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第七章 化学反应速率和化学平衡导学案

安丰高中2016届高三化学一轮复习导学案 第七章 化学反应速率和化学平衡 高三化学备课组

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第一讲 化学反应速率

考点要求

1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,认识其一般规律。 3.了解化学反应速率的调控在生产、生活和科学研究领域中的重要作用。

持续关注

1.化学反应速率的大小比较及外界条件对化学反应速率影响的分析判断。 2.通过图像(或图表)的分析,提出合理的解释或进行简单计算。 3.另外化学反应速率与工农业生产、环境保护、日常生活方面的综合题。

考基梳理 助学提升

一.化学反应速率 1.定义

化学反应速率是用来衡量化学反应快慢程度的物理量。通常是用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 2.表示方法

v =Δc Δt

——物质的量浓度变化,常用单位mol/L 。 ——变化所用时间,常用单位s 、min 或h 。 ——化学反应速率。 3.单位

mol/(L ·s)、mol/(L ·min)(或mol·L -1

·s -1

、mol·L -1

·min -1

)。

注意:①化学反应速率概念中提到的浓度是指物质的量浓度,而不是溶质的质量分数,也不要

误认为是反应物或生成物的物质的量。

②不论用反应物还是生成物的浓度变化来计算化学反应速率,都取正值,不取负数表示。 ③表示化学反应速率时,必须指明以何种物质的浓度变化表示。 ④化学反应中固体物质浓度一般看作常数,故不能用固体物质来表示化学反应速率。同样也不能用纯液体表示化学反应速率。 4.特点

①此反应速率为某段时间内的平均反应速率而不是瞬时速率。

②对于同一个反应来讲,各物质所表示的化学反应速率数值不一定相同,但其意义相同。各物质所表示的速率数值之比,等于方程式中的系数之比,即:m A(g)+n B(g)===p Y(g)+q Z(g),

v (A)∶v (B)∶v (Y)∶v (Z)=m ∶n ∶p ∶q 。

注意:比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小,而要进行一定的转化,换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值大小。 【互动思考】

1.(1)将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+,若经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol·L -1

,判断下列几种说法的

正误。

①用物质A 表示反应的平均速率为0.3 mol·L -1

·s -1

( ) ②用物质B 表示反应的平均速率为0.6mol·L -1

·s -1

( ) ③2 s 时物质A 的转化率为70%( ) ④2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol·L -1

( )

(2)若①②中用A 、B 表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L -1

·s -1

、0.6 mol·L -1

·s -1

,则用________(填“A”或“B”)物质表示的化学反应速率更快。

(3)

若物质A 的转化率经过计算为30%,那么,物质B 的转化率为

________,其理由为____________________________________________________________________。 答案 ②× ③×

(2)B

(3)30% 因通入和消耗的A 、B 的物质的量之比均为2∶1,则A 、B 的转化率相等

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2.某温度时,在2 L 容器中X 、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由此分析,该反应的化学方程式为__________________________;从反应开始至2 min 时,Z 的反应速率为____________ 。

答案 3Y

0.025 mol·L -1

·min -1

二.影响化学反应速率的因素 (一)内因(主要因素)

反应物本身的性质,如Na 、Mg 、Al 与水反应的速率由大到小的顺序为Na >Mg >Al 。 (二)外界条件对化学反应速率的影响

浓度、温度、压强、催化剂、光、超声波、激光、放射性、电磁波、反应物颗粒大小、扩散速率、溶剂等均能影响化学反应速率。 1.浓度对化学反应速率的影响 (1)结论

当其他条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。

注意:①此结论只适用于气体反应或溶液中的反应,对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积的大小会影响化学反应速率,一般说固体反应物表面积大,反应物间接触面积也越大,反应速率大;固体反应物表面积小,反应速率小,而与其用量多少无关。

②化学反应若是可逆反应,反应物或生成物浓度的改变,其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律。 (2)原因

在其他条件不变时,增大反应物浓度,活化分子数相应增多,有效碰撞次数增多,反应速率增大;反之,减小反应物浓度,反应速率减小。

【讨论】物质分别在纯O 2中和空气中燃烧,哪个燃烧更剧烈,为什么? 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来说,当其他条件不变时,增大压强,化学反应速率加快。 (2)原因

在其他条件不变时,增大压强→体积缩小→浓度增大→化学反应速率加快。

注意:①若参加反应的物质为固体、液体或溶液,由于压强的变化对它们的浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。

②对于有气体参加的可逆反应,增大压强,正反应速率、逆反应速率都增大;减小压强,正反应速率、逆反应速率都减小。 3.温度对化学反应速率的影响 (1)结论

在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快。 (2)原因

一方面分子运动速率加快,碰撞次数增多

在其他条件不变时,升高温度 →增加了 另一方面一部分分子由普通分子变成活化分子 反应物活化分子百分数→有效碰撞次数增多→化学反应速率加快。 (3)特点

一般温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2~4倍。 注意:①温度对反应速率影响的经验公式

②温度对反应速率影响的规律,对吸热反应、放热反应都适用。

③反应若是可逆反应,升高温度,正反应速率、逆反应速率都加快;降低温度,正反应速率、逆反应速率都减小。

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4.催化剂对化学反应速率的影响 (1)结论

当其他条件不变时,适当的催化剂能加快化学反应速率。 (2)原因

催化剂的使用→能降低反应所需要的能量→增大活化分子百分数→有效碰撞次数增多→化学反应速率加快。 (3)特点

①催化剂有加快(称为正催化剂)和减慢(中学称为负催化剂)两种,中学所指的是正催化剂。 ②催化剂的使用有很强的专一性,因此要使用适当的催化剂。

③有的物质可使催化剂失去或降低催化作用,此现象叫“催化剂的中毒”,因此在使用催化剂前,必须先除去有害物质。

④可逆反应中,可同等程度改变v 正、v 逆。 5.其他外因

增加一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率;光照一般也可以加快某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂性质等对反应速率也有影响。

注意:在化学反应速率和化学平衡的影响因素中,对于有气体参与的反应,增大反应体系的压强,既可通过缩小体系的体积来实现,也可通过充入惰性气体来实现,但在实际问题中如无特别说明,增大压强均是指体积缩小而引起的。 【互动思考】 1.判断正误

(1)碳酸钙与盐酸反应过程中,再增加CaCO 3固体的量,反应速率不变,但把CaCO 3固体粉碎,可以加快反应速率。( )

(2)增大反应体系的压强,反应速率不一定增大。( )

(3)增大反应物的浓度,能够增大活化分子的百分含量,所以反应速率增大。( ) (4)同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律。( ) (5)二氧化锰能加快所有化学反应的速率。( )

(6)锌与稀硫酸反应时,硫酸的浓度越大,产生H 2的速率越快。( )

(7)恒压,增加惰性气体的量,原化学反应速率减慢。( ) 答案

(2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√

2.按要求填空

(1)形状大小相同的铁块、铝块分别与等浓度的盐酸反应生成氢气的速率:铁______铝。 (2)对于Fe +2HCl===FeCl 2+H 2↑,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?(填“增大”、“减小”或“不变”)

①升高温度:________;②增大盐酸浓度:__________;③增大铁的质量:__________; ④增加盐酸体积:________;⑤把铁片改成铁粉:_________;⑥滴入几滴CuSO 4溶液:_________; ⑦加入NaCl 固体:____________。

(3)若把(2)中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H 2,为什么? 答案 (1)小于

(2)①增大 ②增大 ③不变 ④不变 ⑤增大 ⑥增大 ⑦不变 (3)不会产生H 2,Fe 和稀硝酸反应生成NO ;常温下,Fe 在浓硫酸中钝化。 三.非反应气体对化学反应速率的影响

1.恒温恒容下,充入惰性气体或其他非反应气体,虽然改变了容器的压强,却没有改变反应物的浓度,故不影响化学反应速率。

2.恒温恒压下,充入惰性气体或其他非反应气体,就会使容积扩大,虽未减小容器内气体压强,却降低了反应物浓度,故使化学反应速率降低。 注意:密闭容器可能为等温等容或等温等压。 四.活化分子与有效碰撞 1.有效碰撞

能发生反应的分子之间的碰撞。 2.活化分子

能够发生有效碰撞的分子。

注意:分子必须有足够的能量才能变成活化分子,发生反应。

3.活化能:活化分子高出反应物分子平均能量的部分称为活化能。如图所示。E 1指反应的活化能,E 2是活化分子变成生成物分子放出的能量,E 2-E 1是反应热。

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普通分子 + 活化能活化分子

注意:活化能的大小表明一般分子成为活化分子的难易。活化能高,一般分子不易转变成活化

分子,有效碰撞次数少,不利于反应进行;活化能低,一般分子容易转变成为活化分子,有效碰撞次数增加,反应容易进行。但反应活化能的大小对反应前后的能量变化并不产生影响。

学法指导

问题征解

如何解释催化剂对化学反应速率的影响?

