2019-2020年高中化學(xué) 《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 歸納與整理》教案 新人教版選修4.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 歸納與整理》教案 新人教版選修4.doc
2019-2020年高中化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 歸納與整理教案 新人教版選修4知識(shí)要點(diǎn):1、 化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表達(dá)方法;2、 濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;3、 能描述化學(xué)平衡的建立,理解化學(xué)平衡的特征、標(biāo)志;4、 理解影響化學(xué)平衡的因素,勒夏特列原理及應(yīng)用;5、 化學(xué)平衡中的圖像問題;6、 化學(xué)平衡的計(jì)算;7、 知道化學(xué)平衡常數(shù)的含義,并能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算;8、 能利用焓變和熵變判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。知識(shí)重現(xiàn):一、化學(xué)反應(yīng)速率1、化學(xué)反應(yīng)速率(1)概念:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢的物理量。通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示化學(xué)反應(yīng)速率。(2)表示方法: vct 固體或純凈液體vnt(用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量系數(shù)比。)2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(1)內(nèi)因(主要因素)是指參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)。(2)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1)濃度:其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率增大,減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小。 有關(guān)解釋:在其他條件不變時(shí),對(duì)某一反應(yīng),活化分子在反應(yīng)物中所占的百分?jǐn)?shù)是一定的。單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比。當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時(shí),單位體積內(nèi)分子數(shù)增多,活化分子數(shù)也相應(yīng)增大,單位體積內(nèi)的有效碰撞次數(shù)也相應(yīng)增多,化學(xué)反應(yīng)速率增大。 2)壓強(qiáng):對(duì)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若其他條件不變,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,減小壓強(qiáng),反應(yīng)速率減慢。有關(guān)解釋:當(dāng)溫度一定時(shí),一定物質(zhì)的量的氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成反比。若氣體的壓強(qiáng)增大到原來的2倍,體積就縮小到原來的一半,單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增大到原來的2倍。故增大壓強(qiáng),就是增加單位體積里反應(yīng)物的物質(zhì)的量,即增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率相應(yīng)增大;相反,減小壓強(qiáng),氣體的體積就擴(kuò)大,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率隨之減小。說明: 若參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體、液體或溶液,由于壓強(qiáng)的變化對(duì)它們的濃度幾乎無影響,可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變。與化學(xué)反應(yīng)無關(guān)的氣體對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是否有影響,要分情況而定。在一定溫度下于密閉容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2 NH3 (g): a、充入He并保持容器的容積不變時(shí),雖容器內(nèi)氣體的總壓增大,但由于氣體的容積不變,反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變,平衡不移動(dòng)。 b、充入He并保持容器內(nèi)的總壓不變時(shí),必然是容器的容積增大。而氣體容積的增大,引起反應(yīng)物濃度的減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小,平衡左移。 3)溫度:當(dāng)其他條件不變時(shí),升高溫度反應(yīng)速率增大;降低溫度反應(yīng)速率減小。經(jīng)驗(yàn)規(guī)律:一般來說,溫度每升高10,反應(yīng)速率增大24倍。 有關(guān)解釋:在濃度一定時(shí),升高溫度,反應(yīng)物分子的能量增加,使一部分原來能量較低的分子變成活化分子,從而增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù),使有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率增大。溫度升高,分子的運(yùn)動(dòng)加快,單位時(shí)間里反應(yīng)物分子間碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)也相應(yīng)地加快,前者是反應(yīng)速率加快的主要原因。 說明:溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,對(duì)吸熱、放熱反應(yīng)都適用,且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。4)催化劑:催化劑能參與反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,降低活化能,也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù),從而提高了有效碰撞頻率,加快了反應(yīng)速率。 5)其他因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 例如,通過光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、高速研磨等等。總之,向反應(yīng)體系輸入能量,都有可能改變化學(xué)反應(yīng)速率。二、化學(xué)平衡移動(dòng)原理(勒夏特列原理):如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。1、濃度:增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 2、壓強(qiáng):對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。