《2022年化学选修4化学反应速率与化学平衡导学案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年化学选修4化学反应速率与化学平衡导学案.pdf（35页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率- 化学速率的表示方法学习目标：1. 进一步了解化学反应速率概念，知道化学反应速率的定量表示方法，能进行简单的计算，并能比较反应速率的快慢。2. 通过探究，了解化学反应速率的测定方法。3. 能用有效碰撞理论、过渡态理论等相关理论解释浓度、压强、温度、催化剂等化学反应速率的影响，提高归纳思维能力和形象思维能力。学习重点、难点：化学反应速率的表示方法及计算【基础知识梳理】一 化学反应速率 -表示化学反应快慢的物理量。1. 定义：用内（常用物质的量浓度）的减少或的增加来表示单位：或或等2. 对于同一条件的同一反应：aA+bBcC+dD , 有(A) (B
2、) (C) (D) 或2化学反应速率的特点(1) 化学反应速率是，且均取值。(2) 同一反应选用的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义。(3) 反应速率适用于或。对于的浓度可视为常数，不能用来表示反应速率。【练习 1】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-1s-1是指反应 1 s 时某物质的浓度为0.8 mol L-1C.根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行得快慢D.对于一个化学反应来说，其反应速率越大，反应现象就越明显例题：看课本第32 页 H2O2分解的浓度变化表格，求020 分
3、钟内过氧化氢分解的平均速率4求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤(1) 写出有关反应的化学方程式。(2) 找出各物质的起始量、转化量、最终量。(3) 根据已知条件列方程计算。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 35 页 - - - - - - - - - - (4) 在比较同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质同一单位来表示【练习 2】根据下图回答：1、反应物是 _. 2、2min 内 A的平均速率是 _ 3、写出化学方程式_【课后巩固练习】1反应 2SO2 + O2
4、2SO3经过一段时间后，SO3的浓度增加到了0.4mol/L ，在这段时间内用O2表示的反应速率为 0.04mol/(L? s), 则这段时间为（）A0.1 s B2.5 s C 5 sD 10 s 2按温度每升高10，化学反应速率增大2 倍来计算，若某反应由50升温到80，反应速率比原来增大（）A4 倍B6 倍C 8 倍D 9 倍3 在 3L 密闭容器中充入2 molSO2和一定量O2， 反应生成 SO3气体，当进行到 6 min 时， 测得 n(SO2)= 0.4mol ，若反应只进行到3 min 时，容器内n(SO2) 为（）A小于 1.2 mol B0.8 mol C大于 0.8 mo
5、l D小于 0.8 mol 4（ 06 四川）一定温度下，在2L 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A.反应开始到10s，用 Z 表示的反应速率为0.158mol/(L.s) B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C.反应开始到10s 时， Y的转化率为79.0% D.反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) Z(g) 5在 2L 的密闭容器中发生下面反应：A(g)+2B(g)=3C(g)，经过 3min 后 A的物质由10mol 变为 7mol，则下面表示的反应速率正确的是（）AvA=1molL1min 1B v
6、B=1molL1min1CvC=2molL1min 1D vB=2molL1min16在 2A+B 3C+4D的反应中，下列用不同物质的变化表示该反应的速率最快的（）AvA=0.5mol L 1min 1B vB=0.3mol L1min1CvC=0.8mol L 1min 1D vD=1molL1min17. 一定条件下，可逆反应X（g） 3Y（g） 2Z （ g） ，若 X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3（均精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 35 页 - - - - -
7、 - - - - - 不为 0） ，当达平衡时X、Y、Z 的浓度分别为0.1mol /L，0.3mol/ L， 0.08 mol/L，下列判断不合理的是 A.c1：c21：3 B.平衡时， Y和 Z 的生成速率之比为3：2 C.X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0 c10 ：体系的混乱度；S0还是 S0：A、NH4Cl=HCl+NH3S 0 B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) S 0 C、2NO2=N2O4S 0 D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) S 0 【练习 3】焓变熵变化学反应能否自发进行H0 S0 H0 S0 H
