【精品】新人教版化学必修2高中《化学反应的速率和限度》word教案.doc

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1、第四讲 化学反应的速率和限度主要知识点回顾前提密闭容器中的可逆反应条件一定条件的T、P、c 影响化学平衡的因素本质V正=V逆0 特征表现各组分的质 达化学平衡标志量分数不变 可先加入反应物，从正向开始途径 可先加入生成物，从逆向开始也可同时加入反应物和生成物，从正、逆向同时开始反应快慢反应程度化学反应生产条件选择目的：尽可能加快反应速率和提高反应进行的程度依据：外界条件对反应速率和化学平衡影响规律 弄清外界条件对速率和平衡影响的一致性和矛盾性原则：放热反应的温度由催化剂的活性温度决定符合理论前提下，注意实际可能性（动力、设备）化学平衡化学平衡建立化学平衡移动原因：反应条件改变引起V正V逆结果：

2、速率和各组分质量分数与原平衡比较均发生变化 V正V逆 右移方向：V正=V逆 不移V正0，所以化学平衡是一种动态平衡。(3)“定”一定条件下，在反应达平衡状态的混合物中，各组分的浓度及质量分数、体积分数保持一定(但不一定相等)，不再随时间变化而变化。(4)“变”化学平衡是在一定条件下暂时的平衡，若外界条件发生改变，则化学平衡状态可能随之发生改变，即可能发生化学平衡移动。2化学平衡状态的判断(1)v(正)v(逆)。(2)体系中各组分的物质的量浓度或体积分数、物质的量分数保持不变。(3)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应，压强保持不变。(4)全是气体参加的前后化学计量数改变的可逆反应，平均相

3、对分子质量保持不变。(5)对于有颜色的气体参加或生成的可逆反应，颜色不随时间发生变化。(6)对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。特别提醒化学平衡的实质是同种物质的正、逆反应速率相等。用不同物质的正、逆反应速率判断是否达到化学平衡状态时，要根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，转化为同种物质的速率进行比较。典例剖析题型1 化学反应速率的计算与比较例1反应：3A(g)B(g)=2C(g)2D(g)，在不同条件下，用不同物质表示其反应速率，分别为：v(A)0.6 mol/(Lmin)；v(B)0.45 mol/(Lmin)；v(C)0.015 mol/(Lmin)；v(

4、D)0.45 mol/(Lmin)。则此反应在不同条件下进行最快的是()A B C D解析化学反应速率之比等于化学反应方程式中的化学计量数之比v(A)v(B)v(C)v(D)3122，则用A表示的化学反应速率分别为：v(A)0.6 mol/(Lmin)；v(A)3 v(B)1.35 mol/(Lmin)；v(A)v(C)0.022 5 mol/(Lmin)；v(A)v(D)0.675 mol/(Lmin)。则该反应在不同的条件下进行最快的是。答案D小结：同一化学反应在同一段时间内的反应速率如果用不同物质来表示，其数值之间的关系符合化学方程式中的化学计量数之比。在比较化学反应速率大小时应换算成用

5、同一种物质来表示，然后进行比较。也可以比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如：对于反应aA+bBcC+dD,若则用A表示的反应速率比用B表示的快。应当把“化学反应速率”与物理概念中的“运动速率”区别开，化学反应速率数值大，不一定代表反应速率快。题型2 影响化学反应速率的因素例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温度()状态12.025块状22.530块状32.550块状42.550粉末状A.4321 B1234 C3421 D1243解析其他条

6、件一定时，反应物的浓度越大，化学反应速率越快；温度的升高和固体表面积的增大，即由块状变成粉末状，都能显著增大反应速率。实验1中酸浓度最小，温度最低，故反应速率最小；实验2比实验3的温度低，而其他条件相同，故反应速率前者小于后者；实验4的温度最高，固体接触面积最大，故反应速率最快。答案A题型3 化学平衡状态的判断例3一定温度下，反应A2(g)B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()A单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol ABB容器内的总压强不随时间的变化而变化C单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2D单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol B2解析

