实验 化学反应速率和化学平衡(13篇)
1.实验 化学反应速率和化学平衡 篇一
1、了解化学反应速率的定义及其定量表示方法。
2、了解温度对反应速率的影响与活化能有关。
3、知道焓变和熵变是与反应方向有关的两种因素。
4、了解化学反应的可逆性和化学平衡。
5、了解浓度,压强、温度和催化剂等对化学反应速率和平衡的影响规律化学反应速率和化学平衡理论的初步知识是中学化学的重要基本理论。考查的知识点应主要是:①有关反应速率的计算和比较;②条件对反应速率影响的判断;③确定某种情况是否是化学平衡状态的特征;④平衡移动原理的应用;⑤平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式⑥利用化学平衡常数计算反应物转化率或比较。
从题型看主要是选择题和填空题,其主要形式有:⑴根据化学方程式确定各物质的反应速率;⑵根据给定条件,确定反应中各物质的平均速率;⑶理解化学平衡特征的含义,确定某种情况下化学反应是否达到平衡状态;⑷应用有关原理解决模拟的实际生产问题;(5)平衡移动原理在各类平衡中的应用;⑹根据条件确定可逆反应中某一物质的转化率、平衡常数、消耗量、气体体积变化等。
从考题难度分析,历年高考题中,本单元的考题中基础题、中档题、难题都有出现。因为高考中有几年出现了这方面的难题,所以各种复习资料中高难度的练习题较多。从新课标的要求来看,这部分内容试题应较基础,复习时应多关注生产实际,注重基础知识的掌握。
一、化学反应速率及其影响因素
1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,通常用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,是一段时间内的平均速率。固体或纯液体(不是溶液)的浓度可视为不变的常数,故一般不用固体或纯液体表示化学反应速率。用不同物质表示同一反应的化学反应速率时,其数值可能不同(因此,必须指明具体物质)。但各种物质表示的速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
2.参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的主要因素,外界条件对化学反应速率也有影响。
(1)浓度对化学反应速率的影响只适用于气体反应或溶液中的反应;
(2)压强对化学反应速率的影响只适用于气体参加的反应;
(3)温度对化学反应速率的影响:实验测得,其他条件不变时,温度每升高10℃,化学反应速率通常增加原来的2-4倍,经验公式: ;
(4)使用催化剂,使原来难以进行的化学反应,分步进行(本身参与了反应,但反应前后化学性质不变),从而大幅度改变了化学反应速率。
(5)此外,光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等也会对化学反应速率产生影响。
3.浓度和压强的改变仅仅改变了单位体积内活化分子的数目,温度的改变和催化剂的存在却能改变单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。
2.实验 化学反应速率和化学平衡 篇二
“探究浓度对化学反应速率的影响”是中英两国高中化学的常规定性实验。学生实验均为硫代硫酸钠溶液和酸反应, 得出实验结论“反应物的浓度越大, 化学反应速率越快”。中英的实验教学却各有侧重 (见表1) 。
我国教材中的实验案例主要目的是通过实验学习化学原理, 将抽象的知识形象化和感官化, 缺少定量分析, 难以提高学生的实验能力。英国教材中的实验操作方法与沪科版类似, 不仅记录数据, 还根据数据绘制图形, 教学更注重过程和理性的数据分析。英国的常规实验采用了锥形瓶和量筒, 污染较大。英国的微型实验主要仪器是井穴板和胶头滴管。井穴板微型实验试剂用量少, 污染小, 5组现象一同呈现。但1个井穴要加入50滴溶液, 操作烦琐, 误差较大。
根据上述几个实验版本, 笔者以英国微型实验方案为蓝本, 将胶头滴管改为微型注射器, 这样精确度更高。实验操作步骤如下 (实验装置如图1所示) :
(1) 画X。用HB或2H铅笔在白纸上轻轻地画一排X, 共5个。
(2) 配制不同浓度的硫代硫酸钠溶液。一个井穴的体积约为0.8 m L。用1 m L微型注射器在1至5号井穴中分别 注入0.10, 0.20, 0.30, 0.40和0.50 m L的0.2 mol/L硫代硫酸钠溶液, 再向1至5号井穴中分别注入0.40, 0.30, 0.20, 0.10和0.00 m L的蒸馏水。
(3) 计时。向1号井穴中注入0.2 m L的2 mol/L盐酸, 并立即用秒表计时。俯视X, X一消失就停止计时。
(4) 记录数据。
(5) 重复 (2) 至 (4) 步操作, 完成2至5号井穴的实验。
主要反应物微粒经历了离子、胶体、悬浊物和沉淀的变化过程, 所以比较容易观察到可辨认点X消失。二氧化硫的气泡不明显, 不作为反应标志。化学反应速率是单位时间内反应物或生成物浓度的变化r= △c/ △t。X消失代表硫的浑浊程度相同, 即生成物和反应物的浓度变化相同。X消失时间的倒数1/ △t可以表示化学反应速率。
二、教学设计思路
这节实验课既吸收了英国实验教学注重数据处理的特色, 又体现了我国理科教学严谨的优点。教学时间为60分钟。
1. 以碘时钟经典演示实验引入课题
三个高型烧杯盛有相同浓度、相同体积的A溶液, 教师向烧杯中同时倒入体积相同、浓度不同的双氧水。无色的A溶液分别突然变为黑棕色, 有快有慢。神奇的现象激发学生的探究热情。
配制溶液A的方法:取0.2 g可溶性淀粉加入100 m L沸水中, 搅拌后再稀释到800 m L。取30 m L醋酸, 4.1 g醋酸钠, 40 g碘化钾, 15 g五水合硫代硫酸钠, 加入溶液中, 再加水到1 L。
三个高型烧杯分别倒入200 m L溶液A。双氧水的体积均为200 m L, 浓度分别为15%, 7.5% 和3.8%。主要离子反应方程式为:
醋酸和醋酸钠发挥了缓冲溶液的作用。
2. 指导学生选取合适的自变量和因变量
选择合适的变量是定量探究的基础。教师用通俗浅显的例子介绍变量知识:孙老师饭量越来越大, 体重越来越重, 身高却不变。身高是常量, 饭量是自变量, 体重是因变量。这样学生很容易明白这些概念。盐酸和硫代硫酸钠都可以是常量, 但这次探究指定盐酸为常量, 硫代硫酸钠是自变量, X消失的时间是因变量。理论指导实践, 学生设计实验的困难就迎刃而解。学生设计5组实验。盐酸是常量, 体积固定为0.2 m L。为了确保盐酸的浓度不变, 硫代硫酸钠溶液体积固定为0.5 m L, 每组的浓度不同。交代清楚变量的类型, 有利于学生设计探究。
3. 选取适合的图形, 延伸基础化学知识
这个实验的数据处理方法多样, 可以用平均偏差法, 可以绘制浓度和时间的关系图, 还可以绘制浓度和时间倒数的关系图。之所以选择最后一种方法, 是因为教学中想引入反应级数的概念。化学反应速率和反应物浓度的n次方成正比。根据n的数值, 反应可以分为0级反应、1级反应、2级反应等。n=0, n=1, n=2时, 浓度和化学反应速率即时间的倒数的关系如图2所示[5]。采用这种方法绘图, 不仅能清晰地分辨反应级数, 而且巧妙地结合了大学的化学知识。这个反应中, 硫代硫酸钠属于1级反应。如果用浓度和时间的关系绘图, n=1和n=2时, 图形均为曲线, 学生不具备分析这种图形的能力。
4. 重视后实验过程
实验教学不仅仅是体验, 还要从体验中分析事物的本质, 掌握认识科学世界的方法。实验操作后, 整理记录现象, 处理数据, 绘制图形, 分析结论等环节, 可以概括为后实验过程。后实验过程是实验操作过程的延伸。后实验过程用文字、计算、绘图等方法总结实践, 把实践上升为理论。
英国的实验教学充分体现后实验过程, 侧重分析数据, 定性实验定量分析。这个实验用计算、绘图等手段翻译 (interpret) 实验数据, 根据图形直接理性地分析实验结论。英国的后实验过程方法多样, 很值得我们学习。
在这个案例中体现在三个方面:
(1) 计算消除实验误差。这个实验画了5个X, 每个X的颜色深浅可能略有不同, 通过数据处理可以消除颜色差异造成的误差 ( 见表2) [6]。所以, 实验时并不需要绘制颜色深浅一模一样的X。
(2) 细化绘图要求。参考《英国剑桥国际考试中心A-level化学考试大纲》[7]要求, 学生绘图要标明x轴、y轴的方向、单位和名称, 取合适的坐标单位, 描出的点的面积占坐标纸面积的一半。描点成线, 如果是直线, 点要均匀地分布在直线的两侧。如果是曲线, 曲线必须圆滑, 没有明显的节和拐点。只有实验操作精确, 才能绘出正确的图形, 分辨图形是直线还是曲线。学生需要长期训练, 才能达到要求。
(3) 选取合适的坐标原点消除误差。左边的原点是 (0.04, 0) 。0.04是硫代硫酸钠溶液的最小浓度。实验数据是经验值, 而不是标准值。0.04为X轴的坐标原点, 可以减少实验误差。某组学生的实验数据见表3, 绘图如图3所示。如果将y轴坐标向左平移0.04个单位, 以 (0, 0) 为原点描线, 点距离直线较远, 说明这样作图误差较大。
三、课堂实录
1. 碘时钟经典演示实验引入化学反应速率
教师:同学们, 大家喜欢做化学实验吗?
学生:喜欢。
教师:现在, 我给大家露一手。讲台上三个高型烧杯中有A溶液, 体积相同, 浓度相同。现在, 向高型烧杯中倒入体积相同但浓度不同的双氧水。请观察并描述主要现象。
学生:烧杯中的溶液突然变为黑棕色, 有快有慢。
教师:物理中用什么量定义“有快有慢”?
学生:物理中用“速度”表示快慢, 速度是单位时间内物体移动的距离。
教师:那把这个概念迁移到化学中, 就是速率。什么是化学反应速率?
学生:单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化。
(教师板书R= △n/ △t)
教师:相同溶液, 物质的量相同, 但溶液的体积有大有小, 对反应速率有影响。
(教师在板书中增加△v, 变为R= △n/ △v△t) 教师:△n/ △v是我们学过的什么概念?
学生:物质的量浓度c。
教师:化学反应速率的定义就是“单位时间内反应物或生成物浓度的变化”, 即r= △c/ △t。
教师:请假设浓度和化学反应速率的关系。
学生:反应物的浓度越大, 化学反应速率越快。
教师:有不同观点的同学请举手。今天我们就定量探究反应物浓度和化学反应速率的关系。
2. 实验设计
(1) 引入
教师:现在, 我们以这个反应为例进行探究。我把两种无色溶液硫代硫酸钠和盐酸倒入锥形瓶中混合。锥形瓶的后侧衬一张画X的白纸。大家现在可以看见八叉吗?
