化学选修4化学反应速率与化学平衡导学案.doc
精选优质文档-倾情为你奉上第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率-化学速率的表示方法学习目标：1.进一步了解化学反应速率概念，知道化学反应速率的定量表示方法，能进行简单的计算，并能比较反应速率的快慢。2.通过探究，了解化学反应速率的测定方法。3.能用有效碰撞理论、过渡态理论等相关理论解释浓度、压强、温度、催化剂等化学反应速率的影响，提高归纳思维能力和形象思维能力。学习重点、难点：化学反应速率的表示方法及计算【基础知识梳理】一 化学反应速率-表示化学反应快慢的物理量。1.定义：用 内 （常用物质的量浓度）的减少或 的增加来表示单位： 或 或 等2.对于同一条件的同一反应：aA+bBcC+dD ,有(A)(B)(C)(D) 或 2化学反应速率的特点(1)化学反应速率是，且均取值。(2)同一反应选用的改变量表示速率，数值可能不同，但表示的意义。(3)反应速率适用于或。对于的浓度可视为常数，不能用来表示反应速率。【练习1】下列关于化学反应速率的说法中，正确的是( )A.化学反应速率是指某一时刻，某种反应物的瞬时反应速率B.化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指反应1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1C.根据化学反应速率的大小可以推知化学反应进行得快慢D.对于一个化学反应来说，其反应速率越大，反应现象就越明显例题：看课本第32页H2O2分解的浓度变化表格，求020分钟内过氧化氢分解的平均速率 4求解化学反应速率的计算题一般按以下步骤(1)写出有关反应的化学方程式。 (2)找出各物质的起始量、转化量、最终量。(3)根据已知条件列方程计算。(4)在比较同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质同一单位来表示【练习2】根据下图回答：1、反应物是_.2、2min内A的平均速率是_3、写出化学方程式 _ 【课后巩固练习】1反应2SO2 + O2 2SO3经过一段时间后，SO3的浓度增加到了0.4mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol/(Ls),则这段时间为（ ）A0.1 sB2.5 s C5 sD10 s2按温度每升高10，化学反应速率增大2倍来计算，若某反应由50升温到80，反应速率比原来增大（ ） A4 倍B6 倍C8 倍D9 倍3在3L密闭容器中充入2 molSO2和一定量O2，反应生成SO3气体，当进行到6 min时，测得n(SO2)= 0.4mol，若反应只进行到3 min时，容器内n(SO2)为（ ） A小于1.2 molB0.8 molC大于0.8 molD小于0.8 mol4（06四川）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示（ ）下列描述正确的是 A.反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L.s) B.反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C.反应开始到10s时，Y的转化率为79.0%D.反应的化学方程式为：X(g)+Y(g) Z(g) 5在2L的密闭容器中发生下面反应：A(g)+2B(g)=3C(g)，经过3min后A的物质由10mol 变为7mol，则下面表示的反应速率正确的是（ ） AvA=1mol·L1·min1BvB=1mol·L1·min1CvC=2mol·L1·min1DvB=2mol·L1·min16在2A+B 3C+4D的反应中，下列用不同物质的变化表示该反应的速率最快的（ ）AvA=0.5mol·L1·min1BvB=0.3mol·L1·min1CvC=0.8mol·L1·min1DvD=1mol·L1·min17.一定条件下，可逆反应X（g）3Y（g） 2Z（g），若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为0），当达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol /L，0.3mol/ L，0.08 mol/L，下列判断不合理的是 A.c1：c21：3 B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为3：2C.X、Y的转化率不相等 D.c1的取值范围为0< c1<0.14 mo /L8一定温度下，向一个容积为2L的事先装入催化剂的真空密闭容器中通入1mol氮气和3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内，用氢气的量的变化来表示该反应的平均速率为 A0.2mol·L-1·min-1B0.6mol·L-1·min-1C0.1mol·L-1·min-1D0.3mol·L-1·min-19.在温度不变，恒容容器中进行反应N2+3H2 2NH3，若N2浓度从0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么N2浓度由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需时间应为（ ）A.