提示 催化剂参与化学反应,降低了反应的活化能,使大量在原反应中不是活化分子的反应物分子也变为活化分子,提高了活化分子的百分数,从而极大地加快化学反应速率。这一过程的能量关系可用下图表示。

E a1表示没使用催化剂时反应所需活化能。 E a2表示使用催化剂后所需最大活化能。

高考链接

必考点57 化学反应速率的简单计算 【典例1】

一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H 2O 2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O 2的体积(已折算为标准状况)如下表。

A .0~6 min 的平均反应速率:v (H 2O 2)≈3.3×10-2

mol/(L·min) B .6~10 min 的平均反应速率:v (H 2O 2)

<3.3×10-2 mol/(L·min) C .反应至6 min 时,c (H 2O 2)=0.30 mol/L D .反应至6 min 时,H 2O 2分解了50%

能力对接

【应用1】

NaHSO 3溶液在不同温度下均可被过量KIO 3氧化,当NaHSO 3完全消耗即有I 2析出,依据I 2析出所

需时间可以求得NaHSO 3的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L -1

的NaHSO 3溶液(含少量淀粉)10.0

mL 、KIO 3(过量)酸性溶液40.0 mL 混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶

液变蓝,实验结果如下图。据图分析,下列判断不正确的是 ( )

A .40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B .图中b 、c 两点对应的NaHSO 3反应速率相等

C .图中a 点对应的NaHSO 3反应速率为5.0×10-5

mol·L -1

·s -1

D .温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂

必考点58 外界条件对化学反应速率的影响 【典例2】

已知分解1 mol H 2O 2放出热量98 kJ ,在含少量I

-的溶液中,H 2O 2分解的机理为 H 2O 2+I -

―→H 2O +IO -

慢 H 2O 2+IO -

―→H 2O +O 2+I -

快 下列有关该反应的说法正确的是 ( ) A .反应速率与I -

的浓度有关 B .IO -

也是该反应的催化剂

C .反应活化能等于98 kJ·mol -1

D .v (H 2O 2)=v (H 2O)=v (O 2)

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能力对接

【应用2】

是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是 ( )

A .催化剂V 2O 5不改变该反应的逆反应速率

B .增大反应体系的压强,反应速率一定增大

C .该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间

D .在t 1、t 2时刻,SO 3(g)的浓度分别是c 1、c 2

,则时间间隔t 1~t 2内,SO 3(g)生成的平均反应速

率为v =c 2-c 1

t 2-t 1

考向集训

1.下列说法不正确的是 ( )

A .化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化来表示

B .用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比

C .化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定

D .在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值 2.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是 ( ) A .化学反应速率是指某一时刻、某种反应物的瞬时反应速率

B .化学反应速率为0.8 mol·L -1

·s -1

是指反应1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L -1

C .根据化学反应速率的大小可以推知化学反应的快慢

D .对于一个化学反应来说,其反应速率越大,反应现象就越明显

3.用纯净的CaCO 3与100 mL 稀盐酸反应制取CO 2,实验过程记录如图所示(CO 2的体积已折算为标准状况下的体积),下列分析正确的是 ( )

A .OE 段表示的平均反应速率最快

B .EF 段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L -1

·min -1

C .OE 、EF 、FG 三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7

D .F 点收集到的CO 2的量最多 4.对于反应N 2(g)+3H 2O(g

3

(g)+3

2

O 2(g),在不同时间段内所测反应速率如下,则

表示该化学反应进行最快的是 ( )

A .v (NH 3)=1.5 mol/(L·min)

B .v (N 2)=1.2 mol/(L·min)

C .v (H 2O)=1.67 mol/(L·min)

D .v (O 2)=1.5 mol/(L·min) 5.由下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是 ( ) N

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6.一定温度下,反应N 2(g)+O

2在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是 ( )

A .缩小体积使压强增大

B .恒容,充入N 2

C .恒容,充入He

D .恒压,充入He

7.某酸性工业废水中含有K 2Cr 2O 7,光照下,草酸(H 2C 2O 4)能将其中的Cr 2O 2-

7转化为Cr 3+

。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al 2Fe(SO 4)4·24H 2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下

(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH 和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

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(2)上述反应后草酸被氧化为________(填化学式)。

(3)实验①和②的结果表明________ ;实验①中0~t 1时间段反应速率v (Cr 3+

)=________ mol·L -1

·min -1

(用代数式表示)。 答案 (1)20 20(合理即可) (2)CO 2

(3)溶液pH 对该反应的速率有影响

8.某实验小组以H 2O 2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

(2)常温下5% H 2O 2溶液的pH 约为6,H 2O 2的电离方程式为__________________________。 (3)实验①和②的目的是_________________________________。由于实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H 2O 2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是___________________________________________。 (4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是____________________________________________________。 答案 (1)降低了反应的活化能 (2)H 2O 2

+HO -

2

(3)探究浓度对反应速率的影响

向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中) (4)碱性环境能增大H 2O 2分解的速率,酸性环境能减小H 2O 2分解的速率

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活页限时训练

1.下列有关化学反应速率的说法正确的是 ( ) A .一个可逆反应,正反应速率一定大于或等于逆反应速率

B .可逆反应的正反应速率是用反应物来表示的,逆反应速率是用生成物来表示的

C .可逆反应的反应速率变化时,化学平衡并不一定移动

D .当一个可逆反应达到反应限度时,加入催化剂,化学反应速率不变 2.下列有关化学反应速率的说法中正确的是 ( )

A .100 mL 2 mol·L -1

的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变 B .用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 C .二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢 D .汽车尾气中的CO 和NO 可以缓慢反应生成N 2和CO 2,减小压强,反应速率减慢

3.对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是 ( ) A .v (W)=3v (Z)

B .2v (X)=3v (Z)

C .2v (X)=v (Y)

D .3v (W)=2v (X)

4.一定条件下,分别对反应C(s)+CO 2

ΔH >0)进行如下操作(只改变一个条

件);①升高反应体系的温度;②增加反应物C 的用量;③缩小反应体系的体积;④减少体系中CO 的量。上述措施中一定能使反应速率显著变大的是 ( ) A .①②③④

B .①③④

C .①②

D .①③

5.用如图所示的实验装置进行实验X 和Y 时,每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中可正确表示实验X 和Y 的结果是 ( )

6.据新华网报道,加拿大卡尔加里大学的两位研究者柯蒂斯和西蒙发明了一种新型“电催化剂”,能够非常高效且廉价地将电能转化成化学能。该新型“电催化剂”是一种多孔金属氧化物固体,用于在电解器中催化水分解为氢气与氧气的一种特殊催化剂。下列说法中不正确的 是 ( )

A .使用电催化剂,加快了水的分解速率

B .金属氧化物固体的量越多,水分解速率越快

C .反应一段时间,过滤、洗涤、干燥后发现金属氧化物固体的质量没有发生变化

D .金属氧化物固体的多孔结构利于提高催化剂的效率

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7.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH 3COCH 3+Br 2――→HCl CH 3COCH 2Br +HBr)来研究反应物浓度与

反应速率的关系。反应速率v (Br 2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,

获得如下实验数据

A

.增大

c (CH 3COCH 3),v (Br 2)增大 B .实验②和③的v (Br 2)相等

C .增大c (HCl),v (Br 2)增大

D .增大c (Br 2),v (Br 2)增大 8.将等物质的量的A 、B 混合于2 L 的恒容密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)

x C(g)

+2D(g),经5 min 后,测得D 的量为1 mol ,C

的平均反应速率是0.1 mol·L -1

·min -1

。则x 的值为 ( )

A .1

B .2

C .3

D .4

9.一定温度下,向容积为2 L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是 ( )

A .该反应的化学方程式为3

B ++2C

B .反应进行到1s 时,v (A)=v (D)

C .反应进行到6s 时,B 的平均反应速率为0.05 mol·L -1·s -1

D .反应进行到6s 时,各物质的反应速率相等

10.向一容积为1 L 的密闭容器中加入一定量的X 、Y ,发生化学反应X(g)+

ΔH <0。如图所示是容器中X 、Z 的物质的量浓度随时间变化的曲线。下列关于在第7 min 时和第13 min 时曲线变化的可能原因推测正确的是 ( )

A .第7 min 时升高温度、第13 min 时降低温度

B .第7 min 时使用催化剂、第13 min 时升高温度

C .第7 min 时降低温度、第13 min 时增大压强

D .第7 min 时减小压强、第13 min 时升高温度

11.加入0.1 mol 的MnO 2粉末于50 mL 过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g·mL -1

),在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示,回答下列问题。

(1)A 、B 、C 、D 四点化学反应速率快慢的顺序为______________________________。

(2)解释反应速率变化的原因_______________________________________________________。

(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度________ 。 (4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数__________。

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(1)从反应开始到10 s 时,用Z 表示的反应速率为________ ,X 的物质的量浓度减少了________ ,Y 的转化率为_____ _。 (2)该反应的化学方程式为_________________________。

(3)10 s 后的某一时刻(t 1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是________。

A .t 1时刻,增大了X 的浓度

B .t

1时刻,升高了体系温度 C .t 1时刻,缩小了容器体积 D .t 1时刻,使用了催化剂

13.一定温度下,向1.0 L 密闭容器中加入0.60 mol X(g),发生反应+2Z(g)

ΔH >0,测得反应物X 浓度与反应时间的数据如下表

________ 。(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的规律,得出的结论是_________________________________________ 。由此规律推出反应在6 min 时反应物的浓度a 为______ mol·L -1

(3)反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示,t 2时改变的条件可能是________ 、________ (填写两项)。

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14.某化学实验小组的同学用下列仪器组装两套完全相同的装置,定量探究浓度对反应速率的影响。

