化学反应的方向和限度学案

2020-10-21 高中离子反应教案高中氧化还原反应教案

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第二单元化学反应的方向和限度

　第1课时　化学反应的方向

[目标要求]　1.了解自发过程和化学反应的自发性。2.通过“有序”和“无序”的对比，了解熵和熵变的概念。3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响，能用焓变和熵变说明化学反应的方向。

一、化学反应的方向
1．化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。
2．自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。
二、判断化学反应方向的依据
1．能量判据
自然界中的自发过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向；绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。
反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。
2．熵判据
(1)熵
用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大，混乱程度越大。符号为S。单位：Jmol－1K－1。
(2)熵值大小的比较
同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。
(3)熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。
若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS0，反之，ΔS0。
(4)熵变与化学反应自发性关系
ΔS0，反应自发进行；ΔS0，反应不能进行。化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
3．复合判据
体系能量降低(ΔH0)和混乱度增大(ΔS0)都有促使反应自发进行的倾向，判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时：
(1)当ΔH0，ΔS0时，反应自发进行。
(2)当ΔH0，ΔS0时，反应不能自发进行。
(3)当ΔH0，ΔS0时，反应在较低温度下自发进行。
(4)当ΔH0，ΔS0时，反应在较高温度下自发进行。

知识点一　能量判据
1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()
A．所有的放热反应都是自发进行的
B．所有的自发反应都是放热的
C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
D．焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据
答案　C
解析　多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素”。
2．下列自发反应可用焓判据来解释的是()
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　从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。
知识点二　熵判据
3．碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是()
A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C．碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
答案　A
解析　(NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行；根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。
4．摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。
(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。
(2)气态苯、液态苯、固态苯。
答案　(1)S(气态甲醇)S(气态乙醇)S(气态丙醇)　(2)S(气态苯)S(液态苯)S(固态苯)
解析　一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大；对于同一种物质，S(g)S(l)S(s)。根据以上的规律可知，对于(1)，S(气态甲醇)S(气态乙醇)S(气态丙醇)；对于(2)，S(气态苯)S(液态苯)S(固态苯)。
知识点三　复合判据
5．某反应：A===B＋C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是()
A．ΔH＜0、ΔS＜0B．ΔH＞0、ΔS＜0
C．ΔH＜0、ΔS＞0D．ΔH＞0、ΔS＞0
答案　D
解析　由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。根据ΔH和ΔS对反应方向的共同影响可推知：ΔH0，ΔS0。
6．下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是()
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
　
练基础落实

1．下列说法中正确的是()
A．凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的
B．自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变的反应
C．自发反应在恰当的条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
答案　C
解析　放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发的；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，能量判据和熵判据要综合考虑利用，不能简单地单一使用。故选C。
2．下列对熵的理解不正确的是()
A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小
B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大
C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小
D．25℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应
答案　C
解析　体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。
3.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是()
A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程是自发可逆的
答案　D
解析　根据题意ΔH＝0，ΔS＞0，由ΔH－TΔS推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。
4．已知在等温条件下，化学反应方向的判据为：
ΔH－TΔS0，反应能正向自发进行；
ΔH－TΔS＝0，反应达平衡状态；
ΔH－TΔS0，反应能逆向自发进行。
(其中ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为热力学温度，单位为K)
设反应A(s)===D(g)＋E(g)　ΔH－TΔS＝(－4500＋11T)Jmol－1，要防止反应发生，温度必须()
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时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.7kJ/mol，自发进行的原因是()
A．是吸热反应B．是放热反应
C．是熵减少的反应D．熵增大效应大于能量效应
答案　D

练方法技巧
6．石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.51kJmol－1
C(金刚石)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－395.41kJmol－1
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是()
A．石墨转化成金刚石是自发进行的过程
B．金刚石转化成石墨是自发进行的过程
C．金刚石比石墨更稳定
D．金刚石比石墨能量低
答案　B
解析　由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低，1mol石墨转化为1mol金刚石需吸收1.9kJ的热量，金刚石转化为石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程。物质所具有的能量越低越稳定。
点拨：那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系趋于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这就是所谓的能量判据。但是自动进行的自发反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程，例如，硝酸铵溶于水。因而只使用能量判据来确定变化过程的方向是片面的。对具体反应需应用能量判据和熵判据综合进行分析，即凡是能够使体系能量降低、熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。
7．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，在298K、100kPa下，ΔH＝－113kJmol－1，ΔS＝－145Jmol－1K－1。下列说法中错误的是()
A．该反应中反应物总能量高于生成物的总能量
B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件
C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率
D．汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒
思路点拨：解答本题要注意以下两点：
(1)利用ΔG＝ΔH－TΔS判断反应的方向。
(2)注意反应发生的条件。
答案　B
解析　因为2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，298K时，ΔH＝－113kJ/mol，ΔS＝－145Jmol－1K－1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应，生成物的总能量低于反应物的总能量。常温时ΔG＝ΔH－TΔS＝－113kJmol－1－298K×(－145×10－3kJmol－1K－1)＝－69.79kJmol－10，即该反应在常温下能自发进行，故A、C、D正确。

练综合拓展

8．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)＋bB(g)cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如图所示图象(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)：
分析图象，回答下列问题：
(1)在图象反应Ⅰ中，若p1p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。
(2)在图象反应Ⅱ中，T1________T2(填“”、“”或“＝”)，该正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在图象反应Ⅲ中，若T1T2，则该反应能否自发进行？
答案　(1)放热　减少　低温　(2)　放热　(3)能自发进行
解析　本题涉及图象的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔH0；由p1p2知恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(a＋bc)，即为熵减反应，ΔS0。放热、熵减反应只能在低温下自发进行。反应Ⅱ中T1温度下反应先达到平衡状态，说明T1T2；温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡
向左移动，则正反应为放热反应，ΔH0。反应Ⅲ中在恒温下压强变化对α(A)没有影响，说明压强变化不能影响平衡，此反应为气体分子数不变的反应(a＋b＝c)，反应过程中熵变很小，ΔS≈0，若T1T2，恒压下温度越高α(A)越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH0，则ΔH－TΔS0，反应能自发进行。
9．已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。
(1)已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980K时ΔH－TΔS＝0。当体系温度低于980K时，估计ΔH－TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980K时，估计ΔH－TΔS____0。
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为
SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g)
ΔH(298.15K)＝－94.0kJmol－1
ΔS(298.15K)＝－75.8Jmol－1K－1，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是________________________________________________________________________。
答案　(1)小于　大于　(2)小于1240K
解析　(1)C(s)＋CO2(g)??2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH＞0，则2CO(g)??CO2(g)＋C(s)为放热反应，ΔH＜0，且该反应ΔS＜0，则当T＜980K时，ΔH－TΔS0，T＞980K时，ΔH－TΔS＞0。
(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH－TΔS0，
即－94.0kJmol－1－T×(－75.8Jmol－1K－1)×10－3kJJ－10则
T94.0kJmol－175.8Jmol－1K－1×10－3kJJ－1＝1.24×103K。
10．在298K时，下列反应的ΔH依次为：
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)、氢气、石墨和氧气的熵值分别为：
161．0Jmol－1K－1、130.6Jmol－1K－1、5.74Jmol－1K－1、205.3Jmol－1K－1，则298K时，由单质生成1mol乙醇的ΔH、ΔS及ΔH－TΔS分别为多少？
答案　－277.6kJmol－1　－344.93JmolL－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课时　化学平衡状态

[目标要求]　1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。2.理解化学平衡建立的过程。3.理解化学平衡的特征。

一、可逆反应
1．概念
在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。如：N2＋3H22NH3。
2．特点
(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。
(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。
(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。
(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。
二、化学平衡状态
1．含义
在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。
2．特征
①逆：可逆反应　②等：v正＝v逆　③定：物质恒定
④动：动态平衡，反应没停止　⑤变：条件变，平衡移动
三、化学平衡状态的判断
1．看v(正)与v(逆)是否相等。
2．看体系中的各物质是否保持恒定。

知识点一　可逆反应
1．下列反应属于可逆反应的是()
A．H2和O2点燃生成H2O的反应与H2O电解生成H2和O2的反应
B．CuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成CuSO4
C．Cl2溶于水
D．Na2O溶于水
答案　C
解析　A、B项的反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应；D项反应能进行到底，不属于可逆反应；同一条件下，Cl2与水反应生成HCl和HClO，同时，HCl和HClO反应生成Cl2与水，属于可逆反应。
2．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1molL－1、0.3molL－1、0.2molL－1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()
A．Z为0.3molL－1
B．X2为0.2molL－1
C．Y2为0.4molL－1
D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55molL－1
答案　A
解析　可逆反应中，反应体系中各物质一定共存，如果B、C选项中的数据存在，则Z的浓度为0，这是不可能的，A选项符合题意；又因为该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，总浓度也不会改变，即：c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6molL－1。
知识点二　化学平衡状态的判定
3．能够说明一个可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达到平衡状态的是()
A．1molH—H键断裂的同时有1molH—I键形成
B．1molH—H键断裂的同时有2molH—I键形成
C．1molI—I键断裂的同时有2molHI键形成
D．1molH—H键断裂的同时有1molI—I键形成
答案　D
解析　断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应，断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应，只要抓住反应方向相反和物质的生成和消耗量符合反应方程式，问题便可解决。
4．在一定条件下，反应：2NO＋O22NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是()
A．混合气体的总分子数不再变化
B．混合气体的颜色不再变化
C．容器的总压强不再变化
D．混合气体的总质量不再变化
答案　D
解析　该反应为物质的量改变的反应，在定容容器中，建立平衡的过程会有压强的改变、总分子数的改变、颜色的改变，一旦这些可变量不变了，则证明平衡建立了，而总质量在任何情况下都不发生变化。
5．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()
A．单位时间生成nmol的A2，同时生成nmol的AB
B．容器内的总压强不随时间的变化而变化
C．单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2
D．平均相对分子质量不随时间变化而变化
答案　C
解析　该反应是等体积反应，压强不随时间变化，不能证明为平衡状态。平均式量不随时间变化也不能证明为平衡状态。如果不是等体积反应，则这两种情况都能证明为平衡状态。

　

练基础落实

1．在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O存在于()
A．只存在于氧气中
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　该反应是可逆反应，正反应、逆反应同时存在；化学平衡是动态平衡，正反应发生时，18O存在于SO3中，逆反应发生时，SO3中的18O又可以转化到SO2中。
2．可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是()
A．av正(A)＝bv正(B)B．bv正(A)＝av逆(B)
C．av正(C)＝cv正(A)D．av正(A)＝bv逆(B)
答案　B
解析　当正反应速率等于逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。正、逆反应速率相等有以下几种表现形式：若用同一物质表示：v正＝v逆；若用不同物质表示v逆∶v正＝化学方程式中的化学计量数之比。根据化学方程式中A、B、C间的计量关系，可知上述四个选项中，只有bv正(A)＝av逆(B)表示正、逆反应速率相等。
3．可逆反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是()
A．容器内压强不随时间变化而变化
B．混合气体总分子数不随时间变化而变化
C．混合气体的颜色不再改变
D．c(H2)与c(I2)保持相等
答案　C
解析　该反应为体积不变的反应，总分子数不变、压强不变不证明平衡已建立，H2、I2都是生成物且计量数相等，二者浓度相等也不能证明平衡已建立。
4．可逆反应：2NO22NO＋O2在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2　②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO　③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态　④混合气体的颜色不再改变的状态　⑤混合气体的密度不再改变的状态　⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥B．②③⑤
C．①③④D．①②③④⑤⑥
答案　A
5．3molH2和1molN2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N2＋3H22NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是()
A．2molNH3B．0.5molNH3
C．0.9molN2D．H2和NH3物质的量相等
答案　A
解析　可逆反应不可能进行到底。当生成2molNH3时，N2和H2的物质的量均为0，这种情况不可能出现。

