应而言,无论使用任何外部条件,都不可能使其平衡体系中的任何物质浓度变化到零。

3、在实际生产中,需要综合考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等各方面情况,以确定最佳生产条件。合成氨选择的适宜条件通常是:20MPa-50MPa、500℃左右、铁触媒;及时补充N2和H2,及时将生成氨分离出来。

速率平衡图象常见类型

解题策略:(1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线。(当有多余曲线及两个以上条件时,要注意“定一议二”)(2)找出曲线上的特殊点,并理解其含义。(如“先拐先平”) (3)根据纵轴随横轴的变化情况,判定曲线正确走势,以淘汰错误的选项。

1、速率—时间图

此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向.

例1、对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为( )

A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体

B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体

C.X、Y、Z、W皆非气体

D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体

解析:经常有一些同学错选B,认为增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动.其实,图象告诉我们的是:增大压强,加快了正、逆反应,但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度,由此而导致平衡向左移动.而压强的改变,只影响气体反应的速率,选项B所言的X、Y皆非气体即其正反应速率不受影响,故正确答案为A.

2、浓度—时间图

此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况.

例2、图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答:(1)该反应的反应物是______;(2)反应物的转化率是______;(3)该反应的化学方程式为______.

解析:起始时A的浓度为2.0mol/L,B、C的浓度为0,随着时间的推移,A的浓度降低为1.2mol/L,C的浓度升高为1.2mol/L,B的浓度升高为0.4mol/L.t1时刻后各物质浓度不再变化,说明反应已达平衡,得出A为反应物,B、C为产物,它们浓度变化的差值之比为化学方程式中各物质的化学计量数之比.故正确答案为(1)A;(2)40%;(3)2A=B+C.

3、含量—时间—温度(压强)图

这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征.

例3、同压、不同温度下的反应:

A(g)+B(g) C(g);△H

A的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是 ( )

A.T1>T2,△H>0 B.T10 C.T1>T2,△H

解析:在其他条件不变的情况下,升高温度加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间.由图象可知,T1温度下,反应先达平衡,所以T1>T2.在其他条件不变的情况下,升高温度平衡向吸热方向移动,降低温度平衡向放热方向移动.因为T1>T2,达平衡时T1温度下A的含量较大,即A的转化率降低,所以升温时平衡向逆反应方向移动.因此该反应的正方向为放热反应,即△H

例4、 现有可逆反应A(g)+2B(g) nC(g);△H

A.p1>p2,n>3 B.p13 C.p1p2,n=3

解析:当其他条件不变时,对于有气体参加的可逆反应,压强越大,到达平衡的时间越短.图象中曲线和横轴平行,表明反应已达平衡.由图象知道,当压强为p2时,该反应到达平衡的时间较短,故p1

4、恒压(温)线

该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强.

例5 、对于反应2A(g)+B(g) 2C(g);△H

解析:首先要知道该反应是气体体积缩小的放热反应.此反应的平衡体系受压强的影响是:增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,B的含量减小,C的含量增大.升高温度,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,B的含量增大,C的含量减小.A图象虽表示B的含量随温度升高而增加,但若平衡是从C物质开始反应而建立的,则符合此反应.另外,从反应开始到建立平衡,温度越高,到达平衡的时间越短.由于该反应是放热反应,建立平衡后,温度越高,B的含量就应越大.因此A、D图象正确,符合上述平衡体系,B、C图象不符合题意.

5.速率—温度(压强)图

例6、 对于可逆反应:A2(g)+3B2(g) 2AB3(g);△H

解析:该反应的正反应是气体体积缩小且放热的反应.图象A正确,因为温度升高,正逆反应都加快,在二曲线相交处可逆反应达到平衡,交点后逆反应速率的增加更为明显,与正反应是放热反应相符.针对该反应特点,只升温而使平衡向逆反应方向移动,A的含量增加;只加压而使平衡向正反应方向移动,A的含量减少,B也正确.对可逆反应,温度越高,到达平衡的时间越短,C不合题意.图象D表示的意义是:增大压强逆反应速率的加快比正反应明显,与本反应是气体体积减小的特点相悖,故正确答案为A,B

【例1】(2010重庆卷,10) 当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是

A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥

答案B

【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。

【方法提炼】对于恒容容器,通入稀有气体,由于容器的体积不变,各组分的浓度保持不变,故反应速率保持不变,平衡也即不移动。若为恒压容器,通入稀有气体,容器的体积膨胀,对于反应则相当于减压。

