2019高中化学 第二章 化学反应与能量 第三节 化学反应速率与限度

2019高中化学 第二章 化学反应与能量 第三节 化学反应速率与限度

第三节 化学反应速率与限度 课前预习学案 一、预习目标：‎ ‎1、了解反应速率的概念、表达式、单位；‎ ‎2、了解影响反应速率的外界因素有哪些。‎ 二、预习内容：‎ 预习课本P47—P48‎ 一、化学反应的速率：‎ ‎1、化学反应速率通常用 来表示。‎ ‎2、公式：V ＝ΔC/Δt ‎3、所对应的单位：V： ，ΔC： ，‎ Δt： 。‎ 预习课本P48—P50‎ 二、影响化学反应速率的因素：‎ 影响化学反应速率的因素 规律 内因 反应物的性质 外 因 催化剂 反应物的温度 反应物的浓度 气态反应物的压强 其他 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 - 10 -‎ 课内探究学案 一、学习目标 学习目标： 理解基本的化学反应速率概念和影响化学反应速率的外界条件 学习重难点： 掌握化学反应速率的概念；理解影响化学反应速率的因素；‎ 有关化学反应速率的计算。‎ 二、学习过程 ‎【思考与交流】课本P47‎ ‎（一）、化学反应速率 ‎1、化学反应速率 ‎（1）概念：化学反应速率通常用单位时间 或 ‎ ‎ （均取正值）来表示。‎ ‎（2）计算公式： 。‎ ‎【思考】‎ ‎①反应速率是瞬时速率还是平均速率？‎ ‎（3）单位： 或 。‎ 练习1．下列关于化学反应速率的说法中，不正确的是（ ）‎ A．化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量 B．化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C．在同一个反应中，可以用反应物或生成物来表示反应速率 D．化学反应速率的常用单位有mol/(L·s)和mol/(L·min)‎ ‎(4) 化学反应速率的简单计算：‎ ‎[例1]在一密闭容器里装有氮气和氢气。反应开始时，氮气的浓度为2mol/L，氢气的浓度为5mol/L, 反应开始2min时，测得容器中氮气的浓度为1.8mol/L。2min后氢气的浓度为多少mol/L?这2min内氮气的平均反应速率是多少？氢气和氨气的平均反应速率各是多少？2min内氮气、氢气和氨气的速率之比为多少?‎ - 10 -‎ 练习2．已知反应2SO2＋O22SO3在‎10 L的密闭容器中进行，半分钟后，测得SO3的物质的量增加了0.5 mol，求SO3、SO2、O2的平均反应速率及速率之比。 ‎‎ ‎ ‎【思考】‎ ‎②同一化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，数值相同吗？意义相同吗？‎ ‎③同一化学反应，不同物质表示的反应速率之比与什么有关?‎ 练习3．在‎2 L容积不变的容器中，发生 N2＋3H22NH3的反应。现通入0.8 mol H2 和 ‎ ‎0.4 mol N2，2 min 后生成了0.12 mol NH3 ，求V (H2)、 V (N2) 、V (NH3)。‎ ‎（二）、外界条件对化学反应速率的影响 ‎【实验探究】‎ 现象 结论 热水中 常温 冷水中 现象 结论 加MnO2‎ 加FeCl3‎ 不加其他试剂 ‎【思考】结合探究实验及课本P 49 ‎ 哪些因素能影响化学反应速率?是怎样影响的?‎ - 10 -‎ ‎①______________________________________________________________________‎ ‎②______________________________________________________________________‎ ‎③______________________________________________________________________‎ ‎④_______________________________________________________________________‎ ‎⑤_______________________________________________________________________‎ ‎[例2]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％的硫酸 C. 滴加少量CuSO4 溶液 D. 不用铁片，改用铁粉 练习4. 一定量的盐酸和过量锌粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可以向盐酸中加入适量的（ ）‎ A. NaOH固体 B. 水 C. CuSO4 固体 D. 