(1)为达到本实验的目的,其装置连接顺序为a 连________,________连________。 (2)连接好装置后的下一步操作是___________________________。 (3)锥形瓶中发生反应的离子方程式为_____________________________。

(4)两套装置的分液漏斗所装的试剂分别为1 mol·L -1

硫酸和4 mol·L -1

硫酸,该小组同学要测定并记录的数据如下表

12________ 。(5)另有一组同学测定了每隔一分钟,锥形瓶中硫酸的浓度,记录结果如下

2

请解释

4 min

时该化学反应速率随时间变化的原因:

__________________________________________ 。 (6)除上述实验方案可定量测定该反应的化学反应速率外,还可能有的实验测定方法有:________________________________________________________________________。(任写一种)

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化学反应速率和化学平衡高三化学备课组297

活页限时训练答案

1.C

2.D

3.C

4.D

5.A

6.B

7.D

8.B

9.C 10.B

11.(1)D>C>B>A

(2)随着反应的进行,过氧化氢溶液的浓度越来越小,反应速率越来越小

(3)0.107 mol·L-1

(4)0.083%

12.(1)0.079 mol·L-1·s-10.395 mol·L-1 79.0%

(2)X(g)+Y(g)2Z(g)

(3)CD

13.(1)0.26 mol·L-1·min-1

(2)每间隔2 min,X的浓度减少为原来的一半 0.075

(3)加入Z 增大体系的压强

14.(1)c b d

(2)检查装置的气密性

(3)Zn+2H+===Zn2++H2↑

(4)t1>t2

(5) 该反应为放热反应,随着反应的进行,温度不断升高,所以反应速率不断加快(6)相同时间内测定生成H2的体积;相同时间内测定Zn的质量(其他合理答案也可)

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化学反应速率和化学平衡高三化学备课组298

第二讲化学平衡状态及其移动

考点要求

1.了解化学反应的可逆性。

2.了解化学平衡建立的过程。理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。

3. 了解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。

持续关注

1.化学平衡的建立过程。

2.化学平衡状态的多角度判断。

3.外界条件对化学平衡的影响规律。利用化学平衡移动原理解释生产、生活中的实际问题。4.化学平衡图像的分析与应用。

考基梳理助学提升

一.可逆反应与化学平衡状态

1.可逆反应

(1)概念:在相同条件下,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。

(2)表示:采用表示。

(3)特点:任一时刻反应物与生成物同时存在;任一组分的转化率小于100%。

2.化学平衡状态

(1)定义

指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。

(2)特征(3)化学平衡的建立与途径无关。

3.判断可逆反应达到平衡状态的方法

(1)化学平衡状态的标志

①v(正)=v(逆)——反应体系中同一物质的消耗速率和生成速率相等。

②平衡混合物中各组成成分的含量保持不变——各组分的物质的量浓度、质量分数、物质的量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等保持不变。

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299

(2)实例分析 m A(g)+n p C(g)+q D(g)

1. 向含有2 mol SO 2的容器中通入过量氧气发生反应

ΔH =-Q kJ·mol -1

(Q >0),充分反应后生成SO 3的物质的量______2 mol(填“<”、“>”或

“=”,下同),SO 2的物质的量_____0 mol ,转化率______100%,反应放出的热量________ Q kJ 。 答案 < > < <

2.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应 (甲)2NO 2(g)2NO(g)+O 2(g)

(乙)H 2(g)+I 2(g)2HI(g)

现有下列状态

①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于化学计量数之比 ②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比

③速率之比等于化学计量数之比的状态 ④浓度之比等于化学计量数之比的状态

⑤百分含量之比等于化学计量数之比的状态 ⑥混合气体的颜色不再改变的状态

⑦混合气体的密度不再改变的状态

⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 ⑨体系温度不再改变的状态 ⑩压强不再改变的状态 ?反应物的浓度不再改变的状态

?反应物或生成物的百分含量不再改变的状态 其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是__________;

能表明(乙)达到化学平衡状态的是__________; 能表明(甲)、(乙)都达到化学平衡状态的是__________。

答案 ②⑥⑧⑨⑩?? ②⑥⑨?? ②⑥⑨??

二.化学平衡移动

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1.概念

可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程,叫做化学平衡的移动。 2.平衡移动方向与化学反应速率的关系 (1)v 正>v 逆,平衡向正反应方向移动。 (2)v 正=v 逆,平衡不移动。

(3)v 正

平衡移动的根本原因是v 正≠v 逆,平衡移动的结果是

,达到新的平衡状态。改变某一

个条件后,首先是分析v 正与v 逆的大小关系,然后判断平衡移动方向。

【思考题】某一可逆反应,一定条件下达到了平衡,①若化学反应速率改变,平衡一定发生移动吗?②若平衡发生移动,化学反应速率一定改变吗?

【答案】①不一定,如反应前后气体分子数不变的反应,增大压强或使用催化剂,正逆反应速率同等程度发生变化,但平衡不移动。

②一定,化学平衡移动的根本原因就是外界条件改变,使v 正≠v 逆才发生移动的。 三.外界条件对化学平衡的影响 1.温度对化学平衡的影响 (1)结论

在其他条件不变的情况下,升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。 (2)图像及原因

①正反应为放热反应,升高温度(作出速率—时间图像) V 正、V 逆均增大,且V 逆>V 正,平衡逆向移动。

②正反应为放热反应,降低温度(作出速率—时间图像)

V 正、V 逆均减小,且V 正>V 逆,平衡正向移动。

③正反应为吸热反应,升高温度(作出速率—时间图像) V 正、V 逆均增大,且V 正>V 逆,平衡正向移动。

④正反应为吸热反应,降低温度(作出速率—时间图像) V 正、V 逆均减小,且V 逆>V 正,平衡逆向移动。

2.浓度对化学平衡的影响 (1)结论

在其他条件不变情况下,增大反应物浓度或减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动;增大生成物或减小反应物的浓度,平衡向逆反应方向移动。 (2)图像及原因

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①增大反应物浓度(作出速率—时间图像) V 正、V 逆均增大,且V 正>V 逆,平衡正向移动。

②减小反应物浓度(作出速率—时间图像) V 正、V 逆均减小,且V 逆>V 正,平衡逆向移动。

③增大生成物浓度(作出速率—时间图像) V 正、V 逆均增大,且V 逆>V 正,平衡逆向移动。

④减小生成物浓度(作出速率—时间图像) V 正、V 逆均减小,且V 正>V 逆,平衡正向移动。

注意:a.有色物质颜色的深浅与物质的浓度(或密度)的关系

一般地,有色物质的浓度(或密度)越大,颜色越深。反之,有色物质的浓度(或密度)越小,颜色越浅。例如:纯的液态溴为深棕红色,溴气为棕红色;浓的溴水为橙色,稀的溴水为黄色。根据颜色的深浅度可以判断出有色物质浓度(或密度)的大小。

b.由于固态或液态纯净物的浓度是常数,改变固态或液态纯净物的量并不影响V 正、V 逆的大小,所以化学平衡不移动。

c.在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度减小,V 正减小,V 逆减小,但减小的程度不同,总的结果是平衡向反应方程式中系数大的方向移动。

d.生成物浓度增大,平衡不一定向生成物方向移动;平衡向生成物方向移动,生成物的浓度不一定增大。

3.压强对化学平衡的影响 (1)结论

在其他条件不变情况下,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使平衡向着气体体积扩大的方向移动。 (2)图像及原因

一般地:aA (g ) + bB(g)

cC(g) + dD(g)

①加压 a + b < c + d (作出速率—时间图像) V 正、V 逆均增大,且V 逆>V 正,平衡逆向移动。

②加压 a + b > c + d (作出速率—时间图像) V 正、V 逆均增大,且V 正>V 逆,平衡正向移动。

③减压 a + b < c + d (作出速率—时间图像)

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V 正、V 逆均减小,且V 正>V 逆,平衡正向移动。

④减压 a + b > c + d (作出速率—时间图像) V 正、V 逆均减小,且V 逆>V 正,平衡逆向移动。

注意:a.无气体参加的化学平衡,压强的改变,不能使化学平衡移动。

b.增大压强(或减小压强),对反应前后气态物质总体积相等的反应,速率V 正、V 逆增大(或减小)的倍数相同,化学平衡不移动。

c.在容积可变的密闭容器中,气体反应已达平衡,若将该容器的容积变小,导致压强增大,则平衡可能会发生移动。

d.在容积不变的密闭容器中,气体反应已达平衡,若向该容器中充入一种稀有气体或者与容器其他气体均不反应的气体,这时各反应物气体的浓度未变化,所以化学平衡不发生移动。

e.在容积可变的恒压容器中,充入一种稀有气体或与其他气体皆不反应的气体,这时尽管总压强不变,但各反应气体的浓度发生了变化,化学平衡向气体体积增大的方向移动。 4.催化剂的影响

使用催化剂,v 正和v 逆同等程度增大,化学平衡不发生移动,但能改变达到平衡的时间。(作出使用正催化剂的速率—时间图像) V 正、V 逆均增大,且V 正=V 逆,平衡不移动。

