第一篇:高考化学反应速率与化学平衡(写写帮整理)
化学反应速率和等效平衡
1.反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)在5L的密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率v为
A.v(O2)0.01mol/(Ls)
B.v(NO)0.008mol/(Ls)
C.v(H2O)0.002mol/(Ls)
D.v(NH3)0.002mol/(Ls)
2.已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L·min)]表示则下列关系正确的是
45v(NH3)v(O2)
B.v(O2)v(H2O)5624C.v(NH3)v(H2O)
D.v(O2)v(NO)
35A.3.某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡后c(X2)为0.4mol/L,c(Y2)为0.8mol/L,生成Z为0.4mol/L,则该反应的化学方程式为 A.X2+2Y22XY2 B.2X2+Y22X2Y C.3X2+Y22X3Y D.X2+3Y22XY3 4.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL 2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到20mL,此时X与盐酸和缓地进行反应。其中反应速率最大的是
A.20mL 3mol/L的X溶液
B.20mL 2mol/L的X溶液 C.10mL 4mol/L的X溶液
D.10mL 2mol/L的X溶液
5.将固体NH4Br置于密闭容器中,在某温度下,发生下列可逆反应:
NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)
2HBr(g)Br2(g)+H2(g)2min后,测得c(H2)=0.5mol/L,c(HBr)=4mol/L,若上述反应速率用v(NH3)表示,下列反应速率正确的是
A.0.5mol/(L·min)
B.2.5 mol/(L·min)C.2 mol/(L·min)
D.5 mol/(L·min)6.在一定温度下的固定容积的密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达平衡的是 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 7.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的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列结论错误的是
A.A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)B.平衡时,C的浓度为0.125mol/L 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 8.可逆反应:3A(g)3B(?)+C(?);△H>0,随着温度升高,气体平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断正确的是 A.B和C可能都是固体 B.B和C一定都是气体
C.若C固体,则B一定是气体 D.B和C可能都是气体 9.如图所示,反应X(g)+3Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应),在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的体积分数(Z)随温度变化的曲线应为
10.在一密闭容器中,aA(g)bB(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则 A.平衡向正反应方向移动了 B.物质A的转化率减小了 C.物质B的质量分数增大了 D.a>b
11.在温度不变下,在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等,且在相同条件下达到平衡时,两容器中N2的转化率应当是 A.a中大
B.b中大
C.a、b中一样大 D.无法判断 12.恒温条件下,将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,慢慢压缩气体体积,下列叙述正确的是 A.若体积减小一半,则压强为原来的两倍 B.平衡向右移动,混合气体颜色一定会变浅
C.若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍 D.平衡向右移动,混合气体密度增大
13.在一定温度下,容器中加入CO和H2O(g)各1mol,发生反应: CO+H2OCO2+H2,达到平衡时生成0.7mol的CO2,若其他条件不变,一开始就加入4mol H2O(g),则达到平衡可能生成的CO2是 A.0.6mol
B.0.95mol
C.1mol D.1.5mol 14.可逆反应A(g)+BC(g)+D 达到平衡时,下列说法不正确的是 A.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是有颜色的气体 B.增大压强,平衡不移动,说明B、D必定是气体
C.升高温度,C的百分含量减少,说明正反应是放热反应 D.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大 15.在一密闭容器中充入1mol NO2,建立如下平衡:2NO2N2O4,此时NO2的转化率为x%,在其他不变的情况下,再充入1mol NO2,待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%,则下列大小关系正确的是 A.x>y