氯化钠溶液 ‎（三）、反思总结 ‎(四)、当堂检测 ‎1、同质量的锌与稀硫酸反应，欲使反应速率最大，选择下列组合中的反应条件（ ）‎ ‎①锌粒②锌片③锌粉④10％的稀硫酸⑤15％的稀硫酸⑥20％的稀硫酸⑦加热⑧用冰冷却⑨不断搅拌⑩迅速加入锌片后静置 A. ②⑥⑦⑩ B. ①④⑧⑩ C. ③⑤⑦⑨ D. ③⑥⑦⑨‎ ‎2、在‎2 L密闭容器中，某气体反应物在2 s内由8 mol变为7.2 mol，则用此反应物表示该反应的平均反应速率为（ ）‎ A. 0.4‎‎ mol·（L·s）－1 B. 0.3 mol·（L·s）－1 ‎ C. 0.2 mol·（L·s）－1 D. 0.1 mol·（L·s）－1 ‎ ‎3、反应‎2A＋3B＝C＋2D在‎2L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率表达正确的是 （ ） ‎ A. v(C)＝0.01 mol·L－1·s－1 B. v(B)＝0.03 mol·L－1·s－1‎ C. v(A)＝0.01 mol·L－1·s－1 D. v(D)＝0.02 mol·L－1·s－1‎ ‎4、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2 。对此反应，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 使用催化剂能加快反应速率 B. 升高温度能提高反应的速率 C. 改变压强对反应速率没有影响 D. 降低温度能加快反应速率 课后练习与提高 - 10 -‎ ‎1．面粉厂必须严禁烟火的主要原因是( )。‎ ‎ A．防止火灾发生 B．防止污染面粉 C．吸烟有害健康 ‎ D．面粉颗粒极小，当其扩散在空气中与空气充分接触，一旦引发反应，极易发生爆炸 ‎2．在溶液中发生的反应，对反应速率不发生影响的因素是( )。‎ ‎ A．温度 B．压强 C．浓度 D．催化剂 ‎3可逆反应2S02+O22S03，如果υ(S02)=O.05 mol/(L·min)，用一定的SO2和O2在容积固定的密闭容器内发生反应，则2 min后SO3的浓度为( )。‎ ‎ A．1 mo1/L B．O．9 mol/L C．O．2mol/L D．0．1mol/L ‎4．在反应：C+CO22CO中，可使反应速率增大的措施是( )。‎ ‎ ①增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低压强 ‎ A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④‎ ‎5、反应2SO2 + O2= 2SO3,经过一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol/L，在这段时间内用氧气表示的速率为0.04mol/（L·s），则这段时间为 A． 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s ‎6、反应A＋3B2‎2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别为：‎ ‎①v(A)＝0.15 mol·L－1·s－1 ②v(B)＝0.6 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.4 mol·L－1·s－1 ‎ ‎④v(D)＝0.45 mol·L－1·s－1 该反应进行的快慢顺序为：‎ A. ②﹥④﹥③﹥① B. ④﹥③﹥②﹥①‎ ‎ C. ④﹥③ = ②﹥① D. ②﹥③ = ④﹥①‎ ‎7、某温度时，在‎2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化曲线如下图所示，由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 ，反应开始至2 min时Z的平均反应速率为 。‎ - 10 -‎ 化学反应的速率和限度学案（第二课时）‎ 课前预习学案 一、预习目标：预习可逆反应的定义，化学反应限度的含义，化学平衡状态的特征。‎ 二、预习内容 ‎1. 实验发现，在二氧化硫和氧气的反应中，无论怎样改变条件，都不能使二氧化硫全部转化为三氧化硫，这是因为在二氧化硫与氧气发生反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫也在分解。像这样的反应就叫可逆反应。‎ 可逆反应： ‎ 在可逆反应中，从左到右进行的反应叫正反应，从右到左进行的反应叫逆反应。‎ ‎2.在一定条件下， 进行到一定程度时， 和 相等， ‎ 和 不再改变，达到一种表面静止状态，我们称为 简称 。‎ ‎3. 化学平衡状态是在给定条件下化学反应所能达到的最大程度，即： 。化学反应限度决定了反应物在该条件下的 ‎ ‎ ‎ ‎4.