人教版高中化学必修2第二章　化学反应与能量第三节　化学反应的速率和限度教案.docx

第3节 化学反应的速率和限度（第1课时）教学重点化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。教学难点影响化学反应速率的因素一、化学反应速率1、定义：用单位时间内 物浓度的 或 物浓度的 来表示。2、计算公式： v C / t 单位: ：mol/(Ls ) mol/(Lmin) mol/(Lh)注意：（1）现表示的化学反应速率是 速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须注明物质。（2）起始浓度与化学计量数比无关，但是 浓度一定与 成比例。（3） 同一反应各物质的反应速率之比等于 之比。例如：2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) (A):(B):(C):(D) = 【例1】 某一反应物的初始浓度是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。【例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。 V(N2) = ；V(H2)= ； V(NH3)= 。(2)反应到2分钟时C(N2) 为_ _， C(H2)_ 。【例3】某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 ；反应开始至2min ，Z的平均反应速率为 ： 【例4】 在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是 （ ）A. V(A) = 0.5 mol/(Ls) B. V(B) = 0.3 mol/(Ls)C. V(C) = 0.8 mol/(Ls) D. V(D) = 1 mol/(Ls)练习1.反应2SO2O22SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4molL1，在这段时间内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol/(Ls)，则这段时间为 ( )A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s2.已知反应A3B2CD在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应的速率为1 mol/(Lmin)，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为 ( )A.0.5 mol/(Lmin) B.1 mol/(Lmin) C.2 mol/(Lmin) D.3 mol/(Lmin)3.可逆反应A3B2C2D，在各种不同的情况下的反应速率分别为：（A）0.15 molL1s1 （B）0.6 molL1s1（C）0.4 molL1s1 （D）0.45 molL1s1该反应进行最快的是 （ ）A. B. 和 C. D. 和4. 在一定条件下，mA + nB = pC的反应中，各物质的化学反应速率为v (A)=amol/(Ls),v (B)=0.5amol/(Ls), v (C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为： 。5. A和B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L，B的浓度为0.6mol/L，C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率v A=_，v B=_，v C=_。该反应的化学反应方程式为_。【总结】 对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。3影响化学反应速率的因素 内因：由参加反应的物质的性质决定。影响反应速率的因素有 外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以 反应速率。注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或 “气体的浓度”；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越 。【例题5】在温度不变时，恒容的容器中进行反应H22H；H0，若反应浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L需要20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需时间为 （ ）A.10s B.12s C.大于12s D.小于12s（2）温度：其它条件不变时，升高温度可以 反应速率；降低温度可以 反应速率。 【实验25】在两支大小相同的试管中各装入23mL 约5%的H2O2溶液，分别加入12滴1molL1的FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将一支放入盛有5左右冷水的烧杯中，另将一支放入盛有40左右热水的烧杯中，观察现象并对比。待放热水烧杯中的试管里出现大量气泡时，用带火星的火柴梗检验放出的气体。 现 象 结 论 热 水 中 产生大量气泡 常 温 产生气泡冷 水 中 产生少量气泡例6把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速率v随时间t的变化关系如图， 其中0 t1速率变化的原因是 ；t1t2速率变化的原因是 。（3）压强：对于有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以 反应速率；减小压强，可以 化学反应速率。 解释：在温度、气体的物质的量不变时，增大压强，必缩小容器引起气体的浓度增大，所以，反应速率加快。（4）催化剂：选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。 “催化剂”：能 反应速率，而在反应前后本身的 和 性质不发生变化。 【实验26】在3支大小相同的试管中各装入23mL 约5%的H2O2溶液，再向其中两支试管中分别加入少量MnO2粉末、12滴1molL1 FeCl3溶液。对比观察。 现 象 结 论加入MnO2 产生大量气泡 加入FeCl3溶液 产生大量气泡不加其它试剂 产生少量气泡（5）其他：如：固体的表面积（颗粒度）、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。（6）惰性气体对反应速率的影响：恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器P增大，但各物质C不变，v不变。恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器V增大，各物质C减小，v减小。练习：对于反应：2SO2O22SO3，当其他条件不变时，只改变一个条件，将生成SO3的反应速率的变化填入下表格里（填“增大”、“减小”或“不变”）。编号改变的条件生成的SO3的速率升高温度降低温度增大O2的浓度使用催化剂压缩体积恒容下充入Ne【随堂练习】1.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2.Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反应的化学方方程式为：。