【例2】(2010四川理综卷,13)反应aM (g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中:Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

A.同温同压Z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加

B.同压同Z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加

C.同温同Z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加

D.同温同压时,增加Z,平衡时Q的体积分数增加。

答案:B

解析:本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率,不会使平衡移动。B项由图像(1)知随着温度的升高M的体积分数降低,说明正反应吸热,所以温度升高平衡正向移动,Q的体积分数增加。C项对比(1)(2)可以看出相同温度条件,压强增大M的体积分数增大,所以正反应是体积缩小的反应,增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。

【例3】(2010全国卷1,27)(15分)在溶液中,反应A+2B C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为 、 及 。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题:

(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:

②_______________;

③_______________;

(2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;

(3)该反应的 _________0,判断其理由是__________________________________;

(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:

实验②: =__________________________________;

实验③: =__________________________________。

【解析】(1)②使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的

(2)不妨令溶液为1L,则②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为 ;同样在③中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L

(3) ﹥0;理由:由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应, ﹥0

(4)从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为:0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L, ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;进行到4.0mi实验③的A的浓度为:0.064mol/L:△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L, ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1

【答案】(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变

③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小

(2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应

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

【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分,一些具体考点是:易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如:浓度,压强,温度,催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算,平衡浓度的计算, 的判断;以及计算能力,分析能力,观察能力和文字表述能力等的全方位考查。

【点评】本题所涉及的化学知识非常基础,但是能力要求非常高,观察和分析不到位,就不能准确的表述和计算,要想此题得满分必须非常优秀才行!此题与2009年全国卷II理综第27题,及安微卷理综第28题都极为相似,有异曲同工之妙,所以对考生不陌生!

【例4】(2010山东卷,28)

(14分)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:

Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI

Ⅱ 2HI H2+I2

Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O

(1)分析上述反应,下列判断正确的是 。

a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应Ⅰ中 氧化性比HI强

c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2

(2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。

0~2 min内的平均放映速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。

相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。

a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数

(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列试剂中的 ,产生H2的速率将增大。

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

(4)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。

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

某氢氧燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为 。

解析:(1)H2SO4在常温下,很稳定不易分解,这是常识,故a错;反应Ⅰ中SO2是还原剂,HI是还原产物,故还原性SO2>HI,则b错;将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得:2H2O==2H2+O2,故c正确d错误。

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

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

2 1 1

起始浓度/mol?L-1 1 0 0

变化浓度/mol?L-1: 0.2 0.1 0.1

平衡浓度/mol?L-1: 0.8 0.1 0.1

则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K= =64mol/L。

若开始时加入HI的量是原来的2倍,则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡,HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍;各组分的百分含量、体积分数相等,平衡常数相等(因为温度不变);因开始时的浓度增大了,反应速率加快,达平衡时间不可能是原来的两倍,故选b.

(3)水的电离平衡为 ,硫酸电离出的 对水的电离是抑制作用,当 消耗了 , 减小,水的电离平衡向右移动;若加入 ,溶液变成 的溶液了,不再生成H2;加入的 会和 反应,降低 ,反应速率减慢; 的加入对反应速率无影响;加入CuSO4 后, 与置换出的Cu构成原电池,加快了反应速率,选b.

(4)根据反应方程式,生成1mol水时放出热量为:572kJ =286 kJ,故该电池的能量转化率为

答案:(1)c

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

(3)向右;b

(4)80%

【例5】(2010广东理综卷,31)

(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。

(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。

(2)在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的转化率( )在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:

①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___

②该反应的 _____0(填“”).