练方法技巧

6．在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物质量不再发生变化时，表明下述反应：
A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态()
①混合气体的压强　②混合气体的密度　③B的物质的量浓度　④气体的总物质的量　⑤混合气体的平均相对分子质量　⑥物质C的百分含量　⑦各气体的物质的量
A．②③⑤⑥⑦B．①②③⑥⑦
C．②③④⑤⑥D．①③④⑤⑦
思路点拨：解答本题需要注意以下两点：
(1)判断反应达到平衡状态的根本标志是v(正)＝v(逆)和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。
(2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间的关系。
答案　A
解析　A(s)＋2B(s)C(g)＋D(g)是反应前后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变，不是判断是否达到平衡的标志。
7．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A＋3B2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是()
①原混合气体的体积为1.2VL　②原混合气体的体积为1.1VL　③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL
A．②③B．②④C．①③D．①④
答案　A
解析　设起始A和B的体积分别为a、b
A＋3B　??　2C
起始的体积(L)ab0
转化的体积(L)0.05V0.15V10%V
平衡时体积(L)a－0.05Vb－0.15V10%V
a－0.05V＋b－0.15V＋10%V＝V
a＋b＝1.1V　
8．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH0
下列说法不正确的是()
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．反应达平衡后，CO的反应速率保持不变
C．使用高效催化剂可有效提高正、逆反应速率
D．单位时间内消耗CO和N2的物质的量之比为2∶1时，反应达到平衡
答案　A
解析　此反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡逆移，故A错；加入催化剂，能同等程度地提高正、逆反应速率，故C正确；平衡时，各成分的反应速率保持不变，但不为0，故B正确；消耗CO为v(正)，消耗N2为v(逆)，当单位时间内消耗CO和N2的物质的量之比为2∶1时，均换算为CO的反应速率，得v(正)＝v(逆)，达平衡，故D正确。

练综合拓展

9．在200℃时，将amolH2(g)和bmolI2(g)充入到体积为VL的密闭容器中，发生反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。
(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝______，c(I2)＝______，而c(HI)＝______，所以化学反应速率____________最大，而________最小(为零)；
(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)______，c(I2)________，而c(HI)__________，从而化学反应速率v正____________，而v逆________；
(3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
答案　(1)aVmolL－1　bVmolL－1　0　v正　v逆
(2)减小　减小　增大　减小　增大
(3)相等　保持不变
10．有A、B、C三种气体，若起始时取1molA与2molB发生反应：A＋2B2C，达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)之比等于v(A)、v(B)、v(C)之比，则达到平衡时A的物质的量是__________。
答案　0.5mol
解析　根据反应的化学方程式知，v(A)∶v(B)∶v(C)＝1∶2∶2，则c(A)∶c(B)∶c(C)＝1∶2∶2，此时可判断c(B)＝c(C)，因为此反应中B的消耗量等于C的生成量，又等于B的剩余量，则B消耗了原来的一半，即1mol，同时A消耗了0.5mol。
11．将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2＋O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________。(填字母)
a．SO2和SO3浓度相等
b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是
________________________________________________________________________。
(填字母)
a．向装置中再充入N2
b．向装置中再充入O2
c．改变反应的催化剂
d．升高温度
(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？
答案　(1)bc　(2)b　(3)消耗氧气的物质的量：
0．7mol－5.6L22.4Lmol－1＝0.45mol
反应的n(SO2)＝0.45mol×2＝0.9mol，生成的n(SO3)＝0.9mol
SO2和SO3的物质的量之和：21.28L22.4Lmol－1＝0.95mol
反应前SO2的物质的量为：0.95mol
SO2的转化率：0.9mol0.95mol×100%＝94.7%
(4)在给定条件下溶液呈强酸性，不会产生BaSO3沉淀，因此m(BaSO4)＝0.90mol×5%×233gmol－1＝10.5g
解析　(1)由定义判断b正确；由于恒温恒容下的非等体积反应，压强不变说明气体的总物质的量不变，反应达平衡，c正确；由ρ＝mV中m和V都是定值，故ρ也始终不变，无法判断是否达到平衡，e错误；SO2和SO3的浓度大小关系不能作为平衡判定标志，a错；d中SO3的生成速率和SO2的消耗速率任意时间点都相等，d错。
(2)由化学平衡的影响因素可知：恒容下充入N2不改变反应混合物各成分浓度，平衡不移动；充入O2则增大了反应物O2的浓度，提高了SO2的转化率；催化剂不改变平衡，无法影响SO2的转化率；升高温度会使平衡逆向移动，降低SO2的转化率。
(3)由信息知消耗氧气的物质的量：0.7mol－5.6L22.4Lmol－1＝0.45mol；②反应达平衡时SO2和SO3的总物质的量为：21.28L22.4Lmol－1＝0.95mol，因为SO2和SO3的消耗和生成关系为1∶1，所以初始SO2的总量也是0.95mol；③反应的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)在给定条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀，因此m(BaSO4)＝0.9mol×5%×233gmol－1＝10.5g。

第3课时　化学平衡常数

[目标要求]　1.知道化学平衡常数的含义。2.能运用化学平衡常数对化学反应进行程度的判断。3.能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

一、化学平衡常数
1．表达式
对于一般的可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K＝ccCcdDcaAcbB。
2．意义
(1)K值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大；反之就转化越不完全，转化率就越小。
(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
二、反应物的平衡转化率
1．定义
物质在反应中转化量与起始量的比值。
2．表达式
α＝Δnn始×100%＝Δcc始×100%。
3．意义
反应物的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。

　
知识点一　化学平衡常数
1．关于化学平衡常数的叙述，正确的是()
A．只与化学反应方程式本身和温度有关
B．只与反应的温度有关
C．与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响
D．只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数
答案　A
解析　大量实验证明，化学平衡常数决定于两个方面的因素：化学反应的本身和反应体系的温度，与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。
2．1000K时反应C(s)＋2H2(g)CH4(g)的K＝8.28×107，当各气体物质的量浓度分别为H20.7molL－1、CH40.2molL－1时，上述反应()
A．正向移动B．逆向移动C．达到平衡D．不一定
答案　A
解析　Q＝0.20.72＝0.408
QK，说明该反应没达到平衡，v正v逆。
知识点二　转化率
3．在某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中发生反应：aA(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，5min后达平衡。已知各物质的平衡浓度关系为c(A)ac(B)＝c(C)c(D)。若在温度不变的情况下，将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则B的转化率为()
A．60%B．24%C．12%D．40%
答案　D
4．在一定条件下，SO2和O2发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH0。
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
(2)降低温度，该反应的K值________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，二氧化硫的转化率________，化学反应速率________。
答案　(1)c2SO3c2SO2cO2　(2)增大　增大　减小
解析　(1)化学平衡常数是指在一定温度下，达到平衡的可逆反应里生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比，故K＝c2SO3c2SO2cO2。
(2)降低温度，平衡向正反应方向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，故K值增大，二氧化硫转化率增大，但化学反应速率随温度的降低而减小。(有关化学平衡移动的知识下节介绍)
知识点三　化学平衡计算
5．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。已知H2
和I2的起始浓度均为0.1molL－1，达到平衡时，HI的浓度为0.16molL－1。若H2和I2的起始浓度变为0.2molL－1，则平衡时H2的浓度(molL－1)是()
A．0.16B．0.08C．0.04D．0.02
答案　C
解析　由于开始时HI的浓度为0，平衡时HI的浓度为0.16molL－1，故反应中H2和I2的浓度都减小了0.08molL－1，H2、I2、HI的平衡浓度分别为0.02molL－1、0.02molL－1、0.16molL－1，则H2＋I22HI的化学平衡常数为：K＝0.1620.02×0.02＝64，若H2和I2的起始浓度变为0.2molL－1，设达到平衡时H2的浓度减少了xmolL－1，则：
H2　＋　I2　??　2HI
开始浓度(molL－1)　0.20.20
变化浓度(molL－1)　xx2x
平衡浓度(molL－1)　0.2－x　0.2－x2x
将平衡浓度代入平衡常数表达式：2x20.2－x2＝64，解得x＝0.16molL－1，故平衡时H2的浓度是0.2molL－1－0.16molL－1＝0.04molL－1。
　
练基础落实

1．对于3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()
A．K＝cFe3O4cH2cFecH2OB．K＝cFe3O4c4H2cFec4H2O
C．K＝c4H2Oc4H2D．K＝c4H2c4H2O
答案　D
解析　平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为1，不写入平衡常数计算式中。
2．在可逆反应中，平衡常数与反应进行的限度关系正确的是()
A．K越大，反应程度越大
B．K越大，反应程度越小
C．K的大小与反应程度无关
D．升高温度，K增大
答案　A
解析　对于给定的可逆反应体系，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，A项正确；化学平衡常数与温度升降的关系视具体反应而定，对于放热反应，温度越高，K越小；对于吸热反应，温度越高，K越大。
3．2000K时，反应CO(g)＋12O2(g)CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应
2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)的平衡常数K′为()
A.1KB．K2C.1K2D.1K12
答案　C
解析　平衡常数与化学方程式的写法有关，对于以上两个反应：K＝cCO2cCOc12O2，K′＝c2COcO2c2CO2，所以K′＝1K2。
4．298K时，各反应的平衡常数如下：
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
则常温下，NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是()
A．①B．②C．③D．无法判断
答案　A
解析　要判断NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向，则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数，然后比较大小即可。由计算可知：
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
平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，因此反应①即NO分解放氧的倾向最大。
练方法技巧
5．已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH0，请回答下列问题：
(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1molL－1，c(N)＝2.4molL－1。达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；
(2)若反应温度升高，M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)；
(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝4molL－1，c(N)＝amolL－1；达到平衡后，c(P)＝2molL－1，a＝________。
(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝c(N)＝bmolL－1，达到平衡后，M的转化率为________。
思路点拨：解答本题要把握以下两点：
(1)运用三段式求出平衡转化率。
(2)温度不变平衡常数不变。
答案　(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41.4%
解析　M(g)　＋　N(g)P(g)　＋　Q(g)
起始浓度molL－112.4　0　0
转化浓度molL－1　1×60%　1×60%　1×60%　1×60%
平衡浓度molL－10.4　1.8　0.60.6
N的转化率为0.6molL－12.4molL－1×100%＝25%。
(2)由于该反应正反应吸热，温度升高，K增大，平衡右移，则M的转化率增大。
(3)温度不变，平衡常数不变，K＝0.6×0.60.4×1.8＝2×24－2×a－2＝12，a＝6。
(4)根据(3)的结果，设M的转化率为x，则K＝bx×bxb1－x×b1－x＝12，则x1－x＝12，x＝41.4%。
6．某温度下，将H2和I2各0.1mol的气态混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(H2)＝0.008molL－1。
(1)求该反应的平衡常数。
(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.2mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。
答案　(1)平衡常数为0.25
(2)c(H2)＝c(I2)＝0.016molL－1，c(HI)＝0.008molL－1
解析　(1)依题意可知，平衡时c(H2)＝0.008molL－1，消耗c(H2)＝0.002molL－1，生成c(HI)＝0.004molL－1
H2　＋　I2　??　2HI
起始时各物质浓度(molL－1)　0.010.01　0
平衡时各物质浓度(molL－1)　0.008　0.0080.004
K＝c2HIcH2cI2＝0.00420.0082＝0.25。
(2)依题意可知，c(H2)＝0.02molL－1，c(I2)＝0.02molL－1。
设H2的消耗浓度为x，则：
H2　＋　I2　??2HI
平衡时物质浓度(molL－1)　0.02－x　0.02－x2x
因为K不随浓度发生变化，只与温度有关，则有：
K＝c2HIcH2cH2＝2x20.02－x2＝0.25，
解得x＝0.004molL－1。
平衡时c(H2)＝c(I2)＝0.016molL－1，
c(HI)＝0.008molL－1。
7．合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)＝3molL－1，c(H2)＝9molL－1，c(NH3)＝4molL－1，求：
①该温度时的平衡常数；②N2、H2的起始浓度。
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．在一个容积为500mL的密闭容器中，充入5molH2和2molCO。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：
2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，经过5min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2molL－1，求：
(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率；
(2)达平衡时CO的转化率；
(3)该温度下的K。
答案　(1)v(H2)＝0.8molL－1min－1
(2)50%
(3)0.028L2mol－2
解析　设CO反应的浓度为x，则H2反应的浓度为2x，由题意可得：
c(起始H2)＝5mol/0.5L＝10molL－1，
c(起始CO)＝2mol/0.5L＝4molL－1，
2H2(g)　＋CO(g)??CH3OH(g)
起始浓度：10molL－14molL－1　0
反应浓度：2xx2molL－1
平衡浓度：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(反应CO)/c(起始CO)×100%
＝2molL－1/4molL－1×100%＝50%
(3)K＝cCH3OHcCOc2H2＝22×62L2mol－2＝0.028L2mol－2