下列各组实验中，溶液中最先变浑浊的是（ ）反应反 应 物H2O温度Na2S2O3H2SO4VV(ml)C(molL1)V(ml)C(molL1)（ml）A1050.1100.15B1050.150.110C3050.150.110D3050.250.2103.下列条件一定能使反应速率加快的是 （ ）增加反应物的物质的量 升高温度 缩小反应容器的体积 加入生成物 加入MnO2A全部BCD4.反应在2L的密闭容器中进行，1分钟后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟变化正确的是 （ ）ANO：0.001molL1 BH2O：0.002 molL1 CNH3：0.002 molL1 DO2：0.00125 molL1 5.在N2 + 3H2 2NH3的反应中，经过一段时间后，NH3的浓度增加了0.6 molL1 ,在此时间内用NH3表示的反应速率为0.30 molL1。则此一段时间是 （ ）A1秒B2秒C0.44秒D1.33秒6.在其它条件不变时，10时以某物质表 示的反应速率为3 molL1 ，已知温度每升高10反应速率是原来的2倍，则温度为50时，该反应的速率为 （ ）A48 molL1B36 molL1 C24 molL1 D12 molL17.在2N2O5 = 4NO2 + O2反应中，N2O5的起始浓度为2.1 molL1，经100秒钟后，N2O5的浓度为1.95 molL1，则反应速率： = .8.某反应的速率，当温度每升高10增快为原来的2倍，如果温度由100降到50，则该反应的速率约为原来的 倍。9.在某一密闭容器中有A、B两种气体， 开始时浓度分别为a molL1、b molL1， A跟B反应生成C， 反应方程式为： A + 2B 3C t秒末时， 用C表示的反应速率为d molL1S1，则此时B的浓度为 。第3节 化学反应的速率和限度（第2课时）教学重点化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。教学难点化学反应限度概念；了解影响化学反应限度的因素。教学难点：化学反应限度的本质原因及外部特征。二、化学反应的限度（一）可逆反应：1、定义：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的反应2、特点：（1）向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存，两个化学反应构成了一个对立的统一体。（2）符号：“ ”号（3）通常从左向右的反应称为 反应，从右向左的反应称为 反应；（4）在反应体系中，与化学反应有关的各种物质浓度 。（二）化学反应限度1、定义：. 当一个 反应进行到正向反应速率与逆向反应速率 相等 时，反应物和生成物的浓度_ _，达到表 的一种“_状态_”，这就是这个反应所能达到的限度；此时这个状态就叫做 状态。反 应 开始： 正 逆 反应过程中：正逐渐 ，逆逐渐 ； 反应物浓度 ，生成物浓度 ；平 衡 时：正 =逆；各组分的浓度 变化。2.化学平衡的特征：等： ；定：各组分的 一定 ； 动： 平衡 。 变：如果外界条件的改变，原有的化学平衡状态 ，平衡 。【例1】在可逆反应体系2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入18O2后，哪些物质中会含有18O？ 3.影响化学平衡的条件：（催化剂不影响化学平衡）（1）浓度：增大反应物的浓度或减少生成物的浓度 ，平衡向 反应方向移动； 减少反应物的浓度或增大生成物的浓度 ，平衡向 反应方向移动。（2）温度：升高温度平衡向 反应方向移动； 降低温度平衡向 反应方向移动。（3）压强：（只对于有 且反应前后 ） 增大压强平衡向 的方向移动 ； 减小压强平衡向 的方向移动 。 （三）化学反应条件的控制 促进有利的化学反应：提高反应物的转化率即原料的利率、加快在生产和生活中 反应速率等。抑制有害的化学反应：减慢速率、减少或消除有害物质的产生，控制副反应的发生等 这就涉及到反应条件的控制。通过控制反应条件，可以改变反应速率（加快或减慢）；也可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，使可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行。 【应用】工业上合成氨的生产中：既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。二者兼顾，通过控制反应器的温度和压强，使反应既快又能达到较大的限度。合成氨的反应： N2 3H2 2NH3 反 应 特 点：正反应是放热反应、气体总体积缩小的反应 控 制 条 件: 速 率 快：高温有利 （1）温度 生产中二者兼顾，选择适宜的温度（约500） 反应限度: 低温有利 速 率 快：高压有利 （2）压强 生产中采用中压法（2050Mpa） 反应限度：高压有利 （3）催化剂：还原铁粉为主体的多成分催化剂。 【随堂练习】1、高温高压催化剂条件下，3mol氢气和1mol氨气置于密闭容器中反应能够得到2mol氨气吗？为什么？2.对于达到平衡的可逆反应：N2 3H2 2NH3 （正反应为放热），下列叙述中正确的是（ ） A.反应物和生成物的浓度相等 B.增大压强不利于氨的合成 C.反应物和生成物的浓度不再变化 D.降低温度，平衡混合物里氨的浓度减小 3.下列反应达到平衡后，加压或降温都能使平衡向正反应方向移动的是 （ ） A. C(s) H2O(g) CO(g) H2(g) 正反应吸热 B. CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g) 正反应放热 C. 2H2O(g) 2H2(g) O2(g) 正反应吸热 D. N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) 正反应放热 4.在一定条件下，可逆反应 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)（正反应放热）达到平衡后，若使平衡向正反应方向移动，可采取的措施是 （ ） A.升高温度 B.增大SO2的浓度 C.增大压强 D.使用催化剂 【知识拓展】判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡各物质的质量或各物质质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡压强m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）平衡m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）不一定平衡混合气体平均相对分子质量MrMr一定时，只有当m+np+q时平衡Mr一定时，但m+n=p+q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等（平衡体系中有带颜色气体参加）平衡例1一定温度下的密闭容器中进行可逆反应，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，下列情况能说明反应已达平衡的是 （ ）A.混合气体的总物质的量不随时间而变化 B.混合气体的压强不随时间而变化C.混合气体的密度不随时间而变化 D.生成6molNH键的同时有3molHH键生成E.生成1molN2的同时有3 molH2的生成【例2】在一定条件下，反应 A(g) 3B(g) 2C(g) 达到平衡的标志 （ ） A. A、B、C 的分子数比为 1 ：3 ：2 B. C的体积分数比B、A 大 C. 单位时间内生成a mol A 同时生成 2a mol CD. 单位时间内生成C的物质的量与消耗C的物质的量相等 练习；1下列方法中可以证明2HI（g