7、A项中生成A2是逆反应，生成AB是正反应，显然v正v逆，没有达到平衡；B项中压强不随时间的变化而变化，不能说明反应混合物中A2、B2和AB的浓度是否保持一定，v正是否等于v逆，该反应前后气体总的物质的量保持不变，在其他条件一定时，反应从开始至反应达到平衡压强就一直保持不变，故压强不变不能说明反应是否达到平衡状态；C项表明v正v逆，反应已达到平衡状态；D项只说明了逆反应速率，没有说明正反应速率，且不管平衡是否建立，只要反应在进行，生成A2和B2的物质的量之比始终为11。答案C小结：在一定条件下，判断一个反应是否达到平衡，主要看正、逆反应速率是否相等，体系中各组分的浓度（或百分含量）是否保持不变。

8、化学反应速率的计算例4等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol/L，c(A)c(B)35，C的平均反应速率是0.1mol/(Lmin)，则5min时，A的浓度为_，B的平均反应速率为_，x的值是_。解析计算化学反应速率，关键是求出一定时间内反应物或生成物浓度的变化量(或单位时间、单位体积内物质的量的变化)。由题意可知，5min内C生成了0.1mol/(Lmin)5 min2 L1 mol。D生成了0.5 mol/L2 L1 mol，所以x2。设A、B起始物质的量均为a mol，则3A(g)B(g

9、)2C(g)2D(g) a a 0 0 1.5 0.5 1 1 a1.5 a0.5 1 1因体积不变，5 min后有 得a3 mol此时A的浓度c(A)0.75 mol/Lv(B)0.05 mol/(Lmin)。练习：1. 在恒温、恒容条件下，能使A（g）+B（g）C（g）+D（g）正反应速率增大的措施是（ ）A. 减小C或D的浓度 B. 增大D的浓度C. 减小B的浓度 D. 增大A或B的浓度2. 在下列四种溶液中，分别加入少量固体二氧化锰，能产生气体的是（ ）A. 3%H2O2溶液 B. 1mol/LNaOH溶液C. 1mol/LKClO3溶液 D. 11mol/LHCl溶液3. 反应4NH

10、3+5O24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率为（ ）A. 0.01mol/（Ls） B. 0.008 mol/（Ls）C. 0.003mol/（Ls） D. 0.002mol/（Ls）4. 下列说法正确的是（ ）A. 参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素B. 光是影响某些化学反应速率的外界条件之一C. 决定化学反应速率的主要因素是浓度D. 不管什么反应，增大浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率5. 下列关于平衡移动的说法不正确的是（ ）A. 当正反应与逆反应速率相等时，平衡不移动B. 当正反应大于逆反

11、应速率时，平衡向正反应方向移动C. 当正反应小于逆反应速率时，平衡向正反应方向移动D. 反应速率发生改变，平衡不一定发生移动6. 可逆反应达到平衡的重要特征是（ ）A. 反应停止了 B. 正逆反应的速率均为零C. 正逆反应都还在继续进行 D. 正逆反应的速率相等7. 下列说法正确的是（ ）A. 条件一定时可逆反应能进行到底B. 可逆反应达到平衡状态较快，说明化学反应速率快C. 可逆反应维持的时间越长，生成物的百分含量必定越高D. 任何可逆反应都有一定的限度8. 反应NH4HS（s）NH3（g）+H2S（g）在某一温度下达到平衡时，下列各种情况中，不能使平衡发生移动的是（ ）A. 温度、容积不变

12、，通入SO2气体B. 加入一部分NH4HS固体C. 保持容器体积不变，充入氮气D. 保持容器体积不变，通入氯气9. 在N2+3H22NH3反应中，自反应开始至2s末，氨的浓度由0变为0.4 molL1，则以氢气的浓度变化表示该反应在2s内的平均反应速率是（ ）A. 0.3 molL1 B. 0.4 molLC. 0.6 molL1 D. 0.8 molL110. 下列叙述能肯定判断某化学平衡发生移动的是（ ）A. 反应混合物的浓度改变 B. 反应混合物的压强改变C. 正、逆反应速率改变 D. 反应物的转化率改变11. 下列措施肯定能使化学反应速率增大的是（ ）A. 增大反应物的量 B. 增加压