练综合拓展

9．氨是重要的氮肥，合成原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJmol－1。回答下列问题：
(1)写出平衡常数K的表达式_______________________________________________，
如果降低温度，该反应K值____________，化学反应速率______，N2的转化率______。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)在500℃、20MPa时，将N2、H2置于一个容积为2L的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示，回答下列问题：
①10min内以NH3表示的平均反应速率为
________________________________________________________________________
________________。
②在10～20min内，NH3浓度变化的原因可能是()　
A．使用了催化剂B．缩小容器体积
C．降低温度D．增加NH3物质的量
③第1次平衡的时间为：____________，第2次平衡的时间为：____________，第1次平衡：平衡常数K1＝________________________________________________________
(带数据的表达式)，第2次平衡时NH3的体积分数__________；
④在反应进行至25min时，曲线发生变化的原因：
________________________________________________________________________
________________，达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2______K1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
答案　(1)K＝c2NH3cN2c3H2　增大　减小　增大
(2)①0.005molL－1min－1　②A
③20～25min　35～40min　0.1520.125×0.0753　45.5%
④移走0.1molNH3　等于

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高二化学教案：《化学反应的方向和限度学案》教学设计

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备，作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助教师能够井然有序的进行教学。教案的内容要写些什么更好呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“高二化学教案：《化学反应的方向和限度学案》教学设计”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

本文题目：高二化学教案：化学反应的方向和限度学案

第二单元化学反应的方向和限度

第1课时　化学反应的方向

一、化学反应的方向

1.化学反应具有方向性，许多化学反应的正反应能自发进行，而其逆反应无法自发进行。

2.自发反应：在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。

二、判断化学反应方向的依据

1.能量判据

自然界中的自发过程，都有由能量较高状态向能量较低状态转化的倾向;绝大多数放热反应都能自发进行，且反应放出的热量越多，体系能量降低得也越多，反应越完全。

反应的焓变是制约化学反应能否自发进行的因素之一。

2.熵判据

(1)熵

用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大，混乱程度越大。符号为S。单位：J?mol-1?K-1。

(2)熵值大小的比较

同一种物质不同状态时熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。

(3)熵变：反应前后体系熵的变化，符号为ΔS。

若发生变化后体系的混乱度增大，该过程的ΔS>0，反之，ΔS

(4)熵变与化学反应自发性关系

ΔS>0，反应自发进行;ΔS

3.复合判据

体系能量降低(ΔH0)都有促使反应自发进行的倾向，判断反应的自发性必须综合考虑反应的焓变和熵变。在恒温、恒压时：

(1)当ΔH0时，反应自发进行。

(2)当ΔH>0，ΔS

(3)当ΔH

(4)当ΔH>0，ΔS>0时，反应在较高温度下自发进行。

知识点一　能量判据

1.实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是()

A.所有的放热反应都是自发进行的

B.所有的自发反应都是放热的

C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素

D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据

答案　C

解析　多数能自发进行的反应都是放热反应，并不是所有自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素”。

2.下列自发反应可用焓判据来解释的是()

A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ?mol-1

B.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ?mol-1

C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)　 ΔH=-286 kJ?mol-1

D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.2 kJ?mol-1

答案　C

解析　从焓变的角度分析，化学反应有由高能状态向低能状态转化、使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。

知识点二　熵判据

3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气，对其说法正确的是()

A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大

B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量

C.碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解

D.碳酸盐都不稳定，都能自发分解

答案　A

解析　(NH4)2CO3的分解为吸热反应，而吸热反应不易自发进行;根据焓变与熵变对化学反应的共同影响，该反应熵值一定增大。

4.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。

(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。

(2)气态苯、液态苯、固态苯。

答案　(1)S(气态甲醇)

解析　一般来讲，组成物质的原子种类相同时，一个分子中的原子数目越多，其混乱度就越大，熵值也越大;对于同一种物质，S(g)>S(l)>S(s)。根据以上的规律可知，对于(1)，S(气态甲醇)

知识点三　复合判据

5.某反应：A===B+C在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是()

A.ΔH0、ΔS

C.ΔH0 D.ΔH>0、ΔS>0

答案　D

解析　由题意知：该反应在室温下不能自发反应，而高温下能自发进行。根据ΔH和ΔS对反应方向的共同影响可推知：ΔH>0，ΔS>0。

6.下列反应中，常温常压下一定不能自发进行的是()

A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g)

ΔH=-78.03 kJ?mol-1

ΔS=+1 110 J?mol-1?K-1

B.CO(g)===C(s，石墨)+12O2(g)

ΔH=110.5 kJ?mol-1

ΔS=-89.36 J?mol-1?K-1

C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)

ΔH=-444.3 kJ?mol-1

ΔS=-280.1 J?mol-1?K-1

D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)

ΔH=37.30 kJ?mol-1

ΔS=+184.05 J?mol-1?K-1

答案　B

练基础落实

1.下列说法中正确的是()

A.凡是放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的

B.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变的反应

C.自发反应在恰当的条件下才能实现

D.自发反应在任何条件下都能实现

答案　C

解析　放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发的;自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变;过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件，能量判据和熵判据要综合考虑利用，不能简单地单一使用。故选C。

2.下列对熵的理解不正确的是()

A.同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小

B.体系越有序，熵值越小;越混乱，熵值越大

C.与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小

D.25 ℃、1.01×105 Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应

答案　C

解析　体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。

3.在图中A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示)，两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是()

A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向变化的过程，即熵增大的过程

B.此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出

C.此过程从有序到无序，混乱度增大

D.此过程是自发可逆的

答案　D

解析　根据题意ΔH=0，ΔS>0，由ΔH-TΔS推知该过程能自发进行，气体扩散为熵增过程，而其逆过程不能自发进行。

4.已知在等温条件下，化学反应方向的判据为：

ΔH-TΔS

ΔH-TΔS=0，反应达平衡状态;

ΔH-TΔS>0，反应能逆向自发进行。

(其中ΔH为焓变，ΔS为熵变，T为热力学温度，单位为K)

设反应A(s)===D(g)+E(g)　ΔH-TΔS=(-4 500+11T)J?mol-1，要防止反应发生，温度必须()

A.高于409 K

B.低于136 K

C.高于136 K而且低于409 K

D.低于409 K

答案　A

5.25 ℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)　ΔH=+56.7 kJ/mol，自发进行的原因是()

A.是吸热反应 B.是放热反应

C.是熵减少的反应 D.熵增大效应大于能量效应

答案　D

练方法技巧

6.石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为

C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.51 kJ?mol-1

C(金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-395.41 kJ?mol-1

关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是()

A.石墨转化成金刚石是自发进行的过程

B.金刚石转化成石墨是自发进行的过程

C.金刚石比石墨更稳定

D.金刚石比石墨能量低

答案　B

解析　由热化学方程式可知，石墨比金刚石能量低，1 mol石墨转化为1 mol金刚石需吸收1.9 kJ的热量，金刚石转化为石墨是放热反应，因此金刚石转化为石墨是自发进行的过程。物质所具有的能量越低越稳定。

点拨：那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系趋于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外部做功或释放热量)，这就是所谓的能量判据。但是自动进行的自发反应不一定都是由高能状态到低能状态的过程，例如，硝酸铵溶于水。因而只使用能量判据来确定变化过程的方向是片面的。对具体反应需应用能量判据和熵判据综合进行分析，即凡是能够使体系能量降低、熵增大的方向就是化学反应容易进行的方向。

7.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是：2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)，在298 K、100 kPa下，ΔH=-113 kJ?mol-1，ΔS=-145 J?mol-1?K-1。下列说法中错误的是()

A.该反应中反应物总能量高于生成物的总能量

B.该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件

C.该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率

D.汽车尾气中的这两种气体会与人体血红蛋白结合而使人中毒

思路点拨：解答本题要注意以下两点：

(1)利用ΔG=ΔH-TΔS判断反应的方向。

(2)注意反应发生的条件。

答案　B

解析　因为2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)，298 K时，ΔH=-113 kJ/mol，ΔS=-145 J?mol-1?K-1，说明该反应为放热反应，且是熵减的反应，生成物的总能量低于反应物的总能量。常温时ΔG=ΔH-TΔS=-113 kJ?mol-1-298 K×(-145×10-3 kJ?mol-1?K-1)=-69.79 kJ?mol-1

练综合拓展

8.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用aA(g)+bB(g) cC(g)表示]化学平衡的影响，得到如图所示图象(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数)：

分析图象，回答下列问题：

(1)在图象反应Ⅰ中，若p1>p2，则此正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，也是一个气体分子数________(填“减少”或“增大”)的反应，由此判断，此反应自发进行，必须满足的条件是________。

(2)在图象反应Ⅱ中，T1________T2(填“>”、“

(3)在图象反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能否自发进行?

