《2019高考化学第一轮复习 专题 化学反应速率、合成氨学案 鲁科版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高考化学第一轮复习 专题 化学反应速率、合成氨学案 鲁科版.doc（6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、1专题专题 化学反应速率、合成氨化学反应速率、合成氨【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 高考第一轮复习化学选修 4 第 2 章 化学反应方向、限度和速率 第 3 节 化学反应速率、合成氨 1、化学反应速率的概念、表示方法及简单计算。2、浓度、压强、温度及催化剂对反应速率的影响。3、反应速率常数与反应速率的关系。4、合成氨反应的特点以及外部条件对合成氨反应的影响。5、合成氨的适宜条件和生产流程。二. 教学目的： 1、理解化学反应速率的概念，掌握其表示方法及简单计算。2、掌握浓度、压强、温度及催化剂对化学反应速率的影响。3、理解反应速率常数与化学反应速率的关系。4、了解合成氨反应的特点
2、以及外部条件对合成氨反应的影响。5、了解合成氨的生产流程、综合分析合成氨的适宜条件。三. 重点和难点： 1、反应速率的表示方法及简单计算。2、浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响。3、反应速率常数与化学反应速率的关系。4、合成氨适宜条件的综合分析及选择。四. 考点分析： 本节内容在高考中的主要考查点是1、化学反应速率的表示方法及简单计算。 2、外部条件对化学反应速率的影响。3、合成氨适宜条件的综合分析及选择。五. 知识要点： （一） 1、化学反应速率的表示方法_。 2、温度对反应速率的影响阿累尼乌斯公式是_。 3、基元反应的概念_。 4、碰撞理论的基本要点是_。 5、过渡态理论基本要点
3、是_。 6、对一般反应，常温下温度每升高 10，反应速率大约增快_倍。 7、测定化学反应速率的方法有_。 8、什么叫活化能？反应速率表示式与反应历程有关吗？ 9、化学反应速率与参与反应的物质的浓度的数学关系式是什么？适用范围如何？书写时 应注意什么问题？2（二） 1、化学平衡研究的对象是_。 2、可逆反应的定义是_。 3、化学平衡的实质是_，宏观标志是_。 4、勒夏特列原理的含义是指_。勒夏特列原理也叫_，适用于 所有平衡体系。 5、合成氨的适宜条件是_ 6、写出下列化学方程式： （1）碳与水反应_。 （2）一氧化碳与水反应_注意 （一） 1、基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的，其中能够
4、一步完成的反应称为基元反 应。 2、总反应：基元反应的总和称为总反应。由几个基元反应所组成的总反应也称复杂反应。3、反应历程（反应机理）：基元反应构成的反应序列称为反应历程（又叫反应机理） 。 4、化学反应分为只有一个基元反应的简单反应和由几个基元反应组成的复杂反应。（二） 1、定量表示法：化学反应速率可以用单位时间内反应物的变化量或生成物的变化量来表 示。表达式为tnvt 代表某段时间间隔； n 代表该时间间隔内反应物或生成物的物质的量的变化量。 对于反应体系体积不变的反应，可以用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表 示，即：tcvv 的单位可以是 mol/（Ls）或 mol/（Lmin
5、）或 mol/（Lh） 。 2、化学反应速率的特点：（1）化学反应速率为平均速率，且均为正值。（2）对某一个具体反应来说，在用不同物质表示化学反应速率时所得数值往往不同。（3）用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。对于反应：mAnBpCqD 而言：q:p:n:m)D(v: )C(v: )B(v: )A(v（三） 1、内因化学反应速率由物质的结构和反应历程决定。 2、外因 （1）反应速率常数及浓度对反应速率的影响 反应速率常数表示单位浓度下的化学反应速率。通常，反应速率常数越大，反应进行3的越快。反应速率常数与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
6、 例如：在 298K 时，反应2222IOH2HI2OH的反应速率 v 与)HI( c)OH( c22、的关系为：)HI( c)OH(Kcv22式中的比例系数 K 称为反应速率常数。 必须指明的是，总反应的化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式是实验测定 的结果，不能随意根据反应的化学方程式直接写出。 对于气态反应，在温度、体积一定的条件下，压强与浓度成正比，因此上述关系式中 的浓度可以用分压来表示。对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几 乎没有影响。 规律：其他条件相同时，增大反应物浓度可加快反应速率，反之，浓度越小，反应速 率减慢。 （2）温度对化学反应速率的影响 科学
7、家们根据实验研究总结出了大量关于温度对化学反应速率影响的经验规律。例如， 范托夫（vant Hoff）曾总结出一条近似规律：温度每升高 10K，反应速率增加 24 倍。 这个经验规律可以对一些反应的化学反应速率做粗略的估计，但适用范围有限。 1889 年，阿累尼乌斯（S. Arrhenius）在长期大量实验的基础上，提出了反应速率常 数与温度关系的经验公式。RTEa Aek 式中：k 为反应速率常数；A 为比例系数；e 为自然对数的底；R 为摩尔气体常量；aE为活化能，单位为11molkJmolJ或。该经验公式表明，当0Ea时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之增大。 规律：I. 温
8、度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物 状态的限制。 II. 许多实验表明：温度每升高 10，反应速率通常增大到原来的 2 倍到 4 倍。若温 度为1t时化学反应速率为1v，温度升至2t时化学反应速率为2v，则温度对反应速率影响的经验公式10tt1212 )42(vv （3）压强对反应速率的影响规律：对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增 大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率缓慢。 说明：I. 恒温时：增大压强体积减小浓度增大反应速率增大。 II. 恒容时：充入气体反应物反应物浓度增大总压增大反应速率增大；充入 “无关气体” （如 He、Ne、Ar 或不参与