5.勒夏特列原理

如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

注意:a.平衡移动原理对所有的动态平衡都适用(如溶解平衡、电离平衡、水解平衡等)。 b. 勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时,平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,不能简单地根据移动原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据平衡移动原理进行判断。

c. 勒夏特列原理又称平衡移动原理,它不适用于未达到平衡的体系。 【互动思考】

1.升高温度,化学平衡会向着吸热反应的方向移动,此时放热反应方向的反应速率会减小吗? 答案 不会。因为升高温度v 吸和v 放均增大,但二者增大的程度不同,v 吸增大的程度大于v

增大的程度,故v 吸和v 放不再相等,v 吸>v 放,原平衡被破坏,平衡向吸热反应的方向移动,直至建立新的平衡。降温则相反。

2.对于一定条件下的可逆反应

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甲:A(g)+

B(g) ΔH <0 乙:A(s)

+ ΔH <0 丙:A(g)

ΔH >0

达到化学平衡后,改变条件,按要求回答下列问题

(1)升温,平衡移动方向分别为(填“向左”、“向右”或“不移动”,下同) 甲________;乙________;丙________。

混合气体的平均相对分子质量变化分别为(填“增大”、“减小”或“不变”,下同) 甲________;乙________;丙________。 (2)加压,平衡移动方向分别为

甲________;乙________;丙________。 混合气体的平均相对分子质量变化分别为 甲________;乙________;丙________。

答案 (1)向左 向左 向右 减小 减小 不变 (2)向右 不移动 不移动 增大 不变 不变

学法指导

三个注意

应用勒夏特列原理分析问题时应注意

①不要把v 正增大与化学平衡向正反应方向移动等同,只有v 正>v 逆时,才使化学平衡向正反应方向移动。

②不要把化学平衡向正反应方向移动与反应物转化率的提高等同,当反应物总量不变时,化学平衡向正反应方向移动,反应物的转化率提高;当增大一种反应物的浓度,使化学平衡向正反应方向移动时,会使另一种反应物的转化率提高,而本身的转化率降低。

③研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应,包括化学反应平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡。 问题征解

改变物质的浓度,化学平衡是否一定移动? 提示 不一定;对于FeCl 3+3KSCN

Fe(SCN)3+3KCl 达平衡状态后,改变KCl 的浓度,

化学平衡不移动,因为反应的实质是Fe 3++3SCN -

Fe(SCN)3,而KCl 不参与反应。

高考链接

必考点59 化学平衡状态的多角度判断 【典例1】

一定温度下,反应N 2O 4

2

(g)的焓变为ΔH ,现将1 mol N 2O 4充入一恒压密闭容器中,

下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是_______________。

答案 ad

能力对接

可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据:①正反应速率和逆反应速率相等。②反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变。只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态,对于随反应的发生而发生变化的物理量如果不变了,即说明可逆反应达到了平衡状态。判断化学反应是否达到平衡状态,关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。 【应用1】 可逆反应A(g)

+D(g)。判断该反应是否达到平衡的依据为_______。

a .压强不随时间改变

b .气体的密度不随时间改变

c .c (A)不随时间改变

d .单位时间里生成C 和D 的物质的量相等

必考点60 化学平衡移动方向的判断

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浓度、压强影响化学平衡的几种特殊情况 (1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或纯液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对平衡无影响。

(2)由于压强的变化对非气态物质的浓度基本无影响,因此,当反应混合物中不存在气态物质时,压强的变化对平衡无影响。

(3)对于反应前后气体分子数无变化的反应,如H 2(g)+I

2

,压强的变化

对其平衡移动无影响。这是因为,在这种情况下,压强的变化对正、逆反应速率的影响程度是等同的,故平衡不移动。

(4)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度,应视为压强对平衡的影响,如某合成氨平衡体系中,c (N 2)=0.1 mol·L -1

、c (H 2)=0.3 mol·L -1

、c (NH 3)=0.2 mol·L -1

,当浓度同时增大一倍时,即让c (N 2)=0.2 mol·L -1

、c (H 2)=0.6 mol·L -1

、c (NH 3)=0.4 mol·L -1

,此时相当于压强增大一倍,平衡向生成NH 3的方向移动。 (5)“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温、恒容条件

原平衡体系――→充入惰性气体体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。 ②恒温、恒压条件

【典例2】

臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO 2(g)+O

32O 5

(g)+O 2(g),若反应

在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ( )

【应用2】 反应X(g)+

ΔH <0,达到平衡时,下列说法正确的是 ( )

A .减小容器体积,平衡向右移动

B .加入催化剂,Z 的产率增大

C .增大c (X),X 的转化率增大

D .降低温度,Y 的转化率增大

必考点61 化学平衡及其移动图像中的数形思想 化学平衡图像题的解题步骤

【典例3】

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25 ℃时,在体积为2 L 的密闭容器中,气态物质A 、B 、C 的物质的量n (mol)随时间t 的变化如图所示,已知达到平衡后,降低温度,A 的转化率增大。

(1)根据上图数据,写出该反应的化学方程式:____________________。此反应的平衡常数表达式K =________ ,从反应开始到第一次平衡时的平均速率v (A)为________ 。 (2)在5~7 min 内,若K 值不变,则此处曲线变化的原因是_____________________。 (3)下图表示此反应的反应速率v 和时间t 的关系图

各阶段的平衡常数如下表所示

K 1

、K 2、K 3、K 4之间的关系为________ ()。A 的转化率最

大的一段时间是________ 。 答案 (1)A

0.05 mol·L -1

·min -1

(2)增大压强

(3)K 1>K 2=K 3=K 4

t 2~t 3

能力对接

【应用3】 可逆反应a A(s)+b

c C(g)+

d D(g) ΔH =Q kJ·mol -1,反应过程中,当其他条件

不变时,某物质在混合物中的含量与温度(T )、压强(p )的关系如图所示,据图分析,以下说法正确的是 ( )

A .T 1>T 2,ΔH >0

B .T 10

C .p 1>p 2,a +b =c +d

D .p 1

考向集训

1.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,可逆反应A(s)+

达到平衡

时,下列说法正确的是 ( )

①C 的生成速率和C 的分解速率相等;②单位时间内生成a mol A ,同时生成3a mol B ;③气体

密度不再变化;④混合气体的总压强不再变化;⑤A、B 、C 的物质的量之比为1∶3∶2;⑥混合气体的平均相对分子质量不变 A .②④⑤ B .①③④⑥ C .①②④⑥

D .①②③④⑤

2.对于反应CO(g)+H 2O(g)

CO 2(g)+H 2(g) ΔH <0,在其他条件不变的情况下 ( )

A .加入催化剂,改变了反应的途径,反应的ΔH 也随之改变

B .改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变

C .升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变

D .若在原电池中进行,反应放出的热量不变

3.(1)在一定条件下,可逆反应达到平衡状态的本质特征是________________________ 。下

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306

列关系中能说明反应N 2(g)+3H

23(g)已经达到平衡状态的是__________。 A .3v 正(N 2)=v 正(H 2) B .v 正(N 2)=v 逆(NH 3) C .2v 正(H 2)=3v 逆(NH 3)

D .v 正(N 2)=3v 逆(H 2)

(2)在一定温度下的恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡状态时,一些宏观物理量恒定不变:a.各物质的浓度不变,b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变,c.容器内气体压强不变,d.容器内气体密度不变,e.容器内气体颜色不变。 ①能说明反应N 2(g)+3H

23

(g)达到平衡状态的有________ 。 ②能说明反应H 2(g)+I

2达到平衡状态的有________ 。

③能说明反应2NO

22O 4

(g)达到平衡状态的有________ 。

④能说明反应C(s)+H

2

+H 2(g)达到平衡状态的有________ 。

答案 (1)正反应速率与逆反应速率相等 C (2)①abc ②abe ③abce ④abcd 4.在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO

2

+O 2(g) ΔH >0,达到

平衡。当改变其中一个条件X, Y 随X 的变化符合图中曲线的是 (

)

A .当X 表示温度时,Y 表示NO 2的物质的量

B .当X 表示压强时,Y 表示NO 2的体积分数

C .当X 表示压强时,Y 表示混合气体的平均摩尔质量

D .当X 表示NO 2的物质的量时,Y 表示O 2的物质的量 5.已知:H 2(g)+I

2

ΔH <0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入

H 2和I 2各0.1 mol ,乙中加入HI 0.2 mol ,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI 的平衡浓度大于乙中HI 的平衡浓度,应采取的措施是 ( ) A .甲、乙提高相同温度

B .甲中加入0.1 mol He ,乙不变

C .甲降低温度,乙不变

D .甲增加0.1 mol H 2,乙增加0.1 mol I 2

6.在恒温恒容的密闭容器中,发生反应:3A(g)+

B(g)

x C(g)。Ⅰ.将3 mol A 和2 mol

B 在一定条件下反应,达平衡时

C 的体积分数为a ;Ⅱ.若起始时A 、B 、C 投入的物质的量分别为n (A)、n (B)、n (C),平衡时C 的体积分数也为a 。下列说法正确的是 ( ) A .若Ⅰ达平衡时,A 、B 、C 各增加1 mol ,则B 的转化率将一定增大

B .若向Ⅰ平衡体系中再加入3 mol A 和2 mol B ,

C 的体积分数若大于a ,可断定x >4 C .若x =2,则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n (B)>n (A)+3