学生:可以。
教师 ( 片刻后 ) :现在观察到什么现象?
学生:X消失, 锥形瓶中有淡黄色的悬浊物。
教师:请大家扇闻瓶口的气体。
学生:有刺激性气味。
(教师写出化学反应方程式:Na2S2O3+ 2HCl→S↓+ SO2↑ + 2Na Cl+H2O)
教师:用什么现象作为判断化学反应速率的标志?
学生:X消失的时间。
教师:为什么不用二氧化硫气体作为标志?
学生:没有观察到明显的气泡。
教师:X消失说明硫的浑浊程度△c相同, 也就是反应物或生成物的浓度变化相同。X消失时间的倒数1/ △t表示化学反应速率。
(2) 变量知识介绍
教师:现在我介绍一些设计实验的知识。孙老师饭量越来越大, 体重越来越重, 身高却不变。这三个量中, 哪个是常量?哪个是变量?常量就是不发生变化的量。变量就是发生变化的量。
学生:身高是常量, 饭量和体重是变量。
教师:变量包括自变量和因变量。自变量就是先发生变化的量, 因变量就是因为其他量变化而发生变化的量。哪个是自变量?哪个是因变量?
学生:饭量是自变量, 体重是因变量。
教师:这个反应, 盐酸和硫代硫酸钠都可以是常量, 但这次探究我们以盐酸为常量。那自变量和因变量分别是哪个?
学生:硫代硫酸钠是自变量, X消失的时间是因变量。
3. 实验操作
(1) 实验操作过程介绍
学生阅读英文的实验操作过程, 小组讨论, 并翻译。
教师及时纠正学生理解不当之处, 提示实验的技巧。
(2) 动手实验
学生动手操作实验。时间约20分钟。教师巡视, 指导帮助学生实验。
4. 实验数据处理
(1) 数据计算
教师:请计算稀释后硫代硫酸钠溶液的浓度。这个实验忽略了溶液混合时的体积变化。
学生计算稀释后硫代硫酸钠的浓度。教师对个别学生进行辅导。
教师:请同学们计算时间的倒数, 精确到小数点后三位。时间的倒数代表了什么?
学生:化学反应速率。
(2) 画图并分析结论
教师讲述绘图要求。
学生根据教师的要求绘图。
教师展示学生的绘图, 表扬取得进步的学生。
教师:为什么没有以 (0, 0) 为原点绘图?可将y轴坐标向左平移0.04个单位, 尝试以 (0, 0) 为原点描线。
学生:以 (0, 0) 为原点描线, 点距离直线较远, 说明这样作图误差较大。
教师:实验数据是经验值, 而不是标准值。所以选择第一组浓度0.04为X轴的坐标原点, 可以减少实验误差。
教师:请从图形分析实验结论。
学生:反应物的浓度越大, 化学反应速率越快。
教师:那与你实验前的假设一致吗?
学生:一致。
教师:如果实验结论和假设不一致, 那就要重新假设, 重新设计实验。
5. 实验后问题
教师:井穴板是微型实验仪器, 它与传统的烧杯、锥形瓶相比有哪些优点?
学生:用井穴板实验需要的试剂量少, 污染少, 而且五组实验可以一起呈现。
学生:属于一级反应。
6. 课堂总结
教师和学生共同总结本节实验课的结论:在一定条件下, 反应物的浓度越大, 化学反应速率越快。
教师总结本节实验课的科学方法 ( 见表4) 。
教师:英国化学实验考试中经常出现变量控制实验。下节课学生选择实验案例, 独立实践探究浓度和化学反应速率的关系。方案一, 硫代硫酸钠和盐酸的反应, 盐酸为自变量。方案二, 双氧水和碘化钾的碘时钟实验。
四、教学反思和启示
1. 科学方法的暗线贯穿实验教学
科学方法是探究自然科学的基石。科学方法的主要步骤是观察-假设-实验-分析结论-对比结论和假设。“假设”引出学生的好奇心, “对比结论和假设”验证了假设的正确性, 前后呼应。授人以鱼, 不如授人以渔。学生通过具体的实验探究, 掌握科学探究的规律。
2. 实验设计有效消除学生的认知误区
“化学反应速率和物质的量有关”这是学生普遍存在的误区。反思时, 教师认为教学中的强势辩驳有不妥之处, 没有充分尊重学生的认识。下一课时的教学中, 教师做了弥补, 让学生以碘时钟实验为例设计方案, 探究化学反应速率的定义。实验事实彻底消除了学生的误解。
这节实验课对英国实验教学进行了本土化改造。中英教学交流, 带来很多启示。英国的实验设计以实验现象为基础, 后实验过程充分发挥了实验教学的功能, 有效提高学生的实验能力。注重实验的过程和方法, 实验课堂就需要较长的时间, 最好两节连上。我国化学实验教学不可能完全照搬西方的实验教学模式, 但可以在教材中选取合适的点, 适当采用本土化的西方优秀案例。化学考试要体现学生的实验数据处理能力。
参考文献
[1]高级中学课本:化学 (高中一年级) [M].上海:上海科技出版社, 1996.
[2]高级中学课本:化学·练习部分 (高中一年级第二学期) [M].上海:上海科技出版社, 2007.
[3]Kevin Hutchings.Classic Chemistry Experiments[M].London:The Royal Society of Chemistry, 2000.
[4]John Skinner.Microscale Chemistry:Experiments in Miniature[M].London:The Royal Society of Chemistry, 1998.
[5]http://dwb4.unl.edu/chemistry/smallscale/SS056.html.
3.实验 化学反应速率和化学平衡 篇三
①一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A) v(B)。(填“>”“<”或“=”);若打开气球的控制开关,气球B将 (填“变大”“变小”“不变”)。
②室温下,若A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时, 中的颜色较深。
11. 向一定体积的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质的量浓度随时间变化如图(Ⅰ)所示,其中t0~t1阶段c(B)未画出。图(Ⅱ)为t2时刻后改变反应条件,化学反应速率随时间变化的情况,四个阶段改变的条件均不相同,每个阶段只改变浓度、压强、温度、催化剂中的一个条件,其中t3~t4阶段为使用催化剂。
6. 下列说法正确的是( )
A. 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大
C. 升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
D. 催化剂不影响反应活化能,但能增大单位体积内活化分子的百分数,从而增大反应速率
(4)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[催化剂△]2SO3 ΔH <0。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)。请回答下列问题(计算结果保留一位小数):
①判断该反应达到平衡状态的标志是 。
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 。
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)为 。
4.高中生化学反应速率和限度教案 篇四
1、使学生深化对化学反应的本质认识;
2、使学生理解浓度、压强等外界条件对化学反应速率的影响;
过程与方法:
1、重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的能力
2、通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导分析和解决时间问题。
情感态度价值观:
有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活时间的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题作出合理的判断。
教学难点:
浓度对化学反应速率的影响的原因
教学过程:
[提问]从物质结构(化学键)的角度看,化学反应的本质是什么?
[学生思考回答])
[教师讲解]化学反应的过程就是反应物组成微粒重新组合形成新物质的过程。也就是说,就是旧键断裂、新键形成的过程。
例如,在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反应中,H—Br、Cl—Cl断裂,形成H—Cl、Br—Br。
[板书]二、化学反应的实质及条件:
1、化学反应就是旧键断裂、新键形成的过程。
[提问]上述反应中,H—Br、Cl—Cl的断裂是否是自发产生的呢?
[学生思考讨论]
[讲解]分子中化学键并不会自发断裂的。只有分子间相互碰撞,化学键才可能断裂,反应才能发生。
[板书]2、反应物微粒间的碰撞是发生反应的先决条件。
[提问]是否所有的的碰撞都能使化学键断裂、化学反应得以发生呢?请同学们阅读课本相关,回答上述问题。
[教师讲解]分子间的碰撞与打篮球相似。正如图2-2所示。图(1)表示能量不够;图(2)表示虽能量足够,但是没有合适的取向;图(3)则表示有足够的能量和合适的取向,于是发生有效碰撞。
[板书]
3、必须是有效碰撞才能发生反映。有效碰撞的条件是:
1)微粒要有足够的能量;
2)有合适的取向。
4、发生有效碰撞的分子叫做活化分子,具有较高的能量。
[讲解]由于活化分子发生有效碰撞时,化学反应才能发生。因此,改变反应体系中的活化分子数目,就能改变化学反应的速率。接下来一起研究外界条件改变如何影响化学反应速率以及引起速率改变的原因。
[板书]三、外界条件对化学反应速率的影响
[引导学生完成实验2-2]
[学生完成实验,并汇报现象]
[总结现象]加入1mol/L盐酸的试管中有大量的气泡产生;而加入0.1mol/L盐酸的试管气泡很慢。
[提问]根据这一现象,同学们可以得出什么结论?
[学生思考并归纳]
[教师讲解]浓度大的盐酸与大理石反应的速率比浓度小的盐酸与大理石反应的速率大。因此,由此实验推知,反应物的浓度越大,反应速率越大。
[设问]该结论是否适合所有的化学反应?请同学们继续完成下列实验。
补充实验:往装有1ml的0.05mol/LNa2S2O3溶液的两支试管中分别加入1ml0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(尽量做到同时加入)
[学生完成实验,并汇报现象]
[讲解]浓度大的硫酸与Na2S2O3混合后先有沉淀产生;而浓度小的硫酸与Na2S2O3混合时产生沉淀的现象要来得慢。由此可以证明,反应物的浓度越大,反应速率越大。
[小结]1、在其他条件不变时,反应物的浓度越大,反应速率越大。
[提问]为什么增大反应物浓度可以加快反应速率?
[学生先思考讨论]
[讲解并板书]原因:浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增加,反应速率加快。
[思考]某一密闭反应体系中有如下反应:N2+3H2==2NH3。现往体系中再充入一定量的N2、H2,该反应的速率将有何变化?
[学生思考回答]
[讲评](内容略)
[提问]如果对上述反应体系进行压缩,反应速率是否回改变?为什么?
[学生讨论]
[教师讲解]压缩体积,使得反应体系内的压强增大。这一过程如图2-4所示。压强增大一倍,其体积将缩小至原来的一半,而体系内分子的数目保持不变,因此其结构也就使得单位体积中的分子数增加一倍,换句话说,就是各物质的浓度增大一倍。浓度增大,反应速度也就增大。
[小结并板书]2、在其他条件不变时,增大压强,反应速率增大。
实质:压强改变,引起浓度的改变。
适用范围:仅适用与体系中有气体物质的反应。
[讨论]往上述反应体系中充入适量的He,体系的压强如何改变?反应速率是否改变?为什么?