B.x=y
C.x D.不能确定 16.将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2+O22SO3,达平衡时SO3为n mol。在相同温度下,按下列配比在该容器中放入起始物质,达平衡时,SO3的物质的量将大于n mol的是 A.2molSO2和1molO2 B.2molSO2、1molO2和2molSO3 C.4molSO2和1molO2 D.3molSO2、1molO2和1molSO3 17.一个真空密闭容器中盛有1molPCl5,加热到200℃时发生了反应: PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时PCl5的分解率为M%,若在同一温度和同样容器中最初投入的是2molPCl5,反应达到平衡时PCl5的分解率为N%。M与N的关系是 A.M>N B.M>N C.M>N D.无法确定 18.在四个同样密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g)2C(g),在同一时间内测得容器内的反应速率:甲为:v(A)=3 mol/(L·min);乙为v(B)=4.5 mol/(L·min);丙为v(C)=4 mol/(L·min);丁为v(A)=0.75mol/(L·s)。若其它条件相同,温度不同,则温度由低到高的顺序是___________________。 19.取a molA和b molB置于V L容器内,发生反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)。1min末,测得容器内A的物质的量浓度为x mol/L,这时B的物质的量浓度为______mol/L,C的物质的量浓度为______mol/L。这段时间内反应的速率若以物质A的物质的量浓度的变化来表示,应为________mol/(L·min)。 20.一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应:A(g)+2B(g) C(g)达到-1-1-1平衡时,c(A)=2mol·L,c(B)=7mol·L,c(C)=3mol·L。试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是______________;若往容器中继续注入一定量的氦气(不参加反应),足够长的时间后,体系中B的物质的量浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),混合气体的密度_________。 21.在一定条件下,x A+y Bz C的反应达到平衡。 (1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z之间的关系是__________________;(2)已知C是气体,且x+y=z,在增大压强时,如果平衡发生移动,则平衡一定向_____________移动; (3)已知B、C是气体,当其他条件不变,增大A的物质的量时,平衡不发生移动,则A是_____________态物质。 (4)若加热后C的质量分数减少,则正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。22.发生反应:2SO2+O22SO3,当此反应进行到一定程度时,就达到了化学平衡状态。若该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表起始的SO2、O2和SO3的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保持达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。试填写下列空白:(1)若a=0,b=0,则c=______; (2)若a=0.5mol,则b=________,c=_________; (3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个不同的式子表示)____________ _______________________________________。 23.有两只密闭容器A和B。A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容。起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如下图所示)。在保持400℃的条件下使之发生如下反应:2SO2+O22SO3。试填写下列空格: (1)A容器达到平衡时所需的时间比B容器__________;平衡时A容器中SO2的转化率比B容器_______;(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等物质的量的氩气,A容器中化学平衡_________移动,B容器中化学平衡__________; (3)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数_________。 1.化学反应速率: ⑴.化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念: ①化学反应速率与反应消耗的时间(Δt)和反应物浓度的变化(Δc)有关; ②在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如:化学反应mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= m∶n∶p∶q③一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。 ⑵.影响化学反应速率的因素: I.