答案　(1)放热　减少　低温　(2)>　放热　(3)能自发进行

解析　本题涉及图象的分析及化学平衡的移动和反应进行的方向等知识点。反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应，ΔHp2知恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应(a+b>c)，即为熵减反应，ΔST2;温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡

向左移动，则正反应为放热反应，ΔHT2，恒压下温度越高α(A)越小，说明升高温度平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH

9.已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。

(1)已知2CO(g) CO2(g)+C(s)，T=980 K时ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980 K时，估计ΔH-TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同);当体系温度高于980 K时，估计ΔH-TΔS____0。

(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为

SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g)

ΔH(298.15 K)=-94.0 kJ?mol-1

ΔS(298.15 K)=-75.8 J?mol-1?K-1，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是________________________________________________________________________。

答案　(1)小于　大于　(2)小于1 240 K

解析　(1)C(s)+CO2(g)??2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH>0，则2CO(g)??CO2(g)+C(s)为放热反应，ΔH980 K时，ΔH-TΔS>0。

(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH-TΔS

即-94.0 kJ?mol-1-T×(-75.8 J?mol-1?K-1)×10-3 kJ?J-1

10.在298 K时，下列反应的ΔH依次为：

C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-1 366.8 kJ?mol-1

C(石墨)+O2(g)===CO2(g)　ΔH2=-393.5 kJ?mol-1

H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH3=-285.8 kJ?mol-1

乙醇(C2H5OH)、氢气、石墨和氧气的熵值分别为：

161.0 J?mol-1K-1、130.6 J?mol-1K-1、5.74 J?mol-1K-1、205.3 J?mol-1K-1，则298 K时，由单质生成1 mol乙醇的ΔH、ΔS及ΔH-TΔS分别为多少?

答案　-277.6 kJ?mol-1　-344.93 J?mol?L-1?K-1　-174.8 kJ?mol-1

解析　ΔH=2ΔH2+3ΔH3-ΔH1

=2×(-393.5 kJ?mol-1)+3×(-285.8 kJ?mol-1)-(-1 366.8 kJ?mol-1)=-277.6 kJ?mol-1

ΔS=161.0 J?mol-1K-1 -3×130.6 J?mol-1K-1 -2×5.74 J?mol-1K-1 -1/2×205.3 J?mol-1K-1

=-344.93 J/(mol?K)

ΔG=ΔH-TΔS

=-277.6 kJ?mol-1-298 K×(-344.93×10-3 kJ?mol-1?K-1)=-174.8 kJ?mol-1

第2课时　化学平衡状态

[目标要求]　1.了解化学反应的可逆性，了解可逆反应的概念、特点。2.理解化学平衡建立的过程。3.理解化学平衡的特征。

一、可逆反应

1.概念

在一定条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。如：N2+3H2 2NH3。

2.特点

(1)同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在。

(2)反应不能进行到底，反应物不能实现完全转化。

(3)反应体系中，与化学反应有关的各种物质同存于同一反应体系。

(4)反应达到限度时，反应仍在进行，没有停止。

二、化学平衡状态

1.含义

在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定。

2.特征

①逆：可逆反应　②等：v正=v逆　③定：物质恒定

④动：动态平衡，反应没停止　⑤变：条件变，平衡移动

三、化学平衡状态的判断

1.看v(正)与v(逆)是否相等。

2.看体系中的各物质是否保持恒定。

知识点一　可逆反应

1.下列反应属于可逆反应的是()

A.H2和O2点燃生成H2O的反应与H2O电解生成H2和O2的反应

B.CuSO4吸水形成晶体蓝矾与蓝矾加热失去水分生成CuSO4

C.Cl2溶于水

D.Na2O溶于水

答案　C

解析　A、B项的反应不是在同一条件下进行，不属于可逆反应;D项反应能进行到底，不属于可逆反应;同一条件下，Cl2与水反应生成HCl和HClO，同时，HCl和HClO反应生成Cl2与水，属于可逆反应。

2.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)+Y2(g) 2Z(g)，已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol?L-1、0.3 mol?L-1、0.2 mol?L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()

A.Z为0.3 mol?L-1

B.X2为0.2 mol?L-1

C.Y2为0.4 mol?L-1

D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55 mol?L-1

答案　A

解析　可逆反应中，反应体系中各物质一定共存，如果B、C选项中的数据存在，则Z的浓度为0，这是不可能的，A选项符合题意;又因为该反应是总体积不变的反应，达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，总浓度也不会改变，即：c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.6 mol?L-1。

知识点二　化学平衡状态的判定

3.能够说明一个可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)已达到平衡状态的是()

A.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol H—I键形成

B.1 mol H—H键断裂的同时有2 mol H—I键形成

C.1 mol I—I键断裂的同时有2 mol HI键形成

D.1 mol H—H键断裂的同时有1 mol I—I键形成

答案　D

解析　断裂反应物的化学键和形成生成物的化学键都表示正反应，断裂生成物的化学键和形成反应物的化学键都表示逆反应，只要抓住反应方向相反和物质的生成和消耗量符合反应方程式，问题便可解决。

4.在一定条件下，反应：2NO+O2 2NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是()

A.混合气体的总分子数不再变化

B.混合气体的颜色不再变化

C.容器的总压强不再变化

D.混合气体的总质量不再变化

答案　D

解析　该反应为物质的量改变的反应，在定容容器中，建立平衡的过程会有压强的改变、总分子数的改变、颜色的改变，一旦这些可变量不变了，则证明平衡建立了，而总质量在任何情况下都不发生变化。

5.在一定温度下，反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是()

A.单位时间生成n mol的A2，同时生成n mol的AB

B.容器内的总压强不随时间的变化而变化

C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2

D.平均相对分子质量不随时间变化而变化

答案　C

解析　该反应是等体积反应，压强不随时间变化，不能证明为平衡状态。平均式量不随时间变化也不能证明为平衡状态。如果不是等体积反应，则这两种情况都能证明为平衡状态。

练基础落实

1.在密闭容器中，充入SO2和18O原子组成的氧气，在一定条件下开始反应，在达到平衡后，18O存在于()

A.只存在于氧气中

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　该反应是可逆反应，正反应、逆反应同时存在;化学平衡是动态平衡，正反应发生时，18O存在于SO3中，逆反应发生时，SO3中的18O又可以转化到SO2中。

2.可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系式中能说明反应已达到平衡状态的是()

A.av正(A)=bv正(B) B.bv正(A)=av逆(B)

C.av正(C)=cv正(A) D.av正(A)=bv逆(B)

答案　B

解析　当正反应速率等于逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。正、逆反应速率相等有以下几种表现形式：若用同一物质表示：v正=v逆;若用不同物质表示v逆∶v正=化学方程式中的化学计量数之比。根据化学方程式中A、B、C间的计量关系，可知上述四个选项中，只有bv正(A)=av逆(B)表示正、逆反应速率相等。

3.可逆反应2HI(g) H2(g)+I2(g)在密闭容器中进行，下列能说明该反应已达到平衡状态的是()

A.容器内压强不随时间变化而变化

B.混合气体总分子数不随时间变化而变化

C.混合气体的颜色不再改变

D.c(H2)与c(I2)保持相等

答案　C

解析　该反应为体积不变的反应，总分子数不变、压强不变不证明平衡已建立，H2、I2都是生成物且计量数相等，二者浓度相等也不能证明平衡已建立。

4.可逆反应：2NO2 2NO+O2在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2　②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO　③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态　④混合气体的颜色不再改变的状态　⑤混合气体的密度不再改变的状态　⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

A.①④⑥ B.②③⑤

C.①③④ D.①②③④⑤⑥

答案　A

5.3 mol H2和1 mol N2放入密闭容器中，使用催化剂发生反应：N2+3H2 2NH3，从反应开始到平衡过程中，不可能出现的是()

A.2 mol NH3 B.0.5 mol NH3

C.0.9 mol N2 D.H2和NH3物质的量相等

答案　A

解析　可逆反应不可能进行到底。当生成2 mol NH3时，N2和H2的物质的量均为0，这种情况不可能出现。

练方法技巧

6.在一定温度下的刚性密闭容器中，当下列哪些物质量不再发生变化时，表明下述反应：

A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态()

①混合气体的压强　②混合气体的密度　③B的物质的量浓度　④气体的总物质的量　⑤混合气体的平均相对分子质量　⑥物质C的百分含量　⑦各气体的物质的量

A.②③⑤⑥⑦ B.①②③⑥⑦

C.②③④⑤⑥ D.①③④⑤⑦

思路点拨：解答本题需要注意以下两点：

(1)判断反应达到平衡状态的根本标志是v(正)=v(逆)和反应混合物中各组成成分的百分含量不变。

(2)物质的状态及反应前后气体的化学计量数之间的关系。

答案　A

解析　A(s)+2B(s) C(g)+D(g)是反应前后气体体积相等的反应，不管是否平衡，混合气体的压强始终不变，气体的总物质的量也不变，不是判断是否达到平衡的标志。

7.某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A+3B 2C。若维持温度和压强不变，当达到平衡时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是()

①原混合气体的体积为1.2V L　②原混合气体的体积为1.1V L　③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05V L ④反应达平衡时气体B消耗掉0.05V L

A.②③ B.②④ C.①③ D.①④

答案　A

解析　设起始A和B的体积分别为a、b

A+3B　 ??　2C

起始的体积(L) a b 0

转化的体积(L) 0.05V 0.15V 10%V

平衡时体积(L) a-0.05V b-0.15V 10%V

a-0.05V+b-0.15V+10%V=V

a+b=1.1V

8.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)　ΔH

下列说法不正确的是()

A.升高温度可使该反应的逆反应速率降低

B.反应达平衡后，CO的反应速率保持不变

C.使用高效催化剂可有效提高正、逆反应速率

D.单位时间内消耗CO和N2的物质的量之比为2∶1时，反应达到平衡

答案　A

解析　此反应的正反应是放热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡逆移，故A错;加入催化剂，能同等程度地提高正、逆反应速率，故C正确;平衡时，各成分的反应速率保持不变，但不为0，故B正确;消耗CO为v(正)，消耗N2为v(逆)，当单位时间内消耗CO和N2的物质的量之比为2∶1时，均换算为CO的反应速率，得v(正)=v(逆)，达平衡，故D正确。

练综合拓展

9.在200 ℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)+H2(g) 2HI(g)。

(1)反应刚开始时，由于c(H2)=______，c(I2)=______，而c(HI)=______，所以化学反应速率____________最大，而________最小(为零);

(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)______，c(I2)________，而c(HI)__________，从而化学反应速率v正____________，而v逆________;

(3)当反应进行到v正与v逆________时，此可逆反应就达到了平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。

答案　(1)aV mol?L-1　bV mol?L-1　0　v正　v逆

(2)减小　减小　增大　减小　增大

(3)相等　保持不变

10.有A、B、C三种气体，若起始时取1 mol A与2 mol B发生反应：A+2B 2C，达到平衡时，c(A)、c(B)、c(C)之比等于v(A)、v(B)、v(C)之比，则达到平衡时A的物质的量是__________。

答案　0.5 mol

解析　根据反应的化学方程式知，v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶2∶2，则c(A)∶c(B)∶c(C)=1∶2∶2，此时可判断c(B)=c(C)，因为此反应中B的消耗量等于C的生成量，又等于B的剩余量，则B消耗了原来的一半，即1 mol，同时A消耗了0.5 mol。

11.将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550 ℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2+O2 2SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)

请回答下列问题：

(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________。(填字母)

a.SO2和SO3浓度相等

b.SO2百分含量保持不变

c.容器中气体的压强不变

d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等

e.容器中混合气体的密度保持不变

(2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是

________________________________________________________________________。

(填字母)

a.向装置中再充入N2

b.向装置中再充入O2

c.改变反应的催化剂

d.升高温度

(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。

(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克?