(對(duì)于沒有氣體參加的可逆反應(yīng)及反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng)化學(xué)平衡不移動(dòng)。) 3、溫度:升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),降低溫度平衡向放熱方向移動(dòng)。無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)速率都加快;降低溫度反應(yīng)速率則減慢。三、等效平衡:在一定條件(定溫、定容或定溫、定壓)下,只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的分?jǐn)?shù)(體積、物質(zhì)的量)均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。(1)定溫、定容:反應(yīng)前后氣體體積改變:轉(zhuǎn)化成平衡式同一邊物質(zhì)物質(zhì)的量與原平衡數(shù)值相同。反應(yīng)前后氣體體積不變:轉(zhuǎn)化成平衡式同一邊物質(zhì)物質(zhì)的量與原平衡比值相同。(2)定溫、定壓:轉(zhuǎn)化成平衡式同一邊物質(zhì)物質(zhì)的量與原平衡比值相同。四、化學(xué)平衡常數(shù)Cm (A)C n (B)Cp (C)Cq (D)K= 1、定義:在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡稱平衡常數(shù)),用符號(hào)K表示。 如:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) (注意:對(duì)于有固體或純液體參加的反應(yīng),它們的濃度不列入K的表達(dá)式。K值與濃度無關(guān),只受溫度影響。不指明溫度,K值無意義。對(duì)于給定的化學(xué)反應(yīng),正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。)應(yīng)用:判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度:K值越大,反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高。 判斷反應(yīng)熱效應(yīng):T升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 T降低,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。五、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向的判斷根據(jù)體系存在著力圖使自己的能量趨于“最低”和“有序”的自然規(guī)律,由焓變和熵變判據(jù)組合的復(fù)合判據(jù)適合于所有的過程。即G=HTS <0, 反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 G=HTS 0,反應(yīng)處于平衡狀態(tài) G=HTS <0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)熱H混亂度SG=HTS自發(fā)性>0>0低溫>0,高溫<0較高溫度能自發(fā)>0<0>0任何溫度都不能自發(fā)<0>0<0任何溫度都能自發(fā)<0<0高溫>0,低溫<0較低溫度能自發(fā)知識(shí)檢驗(yàn):1、對(duì)于反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g),下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是( )A、v(A)=0.01 mol/(Ls) B、v(B)=0.02 mol/(Ls)C、v(B)=0.60mol/(Lmin) D、v(C)=1.0mol/(Lmin)2、在可逆反應(yīng)中,改變下列條件一定能加快反應(yīng)速率的是( )A、增大反應(yīng)物的量B、升高溫度C、增大壓強(qiáng)D、使用催化劑3、在2L的密閉容器中發(fā)生下面反應(yīng):A(g)+2B(g) 3C(g),經(jīng)過3min后A的物質(zhì)由10mol變?yōu)?mol,則下面表示的反應(yīng)速率正確的是( )A、vA=1molL1min1 B、vB=1molL1min1C、vC=2molL1min1D、vB=2molL1min14、在氣體反應(yīng)中,能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時(shí)增加的方法是( )增大反應(yīng)物濃度 升高溫度 增大壓強(qiáng) 移去生成物 加入催化劑A、 B、 C、 D、5、一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是( )C的生成速率與C的分解速率相等;單位時(shí)間內(nèi)amol A生成,同時(shí)生成3amol B;A、B、C的濃度不再變化;混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化;混合氣體的物質(zhì)的量不再變化;單位時(shí)間消耗amol A,同時(shí)生成3amol B;A、B、C的分子數(shù)目比為1:3:2。 A、 B、) C、 D、6、在一定溫度不同壓強(qiáng)(p1p2)下,可逆反應(yīng)2X(g) 2Y(g)Z(g)中,生成物Z在反應(yīng)混合物中的體積分?jǐn)?shù)()與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系有以下圖示,正確的是( )P1P2BP1P2CP1P2AP1P2Dtttt7、某化學(xué)反應(yīng)其H= 122 kJ/mol,S= 231 J/(molK),則此反應(yīng)在下列哪種情況下可自發(fā)進(jìn)行( ) A、在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行 B、在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行C、僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行 D、僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行8、同質(zhì)量的鋅與鹽酸反應(yīng),欲使反應(yīng)速率增大,選用的反應(yīng)條件正確的組合是:鋅粒 鋅片 鋅粉 5%鹽酸 10%鹽酸 15%鹽酸 加熱 用冷水冷卻 不斷振蕩 迅速混合后靜置( ) A、 B、 C、 D、9、在密閉容器內(nèi),使1molN2和3molH2混合發(fā)生下列反應(yīng):3H2+N22NH3 H0(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2和H2的濃度比是_。(2)保持體積不變,升高溫度時(shí),混合氣體的平均式量_ _,密度_。(3)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入Ar氣,并保持體積不變,平衡將_移動(dòng)。(4)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),充入Ar氣,并保持壓強(qiáng)不變,平衡將_移動(dòng)。(5)當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),將c(N2)、c(H2)、c(NH3)同時(shí)增大1倍,平衡將_移動(dòng)。10、在體積相同的四個(gè)容器,按下列要求充氣體,并加入適當(dāng)催化劑,1 mol N2+3 mol H22 mol N2+3mol H2 1 mol H2+4 mol H2 1mol N2+4mol H2+0.5mol NH3在700K時(shí)分別建立平衡,四種情況下H2的轉(zhuǎn)化率由大到小的順序是_ _。參考答案:1、A 2、B 3、B 4、B 5、C 6、B 7、A 8、A9、(1)1:3 (2)變小,不變 (3)不 (4)逆反應(yīng)方向 (5)正反應(yīng)方向10、>> >