任何可逆反应在给定条件下都有一定限度，只是不同反应的限度不同，改变 ‎ 可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。‎ ‎5.在生产和生活中，人们希望促进有利的化学反应（提高 ‎ ‎ ）抑制有害的反应（减缓 ‎ ‎ ）。‎ 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 ‎【学习目标】‎ ‎1、掌握和理解可逆反应的概念，形成化学平衡状态的概念 ‎2、了解控制反应条件的意义以及相应的措施 ‎【学习重点】化学反应限度概念和简单判断方法了解影响化学反应限度的因素 - 10 -‎ ‎【学习难点】化学反应限度的本质原因及外部特征 二、学习过程 ‎【思考】一个反应在实际进行时，反应物能否按化学方程式中相应的物质的计算关系完全转变为生成物？如果能，是在什么条件下？如果不能，原因是什么？‎ ‎（一）.化学反应的限度 ‎1、可逆反应 ‎（1）概念：一定条件下，既能向 进行同时又能向 ‎ ‎ 进行的化学反应叫可逆反应。例如：合成氨的反应(N2 + 3H2 2NH3)，SO2和O2化合生成SO3的反应(2SO2+O22SO3)，等等。有些化学反应在同一条件下可逆程度很小，如：H2 + Cl2 = 2HCl，Ag+ +Cl－ =AgCl↓等，我们在通常意义下不把它们称为可逆反应。‎ ‎【思考】1‎ ‎ (1) 我们还学过哪些可逆反应?__________________________________________‎ ‎(2)以下三个反应是否是可逆反应？为什么?__________________________ ________‎ ‎① 2H2 + O2 2H2O ② CO2 + H2O 糖 ‎③ 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH ‎(3)掌握可逆反应概念需要注意哪些问题? __________________________________________‎ ‎【思考】2‎ ‎（1）在2SO2+O22SO3中，随着反应的进行，反应物的浓度和生成物的浓度是怎样改变的？ ‎ ‎(2) 刚开始时，正向反应逆向反应同时进行，反应速率是否相同？（提示：此时反应速率与浓度有关）‎ ‎(3) 随着反应的进行，正反应速率和逆反应速率是怎样改变的？最终达到怎样的状态?‎ ‎(4) 能否用图示表示该过程？‎ ‎2.化学反应的限度（化学平衡状态）‎ - 10 -‎ ‎(1)定义：_________________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________________【思考交流】 达到化学反应限度的特征有哪些?‎ ‎(2)达到化学反应限度的特征 ‎_____________________________________________________________________________ ‎ ‎[例1]对于反应N2+3H2 2NH3，下列说法处于化学平衡状态的是：‎ ‎①υ（N2生成）=υ（N2消耗），②N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2，③单位时间内生成2molNH3，同时消耗1molN2， ④N2、H2、NH3的物质的量不再发生变化。‎ A、①④　　　　B、②③　　　C、②③④　　　　　D、①③④‎ ‎[练习1] 下列哪种说法可以证明反应N2 + 3H2 2NH3达到平衡状态（ ）‎ A.1个NN 键断裂的同时，有3个H—H键形成 B.1个NN 键断裂的同时，有3个H—H 键断裂 C.1个 NN键断裂的同时，有6个H—H 键断裂 D.1个NN 键断裂的同时，有6个N—H 键形成 ‎ [思考]3学习化学反应的限度有何意义？‎ ‎（二）、化学反应条件的控制 ‎【思考交流】（1）.观看有关定向爆破的图片，你从中得到什么启示。‎ ‎（2）. 阅读课文52页，回答课文中的有关问题，归纳：提高煤的燃烧效率可以采取哪些措施？‎ 提高煤燃烧效率的方法：‎ ‎①______________________________________________________________________‎ ‎②_______________________________________________________________________‎ ‎（三）、反思总结 ‎(四)、当堂检测 ‎1、下列对可逆反应的认识正确的是（ ）‎ ‎ A．SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr与2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2↑+2H2O互为可逆反应 ‎ B．