8、0 S0 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 35 页 - - - - - - - - - - H0 S0 化学反应进行的方向同步测试一、选择题：1下列说法中，正确的是 ( ) A 化学反应总是伴随着能量变化的B能够自发进行的反应不一定都是放热反应 C 只有放热反应才能够自发进行 D能够自发进行的反应就一定能够发生并完成2下列物质中，熵值(S) 最大的是 ( ) A 金刚石 BCl2(l) CI2(g) DCu(s) 3水在 273 K、101105Pa 时可转化为固态，在373
9、 K 时则又可转化为气态。若分别用S(g) 、S(1) 、S(s) 表示水的气、液、固三种状态的熵值，则下列表达式中，正确的是 ( ) A S(g)S(1)S(1)S(s) CS(g)S(1)= S(s) DS(g)S(s)S(1) 4已知反应2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (1) ?H = 2858 kJ mol -1 ，下列结论中，正确的是AE(反应物 )E( 生成物 ) BE(反应物 )0， HTS0 B、 H0 C 、 H0， HTS0 D、 H0，HTS0， S0 B 、 H0 ， S0， S0 D、 H0 二、简答题：11、在 25、 101105 Pa 条件下，反
10、应2N2O5(g)= 4NO2(g)+O2(g) ?H= +567 kJ mol -1 能够自发进行。从能量上分析，生成物的总能量比反应物的总能量，从反应前后的熵值看，反应后的熵值 (填“增加”、“减小”或“不变”) 。12、在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的增大，这个原理也叫做原理。在用来判断过程的方向时，就称为判据。不难理解，即使是同一物质，应该存在着时的熵值最大，时次之，时最小的这样一种普遍规律。13、煤中含有硫， 燃烧时会产生有害的SO2，用生石灰可以消除SO2，减少污染， 其反应为CaO(s)+SO2(s) = CaSO3(s) 298 K、101101 105Pa 时，此反
11、应的H= 4020 kJ mol -1 ， ?S= 345 7 Jmol- 1K -1 ，在室温下自发进行。则保持此反应自发进行的最高炉温是多少( 焓变 H及熵变 ?S受温度的影响可忽略 )? 答案： 1、AB2、C3、B4、AC5 、B6、A7、D8、DC9 、A10、D11、增加增加12、熵、熵增、熵、气态、液、固 13、1162.9 第二章化学反应速率与化学平衡第三节化学平衡 - 化学平衡常数【学习目标】 ：1、化学平衡常数的概念 2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - -
12、 - - - - -第 12 页，共 35 页 - - - - - - - - - - 3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算【学习过程】 ： 引言当一个可逆反应达到化学平衡状态时，反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系，请完成44 页问题解决 ，你能得出什么结论？一化学平衡常数1 定义：对某一可逆反应，在下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到后，反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数，称为，用表示2 K的表达式：对于下列可逆反应：aA + bB cC + dD，则有 K= 其中c为各组分的阅读 45 页表 2-7 ，你能得出什么结论？3、平衡常数的意义：（1）平衡常数的大小反映了化学
13、反应进行的（也叫） 。K值越大，表示反应进行得，反应物转化率；K值越小，表示反应进行得，反应物转化率。（2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行：对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C) Cq(D)/Cm(A) Cn(B) ，叫该反应的浓度商。QcK ，反应向进行QcK ，反应处于平衡状态QcK ，反应向进行（3）利用可判断反应的热效应若升高温度，值增大，则正反应为反应 ( 填“吸热”或“放热”) 。若升高温度，值减小，则正反应为反应 ( 填“吸热”或“放热”) 。阅读 45 页表
14、2-8 、2-9 ，你能得出哪些结论？二、使用平衡常数应注意的几个问题：、化学平衡常数只与有关，与反应物或生成物的浓度无关。2、在平衡常数表达式中：水( 液态 ) 的浓度、固体物质的浓度不写 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ，K= Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ，K= ) 3、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关例如： N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的平衡常数为K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) 的平衡常数为K2，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -
15、 - - - -第 13 页，共 35 页 - - - - - - - - - - NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g) 的平衡常数为K3；写出 K1和 K2的关系式：。写出 K2和 K3的关系式：。写出 K1和 K3的关系式：。三、某个指定反应物的转化率=该反应物的起始浓度该反应物的平衡浓度该反应物的起始浓度100%或者 =该反应物的起始浓度浓度反应该反应物反应中消耗)(100%或者 =量该反应物的起始物质的的物质的量反应该反应物反应中消耗)(100%结论：转化率越大，反应越完全！四、有关化学平衡常数的计算：阅读46 页例 1 和例 2。完成 47 页问题解决。平衡常数K的书写注意
16、事项：固体、液体水( 浓度为常数100%)不必写出 ; 常数 K只有数值无单位K的表达式与方程式的书写方式有关【课堂练习】二 平衡常数的应用例：在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) 其平衡常数K与温度 t的关系如下表：1、该反应的平衡常数表达式为：2、某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2) c(H2)= c(CO) c(H2O)，试判断该温度为_ 在此温度下，若该容器中含有1molCO2、 1.2molH2、 0.75molCO 、1.5molH2O，这状态是否平衡状态？若不是，反应向哪个方向进行？化学平衡常数测试：一、选择题 ( 本
17、题包括 10 小题，每小题5 分，共 50 分) 1下列叙述中不正确的是 ( ) A某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 B 催化剂不能改变平衡常数的大小C平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动达到新的平衡D化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化答案： C t 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 35 页 - - - - - - - - - - 2、已知反应2SO2(g) O2(g) =2S
18、O3(g) ：某温度下， SO2的平衡转化率 ( ) 与体系总压强(p) 的关系如图所示。根据图示回答下列问题：(1) 将 2.0 mol SO2和 1.0 mol O2置于 10 L 密闭容器中，反应达到平衡后，体系总压强为 0.10 MPa 。该反应的平衡常数等于_。 (2) 平衡状态由A变到 B时，平衡常数K(A)_K(B)( 填“”“”或“” ) 。答案： (1)800 (2) 3、在某温度下，可逆反应m A + n B = p C + q D 的平衡常数为K，下列说法正确的是（）AK越大，达到平衡时，反应进行的程度越大。BK越小，达到平衡时，反应物的转化率越大。CK随反应物浓度的改变
19、而改变。DK随温度的改变而改变。EK越大，反应的速率越大。4、现由可逆反应CO( 气)+H2O ( 气) CO2( 气) +H2( 气) H，在 850时， K1。 若温度升高至950，反应达到平衡时，K_1（、）答案： _、p+q ，平衡后降低压强时，画出相关的v t 图。二、速度 -时间图：?对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g)(正反应放热 )有如下图所示的变化，请分析引起平衡移动的因素可能是什么？并说明理由。二、速度 - 时间图：?对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下图所示的变化，请分析t1 时的改变因素可能是什么？并说明理由。三、某物质的转化率(
20、或百分含量 )- 时间 - 温度 (或压强 ) 图：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 30 页，共 35 页 - - - - - - - - - - 对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) m+n p+q正反应热反应解答时遵守两个原则：定一议二；先拐先平。四、某物质的转化率( 或百分含量 )- 温度 ( 或压强 ) 图：?对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 正反应热反应 m+n p+q ?正反应热反应 m+n p+q 四、某物质的转化率( 或百分含量 )-
21、 温度 ( 或压强 ) 图：正反应热反应m+n p+q 正反 应热 反 应m+n p+q 四、某物质的转化率( 或百分含量 )- 温度 ( 或压强 ) 图：?对于 2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热 ) 有如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：A、B物质的转化率B、正反应的速率C、平衡体系中的A% D、平衡体系中的C% 五、其它：对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 31 页，共 35 页 - - - - - - - -
22、- - ? 正 反 应热 反 应?正反应热反应? 正 反 应热 反 应?m+n p+q 小结1、看清图象。横坐标、纵坐标的意义，起点、终点、交点、拐点等的意义。2、看清化学反应的特征。吸或放热，体积增大或减小、不变，有无固体、纯液体物质等。3、先拐先平。压强或温度的数值大。4、定一议二。先确定一个不变量，再讨论另外两个量的关系。【练习 1】 下图是在其它条件一定时，反应 2NO+O2 2NO2+ Q （Q0)中 NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标有A、B、C、D、E 5点，其中表示未达平衡状态且V正V逆的点是。【练习 2】对于 m A (g) + n B (g) p C (g) 有如
