反應(yīng)速率和化學(xué)平衡教材教法

1、高二化學(xué)第二章（反應(yīng)速率 化學(xué)平衡）教材教法北京十一學(xué)校 孫京高考要求(1) 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，反應(yīng)速率的表示方法，外界條件（濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等）對反應(yīng)速率的影響。(2) 了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。理解化學(xué)平衡的涵義。掌握化學(xué)平衡與反應(yīng)速率之間的內(nèi)在聯(lián)系。(3) 理解勒沙特列原理的涵義。掌握濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡移動的影響。知識網(wǎng)絡(luò) 表示方法 化學(xué)反應(yīng)速率 物質(zhì)的性質(zhì) (反應(yīng)快慢) 影響因素 溫度 反應(yīng)條件 濃度 壓強(qiáng) 催化劑 選擇合成氨的適宜條件 化學(xué)反應(yīng) 可逆反應(yīng) 化學(xué)平衡的概念 概念要點(diǎn)：等、定、動、變、同 溫度 化學(xué)平衡 影響因素 壓強(qiáng) (進(jìn)行程度) 濃度 化學(xué)平衡

2、移動原理(勒沙特列原理)教材對比知識點(diǎn)舊教材新教材（必+選）新教材（必修）1反應(yīng)速率的概念及表示方法2濃度對反應(yīng)速率的影響S2O32-+H+大理石+鹽酸大理石+鹽酸3壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響4溫度對反應(yīng)速率的影響S2O32-+H+大理石+鹽酸大理石+鹽酸5催化劑對反應(yīng)速率的影響H2O2分解H2O2分解H2O2分解6碰撞理論、有效碰撞簡介××7活化分子××8有關(guān)速率問題實(shí)際應(yīng)用×冰箱保存食物冰箱保存食物9化學(xué)平衡的概念10濃度對化學(xué)平衡移動的影響Fe3+ + SCN-Fe3+ + SCNFe3+ + SCN-11壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動的影響NO2化合沒有

3、實(shí)驗(yàn)沒有實(shí)驗(yàn)12溫度對化學(xué)平衡移動的影響NO2平衡球NO2平衡球NO2平衡球13勒沙特列原理的涵義14有關(guān)化學(xué)平衡的實(shí)際應(yīng)用×吃糖對牙齒的影響；CO中毒的搶救15合成氨反應(yīng)× 教法建議1化學(xué)反應(yīng)速率：表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢概念通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示。表示氣體或溶液：vC/t 單位：mol·L-1·min-1 或 mol·L-1·s-1固體或純液體：vn/t 單位：mol·min-1 或 mol·s-1注意在中學(xué)階段，化學(xué)反應(yīng)速率一般是單位時間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時速率。反應(yīng)速率都

4、取正值，C(反應(yīng)物)C0Ct C(生成物)CtC0在同一個反應(yīng)中, 反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物、生成物表示，其數(shù)值往往不同，意義相同，不同反應(yīng)物或生成物表示的反應(yīng)速率之比方程式中的系數(shù)比。例：對反應(yīng) mA + nB pC + qD，v(A) : v(B) : v(C) : v(D) = m : n : p : q影響因素內(nèi)因反應(yīng)物的性質(zhì)，反應(yīng)物的性質(zhì)又是由其結(jié)構(gòu)所決定的。外因影響反應(yīng)速率的外界條件 濃度：c增大，v增大；壓強(qiáng)：p增大，v增大（只對有氣體參加的反應(yīng)有效）；溫度：T增大，v增大；催化劑：使用合適的正催化劑，v增大；表面積：增大固體的表面積，v增大； 2化學(xué)平衡：表示可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度

5、達(dá)平衡原因v(正) = v(逆)達(dá)平衡標(biāo)志能反映出v(正) = v(逆)的一切變量，如：濃度、百分含量、顏色、密度等概念要點(diǎn)“等”達(dá)到化學(xué)平衡時，正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率；v(正) = v(逆)“定”達(dá)到化學(xué)平衡時，反應(yīng)混合體系中各成分的百分含量是確定不變的；“動”化學(xué)平衡為動態(tài)平衡，化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，正、逆反應(yīng)速率均大于零；“變”化學(xué)平衡是有條件的相對靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)外界條件改變時，原有的化學(xué)平衡就要被破壞，并在新的條件下達(dá)到新的平衡，這一過程叫化學(xué)平衡的移動；“同”可逆反應(yīng)在一定條件下最終均可達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。對于同一可逆反應(yīng)，在恒溫、恒容的條件下，無論反應(yīng)是從正反應(yīng)開始進(jìn)行，還是從逆反應(yīng)開始