(3)H3BO 3溶液中存在如下反应:

H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol?L-1 H3BO 3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol?L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)

解析:(1)根据元素守恒,产物只能是H2, 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。

(2)由图像可知,温度升高,H3BO 3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。

(3) K= = =

答案:

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

(2) ①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动 ②△H>O

(3) 或1.43

【巩固练习1】(山东聊城三中2010届高三12月月考)在20L恒容的密闭容器中,加入3molSO3(g)和1mol氧气,在某温度下使其反应,反应至4min时,氧气的浓度为0.06mol/L,当反应到8min时,反应到达平衡。

(1)0min—4min内生成O2的平均速率

v(O2)=________________

(2)整个过程中,各物质的浓度与时间关系如图所示,则该温度下的平衡常数

K=_____________________

(3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于0.05mol/L的是__________,此时的平衡常数与(2)小题比较_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)

A B C D

SO3 1mol 3mol 3mol 0mol

SO2 2mol 1.5mol 0mol 6mol

O?2 2mol 1mol 0mol 5mol

(4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是_____(填序号)

①体系内压强不再改变

②容器内气体的密度不再改变

③混合气体的平均分子量不再改变

答案(1)

(2)

(3)BD, 等于

(4)①③④

【巩固练习2】(福建省福州三中2010届高三上学期月考)2L容积不变的密闭容器中,加入1.0molA和2.2molB,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图

试回答下列问题:

(1)800℃时。0—5min内,以B表示的平均反应速率为 。

(2)能判断该反应达到化学平衡状态的标志是 。

A.容器压强不变 B.混合气体中c(A)不变

C.2v正(B)=v逆(D) D.c(A)=c(C)

E. 混合气体密度不变

(3)利用图中数据计算800℃时的平衡常数K= ,B的平衡转化率为: 。该反应为 反应(填吸热或放热)。

(4)700℃时,另一2L容积不变的密闭容器中,测得某时刻各物质的量如下:n(A)=2.2mol,n(B)=5.2mol,n(C)=1.8mol,n(D)=1.8mol,则此时该反应 进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。

答案(1)0.12mol?L—1?min—1

(2)AB(2分,漏一个扣1分,错选不得分)

(3)1.8(mol?L—1)—1(单位可不写)54.5% 吸热

(4)向正反应方向

化学反应速率和平衡的综合应用及图象单元测试

一、选择题

1.100mL6mol/L的H2SO4与过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的()

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

2.下列事实中,不能用勒?沙特列原理解释的是()

A.开启啤酒后,瓶中马上泛起大量泡沫

B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈

C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

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

A.升温  B.加水C.通往过量的氧气  D.减压

4.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图的实线所示,在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是()

5.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g);△H

下列判断一定错误的是()

A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高

B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高

C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高

D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高

6、同温同压下,当反应物分解了8%时,总体积也增加8%的是

A.2NH3(g) N2(g)+3H2(g) B.2NO(g) N2(g)+O2(g)

C.2NO3(g) 4NO2(g)+O2(g) D.2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)

7、对于反应2SO2+O2 2SO3,下列判断正确的是

A.2体积2SO2和足量O2反应,必定生成2体积SO3

B.其他条件不变,增大压强,平衡必定向右移动

C.平衡时,SO2消耗速度必定等于O2生成速度的两倍

D.平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的两倍

8、反应:L(固)+aG(气) bR(气)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响图所示:图中:压强p1>p2, x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断

A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应 C.a>b D.a

9、压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是

A.H2(g)+ I2(g) 2 HI(g) B.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)

C.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D.C(s)+ CO2(g) 2CO(g)

10、放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L,其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则

A.K2 和K1的单位均为mol/L B.K2

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

11、在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是

A.容器内压强不随时间变化 B.容器内各物质的浓度不随时间变化

C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2 D.单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z

12、1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g) b Z(g)反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是

A.a=1,b=1 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2

13、在0.lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是

A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动

B.加水,反应速率增大,平衡向逆反应力向移动

C.滴加少量0.lmol/L HCl溶液,溶液中c(H+)减少

D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动

14、恒温恒压下,在容积可变的器血中,反应2NO2(气) N2O4(气)达到平衡后,再向容器内通入一定量NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数

A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断

15.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是

A 达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3

B 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

C 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

D 达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零

16.在一定温度不同压强(P1

17、在密闭容器中,在一定条件下,进行下列反应:NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g);△H = -373.2 KJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是

A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强

C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强

二、填空题

18、在密闭容器中,由一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应,可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如右图所示(己知气体的分压之比等于物质的量之比)。

(1)420K时,发生反应的化学方程式为:____________________________;若反应中消耗l mol Xe,则转移电子______________mol。

(2)600~800K时,会发生反应:XeF6(g) ?XeF4(g)+ F2(g),其反应热△H _______0(填“>”“=”或“

(3)900K时,容器中存在的组分有________________________________

19、将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g) 2H2+O2 2CO+O2 2CO2

(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是 和 ,或 和 。(填它们的分子式)