D .若Ⅱ体系起始物质的量满足3n (C)+8n (A)=12n (B),则可判断x =4 7.在一定条件下,N 2O 分解的部分实验数据如下

(注:图中半衰期指任一浓度N 2O 消耗一半时所需的相应时间,c 1、c 2均表示N 2O 初始浓度且c 1

答案 A

8.已知NO 2和N 2O 4可以相互转化:2NO 2

2O 4

(g)(正反应为放热反应)。现将一定量

化学反应与能量的变化(第一课时 导学案)

编号:_______ 使用时间:_______年___ 月___日 班级:______ 小组:________ 姓名:_____________ 小组评价:______ 教师评价:______ 编写:刘红旗 审核:张先斌 审批:苏自先 选选修修四四::第第一一章章 化化学学反反应应与与能能量量 第一节 化学反应与能量的变化 课内导学案(第1时) 学习目标 1、知道化学反应中的能量变化。 2、知道焓变,△H 的“+”与“一”。 3、掌握常见的吸热反应和放热反应的类型。 学习过程 【自主学习】 一、焓变 反应热 (一)焓变 1、焓( )是与______有关的物理量。在一定的条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的焓差值即_______( )决定。 2、反应在恒压条件下进行时,此时的反应热等于_______,用____表示,常用单位为_______。 (二)化学反应与能量变化的关系 1、反应热产生的原因:任何化学反应都有_______,这是由于在化学反应过程中,当反应物分子的化学键_____时,需要克服原子间的_____作用,这需要_____能量;当原子重新结合成生成物分子时,即新化学健_____时,又要_____能量。 2、任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是 等的,在产生新物质的同时总是伴随着 的变化。即在一个化学反应中,同时遵守 守恒和 守恒两个基本定律。 3、化学反应中能量变化形式 化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换,通常表现为______的变化。 【教师引导学习】 1、化学反应的本质: 2、以H 2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(g)为例,该反应的反应热为_________。

化学反应速率导学案教案.doc

第一节 化学反应速率 学习目标: 1、了解化学反应速率的涵义 2、理解化学反应速率的表达式及其简单计算 3、了解化学反应速率的测量方法 学习过程: 一、化学反应速率 1、涵义:是描述 物理量,是指单位时间、单位体积内反应物 或生成物的物质的量的变化。 2、表示方法: 3、数学表达式: 4、单位: 、 二、化学反应速率的简单计算 如反应方程式∶mA+nB=pY+qZ 则 V A = ,V B = , V Y = ,V Z = 。 例析: 密闭容器中,合成氨反应∶ N 2 + 3H 2 = 2NH 3 起始浓度(mol/L ) 8 20 0 5min 后(mol/L ) 6 浓度变化(mol/L ) 则 V (N2)=△C/△t= ; V (H 2)=△C/△t= ; V (NH 3)=△C/△t= 。 由以上可知∶ V (N 2): V (H 2 ): V (NH 3)= 学与问∶ 一个化学反应的速率用不同的反应物或生成物来表示,数值可能 但含 义 , 速率之比等于该反应方程式中对应 之比。 练习 (1)在一定条件下,密闭容器中合成氨,3H 2+N 2==2NH 3,开始时测得C (H 2) =4mol/L ,C (N 2)=1mol/L ,2S 末,测得C (N 2)=0.9mol/L 。求V (H 2)为多大?

(2)实验室利用氯酸钾制氧气。某学生测得生成氧气的平均速率为 0.01mol/L·min,氧气的密度约为1.28g/L,欲制取500mL(标态下)的氧气,需要时间为() A、2min B、4min C、6min D、8min (3)向2L的密闭容器(内有催化剂)充入2mol的SO2和1molO2,经2S,测得容器内有1mol的SO3,则该反应的速率可怎样表示? (4)在下列过程,需要加快化学反应速率的是() A、钢铁腐蚀 B、塑料老化 C、食物腐烂 D、工业炼钢 (5)某温度时,图中曲线X,Y,Z是在2L容器中X, Y,Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图 中数据分析,该反应的化学方程式为___ _;反应从开始计时, 2分钟内Z的平均反应速率为____ 。 三、化学反应的速率的测量 化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有∶ 1、直接观察某些性质(如释放出气体的体积和体系压强); 2、科学仪器测定(如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等); 3、溶液中,常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 实验分析∶(实验2一1) 结论:反应物(指气体和液体,不含纯液体和固体)的浓度越大,反应时间越短,反应速率越快。 习题练习∶19页练习1一5题 小结: (1)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率.因此,表示化学反应的速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准.不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比. (2)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是指瞬时速率. (3)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。 预习第二节影响化学反应速率的因素 1、化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关。(可阅读绪言部分)想一想,我们以前学过的和日常生活中改变速率的方法有哪些? 2、我们知道的改变反应速率的措施有∶加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂、汽车加大油门、炉膛安装鼓风机、把煤块粉碎后使用、用冰箱保存食物、糕点盒装小包除氧剂等等。 思考与探究

化学反应速率与化学平衡知识点归纳

⑴. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念: ①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关; ②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如:化学反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = m∶n∶p∶q ③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。 ⑵. 影响化学反应速率的因素: I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。 Ⅱ.条件因素(外因)(也是我们研究的对象): ①. 浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数; ②. 压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。③. 温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。 ④. 催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤. 其他因素。如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。 2. 化学平衡: ⑴. 化学平衡研究的对象:可逆反应。 ⑵. 化学平衡的概念(略); ⑶. 化学平衡的特征: 动:动态平衡。平衡时v正==v逆≠0 等:v正=v逆 定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定(不是相等); 变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡。 ⑷. 化学平衡的标志:(处于化学平衡时): ①、速率标志:v正=v逆≠0; ②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化; ③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化; ④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同; ⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化。【例1】在一定温度下,反应A2(g) + B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( C ) A. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB B. 容器内的压强不随时间变化 C. 单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D. 单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2 ⑸. 化学平衡状态的判断: 举例反应mA(g) +nB(g) pC(g) +qD(g) 混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡 ④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡

部编版2020年高考化学一轮综合复习 第七章 第23讲 化学反应速率练习

第23讲 化学反应速率 考纲要求 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法,能正确计算化学反应的转化率(α)。2.了解反应活化能的概念,了解催化剂的重要作用。3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。 考点一 化学反应速率的概念及计算 1.表示方法 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来表示。 2.数学表达式及单位 v = Δc Δt ,单位为mol·L -1·min -1或mol·L -1·s -1 。 3.化学反应速率与化学计量数的关系 同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。 如在反应a A(g)+b B(g)??c C(g)+d D(g)中,存在v (A)∶v (B)∶v (C)∶v (D)=a ∶b ∶c ∶d (1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显(×) (2)化学反应速率为0.8mol·L -1 ·s -1 是指1s 时某物质的浓度为0.8mol·L -1 (×) (3)由v =Δc Δt 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值(×) (4)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同(√) (5)有时也可以用单位时间内某物质质量的变化量来表示化学反应速率(√) (6)同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快(×) (7)在2SO 2(g)+O 2(g)??2SO 3(g)反应中,t 1、t 2时刻,SO 3(g)浓度分别是c 1、c 2,则t 1~t 2时间内,SO 3(g)生成的平均速率为v = c 2-c 1 t 2-t 1 (√) (8)化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加(×)

【 精品导学案】高中化学 2.3.2化学反应的限度学案 新人教版必修二

第2课时化学反应的限度 1.了解化学反应的可逆性,知道化学反应是有一定限度的。 2.了解化学平衡状态的判定方法。 3.了解控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义。 本课时宜从日常生活和实验中的化学现象引出有关的概念和原理,经过对化学反应的可逆性→可逆反应→化学平衡状态的分析推进,让学生认识化学反应是有限度的。 1.可逆反应 (1)在同一条件下,①正向反应(反应物→生成物)和②逆向反应(生成物→反应物)能同时进行的化学反应称为可逆反应。 (2)可逆反应的特点有“四同”:同一反应;(反应处于)同一条件;(正、逆反应)同时进行;(反应物和生成物)同时存在。 (3)可逆反应用化学方程式表示时,不用“”,而用“③”。 2.化学反应的限度 (1)化学平衡状态的建立 在密闭容器中加入1 mol H2和1 mol I2发生反应: H2(g)+I2(g)2HI(g) 对于以上反应: ①当反应刚开始时,反应物的浓度④最大。 ②当反应刚开始时,正反应速率⑤最大。 ③随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大。 ④随着反应的进行,v(正)逐渐减小,v(逆)逐渐增大,达到平衡时,v(正)=v(逆)。 ⑤反应进行到⑥v(正)=v(逆)时,宏观上处于“静止”状态。 ⑥此时,反应物和生成物浓度不再改变。 ⑦这个状态称为⑦化学平衡状态。 ⑧此时反应未停止,仍在进行,只是任何一种物质反应掉的速率和生成的速率相等。 (2)化学平衡状态的特点 化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态,是在给定条件下所能达到的最大限度,当可逆反应达到平衡状态时,v(正)=v(逆)≠0。 3.化学反应条件的控制 (1)在生产、生活中,化学反应条件的控制主要是促进有利反应和控制有害反应两个方面: ①促进有利反应,提高原料利用率,加快有利反应的速率; ②控制有害反应,减少甚至消除有害物质的产生,减慢有害反应的速率。 (2)为加快煤燃烧的反应速率,对煤炭颗粒的要求是⑧越小越好,对空气的要求是保持适当过量,并保证煤炭与空气中的氧气⑨充分接触。