6、進(jìn)行，或是正、逆反應(yīng)同時開始進(jìn)行，只要起始所投入原料中各元素的總質(zhì)量相等（或各原子的總數(shù)相等），就可達(dá)到具有相同平衡特征的化學(xué)平衡狀態(tài)，稱為等效平衡?；瘜W(xué)平衡移動概念平衡條件改變 不平衡新條件下 新的平衡v(正) = v(逆) v(正) v(逆) v(正) = v(逆)原因條件的改變使 v(正) v(逆) 若條件改變，但v(正) = v(逆)，化學(xué)平衡不移動；方向在平衡移動的過程中：若v(正) >v(逆)，則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動；若v(正) <v(逆)，則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動； 3化學(xué)平衡移動原理(勒沙特列原理): 濃度、溫度、壓強(qiáng)的改變，一般會使化學(xué)平衡發(fā)生移動。且平衡將

7、向減弱這種改變的方向移動。 注意: 勒沙特列原理只用于說明化學(xué)平衡移動的規(guī)律,與化學(xué)平衡移動無關(guān)的速率等問題不能用它來解釋。要點(diǎn): “增誰減誰，減誰補(bǔ)誰，凡增必增，凡減必減，果不抵因”增誰減誰例(1): 增加反應(yīng)物濃度，平衡就向減小反應(yīng)物濃度的方向(正方向)移動.例(2): 升高溫度，平衡就向降低體系溫度的吸熱反應(yīng)方向移動。減誰補(bǔ)誰例(3): 減小反應(yīng)物濃度，平衡就向增大反應(yīng)物濃度的方向(逆方向)移動.例(4): 減壓，平衡就向增大體系壓強(qiáng)的氣體分子數(shù)多的移動。凡增必增例(5): 增加反應(yīng)物濃度，達(dá)新平衡后反應(yīng)物的濃度一定比原來要大.例(6): 升高溫度，達(dá)新平衡后體系的溫度一定比原來要高凡減

8、必減例(7): 減小反應(yīng)物濃度，達(dá)新平衡后反應(yīng)物的濃度一定比原來要小.例(8): 減壓，達(dá)新平衡后體系壓強(qiáng)一定比要小.果不抵因平衡移動作用是有限的, 只能削弱條件的改變, 不能完全抵消條件的變化.4合成氨工業(yè)反應(yīng)特點(diǎn)可逆、放熱、氣體分子數(shù)減少實(shí)際生產(chǎn)條件200500大氣壓、500 左右、用鐵觸媒作催化劑、不斷分離出液氨、氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)使用。反應(yīng)原理N2 + 3H2 2NH3 + 92.7 kJ氫氣的制備C + H2O（氣） CO + H2 CO + H2O（氣） CO2 + H25常用計算公式反應(yīng)速率v(mol·L-1)(s)平衡濃度反應(yīng)物: C(平衡)C0C 生成物: C(平衡)C

9、0C轉(zhuǎn)化率(CC0)×100 = (n/n0)×100%氣體方程p同溫同壓下, V1/V2=n1/n2 同溫同體積時, p1/p2=n1/n2氣體分子量 同溫同壓下, 氣體的分子量之比密度之比 標(biāo)況下，氣體摩爾質(zhì)量氣體標(biāo)況的密度(g·L-1)×22.4 L·mol-1 混合氣的平均式量混合氣體的總質(zhì)量總物質(zhì)的量典型例題例1 合成氨反應(yīng): N2 + 3H2 2NH3, 其反應(yīng)速率分別用v(N2)、v(H2)和v(NH3)表示，下列關(guān)系式正確的是 ( D ) A. v(H2)= v(N2)= v(NH3) B. v(N2)= 3v(H2) C. v

10、(NH3)= 1.5v(H2) D. v(NH3)= 2v(N2)例2 一定溫度下，在一固定容積的密閉容器中某反應(yīng)中的X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是 （ AD ）A. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3X + Y2Z B. 1min時，正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率C. 2min時，Z的濃度是Y濃度的2倍D. 4min時，反應(yīng)體系處于平衡狀態(tài) 例3 在一定溫度下，反應(yīng) A2(氣) + B2(氣) 2AB(氣) 達(dá)到平衡的標(biāo)志是 （ C ）A. 單位時間生成 n mol A2 同時生成 n mol ABB. 容器內(nèi)的總壓不隨時間變化C. 單位時間生成 2n mol AB

11、 同時生成 n mol B2D. 單位時間生成 n mol A2 同時生成 n mol B2 例4 在反應(yīng)2SO2 + O2 2SO3 的平衡體系中，加入少量18O2，再達(dá)到新的平衡時，下列說法正確的是 （ D ） A只有O2中含有18O B只有SO3中含有18OC只有O2和SO3中含有18O D三種物質(zhì)中均含有18O例5 某溫度下，反應(yīng) N2O4（氣） 2NO2（氣）- Q 在密閉容器中達(dá)到平衡，下列說法中不正確的是 （ B ）A加壓時，體積變小，將使正、逆反應(yīng)速率均增大B保持體積不變，加入少許 NO2，將使正反應(yīng)速率減小，因此平衡向左移動。C保持體積不變，加入少許 N2O4 ，再達(dá)平衡時顏