9、反应的2N等）引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变反应速率不变。 III. 恒压时：充入“无关气体” （如 He、Ne、Ar 或不参与反应的2N等）引起体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢。 IV. 若参加反应的物质为固体或溶液发生反应有气体产生的，压强改变不影响反应的 速率。 （4）催化剂对反应速率的影响：能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂、而能减缓 化学反应速率的催化剂称负催化剂。 说明：催化剂能改变化学反应的速率，但不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平 衡转化率。若为正催化剂则可缩短达到平衡所需要的时间。4（四） 1、合成氨反应22H3N 3NH2的特点：合成氨反应是
10、一个放热反应，同时也是气体的物质的量减小的熵减的可逆反应。 2、合成氨反应限度分析：3:1氮氢比为提高压强降低温度高转化率有利于提3、合成氨速率分析适当分离反应产物氨适当提高氮氢比使用催化剂提高反应温度应速率高化学反有利于提4、合成氨的适宜条件： 选择合成氨条件时，不能片面地追求高转化率或高反应速率，而应该寻找以较高的反 应速率获得适当的平衡转化率的条件。此外还要考虑原料的价格，未转化合成气的循环使 用，反应热的综合利用等问题。8 . 2:1Pa101Pa101K77387为氮气与氢气的投料比选择压强在量及综合指标根据反应器的钢材质左右温度在铁作催化剂适宜条件合成氨的【典型例题典型例题】 例例
11、 1.1. 某反应在催化剂的作用下按以下两步进行：第一步为 XYZ；第二步： YZMNX，此反应的总方程式是_，反应的催化剂为_。 分析：分析：从题给两反应可以看出：X 与 Y 反应生成 Z，Z 又转变为最终产物 M、N 和 X，则 Z 为中间产物，而 X 开始参与反应，后又生成，其质量和化学性质均不变，即 X 为催化剂。 将题给两反应相加得：.NMXY2答案：答案：NMXY2；X例例 2.2. 在一定条件下，可逆反应：22H3N 3NH2（正反应是放热反应）达到平衡时，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是（ ）A. 加催化剂，逆正、vv都发生变化且变化的倍数相等B. 加压，逆正、vv都增大
12、，且正v增大的倍数大于逆v增大的倍数C. 降温，逆正、vv都减小，且正v减小的倍数大于逆v减小的倍数D. 加入氩气，逆正、vv都增大，且正v增大的倍数大于逆v增大的倍数分析：分析：催化剂能同等程度改变逆正、vv，A 正确。加压，逆正、vv均增大，且向正反应方向移动，逆正vv，B 正确。降温，逆正、vv均减小，且向正反应方向移动，逆正vv，C 错误。加入氩气，如恒温、恒容，平衡不移动，逆正、vv均不变，D 错误。5答案：答案：CD例例 3.3. 某温度下，反应52ON222ONO4。开始时1 52Lmol0408. 0)ON( c，经 1min 后测得1 52Lmol030. 0)ON( c，则
13、该反应速率为（ ）分析：分析：此题应先求出 1min 内52ON的浓度变化值应为11Lmol030. 0Lmol0408. 0 1Lmol0108. 0 然后求出用52ON来表示的反应速率14152) sL(mol108 . 1 s60Lmol0108. 0)ON(v再根据同一化学反应在相同时间内用不同的物质表示反应速率时，其速率之比等于化 学方程式中对应物质的化学计量数之比，得出 C 正确。 答案：答案：C例例 4.4. 反应速率 v 和反应浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应22ClH 2HCl的反应速率 v 可表示为n 2m 2)Cl( c )H( c Kv ，式中 K 为常数，m、n
14、 值可用下表中数据确定之。 )H( c2 1Lmol)Cl( c2 1Lmolv21sLmol1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K 由此可推得，m、n 值正确的是（ ）A. 2n, 1mB. 1n,21mC. 21n,21mD. 21n, 1m分析：分析：用代入法即可。 答案：答案：D例例 5.5. 反应)g(H4) s (OFe)g(OH4) s (Fe32432高温在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是（ ）A. 增加 Fe 的量B. 将容器的体积缩小一半C. 保持体积不变，充入2N使体系压强增大D. 压强不变，充入2N使容器体积增大
15、分析：分析：A 中 Fe 为固体，增多其用量对反应速率无影响，B 中将体积缩小，压强增大， 水蒸气和2H的浓度增大，反应速率加快，C 中恒容充入2N，2N不参与反应，2H和水蒸6气的浓度不变，因此对反应速率无影响，D 中压强不变充入2N，体积增大，2H和水蒸气的浓度减小，故反应速率减慢。 答案：答案：AC例例 6.6. 已知：)g(H3)g(N22)g(O)g(SO2 , 0H),g(NH2223),g(SO230H 。回答下列问题：（1）从影响速率和平衡的因素分析，要有利于33SONH 和的生成，理论上应采取的措施是 _。实际 上生产中采取的措施分别是_。（2）合成氨实际生产过程中，要分离出氨气，目的是_；而 合成3SO过程中，不需要分离出3SO，原因是_。 分析：分析：此题主要是考查了反应速率和化学平衡原理在实际生产中的应用，难度不大， 但体现了高考的命题主向。 答案：答案：（1）高温、高压、催化剂；合成氨：适宜温度、高压、催化剂；合成3SO：高温、常压、催化剂 （2）减小生成物浓度，使平衡向生成3NH方向移动；该反应向生成3SO的方向进行程度大，达到平衡后2SO余量较少，故不需要分离3SO。