化学反应速率和平衡知识点归纳

化学反应速率和化学平衡 【专题目标】 1.了解化学反应速率的概念及表示方法,掌握同一反应中不同物质的化学反应速率与化学方程式中各物质的化学计量数的关系。 (1)概念:通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 (2)表达式:t c v ??=(A) (A);单位:mol/(L ·min)或mol/(L ·s)。 (3)在同一反应中,用不同的物质表示反应速率的数值之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。 2.了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的特征,了解化学平衡与化学反应速率之间的内在联系。 (1)概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态叫做化学平衡状态,简称化学平衡。 (2)化学平衡状态的特征: ①“动” :化学平衡是动态平衡,即:v 正=v 逆≠0 ②“等” :达到化学平衡时v 正=v 逆,即同一物质的消耗速率等于生成速率 ③“定” :外界条件不变时,处于化学平衡状态的各物质的浓度、质量分数或体积分数保持不变 ④“变” :可逆反应的平衡状态是相对的,暂时的,当影响平衡的条件改变时,化学平衡即被破坏,并在新的条件下建立新的平衡状态 3.理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响,理解平衡移动原理的涵义。 理解勒夏特列原理:如果改变影响化学平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就会向着能够减弱这种改变的方向移动。

4.学会应用建立等效平衡的思维方式解决化学平衡中的常见问题。 【经典题型】 一、化学反应速率 题型一:根据化学计量数之比,计算反应速率 【例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) (X v(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为(C ) A.) mol/(L 0.010 ) (NH 3 s v? =B.) mol/(L 0.001 ) (O 2 s v? = C.) mol/(L 0.001 (NO)s v? =D.) mol/(L 0.045 O) (H 2 s v? = 【方法点拨】速率之比化学计量数之比 题型二:以图象形式给出条件,计算反应速率 【例2】某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:该反应的化学方程式为___3X+Y_______2Z_______。反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为__0.05mol/(L·min)__________。 题型三:根据已知的浓度、温度等条件,比较反应速率的大小 【例3】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( B ) A.10℃20mL 3mol/L的X溶液 B.20℃30mL 2mol/L的X溶液 C.20℃10mL 4mol/L的X溶液 D.10℃10mL 2mol/L的X溶液 二、化学平衡 题型四:已知一个可逆反应、一种起始状态

化学反应与能量变化 复习导学案

第一章:化学反应与能量变化 【复习目标】: 1、能正确书写热化学方程式 2、理解原电池与电解池的原理(重点) 3、利用电子守恒进行计算(难点) 第一节化学反应的热效应 【自主复习1】 一、反应热的概念 1、化学上规定,当化学反应在_______________下进行时,反应所___________或___________ 的热量为该反应在此温度下的热效应。 2、符号__________________________ 3、单位__________________________ 二、中和热 在________________中,强酸和强碱反应生成________________放出的热量. 三、燃烧热 25摄氏度,101KPa__________纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量。 四、中和反应的反应热的测定实验 50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_________________________。 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是_________________________。 (3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_____________(填“偏大”“偏小”“无影响”)。 (4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_____________(填“相等”“不相等”),所求中和热_____________(填“相等”“不相等”),(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_____________;(均填“偏大”“偏小”“无影响”) 五、焓变的计算方法 1、已知反应物和生成物的总能量_________________________ 2、已知反应物和生成物的键能_________________________

2.3化学反应速率与限度导学案(3)

学生姓名学习 小组 编制 教师 使用 日期 包科 领导 班级学科学案 编号学生 评价 教师 评价 课题 2.3化学反应速率与限度(3) 学习目标知识与技能 1.理解可逆反应、化学平衡的概念 2.化学反应限度的本质原因及外部特征 过程与方法运用类比的方法,挤压气球形成化学平衡的概念,并用得到的结论去分析和解决实际问题。 情感态度与 价值观 有发现问题,揭示问题的能力,能够对与化学有关的社会和生活问题作出合 理的分析判断 学习重点化学反应限度的概念 学习难点化学反应限度的本质原因及外部特征 学法指导 学习过程 【问题】化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的,我们正是据此进行有关化学方程式的计算。你是否思考过这样的问题:一个化学反应在实际进行时(如化学实验、化工生产等),给定量的反应物是否会按照化学方程式中的计量关系完成转变产物?如果能,是在什么条件下?如果不能,原因是什么? §2.3化学反应速率和限度(3) 三、化学反应限度 【阅读】必修2P50 科学史话——炼铁高炉尾气之谜 【归纳】(一)可逆反应和不可逆反应 1.可逆反应:在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的的化学反应称为可逆反应。 正向反应:由反应物到生成物的反应(或把从左向右的反应) 逆向反应:由生成物到反应物的反应(或把从右向左的反应) 【列举】合成氨: N 2+3H 2 2NH 3 二氧化硫的催化氧化:2SO 2+O 2 2SO 3 氯气溶于水:Cl 2+H 2 O HCl+HClO 2.不可逆反应:在同一条件下可逆程度很小(逆反应倾向很小)。 【列举】氢气和氯气反应:H 2+Cl 2 =2HCl 硝酸银和氯化钠反应:Ag++Cl-=AgCl↓ 【质疑】可逆反应和不可逆反应的化学方程式在书写上有什么不同? 【小结】可逆反应的化学方程式中用“”连接,不可逆反应的化学方程式中用“=”连接【思考与交流】必修2P51 水的生成(H 2+O 2 )与电解,二次电池的放电与充电,CO 2 和H 2 O在植物体中通过光合作用合成糖 与糖在人体内氧化生成CO 2和H 2 O,它们是否属于“可逆反应”?谈谈你的见解。 【分析】它们都不属于可逆反应。可逆反应指在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的的化学反应。而所给的这几组的条件不同,不属于可逆反应。 【资料】在压强为101KP温度为773K的密闭容器中,二氧化硫和氧气以体积比为2:1进行催 化氧化。实验测得,在反应“终止”时,SO 2转化为SO 3 的量只有90%。请结合思考与交流归纳

第三章化学反应速率和化学平衡答案

第三章 化学反应速率和化学平衡 习题3-1 什么是反应的速率常数?它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系? 答:反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比: υ=k·c α(A)·c β(B),式中比例常数k 就是速率常数。速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。k 的大小与反应物浓度无关,改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。 习题 3-2 什么是活化能? 答:Arrhenius 总结了大量实验事实,提出一个经验公式:速率常数k 的对数与1/T 有线形关系:C T R E k a +?-=1ln 式中E a 就是活化能,它表示活化分子具有的最低能量与反应分 子平均能量之差。 习题3-3 什么是催化剂?其特点有哪些? 答:某些物质可以改变化学反应的速率,它们就是催化剂。催化剂参与反应,改变反应历程,降低反应活化能。催化剂不改变反应体系的热力学状态,使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。不影响化学平衡,只能缩短达到平衡的时间。 习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下: t/s 0 10 20 30 40 50 c (NOCl )/mol·L -1 求各时间段内反应的平均速率;用作图法求t =25s 时的瞬时速率。 解:t=0-10s 时,10 42 .100.2-= ??= t c υ= ·L -1·s -1 t=10-20s 时,102099 .042.1--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=20-30s 时,203071 .099.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=30-40s 时,304056 .071.0--= ??=t c υ= ·L -1·s -1 t=40-50s 时,40 5048.056.0--=??=t c υ= ·L -1·s -1 作图法略。 习题3-5 660K 时反应2NO + O 2→2NO 2 ,NO 和O 2的初始浓度c (NO )和c (O 2)及反应的初始速率υ的实验数据: c (NO )/mol·L -1 c (O 2)/mol·L -1 υ/mol·L -1·s -1

化学反应速率和化学平衡练习题(含详细答案)

化学反应速率和化学平衡综合练习 一、选择题(包括15个小题,每小题4分,共60分。每小题有只一个选项符合题意。) 1. 设反应C+CO 22CO(正反应吸热)反应速率为v1,N2+3H22NH3(正反应放热), 反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1、v2的变化情况为 A. 同时增大 B. 同时减小 C. v1增大,v2减小 D. v1减小,v2增大 2. 在一密闭容器内发生氨分解反应:2NH 3N2+3H2。已知NH3起始浓度是2.6 mol·L-1, 4s末为1.0 mol·L-1,若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率,则v(NH3)应为 A. 0.04 mol·L-1·s-1 B. 0.4 mol·L-1 ·s-1 C. 1.6 mol·L-1·s-1 D. 0.8 mol·L-1·s-1 3. 在温度不变的条件下,密闭容器中发生如下反应:2SO 2+O22SO3,下列叙述能够说 明反应已经达到平衡状态的是 A. 容器中SO2、O2、SO3共存 B. SO2与SO3的浓度相等 C. 容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2 D. 反应容器中压强不随时间变化 4. 反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A 的浓度增大,应采取的措施是 A. 加压 B. 减压 C. 减少E的浓度 D. 降温 5. 一定温度下,浓度均为1mol·L-1的A2和B2两种气体,在密闭容器内反应生成气体C, 反应达平衡后,测得:c(A2)=0.58 mol·L-1,c(B2)=0.16 mol·L-1,c(C)=0.84 mol·L -1,则该反应的正确表达式为 A. 2A 2+B22A2B B. A2+B22AB C. A 2+B2A2B2 D. A2+2B22AB2 6. 一定条件下的反应:PCl 5(g)PCl3(g)+Cl2(g)(正反应吸热)达到平衡后,下列情况 使PCl5分解率降低的是 A. 温度、体积不变,充入氩气 B. 体积不变,对体系加热 C. 温度、体积不变,充入氯气 D. 温度不变,增大容器体积 7. 在一定温度下,把2. 0体积的N2和6. 0体积的H2通入一个带活塞的体积可变的容器 中,活塞的一端与大气相通,容器中发生如下反应:N 2+3H22NH3。已知平衡时NH3的浓度是c mol·L-1,现按下列四种配比作为起始物质,分别充入上述容器,并保持温度不变,则达到平衡后,NH3的浓度不为 ..c mol·L-1的是 A. 1.0体积的N2和3.0体积的H2 B. 2.0体积的N2、6.0体积的H2和4.0体积的NH3 C. 4.0体积的NH3和1.0体积的H2 D. 2.0体积的NH3 8. 将 3 mol O2加入到V L的反应器中,在高温下放电,经t1 s建立了平衡体系: 3O 22O3,此时测知O2的转化率为30%,下列图象能正确表示气体的物质的量浓度(m)

