山东省胶南市2012届高三化学《化学反应速率 化学平衡》学案 新人教版

1 课题 化学反应速率课题 化学反应速率 化学平衡化学平衡 考纲要求 1 了解化学反应速率的概念 反应速率的定量表示方法 2 了解催化剂在生产 生活和科学研究领域中的重大作用 3 了解化学反应的可逆性 4 了解化学平衡建立的过程 理解化学平衡常数的含义 能够利用化学平衡常数进行简 单的计算 5 理解外界条件 浓度 温度 压强 催化剂等 对反应速率和化学平衡的影响 认识 其一般规律 6 了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活 生产和科学研究领域中的重要作用 课前预习区 1 有 X Y Z 三种物质 常温下分别用 Y 或 Z 与 X 混合时 反应速率几乎相同的是 自我诊断 A 选项考察了 知识点 得到 结论 B 选项考察了 知识点 易做错的原因 D 选项告诉我 影响原电池中化学反应速率的因素可能是 2 某温度下 对可逆反应 2 0 下列叙述正确的是 A 加入少量 逆反应速率增大 B 体积不变时 充入不参加反应的 N2 反应速率减小 压强不变 充入 N2 反应速率不变 C 升高温度 正反应速率增大 逆反应速率减小平衡逆向移动 D 平衡后加入 上述反应的 增大 自我诊断 A 选项提醒我 在做题中要注意 增加 的量 不影响化学反应速率 B 选项考察了压强对反应速率的影响 得到的结论为 压强对速率的影响本质上是 对 速率的影响 只有改变了 化学反应速率才会变化 C 选项告诉我 升高温度 无论平衡向哪个方向移动 正 逆反应速率均 D 选项告诉我 的数值与 相对应 而与反应物反应的量无关 反应物反应的量 可以决定反应放出的 3 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 的物质的量为 1mol 下列结论正确的是 A A 的平均反应速率为 0 3mol L min B 平衡时 C 的浓度为 0 125mol L 2 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 自我诊断 A 选项提醒我 计算化学反应速率 千万不要用 代替 进行计算 D 选项告诉我 恒容时 压强之比为 之比 在容积不变的密闭容器中 有反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 下列能说明该反应已达 平衡状态的是 1 N2 H2 NH3的物质的量之比是 1 3 2 2 V N2 V H2 V NH3 1 3 2 3 NH3的生成速率和消耗速率相等 4 各成分的质量不随时间变化 5 H2的生成速率和 NH3的消耗速率之比是 3 2 6 单位时间内有 1 molN2 生成 同时有 2molNH3生成 7 1 mol 氮氮键断开的同时有 3 mol 氢氢键断开 8 气体的总质量不随时间变 化 9 气体总物质的量不随时间变化 10 体系的总压强不随时间变 化 自我诊断 陈述 1 到 9 错误或正确的原因 在温度恒定条件下向密闭容器中充入 2molSO2和 1molO2进行反应达到平衡 2SO2 g O2 g 2SO3 g 回答下列问题 1 若容器为恒容容器 平衡后再向容器中充入氮气 则平衡 移动 不移动 SO2的转化率会 变大 变小 不变 2 若容器为恒压容器 平衡后再向容器中充入氮气 则平衡 移动 不移动 SO2的转化率会 变大 变小 不变 自我诊断 本题考察了压强对化学平衡的影响 压强对平衡的影响 关键是看改变压强 能否引起 的变化 6 恒温下 在容积为 2 L 的恒容密闭容器 A 中通入 1 mol N2与 1mol H2的混合气体 发生如 下反应 N2 g 3 H2 g 2NH3 g 0 一段时间后 达到平衡 若平衡时氮气 的转化率为 20 则平衡常数表达式 K 值为 N2 g 3 H2 g 2NH3 g 0 若改变压强使新平衡时氮气的转化率变为 25 则新平衡时的 K 值 原平衡的 K 值 填大于 小于或等于 若降低 A 容器的温度 该反应 K 值将 填增大 减小或不变 若在此温度下 向另一容器体积为 1L 的恒容容器 B 中按物质的量分别为 2 mol N2 1 3 mol H2 1 molNH3 此时 该反应是否处于平衡状态 填是或否 V 正 V 逆 填大于 小于或等于 自我诊断 告诉我 平衡常数是 的函数 与 的改变无关 K 与温度的变化 规律为 通过做 我总结出来的判断平衡移动的方法有 课堂互动区 一 化学反应速率及其影响因素 例 1 2009 浙江高考 27 题 5 音速飞机在平流层飞行时 尾报中的 NO 会破坏臭氧层 科学家正在研究利用催化技术将尾气中的 NO 和 CO 转变成 CO2和 2CO2的化学方程式如下 2NO 2CO2CO2 N2 研究表明 在使用等质量催化剂时 增大催化剂比表面积可提高 催化剂 化学反应速率 为了分别验证温度 催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律 某同学设 计了三组实验 部分实验条件已经填在下面实验设计表中 实验编号T NO 初始浓度 mol L 1 CO 初始浓度 mol L 1 催化剂的比表面 积 m2 g 1 2801 20 10 35 80 10 382 350124 350124 请在空格中填入剩余的实验条件数据 规律总结 实验探究化学反应速率题的解题方法 1 先看实验目的 2 根据实验目的找到变量和不变量 变式 1 2010 新课标 28 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 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 4mol L 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 请完成此实验设计 其中 V1 V6 V9 反应一段时间后 