决定因素(内因):反应物本身的性质。 Ⅱ.条件因素(外因)(也是我们研究的对象): ①.浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数; ②.压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。③.温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。 ④.催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。 ⑤.其他因素。如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。 2.化学平衡: ⑴.化学平衡研究的对象:可逆反应。 ⑵.化学平衡的概念(略); ⑶.化学平衡的特征: 动:动态平衡。平衡时v正==v逆 ≠0 等:v正=v逆 定:条件一定,平衡混合物中各组分的百分含量一定(不是相等); 变:条件改变,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡。 ⑷.化学平衡的标志:(处于化学平衡时): ①、速率标志:v正=v逆≠0; ②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化; ③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化; ④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同; ⑤、对于气体体积数不同的可逆反应,达到化学平衡时,体积和压强也不再发生变化。 【例1】在一定温度下,反应A2(g)+ B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是(C) A.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB B.容器内的压强不随时间变化 C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2 ⑸.化学平衡状态的判断: 举例反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定平衡 ②各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡 ④总压强、总体积、总物质的量一定不一定平衡 正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正 不一定平衡 ③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆 不一定平衡 ④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆 不一定平衡 压强 ①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡 ②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)不一定平衡 混合气体的平均分子量① 一定时,只有当m+n≠p+q时,平衡 ② 一定,但m+n=p+q时,不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时平衡 体系的密度 密度一定 不一定平衡 3.化学平衡移动: ⑴勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含: ①影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种; ②原理的适用范围:只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂; ③平衡移动的结果:只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。 ⑵、平衡移动:是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。即总结如下: ⑶、平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。 ⑷、影响化学平衡移动的条件: 化学平衡移动:(强调一个“变”字) ①浓度、温度的改变,都能引起化学平衡移动。而改变压强则不一定能引起化学平衡移动。强调:气体体积数发生变化的可逆反应,改变压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,改变压强则不会引起化学平衡移动。催化剂不影响化学平衡。 ②速率与平衡移动的关系: I.v正== v逆,平衡不移动; Ⅱ.v正 > v逆,平衡向正反应方向移动; Ⅲ.v正 < v逆,平衡向逆反应方向移动。 ③平衡移动原理:(勒沙特列原理): ④分析化学平衡移动的一般思路: 速率不变:如容积不变时充入惰性气体 强调:加快化学反应速率可以缩短到达化学平衡的时间,但不一定能使平衡发生移动。⑸、反应物用量的改变对化学平衡影响的一般规律: Ⅰ、若反应物只有一种:aA(g)=bB(g)+ cC(g),在不改变其他条件时,增加A的量平衡向正反应方向移动,但是A的转化率与气体物质的计量数有关:(可用等效平衡的方法分析)。①若a = b + c :A的转化率不变; ②若a > b + c : A的转化率增大; ③若a < b + cA的转化率减小。 Ⅱ、若反应物不只一种:aA(g)+ bB(g)=cC(g)+ dD(g),①在不改变其他条件时,只增加A的量,平衡向正反应方向移动,但是A的转化率减小,而B的转化率增大。 ②若按原比例同倍数地增加A和B,平衡向正反应方向移动,但是反应物的转化率与气体物质的计量数有关:如a+b = c + d,A、B的转化率都不变;如a+ b>c+ d,A、B的转化率都增大;如a + b < c + d,A、B的转化率都减小。 4、等效平衡问题的解题思路: ⑴、概念:同一反应,在一定条件下所建立的两个或多个平衡中,混合物中各成分的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。 ⑵分类: ①等温等容条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等同平衡。 ②等温等压条件下的等效平衡:在温度和压强不变的条件下,改变起始物质的加入情况,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边同一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为等比例平衡。 ③等温且△n=0条件下的等效平衡:在温度和容器体积不变的条件下,对于反应前后气体总分子数不变的可逆反应,只要可以通过可逆反应的化学计量数比换算成左右两边任意一边物质的物质的量比值相同,则两平衡等效,这种等效平衡可以称为不移动的平衡。 5、速率和平衡图像分析: ⑴分析反应速度图像: ①看起点:分清反应物和生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,生成物多数以原点为起点。 ②看变化趋势:分清正反应和逆反应,分清放热反应和吸热反应。升高温度时,△V吸热>△V放热。 ③看终点:分清消耗浓度和增生浓度。反应物的消耗浓度与生成物的增生浓度之比等于反应方程式中各物质的计量数之比。 ④对于时间——速度图像,看清曲线是连续的,还是跳跃的。分清“渐变”和“突变”、“大变”和“小变”。增大反应物浓度V正 突变,V逆 渐变。升高温度,V吸热 大增,V放热 小增。⑵化学平衡图像问题的解答方法: ①三步分析法:一看反应速率是增大还是减小;二看△V正、△V逆的相对大小;三看化学平衡移动的方向。 ②四要素分析法:看曲线的起点;看曲线的变化趋势;看曲线的转折点;看曲线的终点。③先拐先平:对于可逆反应mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),在转化率-时间曲线中,先出现拐点的曲线先达到平衡。它所代表的温度高、压强大。这时如果转化率也较高,则反应中m+n>p+q。若转化率降低,则表示m+n ④定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系。化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。表达式:△v(A)=△c(A)/△t 单位:mol/(L·s)或mol/(L·min) 影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂。 另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积也会影响化学反应速率 化学反应的计算公式: 例 对于下列反应: mA+nB=pC+qD 有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 对于没有达到化学平衡状态的可逆反应: v(正)≠v(逆) 影响化学反应速率的因素: 压强: 对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小。若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。 温度: 只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)。当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因) 催化剂: 使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。浓度: 当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的。 其他因素: 增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。 溶剂对反应速度的影响 在均相反应中,溶液的反应远比气相反应多得多(有人粗略估计有90%以上均相反应是在溶液中进行的)。但研究溶液中反应的动力学要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响,另外在溶液中有离子参加的反应常常是瞬间完成的,这也造成了观测动力学数据的困难。最简单的情况是溶剂仅引起介质作用的情况。 在溶液中起反应的分子要通过扩散穿周围的溶剂分子之后,才能彼此接触,反应后生成物分子也要穿国周围的溶剂分子通过扩散而离开。 扩散——就是对周围溶剂分子的反复挤撞,从微观角度,可以把周围溶剂分子看成是形成了一个笼,而反应分子则处于笼中。分子在笼中持续时间比气体分子互相碰撞的持续时间大10-100倍,这相当于它在笼中可以经历反复的多次碰撞。 笼效应——就是指反应分子在溶剂分子形成的笼中进行多次的碰撞(或振动)。这种连续反复碰撞则称为一次偶遇,所以溶剂分子的存在虽然限制了反应分子作远距离的移动,减少了与远距离分子的碰撞机会,但却增加了近距离分子的重复碰撞。总的碰撞频率并未减低。据粗略估计,在水溶液中,对于一对无相互作用的分子,在依次偶遇中它们在笼中的时间约为10-12-10-11s,在这段时间内大约要进行100-1000次的碰撞。然后偶尔有机 会跃出这个笼子,扩散到别处,又进入另一个笼中。可见溶液中分子的碰撞与气体中分子的碰撞不同,后者的碰撞是连续进行的,而前者则是分批进行的,一次偶遇相当于一批碰撞,它包含着多次的碰撞。而就单位时间内的总碰撞次数而论,大致相同,不会有商量级上的变 化。