12、色變深D保持體積不變，升高溫度，再達(dá)平衡時顏色變深例6 1 mol N2 和3 mol H2 在一定條件下進(jìn)行反應(yīng) N2 + 3H2 2NH3，達(dá)平衡時混合氣體的平均式量為10，下列正確的是 （ B ）A. 平衡混合氣中，N2 的體積分?jǐn)?shù)為 12.5 B. N2 的轉(zhuǎn)化率為 30C. 平衡混合氣中，H2 為 2.7 molD. 平衡混合氣中, N2、H2、NH3的物質(zhì)的量之比為132例7 在一定溫度下，將 1 mol 一氧化碳和 1 mol 水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO + H2O(氣) CO2 + H2；反應(yīng)達(dá)平衡后，得到 0.5 mol 二氧化碳，再加入 3 mol

13、 水蒸氣并在相同條件下達(dá)新平衡后，下列敘述正確的是 （ AD ）A. CO的轉(zhuǎn)化率增大，H2O的轉(zhuǎn)化率降低.B. CO和H2O的轉(zhuǎn)化率均增大C. 平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2在平衡混合氣中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大D. 平衡向正反應(yīng)方向移動，CO2的平衡濃度增大 小結(jié)：恒容體系中兩種物質(zhì)反應(yīng)達(dá)平衡后, 增大反應(yīng)物A的濃度, 平衡向正反應(yīng)方向移動, A的轉(zhuǎn)化率降低、平衡濃度增大、體積分?jǐn)?shù)增大；另一反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率升高、平衡濃度減小、體積分?jǐn)?shù)減??；生成物的濃度增大、體積分?jǐn)?shù)減小。例8 在恒容密閉容器中, 增大下列反應(yīng)物的起始濃度, 轉(zhuǎn)化率將增大的是 （ B ）A 2SO3 2SO2 + O2 B 2NO2

14、 N2O4 C 2HI H2 + I2 D 2NH3 3H2 + N2例9 體積相同的甲、乙兩個容器中,分別都充入1mol的下列反應(yīng)物, 在反應(yīng)過程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變. 下列說法正確的是 （ AB ）選項(xiàng)反應(yīng)物反應(yīng)轉(zhuǎn)化率ASO32SO3 2SO2 + O2甲<乙BNO22NO2 N2O4甲<乙CHI2HI H2 + I2甲<乙D上述三個反應(yīng)體系的轉(zhuǎn)化率均是甲=乙例10 在密閉容器內(nèi)將PCl5加熱氣化, 并發(fā)生反應(yīng): PCl5 PCl3 +Cl2填寫下表中的空白：壓強(qiáng)變化平衡移動方向五氯化磷的分解率（1）縮小容器體積（2）恒容充入PCl5（3）恒容充入C

15、l2（4）恒容充入N2（5）恒壓充入N2答案：（1）增大，左，降低；（2）增大，右，降低；（3）增大，左，降低 （4）增大，不移動，不變；（5）不變，右，增大。小結(jié)：恒容體系通入惰性氣體，不影響反應(yīng)物和生成物的濃度, 平衡不移動；恒壓體系通入惰性氣體將使體系的體積增大, 因此, 反應(yīng)物和生成物的濃度均減小, 相當(dāng)于反應(yīng)體系減壓對平衡移動的影響.例11 在一定溫度下，把1 mol氮?dú)夂? mol氫氣通入一個恒容密閉容器里，發(fā)生如下的反應(yīng)：N23H22NH3 當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)。若在該容器中，維持溫度不變，令、分別代表初始加入的氮?dú)?、氫氣和氨氣的物質(zhì)的量。如果、

16、取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)平衡時，反應(yīng)混合物三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同. 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)若a0，b0，則c_;(2)若a0.5，則b_, c_;(3) a、b、c取值必須滿足的一般條件是（請用兩個方程式表示其中一個只含和，另一個只含和）_，_。答案：（1）2； （2）1.5, 1; (3) 2a + c = 2 , 2b + 3c = 6例12 在密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)達(dá)平衡后，再壓縮體積，混合氣體平均式量增大的是（ ）A. Fe2O3(固) + 3CO(氣) 3Fe(固) + 3CO2(氣)B. 4NH3(氣) + 5O2(氣) 4NO(氣)

17、+ 6H2O(氣)C. 2NH3(氣) + CO2(氣) CO(NH2)2(固) + H2O(氣)D. C（固）+ H2O（氣） CO（氣） + H2（氣）答案: B、D例13 在某恒容的密閉容器中,可逆反應(yīng)A(氣)+B(氣) xC(氣) 有如圖所示的關(guān)系曲線.下列說法正確的是 （ ） A溫度：T1 > T2 B. 壓強(qiáng): P1 > P2 C. 該正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) D. x的取值是: x=1答案: AD例14 在一個容積固定的反應(yīng)器中, 有一個可在左右滑動的密封隔板,兩側(cè)分別進(jìn)行如下圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下: A、B、C均為4.0mol, D為6.5mol、F為2.0