【精品】新人教版化學(xué)必修2高中《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》word教案

1、第四講 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度主要知識點回顧前提密閉容器中的可逆反應(yīng)條件一定條件的t、p、c 影響化學(xué)平衡的因素本質(zhì)v正=v逆0 特征表現(xiàn)各組分的質(zhì) 達化學(xué)平衡標(biāo)志量分?jǐn)?shù)不變 可先加入反應(yīng)物，從正向開始途徑 可先加入生成物，從逆向開始也可同時加入反應(yīng)物和生成物，從正、逆向同時開始反應(yīng)快慢反應(yīng)程度化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)條件選擇目的：盡可能加快反應(yīng)速率和提高反應(yīng)進行的程度依據(jù)：外界條件對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響規(guī)律 弄清外界條件對速率和平衡影響的一致性和矛盾性原則：放熱反應(yīng)的溫度由催化劑的活性溫度決定符合理論前提下，注意實際可能性（動力、設(shè)備）化學(xué)平衡化學(xué)平衡建立化學(xué)平衡移動原因：反應(yīng)條件改變引起v正v逆結(jié)果：

2、速率和各組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原平衡比較均發(fā)生變化 v正v逆 右移方向：v正=v逆 不移v正0，所以化學(xué)平衡是一種動態(tài)平衡。(3)“定”一定條件下，在反應(yīng)達平衡狀態(tài)的混合物中，各組分的濃度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持一定(但不一定相等)，不再隨時間變化而變化。(4)“變”化學(xué)平衡是在一定條件下暫時的平衡，若外界條件發(fā)生改變，則化學(xué)平衡狀態(tài)可能隨之發(fā)生改變，即可能發(fā)生化學(xué)平衡移動。2化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷(1)v(正)v(逆)。(2)體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。(3)全是氣體參加的前后化學(xué)計量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，壓強保持不變。(4)全是氣體參加的前后化學(xué)計量數(shù)改變的可逆反應(yīng)，平均相

3、對分子質(zhì)量保持不變。(5)對于有顏色的氣體參加或生成的可逆反應(yīng)，顏色不隨時間發(fā)生變化。(6)對同一物質(zhì)而言，斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。特別提醒化學(xué)平衡的實質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)時，要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)的速率進行比較。典例剖析題型1 化學(xué)反應(yīng)速率的計算與比較例1反應(yīng)：3a(g)b(g)=2c(g)2d(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為：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)。則此反應(yīng)在不同條件下進行最快的是()a b c d解析化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比v(a)v(b)v(c)v(d)3122，則用a表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為：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)。則該反應(yīng)在不同的條件下進行最快的是。答案d小結(jié)：同一化學(xué)反應(yīng)在同一段時間內(nèi)的反應(yīng)速率如果用不同物質(zhì)來表示，其數(shù)值之間的關(guān)系符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。在比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時應(yīng)換算成用

5、同一種物質(zhì)來表示，然后進行比較。也可以比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。例如：對于反應(yīng)aa+bbcc+dd,若則用a表示的反應(yīng)速率比用b表示的快。應(yīng)當(dāng)把“化學(xué)反應(yīng)速率”與物理概念中的“運動速率”區(qū)別開，化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值大，不一定代表反應(yīng)速率快。題型2 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素例2等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng)，測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積v的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得下圖，則曲線a、b、c、d所對應(yīng)的實驗組別可能是()組別.c(hcl)(mol/l溫度()狀態(tài)12.025塊狀22.530塊狀32.550塊狀42.550粉末狀a.4321 b1234 c3421 d1243解析其他條

6、件一定時，反應(yīng)物的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；溫度的升高和固體表面積的增大，即由塊狀變成粉末狀，都能顯著增大反應(yīng)速率。實驗1中酸濃度最小，溫度最低，故反應(yīng)速率最小；實驗2比實驗3的溫度低，而其他條件相同，故反應(yīng)速率前者小于后者；實驗4的溫度最高，固體接觸面積最大，故反應(yīng)速率最快。答案a題型3 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷例3一定溫度下，反應(yīng)a2(g)b2(g)2ab(g)達到平衡的標(biāo)志是()a單位時間內(nèi)生成n mol a2的同時生成n mol abb容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化c單位時間內(nèi)生成2n mol ab的同時生成n mol b2d單位時間內(nèi)生成n mol a2的同時生成n mol b2解析

