高一化學魯科版學案：例題與探究第二章第節(jié)化學反應的快慢和限度

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精典題精講例1反應4NH3(g)+5O2（g)4NO（g）+6H2O（g）在2L的密閉容器中進行，1min后，NH3減少了0.12mol。求:(1)1min內(nèi)，以NH3表示的化學反應速率____________。（2)以O2表示的化學反應速率____________。（3)以NO表示的化學反應速率____________。（4)以H2O表示的化學反應速率____________。（5）分別用NH3、O2、NO、H2O表示的化學反應速率之比為____________.思路解析：本題考查的知識點是化學反應速率的定義和速率之間的關系?；瘜W反應速率指的是單位時間里反應物物質(zhì)的量濃度的減小或生成物物質(zhì)的量濃度的增加。對于一個具體的化學反應,反應物和生成物的物質(zhì)的量的變化是按化學方程式中的化學計量數(shù)之比進行的,所以反應中各物質(zhì)的速率之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比。(1）NH3的化學反應速率為0。12mol/2L·1min=0.06mol·L-1·min—1，在反應中各物質(zhì)的速率之比等于化學方程式中的化學計量數(shù)之比。(2)O2的化學反應速率=0。06mol·L—1·min-1×5/4=0。075mol·L—1·min-1.(3)NO表示的化學反應速率=0。06mol·L-1·min-1。(4)H2O表示的化學反應速率=0。06mol·L—1·min-1×6/4=0。09mol·L—1·min—1.(5）NH3、O2、NO、H2O表示的化學反應速率之比為4∶5∶4∶6.答案:（1）0。06mol·L-1·min—1(2)0.075mol·L—1·min—1(3)0。06mol·L-1·min-1(4）0。09mol·L—1·min-1（5）4∶5∶4∶6綠色通道：計算化學反應速率的關鍵在于：依據(jù)給出條件正確求出各物質(zhì)轉化濃度，用轉化濃度除以反應時間,就可以得到反應速率.變式訓練已知4NH3(g)+5O2（g）4NO(g)+6H2O(g),若反應速率分別用v（NH3)、v(O2）、v（NO)、v（H2O）表示，則正確的關系是(）A.4/5v(NH3）=v(O2)B。5/6v（O2）=v(H2O）C.2/3v（NH3)=v(H2O)D。4/5v（O2）=v(NO)思路解析：根據(jù)用不同物質(zhì)表示的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比進行計算可得正確答案為D.答案:D例2將10molA和5molB放入容積為10L的密閉容器中，某溫度下發(fā)生反應為3A（g）+B（g）2C(g),在最初0。2s內(nèi),消耗A的平均速率為0。06mol·L—1·s—1,則在0.2s時，容器中有molA。思路解析：考查起始量、轉化量、某時刻量的關系。已知反應物起始的物質(zhì)的量，反應時間內(nèi)消耗的物質(zhì)的量由反應時間與消耗該反應物的平均速率求出；兩者的差，即為剩余該反應物的物質(zhì)的量.3A(g）+B(g)2C(g)初始量/mol1050轉化量/mol0。120.080.2s時/mol9.88答案:9.88綠色通道：求算反應速率方法一般有（1）根據(jù)公式計算；(2）根據(jù)化學反應方程式中用各物質(zhì)表示的同一時間內(nèi)的速率之比等于其計量數(shù)之比求算。變式訓練1反應2SO2+O22SO3經(jīng)一段時間后，SO3的濃度增加了0.4mol·L—1,在這段時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0。04mol·L-1·s-1,則這段時間為(）A.0。1sB。2.5sC。5sD。10s思路解析：該時間內(nèi)SO3的濃度增加了0。4mol·L-1，根據(jù)方程式,相同時間內(nèi)O2的濃度減小了0.2mol·L-1.