23、图所示的变化，则：p1 与 p2 的关系是；m + n 与 p 的关系是；T1 与 T2 的关系是； H 。【课后巩固练习】1某温度时，在一个2L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如右图所示，根据图中数据，填写下列空白：(1) 该反应的化学方程式为_ (2) 反应开始至2min，气体 Z 的平均反应速率为_ (3) 若 X、Y 、Z 均为气体，反应达平衡时：此时体系的压强是开始的_倍若此时只将容器的体积扩大为原来的2 倍，达新平衡时，容器内温度将降低，则该反应为_反应 (填吸热、放热) ；达新平衡时容器内混合气体的平均分子量比原平衡时_。(4) 此反应达平衡后，若只
24、加大体系压强，Z 的物质的量减少，则X的聚集状态是_，Y的聚集状态是 _。2 0.2 Zt/min0 0.7 X0.9 Y1.0n/mol 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 32 页，共 35 页 - - - - - - - - - - 2在某容器中 ( 容积固定 ) 可逆反应A(g)+B(g) xC(g);符合图象 (I) 所示关系，由此推断图象(II)的正确的说法是( ) A、P3P4 Y 轴表示 A的转化率 B、P3P4 Y 轴表示 B的质量分数 C、P3P4 Y 轴表示混合气体的密度
25、 D、P3P4 Y 轴表示混合气体平均摩尔质量3 （06 江苏）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度， n 表示物质的量） ：根据以上规律判断，下列结论正确的是A反应：H 0，P2P1 B反应：H 0，T1T2C反应：H 0，T2T1；或H 0，T2T1D反应：H 0，T2T1 4在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A(g)+3B(g)2C(g) ； H0。某研究小组研究了其它条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：则下列判断一定错误的是( ) A图 I 研究的是不同催化剂对反应的影响，且
26、乙使用的催化剂效率高B图 II研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C图 II研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高D图 III研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率高5. 在容积相同的五个密闭容器中，分别充入同量的N2和 H2在不同温度下，任其发生反应N2+3H2 2NH3，并分别在t 秒时测得其中NH3的体积分数，如图：(1)A 、B、C 、 D、E五点中，尚未达平衡的点是_ (2) 此可逆反应的正反应是_反应 ( 填放热或吸热 ) (3)AC 的曲线是增函数，CE是减函数，试从反P4C% 0t c T2 P2b T1 P2a T1 P1(I) 0 Y T/(II) P3
27、C 的浓度0 乙甲时间I 0 乙B 的转化率甲时间II 0 时间混合气体的总压III 甲乙精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 33 页，共 35 页 - - - - - - - - - - 应速率和平衡角度说明理由_ 6在一密闭体系中发生下列反应：2NH3N2+3H2（正反应放热）右图是某一时间段中反应速率与进程的曲线的关系图，回答下列问题：时间t0t1t2t3t4t5t6 (逆) (正)(逆)(正)（1）处于平衡状态的时间段是。（2）t1、t3、 t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化？（3
28、）下列各时间段时，氨的体积分数最高的是（）A、t0 t1 B、t2 t3 C、t3 t4 D、t5 t6 （4）在 t1、t3、t4时刻平衡如何移动？（5）t2 t3与 t0 t1及 t2 t3与 t3 t4的平衡状态NH3的体积分数相比如何变化？（6）t5 t6再达平衡时， NH3体积分数如何变化？7. 在 25时，向 100mL含氯化氢 14.6g 的盐酸溶液里， 放入 5.6g 铁粉 （不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始到2min 末收集到 H2 1.12L （标准状况），在此后，又经过4min，铁粉完全溶解。则：（1）在前 2min 内用 FeCl2 表示的平均反应速率是多少？（
29、2）在后 4min 内用 HCl 表示的平均反应速率是多少？（3）前 2min 与后 4min 相比，反应速率哪个较快？为什么？8. 将 4mol SO2与 2molO2放入 4L 的密闭容器中，在一定条件下反应达到平衡：2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g)测得平衡时混合物总的物质的量为5mol，求：（1）该温度下的平衡常数； （2）平衡时SO2的转化率精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 34 页，共 35 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 35 页，共 35 页 - - - - - - - - - -