实验 A 中的金属呈 色 实验 E 中的金属呈 色 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 4 二 化学平衡及其影响因素以及平衡常数 例 2 2011 江苏高考 700 时 向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O 发生反 应 CO g H2O g CO2 H2 g 反应过程中测定的部分数据见下表 表中 t2 t1 反应时间 minn CO moln H2O mol 01 200 60 t10 80 t20 20 下列说法正确的是 A 反应在 t1min 内的平均速率为 11 2 1 0 40 minv Hmol L t B 保持其他条件不变 起始时向容器中充入 0 60molCO 和 1 20 molH2O 到达平衡时 n CO2 0 40mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20molH2O 与原平衡相比 达到新平衡时 CO 转化率增大 H2O 的体积分数增大 D 温度升至 800 上述反应平衡常数为 0 64 则正反应为吸热反应 规律总结 平衡移动对转化率的影响 3 浓度的影响 恒温恒容 1 对于反应 aA g bB g cC g 若 a b c 如 2HI g H2 g I2 g 增大 A 的浓度 转化率不变 若 a b c 如 2NO2 g N2O4 g 增大 A 的浓度 A 的转化率增大 若 a b c 如 PCl5 g PCl3 g Cl2 g 增大 A 的浓度 A 的转化率变小 2 对于反应 aA g bB g cC g 若增加一种反应物浓度 该物质的转化率降低 另一种物质的转化率增大 如 2SO2 g O2 g 2SO3 g 增大氧气的浓度 氧气的转化率降低 但二氧化硫的转化率增大 若每种反应物浓度均增大相同倍数 相当于物质的量不变 而体积缩小 也就相当于加压 恒温恒压 对于反应 aA g bB g cC g 增大 A 的浓度 转化率不变 对于反应 aA g bB g cC g dD g 每种反应物浓度均增大相同倍数 转 化率不变 变式 2 已知反应 PCI5 g PCI3 g CI2 g 2NO2 g N2O4 g 2HI g H2 g I2 g 在一定条件下反应达平衡时 反应物转化率均为 M 保持温 度不变 若在同一个容器中分别再加入一定量各自的反应物 达平衡时转化率 A 均不变 B 均增大 C 减少 增大 不变 D 增大 减少 不变 三 平衡图像 例 3 某密闭容器中充入等物质的量的气体 A 和 B 一定温度下发生反应 A g xB g 5 2C g 达到平衡后 只改变反应的一个条件 测得容器中物质的浓度 反应速率随时 间的变化如下图所示 下列说法中正确是 A 30min 时降低温度 40min 时升高温度 B 8min 前 A 的平均反应速率为 0 08mol L min C 反应方程式中的x 1 正反应为吸热反应 D 20min 40min 间该反应的平衡常数 均为 4 规律总结 解化学平衡图像题三步曲 1 看图像 一看面 即横纵坐标的意义 二看线 即看线的走向和变化趋势 三看点 即曲线的起点 折点 交点 终点 四看辅助线 如等温线 等压线 平衡线等 五看 量的变化 定量图像中有关量的多少 2 想规律 联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律 3 作判断 据图像中表现的关系与所学的规律对比 作出符合题目要求的判断 变式 3 09 年江苏化学 14 I2在 KI 溶液中存在下列平衡 I2 aq I aq I3 aq 某 I2 KI 混合溶液中 I3 的物质的量浓度 c I3 与温度 T 的关系如图所示 曲线上任何一点都表示平衡状态 下列说法 正确的是 A 反应 I2 aq I aq I3 aq 的 H 0 B 若温度为 T1 T2 反应的平衡常数分别为 K1 K2则 K1 K2 C 若反应进行到状态 D 时 一定有 v正 v逆 D 状态 A 与状态 B 相比 状态 A 的 c I2 大 课后巩固区 1 反应 C s H2O CO g H2 g 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 CO 的量 B 将容器的体积缩小一半 C 保持体积不变 冲入氮气使体系压强增大 D 保持压强不变 冲入氮气使容器体 积变大 2 2010 重庆卷 当反应达到平衡时 下 列措 22 COClgCO g Clg 0 H 施 升温 恒容通入惰性气体 增加 CO 的浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气 体 能提高 COCl2转化率的是 A B C D 3 已知某化学反应的平衡常数表达式为 K 22 2 c CO H c CO H O c c 在不同的温度下该反应的平衡 6 常数值分别为 下列有关叙述不正确的是 A 该反应的化学方程式是 CO g g OH2 g H g CO 22 B 上述反应的正反应是放热反应 C 如果在一定体积的密闭容器中加入和各 1 mol 5 min 后温度升高到 830 此 2 CO 2 H 时测得为 0 4 mol 时 该反应为平衡状态 2 CO D 某温度下如果平衡浓度符合下列关系式 判断此时的温度是 1000 22 2 c CO c H O 3c CO 5c H 2011 济南一摸 甲醇是一种可再生能源 具有开发和应用的广阔前景 工业上一般可采 用如下反应来合成甲醇 CO g 2H2 g CH3OH g 1 分析该反应并回答下列问题 平衡常数表达式为K 下列各项中 不能够说明该反应已达到平衡的是 填序号 a 恒温 恒容条件下 容器内的压强不发生变化 b 一定条件下 CH3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等 c 一