所以Δt=Δc/v=5s，答案選C。答案：C變式訓練2某溫度下，濃度都為1mol·L-1的兩種氣體X2和Y2,在密閉容器中反應生成氣體Z，4s后X2、Y2、Z的濃度分別是0.4mol·L—1，0.8mol·L—1，0。4mol·L—1，如果Z用X、Y表示，則該反應的化學方程式為（）A.X2+2Y22XY2B。2X2+Y22X2YC。3X2+Y22X3YD。X2+3Y22XY3思路解析：根據(jù)濃度的變化之比等于化學計量數(shù)之比可判斷出各化學計量數(shù)之比，然后根據(jù)原子個數(shù)守恒判斷出Z的化學式。答案：C例3把在空氣中久置的鋁片5。0g投入盛有500mL0。5mol·L-1硫酸溶液的燒杯中,該鋁片與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速率與反應時間的關系可用如圖2-3所示的坐標曲線來表示,完成下列問題:圖2—3（1）曲線由0→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是____________________________________________,有關的化學方程式為___________________________________________________________.（2）曲線由a→c段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是___________________________.(3）曲線在c點以后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是___________________________。思路解析:(1)在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先和氧化鋁反應，不產(chǎn)生氫氣；(2)a→c段，雖然硫酸的濃度漸小，但是該反應是放熱反應，使溫度升高，化學反應速率加快；（3)曲線在c點以后，硫酸的濃度漸小,成為影響化學反應速率的主要因素，因此，化學反應速率逐漸下降.答案：(1）在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜，因此，硫酸首先和氧化鋁反應，不產(chǎn)生氫氣Al2O3+3H2SO4====Al2（SO4）3+3H2O（2)該反應是放熱反應，使溫度升高,化學反應速率加快(3）硫酸的濃度漸小，化學反應速率逐漸下降綠色通道：此題需從影響化學反應速率的因素入手分析。當兩因素作用相反時抓住主要因素。變式訓練1下列四種X溶液,分別放入盛有10mL2mol·L-1HCl的燒杯中,加水稀釋至50mL，X和HCl進行反應，其中反應速率最大的是（）A。20mL3mol·L—1X的溶液B。20mL2mol·L—1X的溶液C。10mL4mol·L—1X的溶液D.10mL2mol·L—1X的溶液思路解析：反應速率的大小與X的濃度大小有關,稀釋后A對應的X的濃度最大，所以答案選A.答案：A變式訓練2（經(jīng)典回放)100mL6mol·L—1H2SO4與過量鋅粉反應,一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的（）A.Na2CO3（s）B。H2OC。鋅粉D。CH3COONa思路解析：這道題的解題關鍵是要抓住“減緩反應進行的速率”和“不影響生成氫氣的總量”,這兩個條件缺一不可。A項中，與H2SO4溶液中的H+反應，消耗了H+，減少了氫氣的總量,所以A錯誤；C項中，加入鋅粉對反應無影響，因為Zn過量,且Zn的量對反應速率無影響；B項中,減小了硫酸的濃度，但H+的物質(zhì)的量不變,所以B項正確；而D項中生成弱電解質(zhì)醋酸,減少了H+的濃度，但隨著反應的進行，H+又不斷釋放出來,生成氫氣的量不變。答案：BD例4（經(jīng)典回放）可逆反應N2+3H22NH3的正、逆反應速率可用各反應物或生成物濃度的變化來表示。