7、a項中生成a2是逆反應(yīng)，生成ab是正反應(yīng)，顯然v正v逆，沒有達到平衡；b項中壓強不隨時間的變化而變化，不能說明反應(yīng)混合物中a2、b2和ab的濃度是否保持一定，v正是否等于v逆，該反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變，在其他條件一定時，反應(yīng)從開始至反應(yīng)達到平衡壓強就一直保持不變，故壓強不變不能說明反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)；c項表明v正v逆，反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)；d項只說明了逆反應(yīng)速率，沒有說明正反應(yīng)速率，且不管平衡是否建立，只要反應(yīng)在進行，生成a2和b2的物質(zhì)的量之比始終為11。答案c小結(jié)：在一定條件下，判斷一個反應(yīng)是否達到平衡，主要看正、逆反應(yīng)速率是否相等，體系中各組分的濃度（或百分含量）是否保持不變。

8、化學(xué)反應(yīng)速率的計算例4等物質(zhì)的量的a、b混合于2l的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3a(g)b(g)xc(g)2d(g)，經(jīng)5 min后，測得d的濃度為0.5 mol/l，c(a)c(b)35，c的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(lmin)，則5min時，a的濃度為_，b的平均反應(yīng)速率為_，x的值是_。解析計算化學(xué)反應(yīng)速率，關(guān)鍵是求出一定時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量(或單位時間、單位體積內(nèi)物質(zhì)的量的變化)。由題意可知，5min內(nèi)c生成了0.1mol/(lmin)5 min2 l1 mol。d生成了0.5 mol/l2 l1 mol，所以x2。設(shè)a、b起始物質(zhì)的量均為a mol，則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因體積不變，5 min后有 得a3 mol此時a的濃度c(a)0.75 mol/lv(b)0.05 mol/(lmin)。練習(xí)：1. 在恒溫、恒容條件下，能使a（g）+b（g）c（g）+d（g）正反應(yīng)速率增大的措施是（ ）a. 減小c或d的濃度 b. 增大d的濃度c. 減小b的濃度 d. 增大a或b的濃度2. 在下列四種溶液中，分別加入少量固體二氧化錳，能產(chǎn)生氣體的是（ ）a. 3%h2o2溶液 b. 1mol/lnaoh溶液c. 1mol/lkclo3溶液 d. 11mol/lhcl溶液3. 反應(yīng)4nh

10、3+5o24no+6h2o在5l的密閉容器中進行，半分鐘后，no的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率為（ ）a. 0.01mol/（ls） b. 0.008 mol/（ls）c. 0.003mol/（ls） d. 0.002mol/（ls）4. 下列說法正確的是（ ）a. 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素b. 光是影響某些化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件之一c. 決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是濃度d. 不管什么反應(yīng)，增大濃度，或加熱或加壓，或使用催化劑，都可以加快反應(yīng)速率5. 下列關(guān)于平衡移動的說法不正確的是（ ）a. 當(dāng)正反應(yīng)與逆反應(yīng)速率相等時，平衡不移動b. 當(dāng)正反應(yīng)大于逆反

11、應(yīng)速率時，平衡向正反應(yīng)方向移動c. 當(dāng)正反應(yīng)小于逆反應(yīng)速率時，平衡向正反應(yīng)方向移動d. 反應(yīng)速率發(fā)生改變，平衡不一定發(fā)生移動6. 可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是（ ）a. 反應(yīng)停止了 b. 正逆反應(yīng)的速率均為零c. 正逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行 d. 正逆反應(yīng)的速率相等7. 下列說法正確的是（ ）a. 條件一定時可逆反應(yīng)能進行到底b. 可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)較快，說明化學(xué)反應(yīng)速率快c. 可逆反應(yīng)維持的時間越長，生成物的百分含量必定越高d. 任何可逆反應(yīng)都有一定的限度8. 反應(yīng)nh4hs（s）nh3（g）+h2s（g）在某一溫度下達到平衡時，下列各種情況中，不能使平衡發(fā)生移動的是（ ）a. 溫度、容積不變

12、，通入so2氣體b. 加入一部分nh4hs固體c. 保持容器體積不變，充入氮氣d. 保持容器體積不變，通入氯氣9. 在n2+3h22nh3反應(yīng)中，自反應(yīng)開始至2s末，氨的濃度由0變?yōu)?.4 moll1，則以氫氣的濃度變化表示該反應(yīng)在2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率是（ ）a. 0.3 moll1 b. 0.4 mollc. 0.6 moll1 d. 0.8 moll110. 下列敘述能肯定判斷某化學(xué)平衡發(fā)生移動的是（ ）a. 反應(yīng)混合物的濃度改變 b. 反應(yīng)混合物的壓強改變c. 正、逆反應(yīng)速率改變 d. 反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率改變11. 下列措施肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是（ ）a. 增大反應(yīng)物的量 b. 增加壓