[学生讨论]
[讲评]充入He,体系的压强增加。但是,体系压强的改变并未引起各物质浓度的改变,因此反应速率将不会发生改变。请同学们特别要注意:对于压强的改变,只有引起反应体系中物质浓度的变化才对反应速率产生影响。
[引导学生进行归纳总结]
[巩固练习]
1、在一固定体积的密闭体系中发生反应:N2+3H2==2NH3。现采取下列措施:(1)往体系中充入一定的氢气;(2)往体系中充入一定量的氮气;(3)往体系中充入一定量的He;(4)压缩容器使体积变小。哪些措施能够使反应速度增大?为什么?
2、讨论:乙炔在空气中燃烧时火焰的温度较在氧气中燃烧时火焰的温度更低,原因是什么?
[作业布置]
1、复习本节内容;
5.实验 化学反应速率和化学平衡 篇五
沈志春
化学反应速率、化学平衡是中学化学的重要理论知识,在中学化学理论中占重要地位。它的大部分知识内容较抽象、理论性强。因此课堂教学的主体目标是培养学生的科学思维方法,重点是培养学生分析问题解决问题的能力。
回顾近期速率、平衡理论的教学过程,反思教学设计、教学实施和教学效果,对以下两方面感悟较深:
一、努力做到课堂精讲精练
精讲精练字面上可以说是陈词滥调,但在教学实际中它是一个永恒的主题。它需要不断创新,不断充入新的教学理念、教学思维和教学探究,努力做到每一堂课的精讲精练,是一个教师时时刻刻必须追求的课堂教学终极目标。
备课过程中可首先对章节知识的大结构进行粗框架、主线索的大扫描,定好大方向后,再侧重知识点之间的有机衔接、自然衔接和知识梯度的合理铺设,重难点知识要自然合理穿插引入,努力实现学生课堂和课后自我突破,使学生在表观抽象、散乱、灵活的化学理论知识面前轻松领略逻辑和本质在化学理论推证、分析应用中的魅力。真正实现课堂教学培养学生科学思维方法的教学目标。
如在速率、平衡教学中有感应处理好以下教学问题:
1、速率概念可由课本引言自然导出(课本这部分知识已很经典和完美,不需再多的拓展),学生对概念的深刻认识和灵活应用能力可在课堂上通过适当常见错误例析和课后习题精练逐步培养。同一反应用不同物质表示的速率与化学反应计量数之间的关系可在教师引导下由学生通过简单练习自然推出。教师的作用主要是启发引导,关键作用在于一定要在学生有初步感性认知的基础上最后明确强调指出:速率与化学计量数之间的联系是必然的,对任何一个化学反应,反应物的减量与生成物的增量一定符合化学计量数之比。而初始量与某一时刻中间量与计量数无直接关系。
2、外界条件对速率影响的教学应首先明确内因与外因的关系,在此基础上外因浓度对速率的影响是本节首要讨论的问题,其关键在于突出随着反应物浓度的增加速率增大的根本所在。碰撞和活化分子理论仍是本节内容教授的核心本质。(化学反应反应实质:分子运动→相互碰撞<活化分子碰撞、取向合适>→有效碰撞<旧键断裂、新键产生>→发生化学反应;反应物浓度增加→单位体积分子数增加→单位体积活化分子数增加(活化分子所占百分比不变)→有效碰撞机会增加→反应速率加快)
压强对速率的影响情况较复杂,但在压强对速率影响的的万变题型中教师要始终坚持引导学生把握一个基本不变原则:压强的影响归根结底是浓度对速率的影响。压强的变化如果没有引起浓度变化,对速率则没有影响。
温度、催化剂对速率的影响结合实验通过活化分子理论、碰撞理论论证推出。本节的重中之重仍是浓度对速率的影响。
3、化学平衡概念的引入建立于对动态平衡概念的复习基础之上,课堂上教师可借助课本文字通过师生互动分析反应开始、反应过程、终了状态三个阶段的浓度、速率变化情况,完成浓度——时间图和速率——时间图,使学生通过简洁明了的图形从理性上深刻认识平衡的概念和特征。突出强调:①特征——动、等、逆、定、变,②可逆反应达平衡状态时反应物生成物浓度不可能为零,③某一时刻的平衡状态是该条件下反应进行的最大程度。另为避免部分同学将达平衡时“浓度不变”理解为“浓度相等”。课本上反应达平衡后CO、H2O、CO2、H2浓度示例数据教师可改动为0、006mol/L、0、006 mol/L、0、004 mol/L、0、004 mol/L。
4、平衡概念知识的检测主要体现在三方面:平衡状态的判定、平衡的有关计算、等效平衡的判定。这三方面均为重难点。教师在处理这类知识应用时,应牢牢把握一个解题原则:万变不离其中。①平衡状态的判定标准各种资料上总结的是林林总总,但归根结底是看正逆速率是否相等或浓度是否不变,②平衡计算的关键在于训练学生起始量、变化量、平衡量三种关系的规范应用,③等效平衡的判定教师可编设习题引导学生通过自我练习先对概念产生感性认识,再由教师归纳总结判定依据:恒温恒容看数值,体积不变看比例;恒温恒压看比例。
二、抽象知识生动化、形象化
为将本章较多微观抽象的的理论具体化,在备课和教学过程中要充分利用实验、绘图和大量生动形象、贴近生活实际、通俗易懂能体现时代特色学生喜闻乐见的事例进行比喻帮助学生理解抽象知识,化解难点,让学生认识到自然学科和社会学科等许多知识同出一辙,提高学生的认知度并培养学生的形象思维。
本章课本内容已例举大量形象比喻,现把自己在教学中引用的一些实例列举一二:
1、反应速率应由反应历程中反应速率最慢的一步决定。比喻事例:工业流水线上成品的生产速率决定于流水线上速率最满的一个环节。
2、使用正催化剂降低了活化能,活化分子百分数增加。比喻事例:高考录取降低分数线,高考上线率提高。
3、气体参加的可逆反应达平衡后若改变压强,正逆速率受影响时,气体体积减小方向速率上下变化幅度大,气体体积增大方向速率上下变化幅度小;若改变温度,正逆速率均变化,吸热方向速率上下变化幅度大,放热方向速率上下变化幅度小。
比喻:风险和利益共存,体积减小方向和吸热方向如同风险行业或风险股票,巨大的商机与风险共存,跌宕起伏大。而体积增大方向和放热方向则如稳健行业或稳健基金,风险小利益小。
4、平衡的建立有多种途径。谚语:条条大路通罗马。
5、铁与硫酸反应加入醋酸钠速率减慢而氢气生成量不变。这里可把醋酸根的作用比喻为银行,硫酸电离的氢离子是家中的大量现金,部分存入银行(醋酸根),需用时提取,减缓了花钱速率,但资金总额未变。„„
6.实验 化学反应速率和化学平衡 篇六
1.反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)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v为
A.v(O2)0.01mol/(Ls)
B.v(NO)0.008mol/(Ls)
C.v(H2O)0.002mol/(Ls)
D.v(NH3)0.002mol/(Ls)
2.已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L·min)]表示则下列关系正确的是
45v(NH3)v(O2)
B.v(O2)v(H2O)5624C.v(NH3)v(H2O)
D.v(O2)v(NO)
35A.3.某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡后c(X2)为0.4mol/L,c(Y2)为0.8mol/L,生成Z为0.4mol/L,则该反应的化学方程式为 A.X2+2Y22XY2 B.2X2+Y22X2Y C.3X2+Y22X3Y D.X2+3Y22XY3 4.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20mL,此时X与盐酸和缓地进行反应。其中反应速率最大的是
A.20mL 3mol/L的X溶液
B.20mL 2mol/L的X溶液 C.10mL 4mol/L的X溶液
D.10mL 2mol/L的X溶液
5.将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列可逆反应:
NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)
2HBr(g)Br2(g)+H2(g)2min后,测得c(H2)=0.5mol/L,c(HBr)=4mol/L,若上述反应速率用v(NH3)表示,下列反应速率正确的是
A.0.5mol/(L·min)
B.2.5 mol/(L·min)C.2 mol/(L·min)
D.5 mol/(L·min)6.在一定温度下的固定容积的密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是 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 7.把3mol A和2.5mol B混合于2L密闭容器中,发生反应:
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)5min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列结论错误的是
A.A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)B.平衡时,C的浓度为0.125mol/L C.平衡时,B的转化率为20%
D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍 8.可逆反应:3A(g)3B(?)+C(?);△H>0,随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断正确的是 A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C固体,则B一定是气体 D.B和C可能都是气体 9.如图所示,反应X(g)+3Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应),在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的体积分数(Z)随温度变化的曲线应为
10.在一密闭容器中,aA(g)bB(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则 A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减小了 C.物质B的质量分数增大了 D.a>b
11.在温度不变下,在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等,且在相同条件下达到平衡时,两容器中N2的转化率应当是 A.a中大
B.b中大
C.a、b中一样大 D.无法判断 12.恒温条件下,将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,慢慢压缩气体体积,下列叙述正确的是 A.若体积减小一半,则压强为原来的两倍 B.平衡向右移动,混合气体颜色一定会变浅
C.若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍 D.平衡向右移动,混合气体密度增大
13.在一定温度下,容器中加入CO和H2O(g)各1mol,发生反应: CO+H2OCO2+H2,达到平衡时生成0.7mol的CO2,若其他条件不变,一开始就加入4mol H2O(g),则达到平衡可能生成的CO2是 A.0.6mol
B.0.95mol
C.1mol D.1.5mol 14.可逆反应A(g)+BC(g)+D 达到平衡时,下列说法不正确的是 A.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是有颜色的气体 B.增大压强,平衡不移动,说明B、D必定是气体
C.升高温度,C的百分含量减少,说明正反应是放热反应 D.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大 15.在一密闭容器中充入1mol NO2,建立如下平衡:2NO2N2O4,此时NO2的转化率为x%,在其他不变的情况下,再充入1mol NO2,待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%,则下列大小关系正确的是 A.x>y
B.x=y
C.x D.不能确定 16.将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2+O22SO3,达平衡时SO3为n mol。在相同温度下,按下列配比在该容器中放入起始物质,达平衡时,SO3的物质的量将大于n mol的是 A.2molSO2和1molO2 B.2molSO2、1molO2和2molSO3 C.4molSO2和1molO2 D.3molSO2、1molO2和1molSO3 17.一个真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到200℃时发生了反应: PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时PCl5的分解率为M%,若在同一温度和同样容器中最初投入的是2molPCl5,反应达到平衡时PCl5的分解率为N%。M与N的关系是 A.M>N B.M>N C.M>N D.无法确定 18.在四个同样密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),在同一时间内测得容器内的反应速率:甲为:v(A)=3 mol/(L·min);乙为v(B)=4.5 mol/(L·min);丙为v(C)=4 mol/(L·min);丁为v(A)=0.75mol/(L·s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由低到高的顺序是___________________。 19.取a molA和b molB置于V L容器内,发生反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)。1min末,测得容器内A的物质的量浓度为x mol/L,这时B的物质的量浓度为______mol/L,C的物质的量浓度为______mol/L。这段时间内反应的速率若以物质A的物质的量浓度的变化来表示,应为________mol/(L·min)。 20.一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应:A(g)+2B(g) C(g)达到-1-1-1平衡时,c(A)=2mol·L,c(B)=7mol·L,c(C)=3mol·L。试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是______________;若往容器中继续注入一定量的氦气(不参加反应),足够长的时间后,体系中B的物质的量浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),混合气体的密度_________。 