答案　(1)bc　(2)b　(3)消耗氧气的物质的量：

0.7 mol-5.6 L22.4 L?mol-1=0.45 mol

反应的n(SO2)=0.45 mol×2=0.9 mol，生成的n(SO3)=0.9 mol

SO2和SO3的物质的量之和：21.28 L22.4 L?mol-1=0.95 mol

反应前SO2的物质的量为：0.95 mol

SO2的转化率：0.9 mol0.95 mol×100%=94.7%

(4)在给定条件下溶液呈强酸性，不会产生BaSO3沉淀，因此m(BaSO4)=0.90 mol×5%×233 g?mol-1=10.5 g

解析　(1)由定义判断b正确;由于恒温恒容下的非等体积反应，压强不变说明气体的总物质的量不变，反应达平衡，c正确;由ρ=mV中m和V都是定值，故ρ也始终不变，无法判断是否达到平衡，e错误;SO2和SO3的浓度大小关系不能作为平衡判定标志，a错;d中SO3的生成速率和SO2的消耗速率任意时间点都相等，d错。

(2)由化学平衡的影响因素可知：恒容下充入N2不改变反应混合物各成分浓度，平衡不移动;充入O2则增大了反应物O2的浓度，提高了SO2的转化率;催化剂不改变平衡，无法影响SO2的转化率;升高温度会使平衡逆向移动，降低SO2的转化率。

(3)由信息知消耗氧气的物质的量：0.7 mol-5.6 L22.4 L?mol-1=0.45 mol;②反应达平衡时SO2和SO3的总物质的量为：21.28 L22.4 L?mol-1=0.95 mol，因为SO2和SO3的消耗和生成关系为1∶1，所以初始SO2的总量也是0.95 mol;③反应的n(SO2)=0.45 mol×2=0.9 mol，生成的n(SO3)=0.9 mol。

所以α(SO2)=0.9 mol0.95 mol×100%=94.7%。

(4)在给定条件下，溶液呈强酸性，BaSO3不会沉淀，因此m(BaSO4)=0.9 mol×5%×233 g?mol-1=10.5 g。

第3课时　化学平衡常数

[目标要求]　1.知道化学平衡常数的含义。2.能运用化学平衡常数对化学反应进行程度的判断。3.能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

一、化学平衡常数

1.表达式

对于一般的可逆反应：aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)，当在一定温度下达到化学平衡状态时，平衡常数的表达式为：K=cc?C??cd?D?ca?A??cb?B?。

2.意义

(1)K值越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大;反之就转化越不完全，转化率就越小。

(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。

二、反应物的平衡转化率

1.定义

物质在反应中转化量与起始量的比值。

2.表达式

α=Δnn始×100%=Δcc始×100%。

3.意义

反应物的平衡转化率表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。

知识点一　化学平衡常数

1.关于化学平衡常数的叙述，正确的是()

A.只与化学反应方程式本身和温度有关

B.只与反应的温度有关

C.与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响

D.只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数

答案　A

解析　大量实验证明，化学平衡常数决定于两个方面的因素：化学反应的本身和反应体系的温度，与起始浓度等其他外界条件没有任何关系。

2.1 000 K时反应C(s)+2H2(g) CH4(g)的K=8.28×107，当各气体物质的量浓度分别为H2 0.7 mol?L-1、CH4 0.2 mol?L-1时，上述反应()

A.正向移动 B.逆向移动 C.达到平衡 D.不一定

答案　A

解析　Q=0.2?0.7?2=0.408

知识点二　转化率

3.在某温度下，将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中发生反应：aA(g)+B(g) C(g)+D(g)，5 min后达平衡。已知各物质的平衡浓度关系为c(A)a?c(B)=c(C)?c(D)。若在温度不变的情况下，将容器的容积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则B的转化率为()

A.60% B.24% C.12% D.40%

答案　D

4.在一定条件下，SO2和O2发生如下反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)　ΔH

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=________。

(2)降低温度，该反应的K值________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，二氧化硫的转化率________，化学反应速率________。

答案　(1)c2?SO3?c2?SO2??c?O2?　(2)增大　增大　减小

解析　(1)化学平衡常数是指在一定温度下，达到平衡的可逆反应里生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比，故K=c2?SO3?c2?SO2??c?O2?。

(2)降低温度，平衡向正反应方向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，故K值增大，二氧化硫转化率增大，但化学反应速率随温度的降低而减小。(有关化学平衡移动的知识下节介绍)

知识点三　化学平衡计算

5.在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g)+I2(g) 2HI(g)。已知H2

和I2的起始浓度均为0.1 mol?L-1，达到平衡时，HI的浓度为0.16 mol?L-1。若H2和I2的起始浓度变为0.2 mol?L-1，则平衡时H2的浓度(mol?L-1)是()

A.0.16 B.0.08 C.0.04 D.0.02

答案　C

解析　由于开始时HI的浓度为0，平衡时HI的浓度为0.16 mol?L-1，故反应中H2和I2的浓度都减小了0.08 mol?L-1，H2、I2、HI的平衡浓度分别为0.02 mol?L-1、0.02 mol?L-1、0.16 mol?L-1，则H2+I2 2HI的化学平衡常数为：K=0.1620.02×0.02=64，若H2和I2的起始浓度变为0.2 mol?L-1，设达到平衡时H2的浓度减少了x mol?L-1，则：

H2　+　I2　??　2HI

开始浓度(mol?L-1)　0.2　　0.20

变化浓度(mol?L-1)　xx2x

平衡浓度(mol?L-1)　0.2-x　0.2-x2x

将平衡浓度代入平衡常数表达式：?2x?2?0.2-x?2=64，解得x=0.16 mol?L-1，故平衡时H2的浓度是0.2 mol?L-1-0.16 mol?L-1=0.04 mol?L-1。

练基础落实

1.对于3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为()

A.K=c?Fe3O4??c?H2?c?Fe??c?H2O? B.K=c?Fe3O4??c4?H2?c?Fe??c4?H2O?

C.K=c4?H2O?c4?H2? D.K=c4?H2?c4?H2O?

答案　D

解析　平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为1，不写入平衡常数计算式中。

2.在可逆反应中，平衡常数与反应进行的限度关系正确的是()

A.K越大，反应程度越大

B.K越大，反应程度越小

C.K的大小与反应程度无关

D.升高温度，K增大

答案　A

解析　对于给定的可逆反应体系，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，A项正确;化学平衡常数与温度升降的关系视具体反应而定，对于放热反应，温度越高，K越小;对于吸热反应，温度越高，K越大。

3.2 000 K时，反应CO(g)+12O2(g) CO2(g)的平衡常数为K，则相同温度下反应

2CO2(g) 2CO(g)+O2(g)的平衡常数K′为()

A.1K B.K2 C.1K2 D.1K12

答案　C

解析　平衡常数与化学方程式的写法有关，对于以上两个反应：K=c?CO2?c?CO??c12?O2?，K′=c2?CO??c?O2?c2?CO2?，所以K′=1K2。

4.298 K时，各反应的平衡常数如下：

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

则常温下，NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向最大的是()

A.① B.② C.③ D.无法判断

答案　A

解析　要判断NO、H2O、CO2这三个化合物分解放氧的倾向，则必须求出各个分解放氧反应的平衡常数，然后比较大小即可。由计算可知：

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

平衡常数越大，表示反应进行得越彻底，因此反应①即NO分解放氧的倾向最大。

练方法技巧

5.已知可逆反应：M(g)+N(g) P(g)+Q(g)　ΔH>0，请回答下列问题：

(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=1 mol?L-1，c(N)=2.4 mol?L-1。达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________;

(2)若反应温度升高，M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”);

(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=4 mol?L-1，c(N)=a mol?L-1;达到平衡后，c(P)=2 mol?L-1，a=________。

(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=b mol?L-1，达到平衡后，M的转化率为________。

思路点拨：解答本题要把握以下两点：

(1)运用三段式求出平衡转化率。

(2)温度不变平衡常数不变。

答案　(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41.4%

解析　M(g)　+　N(g) P(g)　+　Q(g)

起始浓度?mol?L-1?12.4　 0　 0

转化浓度?mol?L-1?　1×60%　1×60%　1×60%　 1×60%

平衡浓度?mol?L-1?0.4 　1.8　0.6　　0.6

N的转化率为0.6 mol?L-12.4 mol?L-1×100%=25%。

(2)由于该反应正反应吸热，温度升高，K增大，平衡右移，则M的转化率增大。

(3)温度不变，平衡常数不变，K=0.6×0.60.4×1.8=2×2?4-2?×?a-2?=12，a=6。

(4)根据(3)的结果，设M的转化率为x，则K=bx×bxb?1-x?×b?1-x?=12，则x1-x=12，x=41.4%。

6.某温度下，将H2和I2各0.1 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(H2)=0.008 mol?L-1。

(1)求该反应的平衡常数。

(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2蒸气各0.2 mol，试求达到化学平衡状态时各物质的浓度。

答案　(1)平衡常数为0.25

(2)c(H2)=c(I2)=0.016 mol?L-1，c(HI)=0.008 mol?L-1

解析　(1)依题意可知，平衡时c(H2)=0.008 mol?L-1，消耗c(H2)=0.002 mol?L-1，生成c(HI)=0.004 mol?L-1

H2　+　I2　??　2HI

起始时各物质浓度(mol?L-1)　0.010.01　 0

平衡时各物质浓度(mol?L-1)　0.008　 0.0080.004

K=c2?HI?c?H2??c?I2?=?0.004?2?0.008?2=0.25。

(2)依题意可知，c(H2)=0.02 mol?L-1，c(I2)=0.02 mol?L-1。

设H2的消耗浓度为x，则：

H2　+　I2　 ??2HI

平衡时物质浓度(mol?L-1)　0.02-x　0.02-x2x

因为K不随浓度发生变化，只与温度有关，则有：

K=c2?HI?c?H2??c?H2?=?2x?2?0.02-x?2=0.25，

解得x=0.004 mol?L-1。

平衡时c(H2)=c(I2)=0.016 mol?L-1，

c(HI)=0.008 mol?L-1。

7.合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在某温度下达到平衡时，各物质的浓度是c(N2)=3 mol?L-1，c(H2)=9 mol?L-1，c(NH3)=4 mol?L-1，求：

①该温度时的平衡常数;②N2、H2的起始浓度。

答案　①K=7.32×10-3

②c(N2)=5 mol?L-1　c(H2)=15 mol?L-1

解析　K=c2?NH3?c?N2??c3?H2?=423×93=7.3×10-3

N2+3H2?? 2NH3

起始　xy　 0

平衡　3 mol?L-1　9 mol?L-1　 4 mol?L-1

Δcx-3 moly-9 mol?L-14 mol?L-1

x-34=12　x=5 mol?L-1

y-94=32　y=15 mol?L-1

8.在一个容积为500 mL的密闭容器中，充入5 mol H2和2 mol CO。在一定温度和一定压强下，发生如下反应：

2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)，经过5 min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol?L-1，求：

(1)以H2的浓度变化表示的该反应的速率;

(2)达平衡时CO的转化率;

(3)该温度下的K。

答案　(1)v(H2)=0.8 mol?L-1?min-1

(2)50%

(3)0.028L2?mol-2

解析　设CO反应的浓度为x，则H2反应的浓度为2x，由题意可得：

c(起始H2)=5 mol/0.5 L=10 mol?L-1，

c (起始CO)=2 mol/0.5 L=4 mol?L-1，

2H2(g)　+CO(g)??CH3OH(g)