等于10s B. 等于12s C. 大于12s D. 小于12s10将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g） 2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，现有下列几种说法：用物质A的浓度变化表示的反应速率为0.3mol·L-1·s-1，用物质B的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1，平衡时物质A的转化率为70%，平衡时物质B的浓度为0.7mol·L-1，其中正确的是 A B. C. D. 11 在25时，向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里，放入5.6g铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始到2min末收集到H2 1.12L（标准状况），在此后，又经过4min，铁粉完全溶解。则：（1）在前2min内用FeCl2 表示的平均反应速率是多少？（2）在后4min内用HCl表示的 平均反应速率是多少？（3）前2min与后4min相比，反应速率哪个较快？为什么？12.把 3mol A 和 2.5mol B 混合于 2L 的密闭容器中，使它们发生反应： 3A(气) + B(气) xC(气) + 2D(气)5min后达到平衡生成1molD，并测定C的平均速率为0.1mol·L-1·min-1，则此反应中B的转化率为_，C的系数x为_，A的平衡浓度为_ _第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率-影响化学反应速率的因素学习目标：理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响；运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响；初步学会设计“对照实验”比较条件的改变对反应速率快慢的影响。学习重点、难点：浓度、温度对化学反应速率的影响及其原因学习过程：一 、影响化学反应速率的因素请问：通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈？为什么？这说明化学反应的速率首先取决于什么？1、内因 2、外因：（1）浓度对化学反应速率的影响结论：其它条件不变时，增大反应物的浓度， 反应速率 ； 减小反应物的浓度，反应速率 。练习一：对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持其它条件不变，增大压强，则体系体积 ，气体反应物的浓度 ，反应速率因此也将 ；减小压强，则体系体积 ，气体反应物的浓度 ，反应速率因此也将 ；练习二：对于没有气体参加的反应，即反应物为固体、液体或反应在溶液中进行时，改变压强，则体系体积 ，各反应物的浓度 ，因此反应速率也将 ；（2）压强对化学反应速率的影响结论：对于有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强，反应速率 减小压强，反应速率 。压强对化学反应速率影响的本质是压强影响 ，进而影响速率。（3）温度对化学反应速率的影响结论：其它条件不变时，升高温度，反应速率 ； 降低温度，反应速率 4）催化剂对化学反应速率的影响结论：催化剂可以显著改变化学反应速率 ，正催化剂：能够加快反应速率的催化剂；负催化剂：能够减慢反应速率的催化剂如不特意说明，指正催化剂。（5）其它因素对化学反应速率的影响增大反应物间的接触面积，反应物固体的颗粒大小、光、电磁波、超声波、溶剂的性质 【教材P36信息提示】碰撞理论有效碰撞 有效碰撞的条件是： 活化能 活化分子 活化分子百分数 解释：浓度对化学反应速率的影响。在其他条件不变时，反应体系中活化分子百分数是一定的；当反应物的浓度增大时，即单位体积内的分子总数 ，因此活化分子数也相应的 ，所以反应物分子间有效碰撞的次数 ，即反应速率 。提示：对于纯固体或液体而言，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量并没有改变浓度，所以化学反应速率不变。【随堂练习】下列说法错误的是A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子 C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应 E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量F.活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量解释：温度对化学反应速率的影响。(1) 温度升高，分子的能量增加，从而增加了活化分子的 ，反应物分子间有效碰撞的次数 ，反应速率 。 (2)温度升高，分子运动速度加快，分子间碰撞的次数增加，有效碰撞的次数增多，反应速率相应的加快。前者是主要原因。解释：催化剂对化学反应速率的影响。在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加 ，因而使反应速率加快。练习：在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。