高一化学化学反应的快慢与限度测试.doc

课题： 第二节 化学反应的快慢和限度（编写人：全本新 王显罡）一、学习目标1、了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。2、了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。4、通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍，了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。重点、难点化学反应速率及影响因素；化学平衡的建立。二、课时安排 2课时三、教学过程 第2节 化学反应的快慢和限度【第1课时】【实验】镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应:【质疑】1、镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应现象有什么不同？为什么不同？生活或学习过的化学反应中，哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢？2、实验室制氧气为什么要使用二氧化锰？【阅读并质疑】阅读教材P.40.页“联想质疑”,如何认识化学反应的快慢？如何表示化学反应的快慢？催化剂在化学反应中有什么作用？ 一、化学反应的快慢“认识化学反应的快慢”的实验设计：【活动探究】试剂：表面积大致相同的镁条、铁片、铜片，过氧化氢溶液（3%），盐酸（0.5mol/L,3 mol/L）,块状碳酸钙，碳酸钙粉末，二氧化锰粉末，仪器：药匙，镊子，胶头滴管，酒精灯，试管夹，导管，水槽，量筒。【质疑】通过什么现象了解化学反应的快慢？如何表示化学反应的快慢？【方法导引】化学反应进行时可以通过观察气泡逸出的快慢、固体物质的消失或产生的快慢、颜色改变的快慢来判断化学反应的快慢。通常用化学反应速率来描述化学反应的快慢。【质疑】从所给试剂分析能发生哪些化学反应？为什么镁条、铁片、铜片的表面积要大致相同？你如何设计实验？如何探讨化学反应快慢与外界因素的关系？【实验方案】（1）铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验（2）镁条、铁片分别与同浓度的盐酸的实验（3）铁片分别与不同浓度的盐酸反应的实验（4）铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验（5）块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验（6）块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验 1、化学反应速率（1）化学反应速率的概念及表示方法： （2）计算公式：（3）单位：时间： 反应速率的单位： 【思考】如何认识反应速率？1、某一反应物的浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6摩尔/升，求该反应的反应速率。2、在一定条件下N2 + 3H2 2NH3 的反应中，起始C(N2) 为2mol/L，C(H2)为5mol/L， 反应到2分钟时，测得 C(NH3 )为0.4mol/L，(1)分别用N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。 (2)反应到2分钟时C(N2) 为_， C(H2)_。【特别提醒】一个反应的进程并不是匀速的，所以通常计算出来的反应速率为平均速率。同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。2A(g) + 3B (g) C (g) + 4D (g) (A):(B):(C):(D) = 2 ：3 ：1 ：4起始浓度不一定按比例，但是转化浓度一定按比例。在同一反应中用不同的物质表示反应速率时，其数值不一定相等，但表示的意义是一样的。所以表示反应速率时，必须注明什么物质。2、影响化学反应速率的因素【质疑】化学反应的快慢主要取决什么？（1）内因：化学反应的快慢主要由 。【质疑】化学反应速率受到哪些外界因素的影响？它们是如何影响的？（2）外因：浓度： 温度： 【注意】一般地，每升高10K，化学反应速率增加24倍。无论是吸热反应、还时放热反应，升高温度，反应速率均增大。压强：对有气体物质参加的反应，增大压强 【阐述】一定温度一定物质的量的气体，压强越大体积越小。所以加压使体积减小，浓度增大，故加压能加快反应速率。催化剂： 如：在2H2O2 2H2O + O2的反应中，二氧化锰是加快反应的催化剂。【阅读思考】阅读教材P.42.“页化学与技术“，了解催化剂在工业生产中的重要应用。生活中的催化剂你知道有哪些？接触面积： 【小结】影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强（对有气体物质的反应）、催化剂，还有光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。通常浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快；压强越大，反应速率越快（对有气体物质的反应，为什么？）；催化剂能改变化学反应速率。【练习】: 【A 组】1.在铝和硫酸的反应中可以通过什么现象说明反应的快慢？可以通过改变哪些条件说明外界因素对反应速率的影响？2.下列措施肯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.在不同条件下，分别测得反应2SO2O2 2SO3的反应速率表示如下，其中最快的是（ ）（A）V（SO2）4molL1min1 （B）V（O2）3molL1min1（C） V（SO3）0.1molL1min1 （D）V（O2）0.1molL1s14.已知4NH35O2 4NO6H2O，若化学反应的速率分别用V（NH3）、V（NO）、V（O2）、V（H2O）来表示，则正确的关系是（ ）（A）4/5 V（NH3）V（O2） （B）5/6 V（O2）V（H2O）（C）V（H2O）2/3 V（NH3） （D）V（NO）4/5 V（O2）5. 将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是A反应速率：两者相同 B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C反应生成气体的颜色：前者浅，后者深 D反应中转移的电子总数：前者多，后者少6. 