起始浓度：10 mol?L-1 4 mol?L-1　0

反应浓度：2x x 2 mol?L-1

平衡浓度：10-2x 4-x 2 mol?L-1

解得：x=2 mol?L-1

10-2x=6 mol?L-1

4-x=2 mol?L-1

(1)v(H2)=Δc(H2)/t=4 mol?L-1/5 min

=0.8 mol?L-1?min-1

(2)α(CO)=c(反应CO)/c(起始CO)×100%

=2 mol?L-1/4 mol?L-1×100%=50%

(3)K=c?CH3OH?c?CO??c2?H2?=22×62L2?mol-2=0.028 L2?mol-2

练综合拓展

9.氨是重要的氮肥，合成原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ?mol-1。回答下列问题：

(1)写出平衡常数K的表达式_______________________________________________，

如果降低温度，该反应K值____________，化学反应速率______，N2的转化率______。(填“增大”、“减小”或“不变”)

(2)在500℃、20 MPa时，将N2、H2置于一个容积为2 L的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质的物质的量随时间的变化如图所示，回答下列问题：

① 10 min内以NH3表示的平均反应速率为

________________________________________________________________________

________________。

②在10～20 min内，NH3浓度变化的原因可能是()

A.使用了催化剂 B.缩小容器体积

C.降低温度 D.增加NH3物质的量

③第1次平衡的时间为：____________，第2次平衡的时间为：____________，第1次平衡：平衡常数K1=________________________________________________________

(带数据的表达式)，第2次平衡时NH3的体积分数__________;

④在反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因：

________________________________________________________________________

________________，达第二次平衡时，新平衡的平衡常数K2______K1(填“大于”、“小于”或“等于”)。

答案　(1)K=c2?NH3?c?N2??c3?H2?　增大　减小　增大

(2)①0.005 mol?L-1?min-1　②A

③20～25 min　35～40 min　?0.15?20.125×?0.075?3　45.5%

④移走0.1 mol NH3　等于

化学反应的速度和限度

高二学业水平测试
化学反应的速率和限度
【学习目标】
1、通过实验认识化学反应的速率
2、通过实验认识化学反应的限度
3、了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用
【基础知识】
一、化学反应速率
1、定义
化学反应速率是表示反应进行的物理量，通常用_表示。
计算公式；常用单位：。
各物质表示的速率比等于该反应方程式中相应的化学计量系数比。
2、影响化学反应速率的因素
（1）内因：反应物的性质（主要）
（2）外因：其他条件不变时
①温度：温度升高，反应速率__
②压强：对于有气体参加的反应，增加压强，反应速率__
③浓度：增大反应物的浓度，反应速率__
④催化剂：使用（正）催化剂,反应速率__
其他：反应接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小、光照、超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。

二、化学反应的限度
1．可逆反应：在下，既可正反应方向进行，同时又可逆反应方向进行的反应。
可逆反应有一定限度，反应物不可能完全转化为生成物。
2．化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应，当正反应速率等于逆反应速率，反应物和生成物的浓度不再发生改变的状态，称为化学平衡状态。
化学平衡状态的特征：逆:可逆反应
动：动态平衡V正≠0，V逆≠0
等：V正=V逆
定：各组分的浓度保持不变（不是相等，也不能某种比例）
变：条件改变，平衡状态将被破坏
3．可逆反应在一定条件下达平衡状态即达到该反应的限度。

【典型例题】
1．（2007年水平测试）下列措施不能增大反应速率的是（）
A．升高温度B．降低温度
C．提高反应物浓度D．使用合适的催化剂
2．（2008年测试）对于反应2H2O2===2H2O+O2↑，下列措施不能增大化学反应速率的是（）
A．减小H2O2溶液的浓度B．升高H2O2溶液的温度
C．向H2O2溶液中加人少量MnO2粉末D．向H2O2溶液中加人一定浓度的FeCl3溶液
3．（2009年水平测试）实验室用锌粒与2mol/L硫酸溶液制取氢气，下列措施不能增大化学反应速率的是（）
A．用锌粉代替锌粒B．改用3mol/L硫酸溶液
C．改用热的2mol/L硫酸溶液D．向该硫酸溶液中加入等体积的水
4．（2010年水平测试）对工业合成氨反应：N2＋3H22NH3，下列说法错误的是（）
A．使用合适的催化剂可以加大反应速率
B．升高温度可以增大反应速率
C．增大N2浓度可以使H2转化率达到100℅
D．增大N2浓度可以增大反应速率
5．（2011年水平测试）用下列方法制取氢气，反应速率最大的是（）
A．冬天，块状锌与2molL一1硫酸溶液反应
B．冬天，粉末状锌与2molL一1硫酸溶液反应
C．夏天，块状锌与2molL一1硫酸溶液反应
D．夏天，粉末状锌与2molL一1硫酸溶液反应
6．在一条件下，反应N2+3H22NH3在10L密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由20mol减少到8mol，则2min内N2的平均反应速率为（）
A．1.2mol(Lmin)-1B．1.0mol(Lmin)-1
C．0.6mol(Lmin)-1D．0.4mol(Lmin)-1
7．下列措施是为了降低化学反应速率的是
A．食品放在冰箱中贮藏B．用铁粉代替铁钉与稀硫酸反应制取氢气
C．合成氨工业中使用催化剂D．在试管中进行铝和盐酸反应时，稍微加热
8．影响化学反应速率的因素有很多，决定化学反应速率的主要因素是
A．温度B.浓度C.催化剂D.反应物的性质
9．在一定温度下，可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是
①Z生成的速率与Z分解的速率相等，②单位时间生成amolX，同时生成3amolY，③X、Y、Z的浓度不再变化，④X、Y、Z的分子数比为1：3：2，⑤X、Y、Z的浓度相等，⑥X、Y、Z的质量不再发生变化
A．①③⑥B．①②③C．①②⑤⑥D．①②③④⑤⑥

化学反应速率和限度

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助教师更好的完成实现教学目标。怎么才能让教案写的更加全面呢？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“化学反应速率和限度”，相信能对大家有所帮助。

教案
课题：第二章第三节化学反应速率和限度(一)授课班级
课时1.5
教

学

目

的知识
与
技能1、了解化学反应的快慢
2、理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法
3、掌握影响化学反应速率的条件
过程
与
方法通过学生动手实验，培养学生观察和描述现象的能力，并根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力
情感
态度
价值观1、1、通过实验，激发学生的求知欲和学习兴趣；
2、2、通过问题讨论、培养学生善于思考，勤学好问，勇于探索的优秀品质。

重点化学反应速率的概念；了解影响化学反应速率的因素
难点影响化学反应速率的因素
知
识
结
构
与
板
书
设
计第二章第三节化学反应的速率和限度
一、化学反应的速率(reactionrate)
1、定义：单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示
2、单位：mol/Lsmol/Lmin
3、表达式：v(A)==
△c(A)表示物质A浓度的变化△t表示时间
4、有关化学速率的注意事项：
5、化学反应速率的计算
(1)同一反应中各物质的速率之比等于方程式中各物质的计量数之比
(2)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，则有
二、影响化学反应速率的因素
1、内部因素：在相同外界条件下，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的内部因素。
2、外部因素
(1)浓度对化学反应速率的影响
○1其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率
○2理论解释：浓度增大活化分子数增多有效碰撞次数增大化学反应速率加快
(2)压强对化学反应速率的影响
○1结论：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，压强增大浓度增大
○2理论解释：在其他条件不变时，压强增大浓度增大活化分子数增大有效碰撞次数增大速率增大
(3)温度对化学反应速率的影响
○1结论：在其他条件不变的条件下，温度越高化学反应速率越快
○2解释：浓度一定时，温度越高，反应物分子的能量就越高，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子反应物分子中活化分子的百分数增大有效碰撞次数增大反应速率增大。
(4)催化剂(catalyst)对化学反应速率的影响
○1结论：在其他条件不变的条件下，催化剂能够改变化学反应速率。
能加快化学反应速率的叫正催化剂；能减慢化学反应速率的叫负催化剂。
○2解释：使用催化剂降低反应物所需的能量更多的反应物的分子成为活化分子大大增加单位体积内的活化分子百分数成千成万倍的增大化学反应速率

教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
［导课］多媒体播放影片
［讲］北京的故宫是世界著名的古建筑群，是祖国珍贵的文化遗产。在保和殿后，有一块巨大的“云龙陛石”，上面雕有精美的蟠龙图案。但是，近些年来浮雕已开始受损，一些细小的花纹已变得模糊不清。在太和殿周围的玉石护栏的蟠龙柱以及吐水龙头上的花纹也不同程度地受到腐蚀。据统计，世界上的古建筑在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重，有的已面目全非。这真是一场大的灾难。造成这场灾难的元凶是什么呢？它就是我们在前面介绍过的酸雨。为什么以前几百年腐蚀很慢，而近十几年腐蚀却变快了呢？这就会涉及化学反应的速率的问题。
［引入］通过前面的学习，同学们已经认识了化学反应中物质变化和能量变化的实质。在利用化学反应制取所需物质时，我们希望在较短时间生产出更多的产品，今天我们就从化学反应的快慢和限度的角度来研究这个问题。我们先研究第一个问题：化学反应的快慢。
［板书］第二章第三节化学反应的速率和限度
［投影展示］快慢不同的化学变化图片，如生成烟花的反应、青铜大钟的腐蚀、溶洞的形成、爆炸、塑料的降解、氢氧化铁的制备等。
［思考与交流］在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象，有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。你了解下列化学变化过程中进行的快慢吗？反应的快慢与我们有什么关系？
［问］初中物理学习了有关物理运动的知识，我们知道不同的物体的运动快慢是不同的，有的物体运动相当快，而有的物体运动相当慢。用什么物理量表示不同物体运动的快慢呢？这一物理量是如何定义的？常用的单位是什么呢？
运动速率：单位时间内物体移动的距离，单位m/S
［问］那我们又应该如何表示化学反应的快慢呢？
［过］总的来说，不同的物质在反应时有快慢之分。在化学反应中用化学反应的速率来表现反应的快慢。
［板书］一、化学反应的速率(reactionrate)
1、定义：单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示
2、单位：mol/Lsmol/Lmin
3、表达式：v(A)==
△c(A)表示物质A浓度的变化△t表示时间
［点击试题］例1在N2+3H22NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0.6mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？

［随堂练习］在某一化学反应中，反应物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L，在这5s内B的化学反应速率为____________

［讲］同学们完成的都很好，但是在具体的运用和理解化学反应速率时，还应注意下面几个问题
［板书］4、有关化学速率的注意事项：
［投影小结］
(1)化学反应速率是平均速率，只有正值没有负值，只有大小没有方向。
(2)在一定温度下，固体和纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数。因此，它们的化学反应速率也被视为常数。
(3)对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。
［过］下面让我们具体来看一下化学反应速率计算当中的几个典型例题
［板书］5、化学反应速率的计算
［点击试题］例2、合成NH3的反应为N2+3H22NH3。现在某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2。反应5分钟后，容器中的N2的物质的量减少为1mol。试求：(1)5分钟后，容器中H2和NH3的物质的量。(2)5分钟内三者的反应速率各是多少？(3)三者速率是否相等
［讲］有关化学反应速率的计算，有着其特有的运算模式，即三段法。在与化学反应方程式各对应物质下标明三个量：(1)初始状态各物质的量(浓度)(2)改变量(3)终止状态各物质的量(浓度)其中改变量与化学计量数成正比来解决。
［副板书］(1)N2+3H22NH3
反应前2mol5mol
变化1mol3mol2mol
反应后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
［讲］由第3问我们可以得出结论
［板书］(1)同一反应中各物质的速率之比等于方程式中各物质的计量数之比
［讲］我们可以利用这条规律，据系数比求其他物质的速率，也可以据速率比求系数比
［随堂练习］1、反应4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）
在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率
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、在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为：____________________