现采取下列措施：（1）增大压强 ； （2）增加碳的量 （3）通入CO2； （4）恒容下充入N2；（5）恒压下充入N2 哪些措施能够使反应速率增大？为什么？ 【课后巩固练习】1.仅改变下列一个条件，通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是 （ ）A.加热 B.加压 C.加负催化剂 D.加大反应物浓度200C时，将10 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液和10 mL 0.1 mol/L的H2SO4溶液混合，2 min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高100C，化学反应速率增大到原来的2倍，那么500C时，同样的反应要同样看到浑浊，需要的时间是 ( )A40 s B15 s C48 s D20 s3将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合，在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g） 2C（g），若经2s后测得C的浓度为0.6mol·L-1，现有下列几种说法：用物质A的浓度变化表示的反应速率为0.3mol·L-1·s-1，用物质B的浓度变化表示的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1，平衡时物质A的转化率为70%，平衡时物质B的浓度为0.7mol·L-1，其中正确的是 （ ）A B. C. D. 4、碰撞理论是一种较直观的反应速率理论，下列有关碰撞理论叙述正确的是 （ ）A反应物分子必须碰撞才有可能发生反应 B发生有效碰撞的分子具有最高的能量C有效碰撞是活化分子在一定方向上的碰撞 D活化分子的平均能量称之活化能5将氯酸钾加热分解,在0.5min内放出氧气5mL,加入二氧化锰后,在同样温度下0.2 min内放出氧气50 mL,加入二氧化锰后反应速率是未加二氧化锰时反应速率的多少倍 ( )A10 B25 C50 D2506.下列情况下，反应速率相同的是 ( )A等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L CH3COOH分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应B等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应C等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应D等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应7C+CO22CO；H10，反应速率v1，N2+3H22NH3；H20，反应速率v2。如升温，v1和v2的变化是 ( ) A同时增大 B同时减少 Cv1增大，v2减少 Dv1减少，v2增大8关于催化剂的叙述，正确的是 ( )A催化剂在化学反应前后化学性质不变 B催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参加化学反应C使用催化剂可以改变反应达到平衡的时间 D催化剂可以提高反应物的转化率9100 mL 6 mol·L1 H2SO4跟过量锌粉反应，一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量 ( )A碳酸钠(固体) B水 C硫酸钾溶液 D硫酸铵(固体)10对于在一密闭容器中进行的下列反应：C（s）+ O2（g） CO2（g）下列说法中错误的是 A将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率 B升高温度可以加快化学反应速率C增加压强可以加快化学反应速率 D增加木炭的量可以加快化学反应速率11下列说法正确的是 ( )(1)增加水的量或温度，可以加快镁跟水的反应速率。(2)增加硫酸的浓度，一定可以加快锌与硫酸反应制取氢气的速率(3)对于反应CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)，增加CaCO3的量，可以加快正反应速率，而增加CaO或CO2的浓度，则可以加快逆反应速率(4)对反应3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)，在密闭容器中进行(固定体积)，充入氦气，压强增大，则化学反应速率加快(5)对于反应3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)，使用催化剂，正逆反应速率同等程度加快。A(1) (2) B(1) (2) (3) C(1) (2) (3) (4) D(5)12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浓硫酸C滴加少量CuSO4溶液 D不用铁片，改用铁粉13四位同学同时进行反应：A(g)3B(g)2C(g)2D(g) 的速率测定实验，分别测得反应速率如下： v(A)= 0.15mol/(L·s)v(B)= 0.6mol/(L·s) v(C)= 0.4mol/(L·s)v(D)= 0.45mol/(L·s)。