13、强C. 升高温度 D. 使用正催化剂12. 在一定条件下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A（g）+2B（l）C（g）+D（l）已达到平衡状态的是（ ）A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度C. B的物质的量浓度 D. 气体的总物质的量 13.可逆反应：2NO22NOO2在体积固定的密闭容器中，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为221的状态混合气体的颜色不再改变的状态混合气体的密度不再改变的状态混合气体的压强不

14、再改变的状态混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A B C D全部14. 10在25时，向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸溶液里放入5.6 g 纯铁粉(不考虑反应前后溶液体积的变化)，反应开始至2 min 末收集到氢气1.12 L(标况)，在此之后，又经过4 min 铁粉全部溶解。则：(1)在前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是多少？(2)在后4 min内用HCl表示的平均反应速率是多少？(3)前2 min与后4 min相比，反应速率哪个较快？为什么？试解释原因。【试题答案】1. D 2. A 3. CD 4. AB 5. C 6. D 7. BD 8. BC 9. A10

15、. D 11. CD 12. BC 【试题解析】1. A中减小一种反应物的浓度，另一种不变，不会加快；影响化学反应速率的因素之一是增大反应物的浓度，所以选D。2. 二氧化锰是双氧水分解和氯酸钾固体加热分解的催化剂，而C中氯酸钾为溶液，所以选A。3. 利用化学反应速率的公式，NO的化学反应速率为0.3mol5L30s=0.002mol/（Ls）。而NH3:O2:NO:H2O的速率之比为化学计量数之比4:5:4:6。4. B光只影响有气体参加的反应，所以说某些是对的；C化学反应速率的主要因素是内因；D针对不同方面，影响不同，例如，Zn和H2SO4置换出氢气，如果增大硫酸的浓度变成浓硫酸，就无法置换

16、出氢气。5. 平衡决定于正逆反应速率大小的比较。7. 可逆反应有正反应和逆反应，所以都不能进行到底；当可逆反应达到平衡时，生成物和反应的物质的量浓度为定值。8. A通入SO2气体，与H2S反应消耗生成物，使其浓度减小，使正反应速率加快，平衡移动；B中反应物的量增多，但浓度不变，所以平衡不移动；C中虽然压强增大，但是生成物气体的浓度不变，平衡不移动；D氯气将硫化氢氧化，使生成物的浓度减小。9. 先计算氨气的化学反应速率，再根据反应物和生成物的化学计量数之比等于其反应速率之比来转化。10. 考虑的应是某种反应物的浓度的改变而不是混合物；该反应不一定有气体参与；正逆反应速率变化如果有差别，表示平衡移

17、动。11. 如果反应物为固体或纯液体，则加大用量不改变浓度，无效；如果无气体，增加压强，无效。12. 因为反应物和生成物中气体的物质的量相同，因此A是一直不变的；因为气体的体积一直不变，而密度改变，说明A、C的含量比值改变，所以选B；D气体的总物质的量是不变13.答案A解析本题不仅考查了化学平衡的直接标志，也要求对化学平衡的间接标志进行分析、判断，需要对化学反应的特征与化学平衡的关系进行全面分析才能顺利作答。中单位时间内生成n mol O2必生成2n mol NO，而生成2n mol NO2时，必消耗n mol O2，能说明达到平衡，不能说明。中属于化学反应速率与化学方程式中化学计量数的一般关

18、系，无论达到平衡与否，都符合化学计量数之比。有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，能说明反应达到平衡；由于反应前后体积不同，故压强不变可作为平衡的标志。体积固定，气体质量前后守恒，密度不变，也不能说明达到平衡。由于气体总质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，则说明气体中各物质的物质的量不变，说明达到平衡。14.答案(1)0.25 mol/(Lmin)(2)0.25 mol/(Lmin) (3)前2 min的反应速率快随反应的进行，溶液中c(H)减小，速率减小解析n(HCl)0.4 mol n(Fe)0.1 mol n(H2)0.05 mol反应方程式：Fe2HCl=FeCl2H22 min内 0.1 mol 0.05 mol 0.05 mol 则v(FeCl2)0.25 mol/(Lmin)4 min内：v(FeCl2)0.125 mol/(Lmin)则v(HCl)2v(FeCl2)0.25 mol/(Lmin)即前2 min的反应速率快。