13、強c. 升高溫度 d. 使用正催化劑12. 在一定條件下的定容容器中，當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時，表明反應(yīng)a（g）+2b（l）c（g）+d（l）已達到平衡狀態(tài)的是（ ）a. 混合氣體的壓強 b. 混合氣體的密度c. b的物質(zhì)的量濃度 d. 氣體的總物質(zhì)的量 13.可逆反應(yīng)：2no22noo2在體積固定的密閉容器中，達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()單位時間內(nèi)生成n mol o2的同時生成2n mol no2單位時間內(nèi)生成n mol o2的同時生成2n mol no用no2、no、o2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為221的狀態(tài)混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)混合氣體的壓強不

14、再改變的狀態(tài)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)a b c d全部14. 10在25時，向100 ml含氯化氫14.6 g的鹽酸溶液里放入5.6 g 純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化)，反應(yīng)開始至2 min 末收集到氫氣1.12 l(標(biāo)況)，在此之后，又經(jīng)過4 min 鐵粉全部溶解。則：(1)在前2 min內(nèi)用fecl2表示的平均反應(yīng)速率是多少？(2)在后4 min內(nèi)用hcl表示的平均反應(yīng)速率是多少？(3)前2 min與后4 min相比，反應(yīng)速率哪個較快？為什么？試解釋原因?！驹囶}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 【試題解析】1. a中減小一種反應(yīng)物的濃度，另一種不變，不會加快；影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素之一是增大反應(yīng)物的濃度，所以選d。2. 二氧化錳是雙氧水分解和氯酸鉀固體加熱分解的催化劑，而c中氯酸鉀為溶液，所以選a。3. 利用化學(xué)反應(yīng)速率的公式，no的化學(xué)反應(yīng)速率為0.3mol5l30s=0.002mol/（ls）。而nh3:o2:no:h2o的速率之比為化學(xué)計量數(shù)之比4:5:4:6。4. b光只影響有氣體參加的反應(yīng)，所以說某些是對的；c化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是內(nèi)因；d針對不同方面，影響不同，例如，zn和h2so4置換出氫氣，如果增大硫酸的濃度變成濃硫酸，就無法置換

16、出氫氣。5. 平衡決定于正逆反應(yīng)速率大小的比較。7. 可逆反應(yīng)有正反應(yīng)和逆反應(yīng)，所以都不能進行到底；當(dāng)可逆反應(yīng)達到平衡時，生成物和反應(yīng)的物質(zhì)的量濃度為定值。8. a通入so2氣體，與h2s反應(yīng)消耗生成物，使其濃度減小，使正反應(yīng)速率加快，平衡移動；b中反應(yīng)物的量增多，但濃度不變，所以平衡不移動；c中雖然壓強增大，但是生成物氣體的濃度不變，平衡不移動；d氯氣將硫化氫氧化，使生成物的濃度減小。9. 先計算氨氣的化學(xué)反應(yīng)速率，再根據(jù)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計量數(shù)之比等于其反應(yīng)速率之比來轉(zhuǎn)化。10. 考慮的應(yīng)是某種反應(yīng)物的濃度的改變而不是混合物；該反應(yīng)不一定有氣體參與；正逆反應(yīng)速率變化如果有差別，表示平衡移

17、動。11. 如果反應(yīng)物為固體或純液體，則加大用量不改變濃度，無效；如果無氣體，增加壓強，無效。12. 因為反應(yīng)物和生成物中氣體的物質(zhì)的量相同，因此a是一直不變的；因為氣體的體積一直不變，而密度改變，說明a、c的含量比值改變，所以選b；d氣體的總物質(zhì)的量是不變13.答案a解析本題不僅考查了化學(xué)平衡的直接標(biāo)志，也要求對化學(xué)平衡的間接標(biāo)志進行分析、判斷，需要對化學(xué)反應(yīng)的特征與化學(xué)平衡的關(guān)系進行全面分析才能順利作答。中單位時間內(nèi)生成n mol o2必生成2n mol no，而生成2n mol no2時，必消耗n mol o2，能說明達到平衡，不能說明。中屬于化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)的一般關(guān)系，無論達到平衡與否，都符合化學(xué)計量數(shù)之比。有色氣體的顏色不變，則表示物質(zhì)的濃度不再變化，能說明反應(yīng)達到平衡；由于反應(yīng)前后體積不同，故壓強不變可作為平衡的標(biāo)志。體積固定，氣體質(zhì)量前后守恒，密度不變，也不能說明達到平衡。由于氣體總質(zhì)量不變，氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，則說明氣體中各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，說明達到