既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应叫可逆反应 ‎ C．在同一条件下，同时向正、逆两个方向进行的反应叫可逆反应 ‎ D．在一定条件下SO2被O2氧化成SO3的反应是可逆反应 ‎2、对化学反应的限度的叙述，错误的是（ ）‎ - 10 -‎ A．任何可逆反应都有一定的限度 ‎ B．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等 C．化学反应的限度与时间的长短无关 ‎ D．化学反应的限度是不可改变的 ‎3、对于可逆反应M＋N Q达到化学平衡时，下列说法正确的是（ ） ‎ A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等 B. M、N全部变成了Q C. 反应物和生成物的浓度都保持不变 D. 反应已经停止 ‎4．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是 ‎ ‎①固体燃料粉碎 ②液体燃料雾化 ③煤经气化处理 ④通入足量的空气 A.①③ B.①②③ C.①③④ D.全部 课后练习与提高 ‎1、在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3, 以下叙述错误的是（ ）‎ A. 开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零 B. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零 C. 随着反应的进行逆反应速率逐渐增大，后保持恒定 D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定 ‎2、在密闭容器中充入PCl5，发生化学反应：PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g），反应一段时间后又向其中加入37Cl2，在重新达到化学平衡状态后，37Cl原子存在于（ ）‎ ‎ A．PCl5 B．PCl‎3 ‎C．Cl2 D．三种物质中都有 ‎3、在一定温度下，体积固定的密闭容器内反应A2（气）+B2（气）2AB（气）达到平衡的标志是（ ）‎ A．单位时间内生成nmol的A2同时生成nmol的AB B．容器内的总压强不随时间变化而变化 C．单位时间内，生成2nmol的AB同时生成nmol的B2‎ D．单位时间内，生成nmol的A2同时生成nmol的B2‎ ‎4. 工业制硫酸的一步重要反应是SO2在400～‎600 ℃‎下的催化氧化: 2SO2+O22SO3, 这是一个正反应放热的可逆反应.如果反应在密闭容器中进行,下述有关说法错误的是 - 10 -‎ A. 使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率 B. 在上述条件下,SO2不可能100%地转化为SO3‎ C. 为了提高SO2的转化率,应适当提高O2的浓度 D. 达到平衡时,SO2的浓度与SO3的浓度相等 ‎5. 氢气是21世纪极有前途的新型能源,是各国研究的热点之一.氢能开发的首要问题是研究如何以水为原料制取氢气. 以下研究方向中你认为可行的是 A. 大量建设水电站,用电力分解水制取氢气 B. 设法将太阳能聚集,产生高温,使水分解产生氢气 C. 寻找更多的化石燃料,利用其燃烧放热,使水分解产生氢气 D. 寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气 ‎6. 在一定温度下、密闭容器中，可逆反应X(g) +3Y(g) 2Z(g)达到化学平衡的标志是 A．Z的生成速率是X的消耗速率的2倍 B．容器内压强恒定 C．X、Y、Z物质的量之比为1：3：2 ‎ D．单位时间内生成nmolZ，同时生成nmolX ‎7. 一定条件下，X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到化学平衡的标志是 A．Z的分解速率和生成速率相等 B．X、Y、Z的浓度不再变化 C．反应体系的总质量保持不变 D．单位时间内生成nmolZ，同时生成nmolX ‎8．在密闭的容器中进行X2(g) ＋ 3Y2(g) 2 Z2(g),若X2、Y2、Z2的起始浓度分别为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L当反应达到平衡后各物质的浓度可能是： ‎ A.X2为 0.1mol/L 、 B. Y2为0.4mol/L、‎ ‎ C.Z2为 0.3mol/L、 D.Y2为 0.6mol/L - 10 -‎