(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n(O2)平=a mol, n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平= 。(用含a、b的代数式表示)。

20、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

t℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

回答下列问题:

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。

(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。

(a)容器中压强不变 (b)混合气体中 c(CO)不变

(c)v正(H2)=v逆(H2O) (d)c(CO2)=c(CO)

(4)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。

21.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1价)和S(+6价)的速率如图所示,已知这个反应速率随着溶液中c(H+)增大而加快。

(1)反应的离子方程式为________________。

(2)t1~t2时刻内反应速率增大的原因为_______________________________。

(3)t2~t3时刻内反应速率又减小的主要原因为__________________________。

化学平衡移动原理不仅在工业生产中有重要的指导作用,也能用于解释生活中的一些现象或指导人们解决生活中的一些具体问题。下面举例分析如下,供学习参考。

22、(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示_________________,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值______________(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。

(2)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:

CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) ;△H

CO和H2O浓度变化如下图,则 0—4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L?min)

(3)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。

①表中3min—4min之间反应处于_________状态; C1数值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。

②反应在4min—5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是__________(单选)。

a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度

23.利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:

依据上述流程,完成下列填空:

(1)天然气脱硫时的化学方程式是

(2)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol(用含n的代数式表示)

(3)K2CO3(aq)和 CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是 (多选扣分)

(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理

(4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于

(写出CO2的一种重要用途)。

(5)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。

24、钾是—种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:

Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g);△H>0,该反应的平衡常数可表示为:K=C(K),各物质的沸点与压强的关系见右表。

(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。

(2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。

(3)常压下,当反应温度升高900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=

参考答案:

1、C 2 、B3 、C4、C5、AB6、A7、BC8、D9、A10、BC11、AB12、AD13、A14、A15、C16、 B 17、B

18.(1) Xe + 3 F2 === Xe F6 6 (2) >随着温度的升高,Xe F6(g)? Xe F4 (g) + F2 (g)平衡向右移动,根据温度升高平衡向吸热反应方向移动的原理,则该反应的ΔH>0。

(3) Xe F6 、Xe F4 、Xe F2 、Xe 、F2

19、(1)H2O H2, CO CO2 (2)(2-2a-b) mol

20、(1) (2)吸热 (3)b、c (4)830

21、 (1)ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+  (2)开始时,c(H+)增大,反应速率加快。(3)随着反应的进行,反应的物浓度减小,反应速率减慢。

22.(1) 可逆反应的进行程度越大 可能增大也可能减小(2) 0.03 (3) ①平衡> ②d a

23、(1)3H2S+2Fe(OH)3→Fe2S3+6H2O (2)27n (3)b (4)生产纯碱(或作制冷剂等,其它合理答案也给分) (5)

24、(1)770℃ 890℃ (2)降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度

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

高一化学下册《化学反应的速率和限度》教案


古人云,工欲善其事,必先利其器。教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更好的消化课堂内容,有效的提高课堂的教学效率。那么,你知道教案要怎么写呢?下面是小编帮大家编辑的《高一化学下册《化学反应的速率和限度》教案》,相信能对大家有所帮助。

高一化学下册《化学反应的速率和限度》教案

【教学目的】1.建立化学反应速率的概念。

2.探究影响化学反应速率的因素。

【教学重点】1、化学反应速率的概念

2、探究影响化学反应速率和反应限度的因素

【教学难点】化学反应速率的计算

【教学过程】

第一环节:情景引导,激发欲望

【展示图片资料】使学生了解自然界或生产、生活中的化学反应进行有快、慢之分。例如,爆炸、铁桥生锈、奶的变质、溶洞的形成。结合这些例子说明人类需要控制反应进行的快慢

[板书]第三节化学反应速率和限度

第二环节:组内合作,自学讨论

1.观察图片,这些反应的发生所经历的时间一样吗?我们期待这些反应快一些还是慢一些?怎么做才能达到目的?

2.你能通过观察什么现象来判断反应进行得快慢?还有哪些其他方法观察该化学反快慢呢?在日常生活和化学实验过程中,观察化学反应进行得快慢的方法都有哪些?

3.化学反应快慢如何定量描述?

4.影响化学反应快慢的因素有哪些?