11 化学反应与能量的变化 学案 人教选修4

1.1化学反应与能量的变化学案人教选修4 【学习目标】 1、知识与技能 ①、了解反应热、焓、焓变的概念、符号、单位 ②、掌握从两种角度判断放热反应、吸热反应的方法 ③、掌握从键能角度定量计算反应热的方法 2、过程与方法 积极讨论、踊跃展示、探究反应热与键能的关系 3、情感、态度、价值观 体验合作学习的乐趣、体验逻辑推理的乐趣 【学习过程】 一、重温旧知 典型的放热反应类型: 。 典型的吸热反应类型: 。 二、新课探究 1、焓变、反应热 (1)、反应热的概念: 思考1:液态H20转变为气态水时要吸收热量,吸收的热量是反应热吗? 注意: 阅读教材P2第一、二自然段,完成下列填空: (2)焓:①、概念: ②、符号:③、单位: (3)焓变:①、概念: ②、符号:③、单位: 思考2:①、焓变与反应热的关系? ②、化学反应的实质是什么? 阅读教材P2第四、五自然段,仔细领悟图1-1,并思考如何用坐标图呈现图1-1内容: 0 反应过程0 反应过程1molH2与1molCl2反应能量变化示意图2molHI分解的能量变化示意图

思考3:①、对比反应过程中放出、吸收热量的数据,判断这属于那种类型的化学反应? ②、从物质的总能量角度来看,放热反应必须满足什么条件? ③、图中生成物总能量对应纵坐标在什么位置?在反应物总能量纵坐标的上方还是下方? ④、从微观角度分析得出的结论和从物质总能量角度分析得出的结论是否一致?1molH2与1molCl2反应实际产生多少能量? ⑤、反应热中“/mol”针对具体的物质吗?如果是,是针对那种物质呢? ⑥、如果是2molH2与2molCl2反应,反应放出多少能量?反应过程中能量变化的总体趋势和此图一致吗? 已知化学键的键能:H-H键436KJ/mol,H-I键298.7KJ/mol,I-I键152.7KJ/mol;请在坐标图上画出2molHI分解过程中的能量变化示意图。 (4)、结论: 反应类型从物质总能量的角度(宏观角度描述)从键能的角度(微观角度描述)放热反应 吸热反应 应用 H 0H 0 ③、从键能的角度计算反应热: 【课堂反馈】 1、下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是() A、Al与稀H2SO4反应 B、Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl反应 C、灼热的C与H2O蒸汽反应 D、CH4在O2中的燃烧反应 2、下列叙述正确的是() A、木炭常温下不燃烧,加热才能燃烧,说明木炭的燃烧是吸热反应 B、焓变是1mol物质参加反应时的能量变化 C、C(石墨)=C(金刚石) ?H= +1.19KJ/mol,所以石墨比金刚石更稳定 D、放热反应的反应热总大于吸热反应的反应热 3、已知:1mol硅晶体中含有2molSi-Si键,1molSiO2晶体中含有4molSi-O键,试计算2molSi 完全燃烧时的?H= 。 4、已知生成4molNH3时放出184.8KJ能量,试计算N≡N键的键能为。

化学反应速率,导学案

2.3.1《化学反应的速率》导学案 [学习目标] 1.通过实验认识化学反应速率。 2.理解化学反应速率的含义。 3.知道化学反应速率的定量表示方法。 [重、难点] 1.理解化学反应速率的概念,能用化学反应速率准确表示化学反应的快慢; 2.会进行化学反应手里的计算和大小的比较。 [知识记忆与理解] 一、化学反应速率 1.基元反应: ________________________________________________________________ 2.化学反应速率: (1)意义:___________________________________________________________ (2)定义:通常用单位时间内__________________________________或某生成物 浓度(或质量、物质的量等)的增大来表示。 化学反应速率的表达式是________________________________________________ (3)单位:反应物(或生成物)的浓度可以用mol?L-1表示,反应时间可以用s、min、 h等表示。所以化学反应速率的单位是_________、__________、____________。 3.化学反应速率的特点 (1)同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可能________,但表示的意义________。固体和纯液体的浓度始终不变,不能用来表示化学反应速率。 (2)用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于该化学方程式中_____________之比。 (3)化学反应速率是一段时间内的平均速率,时间越短,越接近瞬时速率。 二、测定化学反应速率的常用方法 测定化学反应速率的关键是测定某一时间间隔内反应体系中某物质浓度的变化。

化学反应速率和平衡知识点

第二册第二章 化学平衡 化学反应速率和化学平衡理论是中学重要基础理论之一。为什么一个反应的进行需要这样或那样的条件呢?这就与下面这两个方面有关:一是反应进行的快慢,即化学反应速率问题;一是反应进行的程度,即化学平衡问题。本章就专门学习化学反应速率和化学平衡理论。首先学习化学反应速率: 一、化学反应速率的表示和计算: 化学反应速率通常是用单位时间内任何一种指定的反应物浓度的减少或任何一种指定生成物浓度的增加来表示的。即单位时间内某物质浓度的变化量。 [例1]按合成氨反应的下列数据求以N 2、H 2、NH 3表示的反应速率。 N 2 + 3H 2 2NH 3 起始浓度 (mol/L ) 1.0 3.0 0 2秒末浓度(mol/L ) 0.6 1.8 0.8 则以N 2、H 2、NH 3的浓度变化表示的速率分别为: 11NH 11H 11N S L mol 4.02 08.0V S L mol 6.028.10.3V S L mol 2.026.00.1V 322------??=-=??=-=??=-= 注意: ①反应速率不取负值; ②速率单位:一般浓度变化量用mol/L, 时间用秒、分、小时等; ③同一化学反应,选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值, 但速率数值之比等于方程式中各物质的系数比。如上例中:0.2:0.6:0.4=1:3:2 ④要区别平均速率与瞬时速率。(上例中指2秒内的平均速率) 二、影响反应速率的条件: 内因:反应物的化学性质。 外因:浓度、压强、温度、催化剂等 (1)浓度的影响: 我们知道,同样的木条,在空气中燃烧较慢,在氧气中则很快。 又如:Na 2S 2O 3 + H 2SO 4 = S ↓+SO 2 ↑+ H 2O + Na 2SO 4 浓度大→快 析出硫的速率 浓度小→慢 结论:当其它条件不变时,增大反应物的(气体或溶液)浓度,可以加快反应速率。

化学反应与能量变化导学案

课题:化学反应与能量变化 [自学评价] 1、形形色色的反应都有对应的反应热,这些反应热数据都是通过实验测定的吗? 2、怎样准确的获得“2C(s)+O2(g)==2CO(g)”的△H值? [互动学习] 一、盖斯定律 问题一盖斯定律含义 大量事实证明,不管化学反应是一步完成,还是分几步完成,其反应热是_______的,即化学反应的反应热只与反应体系的_______和_______有关,而与反应的_______无关,这就是盖斯定律 问题二盖斯定律应用 间接计算某些反应(反应热无法直接测得)的反应热。若某个化学反应可由另外几个化学方程式相加而得到,那么该化学反应的焓变即为这几个化学反应的焓变的代数和。如: △H=___________ [经典范例] 例1、已知25℃、101kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 C(石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.51kJ·mol-1 C(金刚石)+O2(g)=CO2(g);△H=-395.41kJ·mol-1 据此判断,由石墨制备金刚石是___________(“放热”还是“吸热”)反应;等质量时石墨的能量比金刚石的___________(“高”还是“低”); 例2、发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。已知: N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H=+67.7kJ/mol N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ/mol。下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是() A、2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.7kJ/mol B、2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(g)△H=-1000.3kJ/mol