［讲］对于同一个反应，我们可以用不同的数值来表示同一个反应的速率，这就出现了比较化学反应速率快慢的题型
［点击试题］例3、在四个不同的容器中，在不同条件下进行反应：N2+3H22NH3据下列在相同时间内测定的结果判断，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)
［讲］比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢，应选用同种物质作标准，然后利用化学反应速率比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。求出不同情况下，用标准物表示的化学反应速率。除此之外，也可先求出不同物质的表示的速率，用各物质表示的速率除以化学方程式中各自的化学计量数，然后比较大小，其比值大者反应速率大。这种方法叫做比较比值法。
［板书］(2)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，则有
［随堂练习］1、反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：
(1)ν(A)=0.3mol/(Ls)(2)ν(B)=0.6mol/(Ls)
(3)ν(C)=0.4mol/(Ls)(4)ν(D)=0.45mol/(Ls)则该反应速率的快慢顺序为:___________________

2、恒温下，将1molN2和3molH2在体积为2L的容器中混合，发生如下反应：N2+3H22NH3，2S后，测得NH3的体积分数为25%，则下列说法中不正确的是(A)
A、用N2浓度的减少表示平均反应速率0.2mol/Ls
B、2S时用N2的转化率为40%
C、2S时混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)==3:9:4
D、2S时NH3的浓度为0.4mol/L

［投影］下列过程中，需要加快化学反应速率的是（C）
A.钢铁腐蚀B.食物腐坏C.炼钢D.塑料老化
［讲］改变化学反应速率在实践中有很重要的意义，我们可以根据生产和生活的需要，采取适当措施改变化学反应速率。那么，如何能够改变化学反应速率呢？
［探究实验］各取一根镁条和一根铝条分置于两支加有2～3mL3mol/L硫酸溶液的试管中。观察产生气泡的快慢；
实验现象：镁条反应速率比铝快
实验结论：活泼的反应快
［板书］二、影响化学反应速率的因素
1、内部因素：在相同外界条件下，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的内部因素。
［过］化学反应速率是化学反应快慢的没的化学反应，具有不同的化学反应速率，这是由于参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素，那么，化学反应速率对于某一反应来说是不是就是一成不变的呢？不是，因为其他因素如温度、浓度、压强对不同化学反应产生影响时，会使同一反应在不同条件下有不同的反应速率。下面我们就来讨论一下外界条件对化学反应速率的影响。
［板书］2、外部因素
［问］我们所说的外界条件主要指哪些方面？
主要指浓度、温度、压强(主要对有气体参加的反应)、催化剂、表面积(主要对有固体参加的反应)等。
［讲］我们先来讨论一下浓度对化学反应速率的影响
［板书］(1)浓度对化学反应速率的影响
［探究实验］甲做大理石与1mol/L盐酸的反应；乙做大理石与0.1mol/L盐酸的反应，
实验现象：甲的试管中有大量气泡产生，反应剧烈。而乙的试管中气泡产生较慢。
结论：相同条件下，浓度大的反应快。
［讲］许多实验表明，其他条件不变时，增加反应物的浓度可以增大化学反应速率。
［板书］○1其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率
［问］要想从本质上理解化学反应速率改变的原因，还得从反应的过程和本质说起，请大家回忆一下化学反应的过程和本质都是什么呢？
化学反应的过程是反应物分子中的原子重新组合在生成物分子的过程，其本质是反应物分子中旧的化学键的断裂和新的化学键的形成的过程。
［讲］反应物分子中旧键的断裂与生成物分子中新键的形成必须要靠反应物分子的相互接触，相互碰撞才可以完成。所以反应物分子(或离子)的相互碰撞是发生化学反应的先决条件，事实证明，反应物分子(或离子)间单纯的接触或碰撞并不一定就发生化学反应，也就是碰撞存在着的有效性，在所有碰撞中有效碰撞是很少的，我们把能发生反应的碰撞叫有效碰撞，能发生有效碰撞的分子叫活化分子
［讲］应该注意的是，发生有效碰撞的必须是活化分子。但活化分子间的碰撞却不一定就是有效碰撞。因为有效碰撞不仅需要足够的能量。还需要正确的取向，这和运动员投篮球是一个道理。如果投球无力，球挨不着篮框，投不中；如果投球不足，但方向不对，同样也投不中；只有力足，方向正中才能投中。
［投影］动画演示：有效碰撞
○1碰撞过轻○2碰撞取向不好○3活化分子的有效碰撞
［讲］无论是运动员投篮球还是化学反应都表明只有能量和取向都满足时，才会发生有效碰撞。在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子承反应物中所占百分比是一定的，因此单位体积内活化分子数与单位体积内的反应物的分子数成正比。也就是和反应物的浓度成正比。当反应物浓度增大时，单位体积内活化分子数目增多，发生有效碰撞的次数就相应增多，化学反应速率也随之加快了。
［板书］○2理论解释：浓度增大活化分子数增多有效碰撞次数增大化学反应速率加快
［讲］值得我们注意的是：(1)对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。(2)对于可逆反应，增大一种物质的浓度，正逆反应速率都增加。(3)固体反应物颗粒的大小能影响化学反应速率。固体颗粒越小，其表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，有效碰撞资料将增加，所以能加快化学反应速率。
［过］下面我们来讨论压强对化学反应速率的影响
［问］压强一词跟什么有关？
［讲］压强对化学反应速率的影响，指的是有气体参加的化学反应。当温度一定时，压强增大，体积减小，单位体积内分子数增加，相当于浓度增大，故压强增大可增大化学反应速率。
［板书］(2)压强对化学反应速率的影响
○1结论：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，压强增大浓度增大
○2理论解释：在其他条件不变时，压强增大浓度增大活化分子数增大有效碰撞次数增大速率增大
［讲］值得注意的是，由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小，因而它们浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强对它们的反应速率没有影响，而对于可逆反应，压强增大，正、逆反应速率都增大。而对于气体反应体系，有以下几种情况：
［投影小结］
I恒温时，增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快
II恒容时，充入气体反应物总压增大浓度增大反应速率加快
充入惰性气体总压增大，各物质浓度不变，反应速率不变
III恒压时，充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢
［问］为什么夏天仪器容易变质，而冰箱可保鲜？
温度高，食品腐烂快，易变质
［探究实验］温度对化学反应速率的影响
反应原理：2H2O2==2H2O+O2↑
操作方法：在三支相同的试管中分别加入2-3mL约5%的双氧水，然后在每一去试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上气球(大小相同)。等三支试管上的气球大小差不别相同时，同时置于三个分别盛有热水、冷水、空烧杯中，观察现象
［投影］
结论：在其他条件不变的条件下，温度越高化学反应速率越快。
［板书］(3)温度对化学反应速率的影响
○1结论：在其他条件不变的条件下，温度越高化学反应速率越快
○2解释：浓度一定时，温度越高，反应物分子的能量就越高，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子反应物分子中活化分子的百分数增大有效碰撞次数增大反应速率增大。
［讲］实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2-4倍，同时，我们还应了解到，此规律对于吸放热反应均适用。一般地说，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是实验室最常用的增大化学反应速率的方法。但值得我们注意的是，对于可逆反应，正、逆反应速率都随温度的升高而增大。
［探究实验］催化剂对化学反应速率的影响
反应原理：2H2O2==2H2O+O2↑
操作方法：在3支大小相同的试管中各装入2-3mL约5%的H2O2溶液，再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。观察实验现象
［投影］
［板书］(4)催化剂(catalyst)对化学反应速率的影响
○1结论：在其他条件不变的条件下，催化剂能够改变化学反应速率。
能加快化学反应速率的叫正催化剂；能减慢化学反应速率的叫负催化剂。
［讲］在实际应用中，如不特别说明，凡是说催化剂都是指正催化剂。约80%-85%的化工生产过程要使用催化剂。使用催化剂的目的是加快反应速率，提高生产效率。催化剂参加化学反应，但反应前后的质量和化学性质是不变的。催化剂具有高度的选择性和专一性。我们常提到的酶就是一种非常好的催化剂
［板书］○2解释：使用催化剂降低反应物所需的能量更多的反应物的分子成为活化分子大大增加单位体积内的活化分子百分数成千成万倍的增大化学反应速率
［讲］在使用催化剂时我们要防止催化剂中毒。催化剂中毒是指催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏的现象。另外，催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。
［思考与交流］1.请预计大理石（CaCO3）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？
增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢。
2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？
增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）
3.实验室进行化学反应时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？
离子反应速率快，瞬间完成。(粒子的接触充分）
4.实验室制取氢气时，是用粗锌好（有杂质）还是用纯锌好，为什么？
形成原电池可以加快反应速率
［讲］除了浓度，压强、温度、催化剂等能改变化学反应速率外，反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场等也会对化学反应速率产生影响。
［投影小结］
影响化学反应
速率的因素影响结果
内
因性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢
外因催化剂使用催化剂，化学反应速率加快
温度升高温度，化学反应速率加快；反之减慢
反应物的浓度增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢

气态反应物压强增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；反之减慢

固体反应物表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；反之减慢
其他光波，电磁波，超声波，溶剂等
［思考与交流］1、为什么要将食物存放在温度较低的地方？
低温下食物腐败速率大大降低，不易变质
2、实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应，原因是什么？
固体研细后其表面积极大地增加，大大增加了反应物之间的接触机会，可以提高反应速率，有利于反应的进行
3、实验室常用约30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了，如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来，原因是什么？
增大反应物的浓度，使反应物之间的接触机会增大，加快反应速率。
教学回顾：