所以溶剂的存在不会使活化分子减少。A和B发生反应必须通过扩散进入同一笼中,反应物分子通过溶剂分子所构成的笼所需要的活化能一般不会超过20kJ·mol-1,而分子碰撞进行反应的活化能一般子40-400kJ·mol-1之间。 由于扩散作用的活化能小得多,所以扩散作用一般不会影响反应的速率。但也有不少反应它的活化能很小,例如自由基的复合反应,水溶液中的离子反应等。则反应速率取决于分子的扩散速度,即与它在笼中时间成正比。 从以上的讨论可以看出,如果溶剂分子与反应分子没有显著的作用,则一般说来碰撞理论对溶液中的反应也是适用的,并且对于同一反应无论在气相中或在溶液中进行,其概率因素P和活化能都大体具有同样的数量级,因而反应速率也大体相同。但是也有一些反应,溶剂对反应有显著的影响。例如某些平行反应,常可借助溶剂的选择使得其中一种反应的速率变得较快,使某种产品的数量增多。 溶剂对反应速率的影响是一个极其复杂的问题,一般说来: (1)溶剂的介电常数对于有离子参加的反应有影响。因为溶剂的介电常数越大,离子间的引力越弱,所以介电常数比较大的溶剂常不利与离子间的化合反应。 (2)溶剂的极性对反应速率的影响。如果生成物的极性比反应物大,则在极性溶剂中反应速率比较大;反之,如反应物的极性比生成物大,则在极性溶剂中的反应速率必变小。 (3)溶剂化的影响,一般说来。作用物与生成物在溶液中都能或多或少的形成溶剂化物。这些溶剂化物若与任一种反应分子生成不稳定的中间化合物而使活化能降低,则可以使反应速率加快。如果溶剂分子与作用物生成比较稳定的化合物,则一般常能使活化能增高,而减慢反应速率。如果活化络合物溶剂化后的能量降低,因而降低了活化能,就会使反应速率加快。 (4)离子强度的影响(也称为原盐效应)。在稀溶液中如果作用物都是电介质,则反应的速率与溶液的离子强度有关。也就是说第三种电解质的存在对于反应速率有影响. 化学平衡的教学设计 教学目标 使学生建立的观点;理解的特征;理解浓度、压强和温度等条件对的影响;理解平衡移动的原理。 能力目标 培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。 教材分析 本节教材分为两部分。第一部分为的建立,这是本章教学的重点。第二部分为常数,该部分没有要求。 教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即。建立观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以 的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以 在一定程度上突破状态建立的教学难点。 教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中 含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。 教法建议 教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立的观点。 教学可采取以下步骤: 1.以合成氨工业为例,引入新课,明确研究的课题。(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式 (2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。 (3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使 和 尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——研究的问题。 2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立的观点。如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。 通过向学生提出问题:达到状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一状态是在一定条件下建立的。 3.为进一步深刻理解的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。 “影响的条件”教材分析 本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。 本节重点:浓度、压强和温度对的影响。难点:平衡移动原理的应用。 因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,就会发生移动。同时指出,研究的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。 教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使向正反应方向移动的结论。反之,则向逆反应方向移动。并在温度对影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。 压强对的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对移动的影响。 教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理 时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。 “影响的条件”教学建议 本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。 新课的引入: ①复习上一节讲过的“状态”的概念,强调状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。 ②给出“的移动”概念,强调的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。 ③指出学习和研究的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的破坏并建立新的较理想的。 具体的教学建议如下: 1.重点讲解浓度对的影响 (1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论? (2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是 浓度的增大与减小而造成的。 (3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。2.压强和温度对的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对的影响。 3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难: 其他几个问题: 1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。 2.关于移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。 3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。 4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于的移动问题,而利用增加高炉高度以增加 CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。 教学设计示例 第一课时的概念与计算 教学目标 知识目标:掌握的概念极其特点;掌握的有关计算。能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。情感目标:结合是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。 教学过程设计 【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3? 【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是所研究的问题。 思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。 提出反应程度的问题,引入的概念。 结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的的概念的实质。【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。 回忆,思考并作答。【板书】 一、状态 1.定义:见课本P38页 【分析】引导学生从研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。 研究对象:可逆反应 平衡前提:温度、压强、浓度一定 原因:v正=v逆(同一种物质)结果:各组成成分的质量分数保持不变。准确掌握的概念,弄清概念的内涵和外延。【提问】有什么特点? 【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。讨论并小结。平衡特点: 等(正逆反应速率相等)定(浓度与质量分数恒定)动(动态平衡)变(条件改变,平衡发生变化) 培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。 讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。(A)混合气颜色不随时间的变化 (B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗) (C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数(D)压强不随时间的变化而变化(E)混合气的平均分子量不变 讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。 加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。【过渡】状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢? 2.转化率:在一定条件下,可逆反应达状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。 公式:a=△c/c始×100% 通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。通过掌握转化率的概念,公式进一步理解的意义。3.平衡的有关计算 (1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。 例1 445℃时,将0.1mol I2与0.02mol H2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。 ②平衡混合气中氢气的体积分数。引导学生分析: c始/mol/L 0.01 0.05 0 c变/mol/L x x 2x c平/mol/L 0.015 0+2x=0.015 mol/L x=0.0075mol/L平衡浓度: c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)=0.05 mol/L-0.0075 mol/L =0.0425mol/L c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)=0.015mol/L w(H2)=0.0025/(0.05+0.01) 通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关的计算。 