其中，反应进行得最快的是 ( )A B C D14升高温度反应速度加快的主要原因是 （ ）A分子运动速度加快 B活化能增加C体系能量增加 D活化分子的百分数增加15一定条件下反应N2+3H22NH3达平衡，当单独改变下述条件后有关叙述一定错误的是 A加催化剂，v(正)和v(逆)都发生变化，且变化的倍数相等 B加压，v(正)和v(逆)都增大，且v(正)增加倍数大于v(逆)增加倍数 C降温，v(正)和v(逆)都减少，且v(正)减少倍数大于v(逆)减少倍数 D增加c(N2)，v(正)和v(逆)都增大，且v(正)增加倍数大于v(逆)增加倍数时间速率16右图表示800时，A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况，t是达到平衡状态的时间。试回答：（1）该反应的反应物是_。（2）该反应的化学方程式为_。（3）达到平衡状态的所需时间是2min，A物质的平均反应速率为 _。17 在25时，向100mL含氯化氢14.6g的盐酸溶液里，放入5.6g铁粉（不考虑反应前后溶液体积的变化），反应开始到2min末收集到H2 1.12L（标准状况），在此后，又经过4min，铁粉完全溶解。则：（1）在前2min内用FeCl2 表示的平均反应速率是多少？（2）在后4min内用HCl表示的 平均反应速率是多少？（3）前2min与后4min相比，反应速率哪个较快？为什么？第二章 化学反应速率与化学平衡第二节 化学反应的方向和限度-化学反应的方向【学习目标】1.能初步根据反应的焓变、熵变判断化学反应的方向。认识可逆反应的限度，建立化学平衡的观点。2.知道化学平衡常数3.形成实事求是的科学态度，掌握凑够宏观到微观、现象到本质的科学研究方法。学习重点、难点：焓减和熵增与化学反应方向的关系【基础知识梳理】一 自发反应在一定 和 下，无需外界帮助就能自动进行的反应，我们称之为自发反应。 一定温度T和压强P的目的： 外界帮助指: 、 等【交流与讨论】判断下列反应是否自发。如能自动进行，请写出相应的化学方程式。1.水分解生成氢气和氧气的反应 2.氯气与溴化钾溶液的反应 3.乙烯与溴单质的反应 4.氮气和氧气生成一氧化氮的反应 二 判断化学反应方向的依据1 热效应（H）DH 0 的反应有自发进行的倾向。且H越 ，越有利于反应的自发进行。判断下列过程中能量的变化情况. 这些物质的状态有没有改变呢？如何改变？1、CaCO3(s) = CaO (s) + CO2(g) 2、NH4Cl（s）+Ba(OH)2.8H2O(s) =2NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) 3、硝酸氨溶于水 NH4NO3(s) = NH4+(aq) + NO3-(aq) 2. 熵变（S)： 熵：衡量一个体系混乱度的物理量，符号： 熵变：反应前后体系熵的变化。符号： S= S>0 ：体系的混乱度 ； S<0 ：体系的混乱度 自发反应有趋向于使体系的混乱度 的倾向。 且S越 ，越有利于反应的自发进行。【问题解决】根据你已有的知识经验，判断下列过程的熵变大于零还是小于零。H2O(s)H2O(l)H2O(g) S 02NaHCO3(S)= Na2CO3(S)+CO2(g)+H2O(l) S 0 NaOH（s）=Na+(aq)+OH-(aq) S 0N2(g)+3H2（g） 2NH3(g) S 0有关体系熵值的规律：1、同一物质，S（g） S（l） S（s）；2、分子数越多或分子种类越多则熵值越 ；3、固体溶解过程、墨水扩散过程、气体扩散过程，熵变均为正值，即S 0，为熵增过程；【练习1】1 下列反应中，熵变小于0的是 （ ）A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g) B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D. 2CO(g)2C(s)O2(g)【练习2】判断下列反应的S>0还是S<0：A、NH4Cl=HCl+NH3 S 0B、2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq) S 0C、2NO2=N2O4 S 0D、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) S 0【练习3】焓变熵变化学反应能否自发进行DH0DS0DH0DS0DH0DS0DH0DS0化学反应进行的方向同步测试一、 选择题：1下列说法中，正确的是 ( ) A化学反应总是伴随着能量变化的 B能够自发进行的反应不一定都是放热反应 C只有放热反应才能够自发进行 D能够自发进行的反应就一定能够发生并完成2下列物质中，熵值(S)最大的是 ( ) A金刚石 BCl2(l) CI2(g) DCu(s)3水在273 K、101×105Pa时可转化为固态，在373 K时则又可转化为气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值，则下列表达式中，正确的是 ( ) AS(g)<S(1)<S(s) BS(g)>S(1)>S(s) CS(g)>S(1)= S(s) DS(g)>S(s)>S(1)4已知反应2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (1) H = 2858 kJ·mol-1，下列结论中，正确的是 AE(反应物)>E(生成物) BE(反应物)<E(生成物) C反应放热 D反应吸热5下列热化学方程式中，放出的热量最多的是 ( ) ACH4 (g)+