在恒温恒容条件下，能使A（g）+B（g） C（g）+D（g）正反应速率增大的措施是A.减小C或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【B 组】7. 反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4molL-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04molL-1s-1，则这段时间为A0.1sB2.5sC5s D10s8. 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是A.加热 B.不用稀硫酸，改用98浓硫酸C滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片，改用铁粉9.某温度时,把1mol气体A2(单质)和1mol气体B2(单质)放入容积为1L的密闭容器中,使其反应生成气体C,2min后,测得容器中C(A2)=0.4mol/L,C(B2)=0.8mol/L,C(C)=0.4mol/L.则此反应的化学方程式为:_.10.已知反应A+3B=2C+D,在某段时间内以A的浓度变化表示的速率为1mol/(Lmin),则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率：物质的量(mol)1.0- 0.9 0.8- Y 0.6- 0.7 X 0.4- 0.2- 0.2 Z 1 2 3 4 5 时间(分)11.某温度时，在2升容器中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。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 ；反应开始至2分钟的平均反应速率为_。【布置作业】：【课题】 二、化学反应的限度【第2课时】【质疑】在学习二氧化硫的性质时有两个重要的反应，体现二氧化硫的还原性和氧化性：2SO2 + O2 2SO3 ， SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O 。为什么一个式子用“ ”，一个式子用“”号？说明什么？1.可逆反应： 【注意】同一条件，同时进行；反应物不能完全转化为生成物。【质疑】氢气和氧气在一定条件下能反应生成水，水在一定条件下又能分解为氢气和氧气，水的分解反应是可逆反应吗？还有哪些反应是可逆反应？【质疑、讨论】常温下，在100g水中加入100g氯化钠固体，能否溶解完全（氯化钠的溶解度小于100g）？在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解？w.w.w.k.s.5.u.c.o.m【质疑、探讨】一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等？请在下图中画出反应A(g) + B(g) C(g) + D(g)的反应速率和反应时间的关系图。反应时间反应速率2.化学平衡（1）化学平衡状态是： 。【质疑】化学平衡的特征是什么？为什么说化学平衡是动态平衡？（2）化学平衡的特征动： 定： 变： 【质疑】化学平衡随条件的变化而变化，哪些条件对化学平衡有影响？【观察思考】温度对NO2与N2O4反应平衡状态是如何影响的？为什么条件的改变平衡状态被破坏？【阐述】在2NO2（红棕色） N2O4（无色）的反应中（已知生成N2O4的反应是放热反应）；浸入冷水中气体颜色变浅，说明NO2的浓度 ，这是因为 浸入热水中气体颜色 ，说明NO2的浓度 ，这是因为升高温度有利于NO2的生成。温度的改变使正、逆反应速率不等，原平衡被破坏，可见化学平衡是在一定条件下建立的，同一可逆反应条件不同平衡状态不同，即化学平衡发生移动。（3）化学平衡移动：化学平衡只有在一定的条件下才能保持平衡。如果一个可逆反应达到平衡状态以后， 改变了，平衡混合物里各组成物的质量分数也就随之改变而达到新的平衡状态，这叫化学平衡的移动。此过程称为 一定条件下的化学平衡V正=V逆各组分百分含量保持一定平衡破坏V正 V逆发生改变新条件下的新平衡V正=V逆 各组分百分含量保持一定【知识拓展】【实验探究】补充浓度、压强对化学平衡移动的影响1、浓度对Fe3（棕黄） 3SCN （无色） Fe(SCN)3（血红色）反应平衡状态的影响：0.01mol / L FeCl3和 0.01mol / LKSCN等体积混合 平衡向正反应方向移动加1mol / L FeCl3 红色加深加1mol / L KSCN 红色加深 2、压强对 2NO2（红棕色） N2O4（无色）反应平衡状态的影响：增大压强反应混合物的颜色先变深后变浅，但比原平衡混合物的颜色要深，平衡向生成N2O4的方向移动；减小压强反应混合物的颜色先变浅后变深，但比原平衡混合物的颜色要浅，平衡向生成NO2的方向移动。如何解释上述颜色的变化？(4)影响化学平衡移动的条件浓度：在其它条件不变时，增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向正反应方向移动。压强：在其它条件不变时，增大（或减小）压强，平衡向气体体积缩小（或扩大）的方向移动。温度：在其它条件不变时，升高（或降低）温度，平衡向吸热（或放热）方向移动。【小结】：浓度、温度、压强对化学平衡的影响，都是向着减弱这种改变的方向移动；通俗的讲：平衡移动的方向与引起平衡移动的条件，总是“对着干”“反其道而行之”，且边移动边对抗，直到建立新的平衡，这种对抗才罢休。【讨论】催化剂对化学平衡移动有影响吗？为什么？你如何认识硫酸工业的反应条件的选择？2SO2 + O2 2SO3【思考讨论】1、下列有关化学平衡状态的描述正确的是（1）化学平衡状态就是正逆反应速率相等，且均等于零，反应停止了的状态。（2）对于反应3Fe(S)+4H2O(g) Fe3O4(S)+4H2(g)当压强不变时，反应达到平衡。当气体水的浓度不变时，反应达到平衡。 当Fe3O4的质量不变时，反应达到平衡到达。