【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。 ②可逆反应中任一组分的平衡浓度 化学反应速率和化学平衡的教学体会 在中学化学教学中,涉及到溶解平衡、电离平衡、水解平衡等一个平衡理论体系,而化学平衡则是这一平衡理论体系的核心,它占有极其重要的位置。 化学反应速度与化学平衡是在化学工业生产中提高产量这同一事物的两个方面,即要求生产又快又多,产量才能高。例如,假设平炉每10小时炼300吨钢,而转炉15分钟炼30吨钢,虽然单炉产量平炉是转炉的10倍,而10个小时的产量转炉确是平炉的4倍,这里边就是个又快又多才能提高总产量的问题。 化学反应速度与化学平衡是相辅相成的,它们之间存在着密切的联系,化学反应速率是化学平衡理论的基础,平衡问题实质上也是速率问题。当在一个可逆反应的体系中,正反应与逆反应的速率达到相等时,才存在化学平衡;而两个速率不相等时,则平衡就要发生移动。因此,学生只有在深刻理解化学反应速率的基础上,才能理解化学平稳移动原理;同时在学习化学平衡原理的过程中,又能增强对化学反应速率概念更加深刻的理解。 现行中学化学教材不讲活化理论问题,为了使学生深刻理解化学反应速度的概念,可以从化学反应的实质入手,来认识化学反应速率问题。 化学反应的实质可以概括成“动→碰→破→立”四个字,前两个字是物理变化过程,后两个字是化学变化过程,可以看出所有化学变化过程必然经过物理变化过程;若物质的微粒由于运动发生碰撞而没有达到破裂的程度,那么物质只停留在物理变化过程,而没有发生化学变化。显然,化学变化的发生及变化的快慢取决于反应物微粒间碰撞的次数及碰撞力量的大小,即碰撞的力量越大,反应物的微粒才有可能发生“破”的变化,而碰撞次数越多反应才越快。用这个观点可以使学生浅显地认识到增大反应物浓度或增加气体反应物的压强,可以加快反应速度的原因是增加反应物微粒间的碰撞次数;升高温度可以加快化学反应速度的原因是由于增加了反应物微粒间碰撞次数及增大了反应物微粒间碰撞的力量。以上谈的“破”可以认为是分子的破裂、离子得失电子及原子的电子的得失或偏移。我在教学中体会到,从化学反应的实质入手去揭示化学反应速率问题,是使学生深刻认识化学反应速率知识的有效教学方法。 本章在教学过程中,特别要注意加强直观性,从实验入手,通过现象,运用讨论的方式,经过分析综合得出外因条件的变化对化学反应速度及化学平衡影响的认识。因此,本章的每个实验效果的优劣便成了认识理论问题的关键的前提条件。 在计算技能方面,要使学生掌握用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加,来表示某一个化学反应的平均速度的计算方法。通过对比使学生认识到,同一个化学反应,用不同物质的浓度变化计算平均速率,它们的速度值可能是不相同,但有一条规律是肯定的,即它们的速度比值等于方程式中的系数比。 识图能力,是本章教学中培养学生的重要任务。在一开始的教学中,就要教给学生外因条件的变化对化学反应速率及化学平衡影响用作标图来表示,以便学生在以后的解题过程中具有相当高的识图能力。下面是在其他条件不变的情况下,改变某一条件对化学平衡影响的一些基本图示: 1、改变浓度: (1)增大反应物浓度 (2)增大生成物浓度 (3)减小反应物浓度 (4)减小生成物浓度 图1 图2 图3 图4 2、改变压强: (1)加压 (2)减压 3、改变温度 (1)升温 (2)降温 图5 图6 图7 图8 4、使用催化剂 图9 以上图示特别要注意的是:只有改变浓度,正反应或逆反应之一才从原平衡点改变;而改变温度或压强,正反应或逆反应均不从原平衡点改变。 在教学过程中,既要注意教给学生一般规律(这当然是教学的重点),也应注意个别一些情况。 1、改变温度对可逆反应的影响 (1)升高温度 ①正、逆反应速度均增加。 ②化学平衡向吸热反应方向移动。 (2)降低温度 ①正、逆反应速度均降低 ②化学平衡向放热反应方向移动。 温度升高可以加快大多数反应的速率,经验规律是每升高lO0C,可使化学反应速度增大到原来的2一4倍。但也有些其它情况,如爆炸性反应,在温度达到一定高度时,反应速度会急剧上升,其速度增大的幅度极大,远远超出上述增大的幅度。另外还有些反应在刚开始升温会加快反应速度,但升高到了一定程度也会慢下来,如有机物的催化氢化及与酶的反应;碳的氧化随温度上升的变化速率存在着两次反复;一氧化氮的氧化随温度升高反应速度会直线下降等特殊情况。这些特殊情况不一定给学生讲,但教师要心中有数,免得把一般规律讲绝对了。 2、改变压强对可逆反应的影响 (1)增大压强 ①可以加快气态物质的反应速度。 ②化学平衡向气体体积减小的方向移动。 (2)降低压强 ①可以减慢气态物质的反应速度。 ②化学平衡向气体体积增大的方向移动。 压强对化学反应速度及化学平衡的影响是通过浓度变化来实现的。在这里我们指的压强的变化,强调是指容器体积的增大或缩小。 因此,在体系中充入不参加反应的气体,虽容器内总压强增大,因原物质的浓度不变,所以一般化学平衡不发生移动。 3、浓度对化学反应速率的影响 一般规律是“增大反应物的浓度可以加快反应速率;反之,会减慢反应速率。”值得提及的这里的“反应物”是泛指,对逆反应而言,生成物就是反应物。因此,在可逆反应体系中,增加任何一种物质的浓度,都会加快正逆反应的速度,只不过两者自原平衡状态增加的方式不同而已。 4、催化剂对可逆反应的影响 (1)使用催化剂可以改变化学反应的速率。 (2)一般因催化剂对正、逆反应同等倍数的增加化学反应的速度,所以使用催化剂一般不改变化学平衡。 也应注意的是:一般我们使用催化剂常与反应物处于不同状态而构成多相反应体系,在这种体系中,催化剂确实不能影响平衡。而若在均相反应里,由于催化剂和反应物处于同一均匀状态,此时催化剂可以改变反应物的活度,即改变了反应物的有效浓度,从而使化学平衡会产生一定的影响。