化学反应速率导学案

《化学反应速率》导学案 一、化学反应速率 【知识回顾】 1. 化学反应速率是描述化学反应快慢的物理量。 通常用单位时间内反应物的减少或生成物的增加来表示。 2.表达式: 3.单位: 二、化学反应速率的测定 【实验方案思考】 Zn(s)+2H + (aq) = Zn 2+ (aq) +H 2(g)ΔH < 0 从化学反应速率的定义和反应方程式提供的变量,从理论上考虑应如何测定该反应速率? 【实验原理】 测定Zn 与10mL 4mol/L 的硫酸反应收集10mLH 2所需的时间Δt (S )。设实验条件下气 体摩尔体积为Vm L ·mol -1,忽略反应过程中溶液体积变化,以Zn 2+ 浓度变化表示反应速率: v (Zn 2+ ) =Δc ( Zn 2+ )Δt =Δn ( Zn 2+ )V 溶液Δt =Δn (H 2)V 溶液Δt =V (H 2)/V m V 溶液Δt 【实验药品】锌粒、4mol/L 的硫酸溶液 【实验装置】 【实验步骤】 1、连接实验装置,查装置的气密性。 2、将量筒装满水,拇指堵住量筒口倒置水槽。 3、向试管中缓慢加入锌粒。 4、向试管中倒入10mL 硫酸溶液,迅速塞紧橡皮塞,固定装置,立即记录开始时刻。 5、保持量筒竖直收集气体,观察现象,待收集气体刚好10mL 时记录下结束时刻。

课堂练习:化学兴趣小组测定Zn 与10mL 某浓度的硫酸反应收集22.4mL (已换算为标准状况)H 2所需的时间,实验数据记录如下: 1.多次测量,取反应的平均时间为 分钟。 2.忽略反应中溶液体积的变化,以Zn 2 的浓度变化表示反应速率为 mol/(L ?min) 。 3. 以H + 的浓度变化表示反应速率为mol/(L ?min) 。 【实验反思】 1.实验过程中产生气泡快慢程度是否相同?你所测定的化学反应速率是一段时间内的平均速率还是某一时刻的瞬时速率? 2.你会不会以Zn(s)浓度变化表示反应速率?为什么? 3.分别以H +和Zn 2+ 浓度表示反应速率时所得的数值不相同,表示快慢程度一样么?它们之间存在什么数量关系? 【反思小结】 1. 化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。且浓度的变化都取正值,所以化学反应速率为正值。 2. 由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。 3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但表示的意义一样。因此,表示化学反应速率时,必须指明是用哪种物质做标准。 4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比。 对于反应:aA(g)+bB (g )=mM (g )+nN (g ) v (A) a =v (B)b =v (M)m =v (N) n ; 【思考】:若同一反应在不同情况下的反应速率分别用v (A)和v (B)表示,且v (A) a >v (B)b , 则A 表示的反应速率比B 表示的反应速率。 【我的收获】

化学反应速率与平衡

化学反应速率与平衡

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1.已知反应A + 3B = 2C + D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为 1mo l/(L ·m in),则此段时间内以C 的浓度表示的化学反应速率为 A 、0·5mo l/(L·mi n) B、1mol /(L ·mi n) C 、3mol/(L ·m in ) D 、2mo l/(L ·m in ) 2.在2A +B= 3C+4D 中,表示该反应速率最快的是 A .V (A) = 0.5m ol ·L -1·S -1 B .V (B ) = 0.3 m o l ·L -1·S -1 C.V (C) = 0.8m ol ·L -1·S -1 D.V (D )= 60 mo l ·L -1·min -1 3.对于反应N2(g)+3H 2(g ) 2NH 3(g ),能增大正反应速率的措施是 A.通入大量H 2 B .增大容积 C .移去部分NH 3 D.降低体系温度 4.在一定条件下,密闭容器中进行的反应: H2 + I 2 2HI 对于下列示意图所表示的涵义解释正确的是 A.反应开始时,容器中投入了H 2、I 2、HI 三种气体 B .0到t 1时刻,反应向逆反应方向进行 C.t 1时刻后,正、逆反应的速率均为零 D .t 1时刻后,H2、I 2、HI 三种气体的浓度达到相等 5.已知某可逆反应在密闭容器中进行: A(g)+2B(g) C(g)+D(s) 正反应为放热反应。 图中曲线a 代表一定条件下该反应的过程。 若使a 曲线变为b 曲线,可采取的措施是 A.增大A 的浓度 B .缩小容器的容积 C.加入催化剂 D.升高温度 6.在密闭容器中进行2SO 2(g )+ O 2 (g) 2S O3(g)?H ﹤0 右图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图象, 推断在t 1时刻突然变化的条件可能是 ? A .使用催化剂? B.减小生成物的浓度 C .降低体系温度 D.增大容器的体积 7. NO和C O都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢起反应,生成N2和CO 2,2()2()NO g CO g +22()2()N g CO g +对此反应,下列叙述正确的是 A.使用催化剂不改变反应速率 B .升高温度能加快反应速率 C.降低压强能增大反应速率 D.改变压强对反应速率无影响 8.已知:C(s)+C O2(g) 2CO (g) △H>0。该反应达到平衡后,下列条件有利 于反应向正方向进行的是 A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小 压强 C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强 9.在一定温度下,容器内某一反应中M 、N 的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示, 下列表述正确的是??? ?? A .t1时,N 的浓度是M 浓度的2倍 B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平 衡 C .t 3时,正反应速率大于逆反应速率 D.反应的化学方程式为:2M N v (H 2 + I 2 → v(2HI → 时反应速率t 0

化学反应速率和平衡图像

化学反应速率和平衡图像 一、回顾 1.影响化学反应速率的外界因素 2.影响化学平衡的外界因素 外界因素改变的条件平衡移动的方向 浓度增大反应物浓度减小反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度 压强增大体系压强减小体系压强 温度 升高体系温度 降低体系温度

二、内容 1.速率—时间图 解法识记: 1.增加反应物浓度,v正跳上得更大;减小反应物浓度,v正跳下得更大 2.增加生成物浓度,v逆跳上得更大;减小生成物浓度,v逆跳下得更大 3.升高温度,吸热方向跳上得更大;降底温度,吸热方向跳下得更大 4.增大压强,计量数减小方向跳上得更大;减小压强,计量数减小方向跳下得更大 若v正在v逆的上方,即平衡向正反应方向移动;若v逆在v正的上方,即平衡向逆反应方向移动。 2.浓度(或物质的量)—时间图

1.可逆反应a X(g)+b Y(g) c Z(g) 在一定温度下的一密闭容器内达到平衡后, t0时改变某一外界条件,化学反应速率(v) —时间(t)图象如图,则下列说法中正确的 是( ) A.若a+b=c,则t0时只能是增大了容器的压强 B.若a+b=c,则t0时只能是加入了催化剂 C.若a+b≠c,则t0时只能是增大了容器的压强 D.若a+b≠c,则t0时只能是加入了催化剂 【典例2】(2013·成都模拟)可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。 1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式______________ ________________________(热量用E1、E2或E3表示)。 (2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的___________条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同_________(用“t1…t6”表示)。

《化学反应与能量的变化》学案

第一节化学反应与能量的变化 (第一课时) 【学习目标】1.了解反应热的概念,知道热效应与反应的焓变之间的关系。 2.知道反应热与化学键的关系。 3.知道反应热与反应物、生成物总能量的关系。 【重点·难点】 重点:焓变、反应热的概念。 难点:从化学键角度认识化学反应能量变化的原因。 课前预习------自主学习教材独立思考问题 1.焓变 (1)焓变 ①概念:焓(H)是与内能有关的。在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的即焓变(ΔH)决定。 ②常用单位:。 (2)焓变与反应热的关系: 恒压条件下,反应的热效应等于焓变。因此,我们常用表示反应热。2.1 mol H2分子中的化学键断裂吸收436 kJ的能量,1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收243 kJ的能量,2 mol HCl分子中的化学键形成释放862 kJ的能量,则H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为。 3.ΔH的正、负和吸热、放热反应的关系 (1)放热反应:ΔH0(填“<”或“>”),即ΔH为(填“+”或“-”)。 (2)吸热反应:ΔH0 (填“<”或“>”),即ΔH为(填“+”或“-”)。 4.△H计算的表达式: 课内探究------合作探究重点互动撞击思维 一、探究: 1、对于放热反应:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里? 体系的能量如何变化?升高还是降低? 环境的能量如何变化?升高还是降低? 规定放热反应的ΔH 为“-”,是站在谁的角度?体系还是环境? 2、由课本P2 中H2+Cl2=2HCl反应热的计算总结出用物质的键能计算反应热的

数学表达式△H=。 3、△H<0时反应热△H >0时反应热 4、如何理解课本P3中△H =-184.6kJ/mol中的“/mol 5、由课本P3 中图1-2 总结出用物质的能量计算反应热的数学表达式 二、反思总结 1、常见的放热、吸热反应分别有哪些? ①常见的放热反应有 ②常见的吸热反应有: 2、△H<0时反应热△H >0时反应热 3、反应热的数学表达式:△H= 第一节化学反应与能量的变化 (第二课时) 【学习目标】 1.知道热化学方程式的意义。 2.知道影响反应热大小的因素。 3.会写热化学方程式。 4.能熟练判断热化学方程式的正误。 5.了解中和热的含义及测定方法。 【重点·难点】热化学方程式的书写。 课前预习------自主学习教材独立思考问题 一、热化学方程式 1.概念:能表示参加反应的和的关系的化学方程式叫做热化学方程式。 2.表示意义 (1)热化学方程式不仅表明了化学反应中的变化,也表明了化学反应中的

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