第三环节:班内交流,小组展示

1.图片介绍的是快慢差别很大的化学变化。

2.观察反应快慢的方法:冒气泡快慢;固体量的改变;浑浊程度;颜色变化;温度变化等。

3.探究:影响化学反应速率的外界条件因素

【观察】视屏实验展示结合课本问题讨论,影响化学反应快慢的因素有哪些?

总结:(1)温度:温度越高,化学反应速率越快。

(2)催化剂:通常加入催化剂能改变化学反应速率,一般无特别说明得就是加快化学反应速率。

(3)固体反应物的表面积:有固体参加的反应,固体的表面积越大,固体在同一时间内与其他反应物的接触越多,化学反应速率越快。

(4)反应物状态:通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。(相当于增大接触面积)

(5)溶液浓度:在溶液中进行的反应,反应物的浓度越大,化学反应速率越快。

(98%浓硫酸例外)

(6)压强:对于有气体参加的反应,改变压强将使气体的体积发生改变,也即相应地改变气体的浓度。故增大压强,反应速率加快,降低压强,反应速率减缓。

第四环节:点拨精讲,解难释疑

物理学中用什么定量描述物体的运动快慢?——速度。不考虑速度的方向称之为速率。化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。因很多化学反应在溶液中进行,因此化学反应速率通常用物质的量浓度在单位时间内的改变量来表示。

[板书]一、化学反应的速率

1.定义:用单位时间内反应物物浓度的减少量或生成物物浓度的增加量来表示。

2、计算公式:v=C/t单位::mol/(L?s)mol/(L?min)mol/(L?h)

(1).对于有固体或纯液体参加的反应,由于固体或纯液体的浓度为一常数,即Δc=0(无意义),所以不用固体或纯液体表示反应速率。

(2).V为t时间内的平均速率,取正值

[例1]在一个体积为2L的密闭容器中发生反应2SO2+O22SO3,经过5s后,测得SO3的物质的量为0.8mol。填写下表:

(3).表示化学反应速率时,必须指明具体的物质,因为同一化学反应,用不同的物质表示的反应速率,其数值可能不同。但它们表示的意义相同.例如,化学反应N2+3H22NH3,用H2表示该反应的反应速率时应写成v(H2)。

(4).对于一个具体的化学反应,反应物和生成物的物质的量的变化是按化学方程式中化学计量数之比进行的,所以化学反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

对于反应aA+bB===cC+dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体),v(A)v(B)v(C)v(D)=abcd。

第五环节:随堂练习,当堂反馈

1、等质量的铝粉与足量盐酸在不同条件下反应,产生H2的体积与反应时间关系如下图所示,则图中曲线a、b、c分别对应表中的实验组别是()

A.——B.——C.——D.——

2.3%的H2O溶液是一种常用的外伤消毒剂,某校化学兴趣小组利用H2O2溶液探究影响化学反应速率的因素,实验设计如下表所示:

实验的目的是探究、对化学反应速率的影响。

若t2t3,表明浓度越大,化学反应速率越(填“大”或“小”)。

能表明温度对反应速率有影响的实验编号是和。

请你再提出一个影响H2O2分解速率的因素:。

第六环节:归纳总结,科学评价

【课堂小结】

本节课主要学习了化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件,探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义

【评价方式】:

随堂互评。

【板书设计】

第三节化学反应的速率和限度

一、化学反应速率

1、化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。

浓度的变化——C时间的变化——t

表达式:υ=C/t单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)

2、影响化学反应速率的外界条件因素

温度、催化剂、溶液浓度、固体的表面积、反应物状态、气体压强、等

反应物的性质是决定反应速率的主要因素,

外界条件的改变可以影响化学反应速率。

【教学反思】

本节课内容从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手,通过看一些形象生动的图片,学生知道了化学变化是有快有慢的,并且可以从很多方面观察判断化学变化的快慢,引导学生对实验现象的观察,为下面的实验探究做铺垫。在此基础上引出反应速率的概念及其表示方法。又通过练习,要学生明确决定反应速率的主要因素是物质本身的化学性质,外界条件可以影响反应速率。通过实验探究和课本上的思考与交流,学生自己就能够总结出影响化学反应速率的一些外界条件因素。再通过一些日常生活、化学实验和工农业生产中人为控制反应速率的实例,认识到学习反应速率有关知识的重要性。

文章来源:http://m.jab88.com/j/108737.html

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