因此,我们只能说在大多数化学反应里催化剂不影响化学平衡,若把“催化剂对化学平衡没影响”说绝对了,也是不妥当的。 化学反应速率、化学平衡教学反思小结 沈志春 化学反应速率、化学平衡是中学化学的重要理论知识,在中学化学理论中占重要地位。它的大部分知识内容较抽象、理论性强。因此课堂教学的主体目标是培养学生的科学思维方法,重点是培养学生分析问题解决问题的能力。 回顾近期速率、平衡理论的教学过程,反思教学设计、教学实施和教学效果,对以下两方面感悟较深: 一、努力做到课堂精讲精练 精讲精练字面上可以说是陈词滥调,但在教学实际中它是一个永恒的主题。它需要不断创新,不断充入新的教学理念、教学思维和教学探究,努力做到每一堂课的精讲精练,是一个教师时时刻刻必须追求的课堂教学终极目标。 备课过程中可首先对章节知识的大结构进行粗框架、主线索的大扫描,定好大方向后,再侧重知识点之间的有机衔接、自然衔接和知识梯度的合理铺设,重难点知识要自然合理穿插引入,努力实现学生课堂和课后自我突破,使学生在表观抽象、散乱、灵活的化学理论知识面前轻松领略逻辑和本质在化学理论推证、分析应用中的魅力。真正实现课堂教学培养学生科学思维方法的教学目标。 如在速率、平衡教学中有感应处理好以下教学问题: 1、速率概念可由课本引言自然导出(课本这部分知识已很经典和完美,不需再多的拓展),学生对概念的深刻认识和灵活应用能力可在课堂上通过适当常见错误例析和课后习题精练逐步培养。同一反应用不同物质表示的速率与化学反应计量数之间的关系可在教师引导下由学生通过简单练习自然推出。教师的作用主要是启发引导,关键作用在于一定要在学生有初步感性认知的基础上最后明确强调指出:速率与化学计量数之间的联系是必然的,对任何一个化学反应,反应物的减量与生成物的增量一定符合化学计量数之比。而初始量与某一时刻中间量与计量数无直接关系。 2、外界条件对速率影响的教学应首先明确内因与外因的关系,在此基础上外因浓度对速率的影响是本节首要讨论的问题,其关键在于突出随着反应物浓度的增加速率增大的根本所在。碰撞和活化分子理论仍是本节内容教授的核心本质。(化学反应反应实质:分子运动→相互碰撞<活化分子碰撞、取向合适>→有效碰撞<旧键断裂、新键产生>→发生化学反应;反应物浓度增加→单位体积分子数增加→单位体积活化分子数增加(活化分子所占百分比不变)→有效碰撞机会增加→反应速率加快) 压强对速率的影响情况较复杂,但在压强对速率影响的的万变题型中教师要始终坚持引导学生把握一个基本不变原则:压强的影响归根结底是浓度对速率的影响。压强的变化如果没有引起浓度变化,对速率则没有影响。 温度、催化剂对速率的影响结合实验通过活化分子理论、碰撞理论论证推出。本节的重中之重仍是浓度对速率的影响。 3、化学平衡概念的引入建立于对动态平衡概念的复习基础之上,课堂上教师可借助课本文字通过师生互动分析反应开始、反应过程、终了状态三个阶段的浓度、速率变化情况,完成浓度——时间图和速率——时间图,使学生通过简洁明了的图形从理性上深刻认识平衡的概念和特征。突出强调:①特征——动、等、逆、定、变,②可逆反应达平衡状态时反应物生成物浓度不可能为零,③某一时刻的平衡状态是该条件下反应进行的最大程度。另为避免部分同学将达平衡时“浓度不变”理解为“浓度相等”。课本上反应达平衡后CO、H2O、CO2、H2浓度示例数据教师可改动为0、006mol/L、0、006 mol/L、0、004 mol/L、0、004 mol/L。 4、平衡概念知识的检测主要体现在三方面:平衡状态的判定、平衡的有关计算、等效平衡的判定。这三方面均为重难点。教师在处理这类知识应用时,应牢牢把握一个解题原则:万变不离其中。①平衡状态的判定标准各种资料上总结的是林林总总,但归根结底是看正逆速率是否相等或浓度是否不变,②平衡计算的关键在于训练学生起始量、变化量、平衡量三种关系的规范应用,③等效平衡的判定教师可编设习题引导学生通过自我练习先对概念产生感性认识,再由教师归纳总结判定依据:恒温恒容看数值,体积不变看比例;恒温恒压看比例。 二、抽象知识生动化、形象化 为将本章较多微观抽象的的理论具体化,在备课和教学过程中要充分利用实验、绘图和大量生动形象、贴近生活实际、通俗易懂能体现时代特色学生喜闻乐见的事例进行比喻帮助学生理解抽象知识,化解难点,让学生认识到自然学科和社会学科等许多知识同出一辙,提高学生的认知度并培养学生的形象思维。 本章课本内容已例举大量形象比喻,现把自己在教学中引用的一些实例列举一二: 1、反应速率应由反应历程中反应速率最慢的一步决定。比喻事例:工业流水线上成品的生产速率决定于流水线上速率最满的一个环节。 2、使用正催化剂降低了活化能,活化分子百分数增加。比喻事例:高考录取降低分数线,高考上线率提高。 3、气体参加的可逆反应达平衡后若改变压强,正逆速率受影响时,气体体积减小方向速率上下变化幅度大,气体体积增大方向速率上下变化幅度小;若改变温度,正逆速率均变化,吸热方向速率上下变化幅度大,放热方向速率上下变化幅度小。 比喻:风险和利益共存,体积减小方向和吸热方向如同风险行业或风险股票,巨大的商机与风险共存,跌宕起伏大。而体积增大方向和放热方向则如稳健行业或稳健基金,风险小利益小。 4、平衡的建立有多种途径。谚语:条条大路通罗马。 5、铁与硫酸反应加入醋酸钠速率减慢而氢气生成量不变。这里可把醋酸根的作用比喻为银行,硫酸电离的氢离子是家中的大量现金,部分存入银行(醋酸根),需用时提取,减缓了花钱速率,但资金总额未变。„„ 我个人一直有这样一个观点:一个真正优秀的教师传给学生的是方法、兴趣、解决问题处变不惊的态度和审视问题的穿透力。让学生感到这门课学起来简单就是你的本事,这应是我们教师在教学教研上最该投入精力的一面,更是真正站在学生立场为他们着想。提高教学质量要先从我们的业务本领做起,而不是变相转加在学生身上。我们的许多教师正在这样默默实践着,还学生思维一个明朗的天空。第二篇:化学反应速率与化学平衡知识点归纳
第三篇:选修4化学反应速率和化学平衡教案
第四篇:化学反应速率和化学平衡的教学体会
第五篇:化学反应速率、化学平衡教学反思小结(推荐)