2、下列叙述中可以说明反应2HI H2 + I2(g)已达平衡状态的是单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI一个 HH 键断裂的同时有两个 HI 键断裂百分组成 HI % = I2 % 反应速率 V（H2） = V（I2 ）= 1/2V（HI） 时HI H2I2 = 211 时 V(HI)分解= V(HI)生成 压强不变 C(HI)= 2 C(I2)3、在容积不变密闭容器中，对于合成氨反应是否达到平衡的标志是V(N2)V(H2)= 13 V(N2)V(NH3)= 12 V(NH3)= 2 V(N2) V(NH3)分解= V(NH3)合成 C(NH3)= 2 C(N2) 压强不变每消耗 n mol N2的同时生成 2n mol NH3 密度不变混合气体中氮气的体积百分含量不变【小结】判断化学反应达到平衡的标志：两大特征：v（正）v（逆）各组分浓度（或百分含量）保持不变总之，若反应过程中变化的量保持不变，则反应达到平衡状态反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)状态体系中各成分的量各物质的量或量的分数（指n、m或v）一定总体积、总压力、总物质的量一定v（正）与v（逆）的关系v（正）v（逆）各物质的速率之比等于化学计量数之比压强若mnpq时，总压力一定mnpq时，总压力一定混合气体的平均分子量当一定时，且mnpq时当一定时，且mnpq时温度体系的温度不变时气体的密度密度不变时颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变化学键的断裂与化学键的形成同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量相等【概括整合】1、填写下表，总结影响化学反应速率的因素条件条件改变对化学反应速率的影响浓度压强温度催化剂2、什么是化学平衡？它具有哪些特点？与溶解结晶平衡有什么相同的方面？【练习】: 【A组】1、反应A + 3B = 2C + 2D在四种不同情况下的反应速率分别为： V(A)=0.15mol/(Ls) V(B)=0.6mol/(L.s) V(C)=0.4mol/(Ls) V(D)=0.45mol/(L.s)该反应进行的快慢顺序为_.提示：以同一物质为标准,将其他物质表示的反应速率换算为用该物质表示的速率，并比较。2、在一定温度下，可逆反应A(g) + 3B(g) 2C(g) 达到平衡的标志是A.C生成的速率与C分解的速率相等 B.A，B，C的浓度不再变化C.单位时间生成n mol A，同时生成3n mol BD.A、B、C、的分子数之比为1 3 23、在一定温度下,可逆反应A(s)+2B(g) 3C(g)达到平衡的标志是 A.混合气体的密度不再变化 B.单位时间内生成1 molA,同时生成3 molCC.A的浓度不再变化 D.A、B、C的分子个数比为1:3:24、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是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5、在一有催化剂的隔热密闭容器中,充入10molN2和10molH2,并使之进行反应N2+3H22NH3（正反应是放热反应），下列情况不能表明反应达到了平衡状态的是A.N2的百分含量保持不变时 B.H2的百分含量保持不变时C.NH3的百分含量保持不变时 D.温度保持不变时6、已知合成氨反应的浓度数据如下： N2 + 3H2 2NH3起始浓度mol/L1.03.002秒末浓度mol/L0.61.80.8当用氨气浓度的增加来表示该化学反应速率时，其速率为( )A.0.2 mol/(Ls) B.0.4 mol/(Ls) C.0.6 mol/(Ls) D.0.8 mol/(Ls)7、关于化学反应速率的说法正确的是A.化学反应速率可表示可逆反应进行的程度B.化学反应速率是指一定时间内，任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加C.对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显D.根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢 8、下列说法正确的是A. 参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素B. 光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 C. 决定化学反应速率的主要因素是浓度D. 不管什么反应,增大浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率 9、将0.1 mol/L稀硫酸以相同体积与下列处于不同条件下的硫代硫酸钠溶液等体积混合，其中出现浑浊最快的是A.10、0.1 mol/L B.10、0.05 mol/L C.20、0.05 mol/L D.20、0.1 mol/L 10、在N2+3H2 2NH3反应中，使用催化剂的理由是A. 使平衡向正方向移动 B. 没有催化剂该反应不能发生C. 使化学反应速率增大 D. 抑制逆反应的发生 11、2NO2 N2O4 正方向放热，把密闭烧瓶置于1000C沸水中，下列哪几项性质不会改变的是颜色，平均分子量，质量，压力。 A. B. C. D. 12、对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是A. 提高反应物的平衡转化率 B. 改变平衡混合物的组成C. 以同样程度改变正逆反应的速率 D. 增大正反应速率，减小逆反应速率13.设C+CO22CO(吸热)，反应速率为V1;N2+3H2 2NH3(放热)，反应速率为V2。对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为A.同时增大 B.同时减小 C.V1增大，V2减小 D.V1减小V2增大【B组】14.反应N2+O2 2NO在密闭容器中进行，在下列条件下，那些能加快该反应的反应速率（假如温度不变） A.缩小体积使压强增大 B.体积不变，充入氮气使压强增大 C.体积不变，充入氦气使压强增大 D.减小压强使体积增大15.在一密闭容器中进行如下反应: 2SO2(气 ) + O2(气) 2SO3(气)已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为:0.2mol/L、 0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是A.SO3为0.4mol/L B. SO2为0.25mol/LC.SO2、SO3均为0.15mol/L D.SO