21.在一定条件下,x A+y Bz C的反应达到平衡。 (1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z之间的关系是__________________;(2)已知C是气体,且x+y=z,在增大压强时,如果平衡发生移动,则平衡一定向_____________移动; (3)已知B、C是气体,当其他条件不变,增大A的物质的量时,平衡不发生移动,则A是_____________态物质。 (4)若加热后C的质量分数减少,则正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。22.发生反应:2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时,就达到了化学平衡状态。若该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表起始的SO2、O2和SO3的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保持达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。试填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c=______; (2)若a=0.5mol,则b=________,c=_________; (3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个不同的式子表示)____________ _______________________________________。 23.有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。在保持400℃的条件下使之发生如下反应:2SO2+O22SO3。试填写下列空格: (1)A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________;平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______;(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等物质的量的氩气,A容器中化学平衡_________移动,B容器中化学平衡__________; 一、化学反应速率 1. 化学反应速率的意义 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的. 2. 化学反应速率的研究对象 化学反应速率的研究对象是所有的化学反应(包括可逆反应). 3. 化学反应速率的表示方法 化学反应速率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. 4. 化学反应速率的数学表达式 化学反应速率的数学表达式为.其中,v表示化学反应速率,常用的单位为mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1;Δc表示浓度变化,浓度常用的单位为mol·L-1;Δt表示反应时间,时间常用的单位为s或min. 5. 化学反应速率的知识规律 (1)化学反应速率是指单位时间内的平均反应速率. (2)同一化学反应,用不同物质浓度的变化表示的化学反应速率,其数值可能相等,也可能不相等,但意义相同,即表示同一反应的化学反应速率. (3)同一化学反应,用不同物质浓度的变化表示的化学反应速率,其化学反应速度之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比(这一规律可简称为:反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比). 6. 外界因素对化学反应速率的影响 化学反应速率不仅跟反应物的性质(内因)有关,而且跟浓度、压强、温度、催化剂等外界因素有关. (1)浓度: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改变固体或纯液体反应物(其浓度可视为常数)的量,可认为对化学反应速率无影响. ②当其他条件不变时,增大反应物的浓度,单位体积内反应物的分子数增加,活化分子数也相应增大.单位时间内的有效碰撞数也相应增多,化学反应速率就增大.因此,增大反应物的浓度可以增大化学反应速率;反之,可以减小化学反应速率. ③对于可逆反应,增加反应物的浓度,正反应速率急剧增加,逆反应速率在原来的基础上逐渐增大;增加生成物的浓度,逆反应速率急剧增加,正反应速率在原来的基础上逐渐增大;减小反应物的浓度,正反应速率急剧减小,逆反应速率在原来的基础上逐渐减小;减小生成物的浓度,逆反应速率急剧减小,正反应速率在原来的基础上逐渐减小. (2)压强:对于有气体参加的反应,当温度一定时,增大压强,可以增大化学反应速率;减小压强,可以减小化学反应速率. 注意:①对于无气体参加的反应,改变压强,可认为对化学反应速率无影响(因压强对固体、液体的体积几乎无影响). ②对于有气体参加的反应,当温度一定时,增大压强,气体的体积减小,浓度增大,单位体积内反应物的分子数和活化分子数增多,单位时间内的有效碰撞数也增多,使化学反应速率增大;反之,使化学反应速率减小. ③对于反应前后气体体积改变的可逆反应,增大压强,正、逆反应速率均增大,但气体体积大的一端反应速率增加更大;减小压强,正、逆反应速率均减小,但气体体积大的一端反应速率减小更多.对于反应前后气体体积不变的可逆反应,增大压强,正、逆反应速率同等程度增大;减小压强,正、逆反应速率同等程度减小. (3)温度:当其他条件不变时,升高温度,一般可以增大化学反应速率;降低温度,一般可以减小化学反应速率.一般来说,温度每升高10℃,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍. 注意:①当其他条件不变时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子的百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大.当然,由于温度升高,会使分子的运动加快,这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加,反应也会相应地加快,但这不是反应加快的主要原因,而前者是反应加快的主要原因.反之,使化学反应速率减小. ②对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率均增大,但吸热反应的速率增加更大;降低温度,正、逆反应速率均减小,但吸热反应的速率减小更多. (4)催化剂:使用正催化剂,可以增大化学反应速率;使用负催化剂,可以减小化学反应速率. 注意:①若不指明,通常所说的催化剂是指正催化剂. ②催化剂能够增大化学反应速率的原因,是它能够降低反应所需要的能量,这样会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数,使有效碰撞次数大大增多,从而成千上万倍地增大化学反应速率. ③对于可逆反应,催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率. (5)其他因素:①表面积:增大固体反应物的表面积,可以增大化学反应速率.②光照:光照一般也可以增大某些反应的化学反应速率.此外,还有激光、超声波、放射线、电磁波和溶剂的性质等,也会影响某些反应的化学反应速率. 7. 化学反应速率与化学平衡的内在联系 (1)化学平衡状态的本质特征是可逆反应的正逆反应速率相等. (2)化学平衡移动的根本原因是可逆反应的正逆反应速率不相等.当正反应速率大于逆反应速率时,平衡向正反应方向移动;当逆反应速率大于正反应速率时,平衡向逆反应方向移动. (3)化学反应速率越大,可逆反应达到化学平衡所需时间越短. 二、化学平衡 1. 化学平衡的意义 化学平衡是研究可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响等. 2. 化学平衡研究的对象 化学平衡研究的对象是可逆反应. 3. 化学平衡状态的概念 化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,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. 4. 化学平衡的特点 化学平衡具有三大特点.①“动”:是指化学平衡是一个动态平衡,即v正=v逆≠0.②“定”:是指达到平衡时反应混合物中各组分的浓度一定(保持不变).③“变”:是指当外界条件发生改变时,原来的平衡被破坏而发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡. 5. 化学平衡状态的标志 根据化学平衡状态的本质可知,化学平衡状态具有以下标志(只要具有以下标志之一,即可判断可逆反应达到了化学平衡状态). (1)用同一物质(反应物或生成物)浓度变化表示的正反应速率与逆反应速率相等. (2)用不同物质(反应物或生成物或反应物与生成物)浓度变化表示的正反应速率与逆反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比. (3)可逆反应的正反应速率和逆反应速率不再随时间发生变化. (4)反应体系中各组分的质量或质量之比或质量分数不再随时间发生变化. (5)反应体系中各反应物或生成物的总质量(注意不是指反应物和生成物的总质量)不再随时间发生变化. (6)反应体系中各组分的物质的量或物质的量之比或物质的量分数不再随时间发生变化. (7)对于反应前后化学计量数不相等的可逆反应,各反应物或生成物的总物质的量不再随时间发生变化. (8)对于反应前后气体总体积不相等的可逆反应,气体物质总物质的量不再随时间发生变化. (9)等温等压时,反应体系中各气体组分的体积或体积之比或体积分数不再随时间发生变化. (10)在等温等容时,气态物质各组分的分压不再随时间发生变化. (11)在等温等容时,对于反应前后气体总体积不相等的可逆反应,气体组分的总压强(容器内的总压强)不再随时间发生变化. (12)反应体系中各组分(不包括固体或纯液体)的物质的量浓度不再随时间发生变化. (13)对于反应前后气体总体积不相等的可逆反应,混合气体的密度或平均相对分子质量不再随时间发生变化. (14)反应物的转化率或产物的产率不再随时间发生变化,且在一定条件下为最大值. 6. 等效平衡. (1)等效平衡的概念:在一定条件下,对于同一可逆反应,无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,反应结果均达到相同的平衡状态,这样的平衡叫做等效平衡. (2)等效平衡的判断:①在等温等容条件下:a.对于反应前后气体体积(物质的量)不等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,如果用极端假设法通过化学计量数换算成同一边的物质(反应物或生成物,下同),其物质的量与原平衡相同,则两平衡等效.b.对于反应前后气体体积(物质的量)相等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,如果用极端假设法通过化学计量数换算成同一边的物质,其物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效.②等温等压条件下:无论对于反应前后气体体积(物质的量)不等的可逆反应,还是对于反应前后气体体积(物质的量)相等的可逆反应,改变起始时加入物质的物质的量,只要用极端假设法通过化学计量数换算成同一边的物质,其物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效. 7. 外界因素对化学平衡的影响 可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动.化学平衡移动的实质是:外界条件(如浓度、压强、温度等)的改变,引起正、逆反应速率的改变,使v正≠v逆,从而使化学平衡发生移动.若条件改变使v正>v逆,则化学平衡向正反应方向移动;若条件改变使v正 (1)浓度:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应的方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应的方向移动. 注意:①浓度对化学平衡的影响仅适用于有气体或溶液参加的反应.②改变固体或纯液体的量,其浓度不改变,对化学反应速率无影响,不能使化学平衡移动. (2)压强:在其他条件不变的情况下,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,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动. 注意:①对于反应前后气态物质的总体积没有变化的可逆反应,改变压强,使v正、v逆变化的程度相同(即v正=v逆),化学平衡不移动.②对于平衡混合物都是固体或液体或溶液的反应,由于改变压强对其浓度的影响很小,可认为改变压强不影响其化学反应速率,因此不能使化学平衡移动.③若在恒温恒容条件下向平衡体系中加入惰性气体(在化学反应中,加入的不参与反应的气体称为化学反应的惰性气体),总压增大,但各气体物质的浓度不变,化学平衡不移动;若在恒温恒压条件下向平衡体系中加入惰性气体,体积增大,各气体物质的浓度减小,化学平衡向气体体积增大的方向移动. (3)温度:在其他条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应的方向移动. 注意:在其他条件不变的情况下,升高温度,会使正、逆反应速率都加快,但吸热反应的反应速率增大的幅度比放热反应的反应速率增大的幅度大,使化学平衡向吸热反应的方向移动;降低温度,会使正、逆反应速率都减小,但吸热反应的反应速率减小的幅度比放热反应的反应速率减小的幅度大,使化学平衡向放热反应的方向移动. (4)催化剂:在其他条件不变的情况下,使用适当的催化剂,能同等程度改变正逆反应的速率,不能使化学平衡移动,但能改变可逆反应达到平衡所需的时间. 8. 