下列各關系中能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是()A.3v正(N2）=v正(H2)B.v正（H2)=v逆(NH3)C。2v正(H2)=3v逆(NH3）D。v正（N2）=3v逆(H2)思路解析：本題考查的知識點是達到化學平衡狀態(tài)的判斷方法和同一反應不同物質(zhì)表示的速率關系。（1)先用不同物質(zhì)分別表示出正逆反應的速率。（2）根據(jù)不同物質(zhì)的化學反應速率之比等于方程式化學計量數(shù)之比，轉化為同一物質(zhì)表示的正逆反應速率來比較.（3）當同一物質(zhì)的正逆反應速率相等時,即達到平衡狀態(tài)。可判斷2v正（H2)=3v正(NH3），代入C項，3v正(NH3）=3v逆（NH3)，所以C項正確。答案：C綠色通道：考查達到平衡狀態(tài)的標志，可轉化為同一物質(zhì)表示的正逆反應速率來判斷.化學平衡標志的本質(zhì)是v（正）=v（逆），其外部特點是①各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變；②各物質(zhì)的濃度不變；③各物質(zhì)的百分含量不變；④氣體的總物質(zhì)的量不變；⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變；⑥定溫、定容時反應容器內(nèi)總壓不變；⑦混合氣密度不變.變式訓練對可逆反應4NH3（g）+5O2(g）4NO（g）+6H2O（g），下列敘述正確的是（）A.達到化學平衡時，4v正（O2）=5v逆（NO）B。若單位時間內(nèi)生成xmolNO的同時,消耗xmolNH3,則反應達到平衡狀態(tài)C.達到化學平衡時,若增加容器體積,則正反應速率減小，逆反應速率增大D。化學反應速率關系是2v正（NH3)=3v正（H2O)思路解析：本題綜合考查化學平衡的建立及外界條件對反應速率的影響。根據(jù)不同物質(zhì)表示同一反應時的速率關系,可知4/5v逆（O2）=v逆(NO），代入A中表達式知v正（O2）=v逆（O2)，A正確；NO的生成與NH3的消耗同時表示正反應在任意時刻都成比例,故B不正確;達到平衡時,增加容器體積,反應物、生成物濃度同時減小，正逆反應速率同時減小,C不正確；在反應的任意狀態(tài)總有v正（NH3)∶v正(H2O）=4∶6，即3v正（NH3）=2v正（H2O)，D不正確。答案：A問題探究問題1請你設計實驗探究:化學反應速率與哪些因素有關？這些因素對化學反應速率會產(chǎn)生怎樣的影響？導思：比較外界條件對速率的影響，要從影響速率的因素進行設計。首先是內(nèi)因，即反應物本身的性質(zhì),要清楚反應物的活潑性與反應速率的關系，設計時使用活動性不同的金屬與同濃度的酸反應。其次是外界條件,即濃度、溫度、固體的接觸面積等。在設計實驗時要注意其他條件相同,而改變其中一個條件進行實驗.這樣得出的結論才能說明問題。注意設計實驗時,現(xiàn)象要明顯,操作要簡單。探究：實驗步驟一:取三支試管,分別加入表面積大致相同的銅片、鎂條和鐵片，從0.5mol·L-1鹽酸的試劑瓶中各取適量，加入三支試管中，觀察到銅片上無氣體產(chǎn)生,而鎂條上產(chǎn)生氣泡的速率比鐵片上劇烈。實驗步驟二：取兩支試管,分別加入表面積大致相同的兩塊鎂條，然后，分別取0.5mol·L—1鹽酸和3mol·L—1鹽酸適量,加入上述兩支試管中，觀察到3mol·L-1鹽酸和鎂反應，鎂條上產(chǎn)生氣泡劇烈.實驗步驟三:取兩支試管，分別加入表面積大致相同的兩塊鎂條，然后，分別取0。5mol·L-1鹽酸適量，加入上述兩支試管中，對一支試管加熱，觀察到加熱的試管中鎂條上產(chǎn)生氣泡劇烈.實驗步驟四：取兩支試管，分別加入塊狀碳酸鈣和碳酸鈣粉末，然后，分別取0。5mol·L-1鹽酸適量，加入上述兩支試管中，觀察到粉末產(chǎn)生氣泡劇烈。問題2請?zhí)骄繙囟热绾斡绊懚趸退难趸幕瘜W平衡?導思:本題實質(zhì)上是考查溫度對化學平衡的影響，并將反應的特點和平衡的移動聯(lián)系起來。因此在考慮問題時要找出它們的聯(lián)系。條件改變→平衡移動→移動結果→移動方向→條件與反