教案
课题：第二章第三节化学反应速率和限度(二)授课班级
课时1.5
教

学

目

的知识
与
技能1、了解化学反应平衡状态的概念
2、知道达到化学反应限度的特征
3、了解探究反应条件在生产生活和科学研究中的作用，认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法
过程
与
方法通过实验时观察到的实验现象发现问题并探究原因，从而了解化学反应限度的概念；培养实验观察能力、发现问题的能力及分析探究能力，体验科学探究的过程和化学研究的基本方法，培养自主学习的能力
情感
态度
价值观1、通过对实验现象的观察和原因控，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神
2、通过同组合作实验和全班同学共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神
重点化学反应的限度的概念；了解影响化学反应限度的因素
难点化学反应限度的本质原因及外部特征
知
识
结
构
与
板
书
设
计三、化学反应的限度
1、研究对象：可逆反应
2、化学平衡的建立
化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
3、特征：(1)逆(2)动(3)定(4)变
(5)化学平衡的建立与反应途径无关
4、化学平衡的标志
以mA+nBxC+yD为例，
(1)v(B耗)==v(B生)
(2)v(C耗):v(D生)==x:y
(3)c(C)、C%、n(C)%保持不变
(4)若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，则压强恒定，体系气体平均分子量恒定
四、化学反应条件的控制
1、提高燃料燃烧效率的措施：
（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。
（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。
2、反应条件的控制：
（1）关于人类需要或对人类有利的化学反—提高生产或工作效率，提高原料的利用率或转化率。
（2）关于有害或对人类不需要的化学反应—降低反应速率或隔离会引发反应的物质。
（3）关于特定条件环境或特殊需要的化学反应—要对化学反应条件进行特殊的控制。
教学过程
教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动
［知识回顾］采用哪些方法可以增加Fe与盐酸反应的化学反应速率？
［投影］科学史话-----炼铁高炉尾气之迷
［导入］我们已经增加了高炉的高度，怎么排出的一氧化碳浓度没有降低呢？你能帮助工程师解开这一谜底吗？
［引言］化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的。因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物浓度尽可能多地转化为生成。例如在合成NH3工业上，除了要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转化为NH3。后者所说的就是化学反应进行的程度问题
［板书］三、化学反应的限度
［讲］若对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如H＋和OH―的中和反应主不存在什么进行程度的问题了，所以，化学平衡的研究对旬是可逆反应。
［板书］1、研究对象：可逆反应
［讲］可逆反应指的是在同一条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。可逆反应不能进行到底，只能进行到一定程度后达到所谓的平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于零。对于有气体参加的可逆反应，必须在密闭容器中进行。
［问］那么什么是化学反应限度呢？
［投影］
［讲］将SO2和O2按物质的量之比2∶1的比例充入具有适宜反应条件的容积固定的密闭容器中，SO2跟O2发生可逆反应，试分析说明在一定的时间里SO2、O2和SO3的物质的量浓度以及正反应速率和逆反应速率是怎样变化的。
［板书］2、化学平衡的建立
［讲］化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到或完成的最大程度，即该反应进行的限度。
［投影］
［板书］化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
［讲］化学平衡状态是维持在一定条件下的，一量条件发生改变，平衡就遭到破坏，动态平衡也体现了辩证唯物主义观点，既运动是相对的，而静止也是相对的。对于一个给定的可逆反应，若起始条件相同，则平衡状态也相同，不相同的起始条件，平衡状态也不同。
［随堂练习］1、一定温度下，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)达到平衡的标志是()
A、单位时间内生成nmolH2同时生成nmolHI。
B、单位时间内生成2nmolHI同时生成nmolI2。
C、单位时间内生成nmolH2同时生成nmolI2
D、1mol的H-H键断裂的同时，有1mol的I-I键断裂。
［板书］3、特征：(1)逆
［讲］化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应不能进行到底，即反应进程中反应物不能全部转化为生成物。
［板书］(2)动
［讲］达到平衡时正反应速率和逆反应速率相等，但不为零，即化学平衡是动态平衡，正反应和逆反应仍在持续进行。在这里，用同一种物质来表示反应速率时，该物质的消耗的速率与生成的速率相等。即单位时间内消耗与生成的物质的物质的量相等。用不同物质来表示，反应速率不一定相等，某一反应物的速率与某一生成物速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比。
［板书］(3)定
［讲］在平衡混后物中，各组成成分的浓度保持一定，不再随时间变化而变化。注意：浓度不变不等于浓度相等。
［随堂练习］２、在一定温度下，2NO2（g)N2O4(g)(无色）的可逆反应中，下列情况属于平衡状态的是（）
A.、N2O4不再分解B.、v(N2O4):v(NO2)=1:2
C、体系的颜色不再改变D、NO2的浓度与N2O4的浓度之比2：1
［板书］(4)变
［讲］改变影响化学平衡的条件，平衡就被破坏，正、逆反应速率不再相等，平衡发生移动，直至建立新的平衡。
［板书］(5)化学平衡的建立与反应途径无关
［讲］同一可逆反应，只要条件相同，并按反应方程式的化学计量数的相应量配料，使容器总质量保持不变，则无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或正、逆反应同时开始，最终都能达到同一平衡状态。
［随堂练习］３、可逆反应达到平衡的重要特征是：
A、反应停止了B、正、逆反应的速率都为零
C、正、逆反应都还在继续进行D、正、逆反应速率相等
４、一定条件下，可逆反应达到平衡时：
A、单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数
B、反应物浓度等于生成物浓度
C、反应物与生成物浓度保持不变
D、混和体系中各组成成份和含量保持不变
［投影小结］注意：
1、任何化学反应的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度不同罢了。
2、在可逆反应中，反应物不能按化学计量数之比完全转化为生成物,因此,反应物的转化率小于100％。
3、有些反应的可逆性很小，如Ag++Cl-=AgCl↓一般可视为不可逆反应。
4、化学反应的限度可以通过改变条件而改变。
［板书］4、化学平衡的标志
以mA+nBxC+yD为例，
(5)v(B耗)==v(B生)
(6)v(C耗):v(D生)==x:y
(7)c(C)、C%、n(C)%保持不变
(8)若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，则压强恒定，体系气体平均分子量恒定
［随堂练习］判断下列是否达到平衡
1、各物质的物质的量或各物质的物质的量浓度一定@
2、各物质的质量或各物质的质量分数一定@
3、各气体的体积或体积分数一定@
4、总体积、总压力、总物质的量一定*
5、单位时间内消耗了mmolA的同时生成了nmolA@
6、单位时间内消耗了nmolB的同时生成了xmolC*
7、m+n≠x+y时，总压力一定，平均分子量一定@
8、m+n==x+y时，总压力一定平均分子量一定*
［讲］请同学们根据这节课我们学习的知识，来解决一下高炉尾气之迷。
任何化学反应都有一定的限度，不能按化学反应方程式的计量关系完全反应。对可逆反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2而言，增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间，并没有改变化学平衡建立时的条件，即没有改变化学反应的原理。所以化学平衡建立后，较矮高炉和高大高炉里CO的浓度是相同的，建造更高的高炉，不会减少高炉气中CO的浓度。
［过］在生产和生活中，人们希望促进有利的反应，抑制有害的反应，这就涉及到反应条件的控制。
［板书］四、化学反应条件的控制
［投影］录像：建筑物定向爆炸
［讲］定向爆炸是通过减少单位体积炸药用量，及增大反应接触面积达到控制反应的目的。一般情况下，可通过控制温度、使用催化剂、改变反应物浓度、增大或减小反应物接触面积等方法控制反应条件。
［问］请仔细阅读教材，然后思考下列问题
1、如何提高燃料的燃烧效率？燃料充分燃烧的条件是什么？
2、如何控制化学反应条件？
请结合生活实际，谈谈控制化学反应的条件有何意义？
［板书］1、提高燃料燃烧效率的措施：
（1）尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。
（2）尽可能充分地利用燃料燃烧所释放的热能，提高热能的利用率。
［讲］关键是燃料与空气或氧气要尽可能充充分接触（把固体粉碎，液化或气化），且空气要适当过量。（燃料充分燃烧的条件，区别燃烧的条件）
［板书］2、反应条件的控制：
（1）关于人类需要或对人类有利的化学反—提高生产或工作效率，提高原料的利用率或转化率。
（2）关于有害或对人类不需要的化学反应—降低反应速率或隔离会引发反应的物质。
（3）关于特定条件环境或特殊需要的化学反应—要对化学反应条件进行特殊的控制。
［思考与交流］下面以“提高煤的燃烧效率”为例，分析研究化学反应条件的选择。
1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？
煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2得接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。
2、空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有什么影响？原因是什么？
空气充足，煤燃烧生成CO2越充分，放热越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气中造成污染，且生成CO时，放出得热量大大减少。
3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需提供部分能量才能继续，因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行，选用保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散失。
4、如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？
可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。
5、燃料不充分燃烧有何危害？
（1）产生热量少，浪费资源；
（2）产生污染物，危害人体健康。
6、燃料充分燃烧的条件是什么？
燃料燃烧必须与空气接触，且要达到燃料的着火点，燃料充分燃烧要考虑两点：一是燃烧时要有足够多的空气，二是燃料与空气要有足够大的接触面积。
［随堂练习］
(1)消防队员救火时，开门都很小心，因为门一打开就有可能发生爆炸。请解释其中的原因。
门一打开，可燃物与空气的接触面增大，迅速燃烧，可引发爆炸
(2)在实验室里，硝酸、硝酸银等药品均必须用棕色试剂瓶保存，并应该存放在阴凉干燥处。为什么?
因HNO3、AgNO3见光、受热均易分解，所以必须用棕色试剂瓶保存，并存放在阴凉处
(3)实验室中用碳酸钙与盐酸反应制备二氧化碳时，选择的试剂为块状碳酸钙固体而不是碳酸钙粉末，为什么?
因为粉状CaC03与盐酸反应速率太快，而难以控制生成的CO2的流速与流量
教学回顾：

化学反应的快慢和限度

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是由小编为大家整理的“化学反应的快慢和限度”，希望对您的工作和生活有所帮助。

总课时数14科目高一化学使用时间
主备人使用人
课题名称第二章第二节化学反应的快慢和限度（1）

预习目标：
1.理解化学反应速率的概念
2.知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响
3.初步了解如何调控化学反应的快慢及控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
重点难点：化学反应速率及影响因素
学习方法：探究实验方案设计、分析归纳、交流研讨
自主学习：
1.人们通常用___________________________来描述化学反应的快慢。
2.化学反应速率通常用________________________________________________________来表示。
3.物质之间能否发生化学反应以及可能发生的化学反应的快慢是由_______________决定的，但是可以通过改变等条件来控制化学反应速率。
合作探究：
1.化学反应有快有慢，我们可以通过观察反应的一些现象来判断反应的快慢。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？请举例说明。

2.分组实验：
(1)在其它条件不变的情况下，温度对化学反应速率的影响
编号实验内容实验现象实验结论
1镁条与0.5mol/L盐酸在室温下反应
2镁条与0.5mol/L盐酸在加热条件下反应

(2)在其他条件不变的情况下，浓度对化学反应速率的影响
编号实验内容实验现象实验结论
1铁片与0.5mol/L盐酸反应
2相同铁片与3mol/L盐酸反应

(3)在其它条件不变的情况下，催化剂对化学反应速率的影响
编号实验内容实验现象实验结论
1取少量过氧化氢溶液放入试管
2向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰粉末
(4)在其他条件不变的情况下，固体表面积对化学反应速率的影响
编号实验内容实验现象实验结论
1块状碳酸钙与0.5mol/L盐酸反应
2粉末状碳酸钙与0.5mol/L盐酸反应

总结：影响一个化学反应速率大小的外界因素有哪些？它们是如何影响的？

4.我们探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义？对我们的生产生活有什么指导意义？

习题巩固：
1.化学反应的快慢通常用“化学反应速率”这一物理量描述，下列对其理解正确的是()
A.化学反应速率指反应物浓度的减少量
B.化学反应速率指生成物浓度的增加量
C.化学反应速率指反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量
D.化学反应速率指单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量
2.决定化学反应速率的内在因素是()
A.反应物的浓度B.反应温度
C.使用催化剂D.反应物的性质
3.当铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使反应速率增大的是()
A.不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸
B.加热
C.增大稀硫酸的浓度
D.不用铁片，改用铁粉
4.下列四种X溶液均能与一定量的盐酸反应，则其中反应最快的是()
A.10℃时，20mL3mol/L的X溶液
B.20℃时，30mL2mol/L的X溶液
C.20℃时，20mL4mol/L的X溶液
D.10℃时，10mL2mol/L的X溶液
5.100mL6mol/L硫酸与过量锌粉反应，在一定温度下，为了减小反应速率但又不影响产生氢气的总量，则可向反应物中加入适量的()
A.碳酸钠B.水C.硫酸铵固体D.烧碱溶液
6.下图为镁和盐酸反应的时间—速率图，请解释反应速率先快再快后慢的原因：______________________________________________________________________。
V（速率）