外界条件的改变对平衡转化率的影响 (1)在其他条件不变时,改变温度或压强,若化学平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大;若化学平衡向逆反应方向移动,则反应物的转化率一定减小. (2)在其他条件不变时,若减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,则反应物的转化率一定增大. (3)若反应物只有一种,如:aA(g)⇌bB(g)+cC(g),增大反应物A的浓度,平衡向正反应方向移动,反应物A的转化率变化与化学计量数有关:①当a=b+c时,A的转化率不变;②当a>b+c时,A的转化率增大;③当a (4)若反应物不止一种,如aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g),若只增加反应物A的浓度,平衡向正反应方向移动,B的转化率一定增大,而A的转化率一般是减小的.若按原比例同倍数地增加反应物A和B的浓度,平衡向正反应方向移动,反应物A、B的转化率与化学计量数有关:①当a+b=c+d时,A、B的转化率不变;②当a+b>c+d时,A、B的转化率都增大;③当a+b 9. 勒夏特列原理 例1 在2 L的密闭容器中,测得容器中含有0.4 mol的,求该反应的化学反应速率? 点拨 (1)固体或纯液体的浓度视为定值,因此不用固体或纯液体表示反应速率。(2)计算反应速率时,若给出的是物质的量的变化值,不要忘记转化为物质的量浓度的变化值。 考点二 化学反应速率的大小比较 例2 对于可逆反应A(g)+3B(s)?2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是( ) 解析 本题可以采用归一法进行求解,可以通过方程式的计量数将不同物质的反应速率折算成同一物质的反应速率进行比较,B项中物质B是固体,不能表示反应速率;答案 D 点拨 由于同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化:①看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位;②看是否同一物质的速率,若不是,换算成同一物质表示的速率。 考点三 影响化学反应速率的因素 例3 100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( ) A.碳酸钠(固体) B.水 C.醋酸钾(固体) D.硫酸氢钠溶液 解析 在一定温度下,降低在溶液中反应的反应速率,应该考虑到降低反应物浓度的方法。该反应的实质是:因此,应设法降低,但A项因发生:二氧化碳逸去而使氢气总量减少,故不可取;B项加水稀释,可使减少,但不影响产生氢气总量,故可采用;C项生成难电离的醋酸,可使减小,也不影响产生氢气总量,故可采用。 答案 BC 例4 一定温度下,反应在密闭容器中进行,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N2 C.恒容,充入He D.恒压,充入He 解析 A项,气体的物质的量不变,仅缩小体积,气体的浓度必然增大,反应速率必然增大;B项,容积不变,充入N2,使反应物N2的浓度增大,浓度越大,反应速率越大;C项,容积不变,充入He,虽然反应容器内压强增大,但反应物N2、O2、NO的浓度并没有变化,因此不影响反应速率;D项,压强不变,充入He,反应容器的体积必然增大,压强虽然没变,但N2、O2、NO的浓度减小,反应速率减小。 答案 C 点拨 气体反应体系中充入惰性气体(不参与反应)时,对反应速率的影响:(1)恒容:充入“惰性气体”→总压强增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变),反应速率不变。(2)恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小。 考点四 控制变量法探究影响化学反应速率的因素 例5 某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题: (1)上述实验中发生反应的化学方程式有 。 (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。 (3)实验室中现有四种溶液,可与上述实验中溶液起相似作用的是 。 (4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种)。 (5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。 ③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。 解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu-Zn微电池,大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的活泼性差的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响,故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同,则硫酸溶液的体积均取30 mL,根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL,可以求得V6=10 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL。当溶液中析出少量的铜时,因不能形成铜的晶体,故铜显示的颜色是灰黑色,E中析出较多的铜,则显示了铜晶体的颜色:暗红色。由于析出的铜的量较多,会覆盖在锌的表面,使得锌与稀硫酸接触面积大大减小,故反应速率反而减慢了。 点拨 影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。解答此类题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些;然后分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律;然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。在分析相关数据时,要注意题给数剧的有效性。 3. 一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。下列描述正确的是( ) 4. 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( ) 1.下列关于化学反应速率的叙述不正确的是( ) A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.单位时间内某物质的浓度变化大,则该物质反应速率就快 C.化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量多少来表示 D.化学反应速率的单位有molL-1s-1或molL-1min-1 2.下列措施一定能使化学反应速率增大的是( ) A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.使用催化剂 3.甲、乙两容器内都在进行A→B的反应,甲中每分钟减少4 mol A,乙中每分钟减少2 mol A,则两容器中的反应速率( ) A.甲快 B.乙快 C.相等 D.无法确定 4.把下列四种X溶液,分别加入盛有10 mL 2 molL-1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。其中反应速率最大的是( ) A.20 mL 3 molL-1的X溶液 B.20 mL 2 molL-1的X溶液 C.10 mL 4 molL-1的X溶液 D.10 mL 2 molL-1的X溶液 5.100 mL 6 molL-1的H2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,要想减缓反应进行的速率,但又不影响生成的氢气的总量,可向反应物中加入适量的( ) A.硫酸钠固体 B.稀盐酸 C.硫酸钾溶液 D.硝酸钾溶液 6.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( ) A.图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小 B.若图甲所示实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好 C.用图乙所示装置测定反应速率,可测定反应产生的气体体积及反应时间 D.为检查图乙所示装置的气密性,可关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一 段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位 练方法技巧 ——化学反应速率的计算技巧 7.向4.0 L容器中充入0.70 mol SO2和0.40 mol O2,4 s末测得剩余SO2 0.30 mol,则v(O2)为( ) A.0.10 molL-1s-1 B.0.025 molL-1s-1 C.0.50 molL-1s-1 D.0.012 5 molL-1s-1 8.将5.6 g铁粉投入盛有100 mL 2 molL-1 稀硫酸的烧杯中,2 min 时铁粉刚好溶解完全。如果反应前后溶液的体积不变,则该反应的平均速率可表示为( ) A.v(Fe)=0.5 molL-1min-1 B.v(H2SO4)=1 molL-1min-1 C.v(H2)=1 molL-1min-1 D.v(FeSO4)=0.5 molL-1min-1 9.化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是( ) A.2.5 μmolL-1min-1和2.0 μmolL-1 B.2.5 μmolL-1min-1和2.5 μmolL-1 C.3.0 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1 D.5.0 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1 10.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题: (1)上述实验中发生反应的化学方程式有____________________________ ________________________________________________________________________; (2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是________________ ________________________________________________________________________; (3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4 溶液起相似作用的是________; (4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有________________(答两种); (5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实 验。将表中所给的`混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气 体,记录获得相同体积的气体所需时间。 实验 混合溶液 A B C D E F 4 molL-1 H2SO4/mL 30 V1 V2 V3 V4 V5 饱和CuSO4溶液/mL 0 0.5 2.5 5 V6 20 H2O/mL V7 V8 V9 V10 10 0 ①请完成此实验设计,其中:V1=__________,V6=__________,V9=________。 ②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高, 但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速 率下降的主要原因_______________________。 参考答案 1.C 2.C [外界条件(反应物用量、压强)对化学反应速率的影响与物质的聚集状态有关,分析化学反应速率的变化时,既要考虑条件的变化,还要考虑物质的聚集状态。反应物为固态或纯液态时,增加反应物的量,不影响反应速率的改变;若反应物为固态或纯液态,增大压强也不能增大反应速率。温度和催化剂影响化学反应速率,与反应物状态无关,其中升高温度反应速率一定增大,但有少数催化剂能减慢化学反应速率。] 3.D [由化学反应速率的表达式可知,甲、乙两容器的体积未知,则无法知道其浓度的变化量,不能确定两容器中A的化学反应速率。] 4.A [化学反应速率随浓度的增大而加快,随浓度的降低而减慢。分析本题,要比较反应速率的大小,在其他条件不变的情况下,实际上是比较反应物浓度的大小,此时的浓度必须是溶液混合后的浓度。由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等,所以只要求出X的浓度最大的即可。因为混合后溶液的体积均为50 mL,所以X的物质的量最大者即为浓度最大者。通过计算可知A选项中X的浓度最大。] 5.C [锌与6 molL-1的H2SO4反应,其实质为Zn+2H+===Zn2++H2↑,若减小生成H2的速率而不改变其产量,即需只降低溶液中H+的浓度,而不改变H+的物质的量。A项中Na2SO4溶于水电离出的Na+和SO2-4对H+浓度无影响,不影响反应速率,A项不正确;B项引入H+会影响H2的生成量;C项相当于加入水,可使H+浓度减小,化学反应速率减小,但H+的物质的量未改变,生成H2的量不变,C正确;D项KNO3溶液中的NO-3在酸性条件下可与Zn反应生成NO,消耗H+,减少了H2的生成量。] 6.B [图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同,而且没有实验Cl-和SO2-4对应的影响,故该实验不能确定Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。] 7.D [Δn (SO2)=0.7 mol-0.3 mol=0.4 mol则v(SO2)=ΔnΔtV=0.4 mol4 s×4.0 L=0.025 molL-1s-1故v(O2)=12v(SO2)=0.012 5 molL-1s-1。 ] 8.D 9.B [据图可知,4 min时化合物Bilirubin的浓度为20 μmolL-1,8 min时其浓度为10 μmolL-1,因此4~8 min间的平均反应速率为20 μmolL-1-10 μmolL-14 min=2.5 μmolL-1min-1。进一步分析图像可知0~4 min间的平均分解速率为40 μmolL-1-20 μmolL-14 min=5.0 μmolL-1min-1,由以上分析数据大致可确定平均分解速率基本呈等比递减变化,因此可估算8~12 min间平均分解速率为1.25 μmolL-1min-1,12~16 min间平均分解速率为0.625 μmolL-1min-1,因此16 min时反应物的浓度大致应为10 μmolL-1-1.25 μmolL-1min-1×4 min-0.625 μmolL-1min-1×4 min=2.5 μmolL-1,故B项正确。] 10. (1)CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu,Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu-Zn微电池,加快了氢气产生的速率 (3)Ag2SO4 (4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (5)①30 10 17.5 ②当加入一定量的CuSO4后,生成的单质Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积 解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应:CuSO4+Zn===ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。 (2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu-Zn微电池,大大加快了生成氢气的反应速率。 (3)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池,都可以加快生成氢气的反应速率,故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。 (4)要加快生成氢气的反应速率,还可以采取如下措施:升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。 单位:mol/(L·s)【(L·min)(L·h)】 计算公式: 对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v(正)≠v(逆) 还可以用:v(A) / m=v(B) /n=v(C) /p=v(D) /q 不同物质表示的同一化学反应的速率之比等于化学计量数之比。本式用于确定化学计量数,比较反应的快慢,非常实用。 同一化学反应的速率,用不同物质浓度的变化来表示,数值不同,故在表示化学反应速率时必须指明物质。 某物质X的化学反应速率 注意①化学反应速率的.单位是由浓度的单位和时间的单位决定的,在计算时要注意保持时间单位的一致性. ②对于某一具体的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.如对于下列反应: mA + nB = pC + qD ③化学反应速率不取负值而只取正值. ④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率. 表达式:△v(A)=△c(A)/△t 对于可逆反应: mA(g) + nB(g) = pC(g) + qD(g) (1)用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质化学式前的化学计量数之比.即:有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q (2)各物质的变化量之比=化学方程式中相应的化学计量数之比 (3)反应物的平衡量=起始量-消耗量 生成物的平衡量=起始量+增加量 阿伏加德罗定律及推论: ①恒温、恒容时:Bp任何时刻时反应混合气体的总压强与其总物质的量成正比; ②恒温、恒压时:即任何时刻时反应混合气体的总体积与其总的物质的量成正比; 例1 反应4NH3+5O2=4NO+6H2O在5 L 密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了0.3 mol,则此反应的平均速率[v(X)](表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为( ) 解析 反应的平均速率是指单位时间内某物质浓度的变化量。已知容器体积为5 L,时间半分钟即30 s,NO的物质的量(变化量)为0.3 mol,则c(NO)=[0.3 mol5 L]=0.06 mol•L-1。所以v(NO)=[0.06 mol⋅L-130 s]=0.002 mol•L-1•s-1。即可求出: 答案 CD 点拨 在运用公式计算时,首先要清楚化学反应速率指的是平均速率,即单位时间内反应物浓度的增加量或生成物浓度的减少量;其次是注意化学反应速率的单位。 2. 根据化学计量数之比,确定化学反应方程式 例2 在密闭容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率分别用[v](A)、[v](B)、[v](C)(mol•L-1•s-1)表示,且[v](A)、[v](B)、[v](C)之间有如下所示的关系:[v](B)=[3v](A);[3v](C)=[2v](B)。则此反应可表示为( ) A. 2A+3B=2C B. A+3B=2C C. 3A+B=2C D. A+B=C 解析 考查的是利用反应速率判断化学反应方程式,各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比。即[v](A)∶[v](B)∶[v](C)=[v(B)3]∶[v](B)∶[2v(B)3]=1∶3∶2。 答案 B 3. 温度对化学反应速率的影响 例3 某一化学反应的反应速率在每升高10℃时就增大到原来的3倍,若此反应的温度从20℃升高到50度时,则其反应速率是原来的( ) A. 倍 B. 9倍 C. 18倍 D. 27倍 解析 温度每升高10度时就增大到原来的3倍,则[v]末=[v]初×[3T末-T初10]=[350-2010]=33=27。 点拨 这类计算题教材上虽然没有现成的计算公式,但教材上涉及到化学反应速率与温度的定量关系。同学们在这类题上需引起注意。 4. 化学反应速率的测定实验和计算 例4 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(表中气体体积为累计值,且已转化为标准状况): (1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)的反应速率最大 ,原因是 ; (2)哪一段时段的反应速率最小 ,原因是 ; (3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变,要写出计算过程); (4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可能( ) A. 蒸馏水 B. NaCl溶液 C. NaNO3溶液 D. CuSO4 E. Na2CO3 解析 (1)根据气体的体积与时间的关系可知,在2~3 min内,气体体积变化最大,因此反应最快,原因是此时溶液中酸的浓度比较大,溶液温度比较高,温度和浓度两个量结合得最好;(2)最后一组数据变化最小,反应最慢,主要是由于此时酸的浓度太小,虽然温度比较高,但此时影响反应速率的主要因素是浓度而不再是温度;(3)在2~3 min内,生成H2的物质的量[n]=[232 mL-120 mL22400 mL⋅mol-1]=0.005mol;由2H+~H2,则[△c](H+)=[0.005mol×20.1 mL]=0.1mol•L-1,反应时间为1 min,因此[v][HCl(aq)]=0.1 mol•L-1•min-1;(4)要实现上述目标,加入的物质只能影响[c](H+)但不能改变H+的物质的量。 答案 (1)2~3 min,温度对反应速率影响占主导作用 (2)4~5 min,浓度对反应速率影响占主导作用 (3)0.1 mol•L-1•min-1 (4)AB 点拨 通过实验来测定化学反应的速率,首先能读懂图表、进行简单的数据处理,并分析得出探究结果。这里要搞清楚在不同的时间段里所产生的氢气的量不同是由何种原因引起的。 5. 活化理论 例5 对于一定条件下进行的化学反应:2SO2+O2⇌2SO3,改变下列条件,可以提高反应物中活化分子百分数的是( ) ①增大压强 ②升高温度 ③加入催化剂 ④减小反应物浓度 A.①② B.②③ C.①②③ D.①④ 解析 活化分子具有比普通分子更高的能量,若想提高活化分子的百分数,可采用的方法:一是升高温度,提高所有反应物分子的能量,这样能使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而提高了活化分子百分数;二是加入催化剂,降低反应所需要的能量,即降低反应的活化能,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高反应物中活化分子的百分数。 答案 B 点拨 解这类题,首先要掌握几个重要概念,即活化能、活化分子和有效碰撞等;其次要知道在何种情况下,能提高活化分子的百分数,这样问题就比较容易解决。 6. 化学反应速率图象 例5 在2 L容积固定的密闭容器中,充入X、Y气体各2 mol,发生可逆反应:X(g)+2Y(g)⇌2Z(g),并达平衡,以Y的浓度改变表示的反应速度[v正、v逆]与时间t的关系如图所示,则Y的平衡浓度表达式正确的是(式中[S]是对应区域的面积)( ) 解析 本题需要对物理中的[S=vt](路程为速率和时间之积)与数学坐标面积的算法及[ΔcY=vt]进行联想、类比、迁移、活用。根据[v-t]曲线计算反应物的平衡浓度,初看题目似乎无从下手,若静心思考,并从定义出发,Y减少的浓度[ΔcY=vt],随着反应进行,逆反应同时生成部分Y,因此Y的平衡浓度为初始浓度与消耗浓度之差。瞬时速率与时间的乘积即为微小矩形的面积,累积计算则Y减少的浓度表示为[SaObd],Y增加的浓度表示为[SObd],则Y的平衡浓度表示为:[1-(SaObd-SObd)=1-SaOb]。 答案 B 点拨 对于本题,首先是要搞清图象的实际意义,这是解题的关键;然后根据题目中的所给图象的特殊形式,利用不同学科的有关知识,联想、类比、迁移,进行合理建构,从而解决问题。 7. 与给出的化学反应速率常数相关的信息题 例7 Fe3+和I-在水溶液中的反应如下:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2(水溶液)。正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为[v=k][I-]m[Fe3+]n([k]为常数) 通过所给数据计算得知:在[v=k][I-]m[Fe3+]n中,[m、n]的值为 。 A. [m=1,n=1] B. [m=1,n=2] C. [m=2,n=1] D. [m=2,n=2] 碘离子浓度对反应速率的影响 铁离子浓度对反应速率的影响。(填“小于”“大于”“等于”) 解析 将三组数据代进,联立方程组:[0.032k=k]×[0.2m×0.8n,][0.144k=k×0.6m×0.4n],[0.128k=k]×[0.8m×][0.2n]。解得,[m=2,n=1]。 答案 C ;大于 点拨 本题是一道信息给予题,涉及到化学反应速率常数,但化学反应速率常数已出现在信息中,我们可以根据相关信息获得各种参数后再解题。 1. 某温度下,浓度是1 mol•L-1的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过t min后,测得容器中各物质的浓度分别为c(X2)=0.4 mol• L-1,c(Y2)=0.8 mol•L-1, c(Z)=0.4 mol•L-1,则该反应的反应式可表示为( ) A. X2+2Y2=2XY2 B. 2X2+Y2=2X2Y C. 3X2+Y2=2X3Y D. X2+3Y2=2XY3 2. 反应4A(s)+3B(g)⇌2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol•L-1,对此反应速率的表示,正确的是( ) A. 用A表示的反应速率是0.4 mol•L-1•min-1 B. 分别用B、C、D表示反应速率,其比值是3:2:1 C. 在2 min末的反应速率,[v](B)=0.3 mol•L-1•min-1 D. 在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都逐渐减小 3. 升高温度能加快反应速率的主要原因是( ) A. 活化分子能量明显增加 B. 降低活化分子的能量 C. 增加活化分子百分数 D. 降低反应所需的能量 4. 在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)⇌B(g)+C(g)。若反应物的浓度由2 mol•L-1降到0.8 mol•L-1需20 s,那么反应物浓度由0.8 mol•L-1降到0.2 mol•L-1所需反应时间为( ) A. 10 s B. 大于10 s C. 小于10 s D. 无法判断 5. 在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)正反应速率增大的是( ) A. 减小C和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 6. 对于反应N2+O2=2NO,在密闭容器中进行,下列哪些条件能加快该反应速率( ) A. 减小体积使压强增大 B. 体积不变充入N2使压强增大 C. 体积不变充入He使压强增大 D. 压强不变充入N2使体积增大 7. 在10℃时某化学反应速率为0.1 mol•L-1•s-1若温度每升高10℃反应速率增加到原来的2倍,为了把反应速率提高到1.6 mol•L-1•s-1,则该反应需在什么温度下进行( ) A. 30℃ B. 40℃ C. 50℃ D. 60℃ 【参考答案】 1.考查化学反应速率之间的关系 例1 (海南化学卷)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) (R) 2«CX)=3b(Z) (C) 2«(X)=«(Y) (D) 3t;(W)=2i;(X) 解析:因“同一反应,用不同物质浓度变化表示的反应速率,其反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比”;应用这一规律可知,只有(C)符合题意.故答案为(C). 点评:此题考查了化学反应速率之间的关系,应用反应速率的知识规律可快速求解. 2.考查化学反应速率的计算与某一时刻反应物浓度的推算 例2 (福建理综卷)化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如图1所示,计算反应4~8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是() (A) 2 5μmol·L-1·min-1和2.0μmol·L-1 (B) 2.5μmol·L-1·min-1和2.5μmol·L-1 (C) 3.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1 (D) 5.0μmol·L-1.min-1和3.0μmol·L-1 解析:因在4~8 min间化合物Bilirubin的浓度变化为Δc=20μmol·L-1-10μmol·L-1=10μmol·L-1,则由公式得,.由题给图象可知,每隔4 min化合物Bilirubin的浓度减小一半,则16 min时化合物Bilirubin的浓度为8 min时浓度的,即16 min时其浓度为.故答案为(B). 点评:此题考查了化学反应速率的计算与某一时刻反应物浓度的推算,考查了考生对图象的分析和数据的处理能力.根据化学反应速率的表示方法并从图象中挖掘出“每隔4min化合物Bilirubin的浓度减小一半”这一隐含条件是解题的关键. 二、有关化学平衡的试题 1.考查外界因素对化学平衡的影响 例3 (重庆理综卷)COCl2(g)⇋CO(g)+Cl2(g);ΔH>0.当反应达到平衡时,下列措施:①升温②恒容通入惰性气体③增加CO的浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是() (A)①②④(B)①①④⑥ (C)②③⑥(D)③⑤⑥ 解析:欲提高COCl2的转化率,应使化学平衡向正反应方向移动.因该可逆反应的正反应是气体体积增加的吸热反应,根据勒夏特列原理可知:升温,化学平衡向正反应方向移动;恒容通入惰性气体,反应物和生成物的浓度不变,化学平衡不移动;增加CO的浓度,化学平衡向逆反应方向移动;加催化剂,只能改变化学反应速率,平衡不移动;恒压通入惰性气体,容器体积增大,相当于减压,化学平衡向正反应方向移动;即①④⑥符合题意.故答案为(B). 点评:此题考查了温度、惰性气体、浓度、压强、催化剂等外界因素对化学平衡的影响,根据题给可逆反应的特点,应用勒夏特列原理可快速求解. 2.考查外界因素对化学平衡的影响与化学平衡状态的判断 例4 (安徽理综卷)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为: 在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是() (A)平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大 (B)平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小 (C)单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时,反应达到平衡 (D)其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大 解析:因该可逆反应的正反应是气体体积增大的放热反应,根据勒夏特列原理可知:升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小;增加NH3的浓度,化学平衡向正反应方向移动,氮氧化物的转化率增大;使用催化剂,只能改变化学反应速率,化学平衡不移动.又因单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2,说明正反应速率和逆反应速率相等,则根据化学平衡状态的概念可知,反应达到平衡.故答案为(C). 点评:此题考查了温度、浓度、催化剂等外界因素对化学平衡的影响,考查了化学平衡状态的判断.根据题给可逆反应的特点,应用勒夏特列原理和化学平衡状态的概念(尤其要理解正反应速率和逆反应速率相等的涵义是:①用同一种物质浓度变化表示的正反应速率和逆反应速率相等;②用不同物质浓度变化表示的正反应速率和逆反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比)是解题的关键. 3.化学平衡的图象题 例5 (四川理综卷)反应aM(g)+bN(g)⇋cP(g)+dQ(g)达到平衡时.M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图2所示.其中:Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比.下列说法正确的是() (A)同温同压同Z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加 (B)同压同Z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加 (C)同温同Z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加 (D)同温同压时,增加Z,平衡时Q的体积分数增加. 解析:因催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,则(A)不正确;由题给图象可知,同压同Z时,M的体积分数y(M)随着温度升高而降低,即温度升高化学平衡右移,平衡时Q的体积分数增加,则(B)正确;由题给两个图象可知,同温同Z时,M的体积分数y(M)随着压强增加而增大,即增加压强,化学平衡左移,平衡时Q的体积分数减小,则(C)不正确;由题给图象可知,同温同压时,若N的物质的量增加,而M的物质的量不变,尽管Z增加,M的体积分数y (M)减小,平衡右移,但Q增加的物质的量远小于加入的N的物质的量,此时Q的体积分数减小,则(D)不正确,故答案为(B). 点评:此题以化学平衡图象为素材,考查了催化剂、温度、压强、浓度对化学平衡的影响,考查了考生对图象的分析判断能力.抓住催化剂不能使化学平衡移动的知识规律,弄清图象M的体积分数y(M)与反应条件(升高温度、增加压强、增加Z)的关系,分析判断平衡移动的方向和结果,从而可快速求解. 4.考查外界因素对化学平衡的影响与等效平衡的知识 例6 (江苏化学卷)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据见表1.(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ·mol-1) 下列说法正确的是() (A) 2c1>c3 (B) a+b=92.4 (C) 2p2 解析:对于(A),假设丙的容积为甲的2倍,达到平衡时NH3的浓度与甲中NH3的浓度相等;再压缩至容积相等,若平衡不移动,则NH3的浓度为甲中NH3浓度的2倍,但根据勒夏特列原理可知,增大压强平衡右移,2c1 点评:此题考查了浓度(压强)对化学平衡的影响和等效平衡的有关知识.应用浓度(压强)对化学平衡的影响规律和等效平衡的有关知识,通过假设中间状态进行分析判断是解题的关键. 三、有关化学反应速率与化学平衡的综合试题 1.考查外界因素对化学反应速率与化学平衡的影响 例7 (上海化学卷)据报道,在300℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实. 下列叙述错误的是() (A)使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 (B)反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应 (C)充入大量CO2气体可提高H2的转化率 (D)从平衡混合气体中分离出CH3 CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 解析:因使用催化剂可以加快化学反应速率,从而提高生产效率,则(A)正确;反应需在300℃进行是为了获得较快的化学反应速率,而不能判断反应是吸热反应还是放热反应,则(B)错误;充入大量的CO2气体,能增大CO2的浓度,根据勒夏特列原理可知,平衡向正反应方向移动,提高H2的转化率,则(C)正确;从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O,使产物的浓度减小,根据勒夏特列原理可知,平衡向正反应方向移动,可提高CO2和H2的利用率,则(D)正确.故答案为(B). 点评:此题考查了催化剂、浓度等外界因素对化学反应速率与化学平衡的影响,考查了化学反应速率和化学平衡理论在实际生产中的应用.应用催化剂对化学反应速率的影响规律和浓度为化学平衡的影响规律是解题的关键.应当注意的是判断反应的热效应,只能根据温度的改变使平衡移动的方向判断,而不能仅仅根据反应所需的温度判断反应是吸热反应还是放热反应. 2.考查外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响及有关化学平衡的计算 例8 (北京理综卷)某温度下, 的平衡常数.该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表2所示.下列判断不正确的是() (A)平衡时,乙中C02的转化率大于60% (B)平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60% (C)平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol·L-1 (D)反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢 解析:设平衡时甲中消耗H2和CO2的浓度均为x mol·L-1.则 由题意得 解得x=0.006 从而得H2的转化率=CO2的转化率=.因乙与甲相比,乙中增大了c(H2),根据勒夏特列原理可知,平衡向正反应方向移动,平衡时乙中CO2的转化率大于60%,则(A)正确. 设平衡时丙中消耗的H2的浓度为y mol·L-1.则 由题意得, 解得y=0.012 从而得,,则(B)正确.平衡时,甲中c(CO2)=0.010 mol·L-1-0.060 mol·L-1=0.040 mol·L-1,丙中c(CO2)=0.020 mol·L-1-0.012 mol·L-1=0.080 mol·L-1,则(C)不正确.因反应开始时,丙中反应物浓度最大,反应速率最快;甲中反应物浓度最小,反应速率最慢;则(D)正确.故答案为(C). 点评:此题考查了浓度对化学反应速率和化学平衡的影响,考查了有关平衡常数和转化率及平衡浓度的计算.应用浓度对化学反应速率和化学平衡的影响规律,根据平衡常数、转化率及平衡浓度的概念,利用“三段”分析法,可快速求解. 3.考查外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响、AH正负的判断、化学反应速率及有关化学平衡的计算 例9 (全国理综卷I)在溶液中,反应A+2B⇋C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度为c(A)=0.100 mol·L-1、c(B)=0.200 mol·L-1及c(C)=0 mol·L-1.反应物A的浓度随时间的变化如图3所示. 请回答下列问题: (1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件.所改变的条件和判断的理由是:②______;③______; (2)实验②平衡时B的转化率为______;实验③平衡时C的浓度为_____; (3)该反应的ΔH 0,判断其理由是______; (4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速度率:实验②:vB=______;实验③:vC=______. 解析:(1)因②与①相比,达到平衡的时间缩短,显然反应速率加快了;而平衡时A的浓度相同,即最终的平衡状态相同;则由外界因素对化学反应速率的影响规律和对化学平衡的影响规律可知,②是加入了(正)催化剂.因③与①相比,达到平衡的时间缩短,显然反应速率加快了;而平衡时A的浓度减小,即平衡向右移动;由于该反应是在溶液中进行的反应,故不可能是改变压强引起速率的加快,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率;则由外界因素对化学反应速率的影响规律和对化学平衡的影响规律可知,③是升高了温度. (2)对于实验②,因达到平衡时A转化的浓度为0.100 mol·L-1-0.060 mol·L-1=0.040 mol·L-1,由反应A+2B⇋C可知,达到平衡时B转化的浓度为2×0.040 mol·L-1=0.080 mol·L-1,则实验②平衡时B的转化率为;对于实验③,因达到平衡时A转化的浓度为0.100 mol·L-1-0.040 mol·L-1=0.060 mol·L-1,由反应A+2B⇌C可知,达到平衡时C的浓度为0.060 mol·L-1. (3)由实验③可知,升高温度,达到平衡时A的浓度减小,即平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理可知,该反应的正反应是吸热反应,ΔH>0. (4)对于实验②,;因vA:vB=1:2,则vB=2vA=2×0.007 mol·L-1·min-1=0.014mol·L-1·min-1.对于实验③,;因vA:vc=1:1,则vC=vA=0.009 mol·L-1·min-1. 故答案为:(1)②:加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变.③:温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小.(2)40%(或0.4);0.060 mol·L-1.(3)>;升高温度,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应.(4)0.014 mol·L-1·min-1;0.009 mol·L-1·min-1. 点评:此题考查了外界因素(催化剂、温度)对化学反应速率和化学平衡的影响、ΔH正负的判断、化学反应速率与转化率及平衡浓度的计算,考查了考生对图象的分析和数据的处理能力.通过对图象的比较分析,抓住“先拐先平速率大”这一关键,根据催化剂、温度对化学反应速率与化学平衡的影响规律,应用转化率、平衡浓度、化学反应速率的计算公式及化学反应速率的知识规律,可快速求解. 4.考查外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响、ΔH正负的判断、化学计量数的确定、化学反应速率及有关化学平衡的计算 例10 (全国理综卷Ⅱ)向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g)⇌pC(g)+qD(g);已知:平均反应速率;反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了,有a mol D生成. 回答下列问题: (1)反应2 min内,vA=______,vB______; (2)化学方程式中,x=______、y=______、p=______.q=______; (3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为______; (4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5amol,则该反应的ΔH______0;(填“>”“<”或“=”) (5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较:①反应速率______(填“增大”“减’小”或“不变”),理由是______;②平衡时反应物的转化率______(填“增大”“减小”或“不变”),理由是. 解析:(1)由公式得,,. (2)由题意得,,;因化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,则,解得x=2,y=3,p=1,q=6. (3)因平衡时生成2a mol D,由反应2A(g)+3B(g)⇋C(g)+6D(g)可知,参加反应的B为a mol;则B的转化率为 (4)其他条件不变,升高温度,平衡时D的物质量减少,平衡左移,根据勒夏特列原理可知,正反应是放热反应,则ΔH<0.. (5)其他条件不变,将容器的体积缩小,浓度增大,则反应速率增大.因可逆反应的正反应是气体体积增大的反应,体积减小,气体的压强增大,根据勒夏特列原理可知,平衡向气体分子数减少的方向(即逆反应方向)移动,则平衡时反应物的转化率减小. 答案:(1);(2)2,3,1,6 (3)(4)<(5)增大;体积减小,反应物的浓度增大,因而使反应速率增大.减小;体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数少的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物的转化率减小. 点评:此题考查了浓度对化学反应速率的影响、温度和浓度对化学平衡的影响、反应速率与转化率的计算及化学计量数确定.应用化学反应速率的计算公式、化学反应速率的知识规律、转化率的概念、外界条件(温度与浓度)对化学平衡的影响规律及浓度对化学反应速率的影响规律是解题的关键. 5.考查平衡常数表达式的书写、ΔH正负的判断、化学反应速率与有关化学平衡的计算及外界因素对化学平衡的影响 例11 (海南化学卷)高炉炼铁过程中发生的主要反应为: 已知该反应在不同温度下的平衡常数见表3. 请回答下列问题: (1)该反应的平衡常数表达式K=______,ΔH______0 (填“>”“<”或“=”). (2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡.求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=____________、CO的平衡转化率=______. (3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是______. (A)减少Fe的量 (B)增加Fe2O3的量 (C)移出部分CO2 (D)提高反应温度 (E)减小容器的容积 (F)加入合适的催化剂 解析:(1)根据平衡常数的概念可知,该反应的平衡常数表达式.因随着温度的升高平衡常数减小,平衡左移,根据勒夏特列原理可知,该可逆反应的正反应是放热反应,则ΔH<0. (2)设达到平衡时消耗CO的浓度为x,则生成CO2的浓度为x.因CO的起始浓度为,CO2的起始浓度为;则CO的平衡浓度为(0.10 mol·L-1-x),CO2的平衡浓度为(0.10 mol·L-1-x);由题意得,K=解得x=0.06 mol·L-1.从而得,CO的平衡转化率=. (3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,应使化学平衡向正反应方向移动.因该可逆反应的正反应是气体体积不变的放热反应,根据勒夏、特列原理知,减少Fe(s)的量或增加Fe2O3 (s)的量,不能使化学平衡移动;移出部分CO2,使化学平衡向正反应方向移动;提高反应温度,使化学平衡向逆反应方向移动;减小容器的容积,即增大压强,不能使化学平衡移动;加入合适的催化剂,只能改变反应速率,不能使化学平衡移动.则可采取的措施是移出部分CO2. 答案:(1);<(2)0.006 mol·L-1·min-1 60%(3)(C) 教学设计 (二)教学目标 知识与技能 1.使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响; 2.使学生能初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 过程与方法 通过实验,提高学生的观察能力及综合运用知识分析解决问题、设计实验的能力,学生的思维能力,阅读与表达能力。情感态度与价值观 通过从宏观到微观,从现象到本质的分析,提高学生科学的研究方法。教学重点 浓度对化学反应速度的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。教学难点 浓度对化学反应速率影响的原因。教学方法 诱思探究法 教学课时 1课时 教学过程 第一课时 [阅读教材引入]本章的主要内容和学习本章的意义 两个问题:反应进行的快慢——化学反应速率问题。反应进行的程度——化学平衡问题。 意义:是学习化学所必需的基础理论并能指导化工生产。[图片]古代建筑物受到腐蚀 [讲述]从片中我们知道,古代建筑物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的原因是酸雨。为什么会使腐蚀的速度变快呢? 这就是我们第一节要研究的化学反应速率问题。 [板书]第一节 化学反应速率 [指导实验][实验2-1]等浓度的盐酸和醋酸分别与大理石反应。 现象:在加入盐酸的试管里,大理石与盐酸迅速反应,有大量气泡产生。而加入醋酸的试管里,反应缓慢,只有少量气泡产生。 [讲解]不同的化学反应进行的快慢不一样,如何表示化学反应速率呢? 结论:不同的化学反应有快有慢。[板书] 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进行快慢程度的,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.表达式:略 [设问]对于同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率,数值是否一样呢?让我们看下面的练习。 [投影]练习:在给定条件下,氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气且浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L,2秒后,氮气的浓度为0.8mol/L,氢气的浓度为2.4mol/L,氨气的浓度为0.4mol/L。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2秒内的化学反应速率是多少?有什么关系? [计算、思考] 3H2N22NH3起始浓度mol/L 3.0 1.0 02S后浓度 mol/L 2.4 0.8 0.41.0mol/L-0.8mol/L2S3.0mol/L-2.4mol/L2S0mol/L+0.4mol/L2S V(N2)=V(H2)=0.1mol/(LS)0.3mol/(LS)V(NH3)=0.2mol/(LS)[总结]同一反应,用不同物质浓度表示化学反应速率,数值之比等于方程式中系数比,应指明是用那种物质的浓度变化表示的速率,化学反应速率实质是平均反应速率。 [过渡]下面来研究影响化学反应速率的因素。补充实验: 在三只试管里分别放入5mL相同浓度的稀盐酸,分别加入长短、粗细大致相同的铜丝,铝丝,铁丝。 [讲解]铜是氢后金属,不能置换酸中的氢,铝的金属活动性比铁强,铝的反应速率快,说明物质的性质即内因是决定化学反应速率的重要因素。那么,外界条件对化学反应速率是如何影响呢? 现象:铜丝与稀盐酸不反应;铝丝比铁丝溶解的快,气体生成的快。[板书] 二、外界条件对化学反应速率的影响 [指导实验][实验2-2]大理石与不同浓度的盐酸反应,并给其中一个加热。[实验2-3]H2O2的分解反应 (2-2)现象:在加入1mol/L盐酸的试管中有大量的气泡冒出,在加入0.1mol/L盐酸的试管中气泡产生得很慢。加热后,反应速率明显加快。 (2-3)现象:在H2O2中加入MnO2粉末时,立即有大量气泡产生,在没有加入MnO2粉末的试管只有少量气泡。[提出问题]通过以上实验,说明影响化学反应速率的外界条件有那些?是如何影响的? [回答]影响化学反应速率的外界条件有浓度、温度和催化剂。浓度越大、温度越高、使用催化剂,则化学反应速率越快。 [板书]1.浓度对化学反应速率的影响 当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。[设问]对于有气体参加的反应压强对化学反应速率也有影响,为什么? [回答]对于气体来说,当其它条件不变时,体积与所受的压强成反比。如果气体的压强增大,体积就缩小,则浓度就会增大,化学反应速率就加快。 [板书] 2.压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的反应,增大压强,可以增大化学反应速率。3.温度对化学反应速率的影响 当其它条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率。4.催化剂对化学反应速率的影响 使用催化剂可以改变化学反应速率。 [阅读]P37最后自然段。影响化学反应速率的外界条件还有什么? [设问]为什么在补充实验中选择长短、粗细大致相同的金属? [回答]因为固体颗粒的大小对化学反应速率也有影响。[追问]怎样影响? [回答]颗粒越细,接触面积越大,化学反应速率越快。[留疑]外界条件对化学反应速率的影响的原因是什么? 板书设计 第一节 化学反应速率 一、化学反应速率 1、定义 2.表达式 二、外界条件对化学反应速率的影响 1.浓度对化学反应速率的影响 当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。2.压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的反应,当其它条件不变时,增大压强,可以增大化学反应速率。3.温度对化学反应速率的影响 当其它条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率。4.催化剂对化学反应速率的影响 使用催化剂可以改变化学反应速率。[课堂练习] 1.反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在10L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸汽的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(x)(反应外物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示为() A.v(NH3)=0.010mol/(L·s)B.v(O2)=0.0010mol/(L·s)C.v(NO)=0.0010mol/(L·s)D.v(H2O)= 0.045mol/(L·s) 2.在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根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.用H2表示的反应速率为0.1mol/(L·min)B.用NH3表示的反应速率为0.3mol/(L·min)C.用N2表示的反应速率为0.2mol/(L·min)D.用H2表示的反应速率为0.3mol/(L·min)3.增大压强,能使下列反应速率加快的是()A.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应 B.CO和水蒸气在一定条件下反应生成CO2和H2 C.将CO2通人石灰水中 D.Na2O溶于水 4.在带有活塞的密闭容器中发生反应:Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,采用下列措施不能改变反应速率的是()A.增加Fe2O3投入量 B.保持容器体积不变,增加通人H2的量 C.充入N2,保持容器内压强不变 D.充入N2,保持容器内体积不变 [答案] 1.C;2.C;3.B.C;4.A、D 探究活动 【实验 化学反应速率和化学平衡】推荐阅读: 化学分析实验室标准物质的使用和管理10-03 高中化学实验教学存在的问题和解决措施论文11-14 化学教学化学实验论文07-09 化学反应速率总结08-23 化学反应速率归纳11-02 高二化学教案:化学反应速率教学案09-01 化学反应速率与化学平衡知识点归纳01-20 高三化学反应速率教案09-21 初三化学:走进化学实验室精选试题11-06 微型实验化学教学06-287.实验 化学反应速率和化学平衡 篇七
8.化学反应速率的考查 篇八
9.实验 化学反应速率和化学平衡 篇九
10.化学反应速率公式是什么 篇十
11.化学反应速率及其影响因素 篇十一
12.实验 化学反应速率和化学平衡 篇十二
13.化学反应速率 教学设计(二) 篇十三