第六章第二节 化学反应速率与平衡的简单计算 导学案--高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx

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1、 人教版化学必修二第六章第二节化学反应速率与平衡的简单计算 知识链接Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！1化学反应速率的定义：化学反应速率通常用单位时间内 或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。2化学反应速率的表示方法若浓度用物质的量浓度（c）来表示，单位为mol/L；时间用t来表示，单位为秒（s）或分（min）或小时（h），则化学反应速率的数学表达式为：v = c/ t 单位： 或 或 mol/(Lh)学习任务（一）读教材，首战告捷让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1化学反应速率的计算格式：依据化学方程式计算化学反应

2、速率时可按以下格式（“三段式”）求解：（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、某时刻量；（3）根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mA + nB pC起始浓度（molL1） a b c转化浓度（molL1） x 某时刻浓度（mol / L） ax 问题2解化学平衡计算题的一般思路建立模式、确定关系、依据题意列出方程。最常用、最重要的模式是“列三行”，即列出起始量、变化量和平衡量。简记为：始、变、平、列方程。如： mA (g) + nB (g) pC (g) + qD (g) 起始 a b 0 0 变化 mx nx px qx 平衡 amx bnx px qx 其中：

3、a、b表示起始状态下反应物的物质的量或反应物的浓度或同温、同压下反应物中气体的体积，c、d表示起始状态下产物的物质的量或产物的浓度或同温、同压下产物中气体的体积。问题3计算中存在的量的关系： 反应物：起始浓度转化浓度= ；对生成物： +转化浓度=平衡浓度。 物质转化浓度之比 化学方程式中各物质前面的化学计量数之比。 练习1. 一密闭容器内装有N2和H2 ，反应开始时，N2浓度为2 mol/L，H2浓度为5mol/L ，两分钟后，测得N2浓度为18mol/L ，则两分钟内N2的平均反应速率是多少？H2和NH3的平均反应速率又分别是多少？ 【思路点拨】化学反应速率是用浓度的变化量与反应的时间之比：

4、v = c/ t。【变式】在2L的密闭容器中，加入3molH2和1mol的N2，发生 N2+ 3H22NH3。在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。（三）攻难关，自学检测让我们来挑战吧！你一定是最棒的！1恒温下，将amolN2和bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)(1)若反应进行到某时刻t时，n1(N2)13mol，n1(NH3)6mol，计算a的值。(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量。(3)原混合气体与

5、平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)n(平)。(4)原混合气体中，ab。(5)达到平衡时，N2和H2的转化率之比，(N2)(H2)。(6)平衡混合气体中，n(N2)n(H2)n(NH3)。【解析】 2将6 mol A、3 mol B充入容积为0.5 L的密闭容器中，进行如下反应：2A (g)+B (g)2C (g)，经60 s后反应达到平衡状态，平衡时容器内压强为起始时压强的0.8倍，则用A表示的反应速率为_，B的转化率为_，平衡时C的物质的量浓度为_。【解析】 （四）找规律，方法总结u 测一测，大显身手一、选择题（每小题有12个选项符合题意）1下列关于化学反应速率的

6、说法正确的是（ ） A化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加 B化学反应速率为0.8 mol(Ls)1是指1 s时某物质的浓度为0.8 molL1 C根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D对于任何化学反应来说，化学反应速率越大，反应现象就越明显2在密闭容器中进行如下可逆反应：X2(g)Y2(g) 2XY(g)，已知X2、Y2、XY三者起始浓度分别为0.1molL-1、0.3molL-1、0.2molL-1，在一定条件下反应达到平衡，此时容器中不可能的情况是（ ）AX2为0.2molL-1 BY2为0.35molL-1 CXY为0.3m

7、olL-1 DX2、Y2、XY总浓度为0.6molL-13在一定量的密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2molL1、0.1molL1、0.2molL1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是()ASO2为0.4molL1、O2为0.2molL1BSO2为0.25molL1CSO2、SO3均为0.15molL1DSO3为0.40molL14在一定温度时，将1mol A和2mol B放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应：A(s)+2B(g) C(g)+2D(g)，经5min后，测得容器内B的浓度减少了0.2mol

8、/L。下列叙述不正确的是（ ） A在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(Lmin)B5min时，容器内D的浓度为0.2mol/LC当容器内压强保持恒定时，该可逆反应达到平衡状态D5min时容器内气体总的物质的量为3mol5在800时，下列可逆反应达到化学平衡，CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，已知当CO和水蒸气的起始浓度为0.01mol/L时，氢气的平衡浓度为0.005mol/L。此时，若再加入0.02mol/L的水蒸气，重新达到平衡时，氢气的新平衡浓度应该是（ ）A0.0025mol/L B0.0075mol/L C0.01mol/L D0.01

9、5mol/L6在1 L密闭容器中，把1 mol A和1 mol B混合发生如下反应：3A (g)+B (g)xC (g)+2D (g)，当反应达到平衡时，生成0.4 mol D，并测得C的平衡浓度为0.4 molL1，下列叙述中正确的是（ ）。 Ax的值为2 BA的转化率为40CB的平衡浓度为0.8 molL1 DD的体积分数为25二、填空题7将等物质的量的氢气和碘蒸气充入密闭容器内进行反应：H2+I22HI，反应进行2 min时，测得HI的反应速率为0.1 molL1min1，碘蒸气的浓度为0.4 molL1。 （1）反应速率v(H2)=_，v(I2)=_。 （2）H2的起始浓度为_，I2的

10、起始浓度为_。 （3）2 min末时HI的浓度为_。参考答案 知识链接1化学反应速率的定义：化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示。2化学反应速率的表示方法若浓度用物质的量浓度（c）来表示，单位为mol/L；时间用t来表示，单位为秒（s）或分（min）或小时（h），则化学反应速率的数学表达式为：v = c/ t 单位：mol/(Ls) 或 mol/(Lmin) 或 mol/(Lh)学习任务（二） 试身手， 初露锋芒让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。问题1化学反应速率的计算格式：依据化学方程式计算化学反应速率时可按以下格式（“三段式”）求解：（1

11、）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、某时刻量；（3）根据已知条件列方程式计算。例如：反应 mA + nB pC起始浓度（molL1） a b c转化浓度（molL1） x 某时刻浓度（mol / L） ax 问题2解化学平衡计算题的一般思路建立模式、确定关系、依据题意列出方程。最常用、最重要的模式是“列三行”，即列出起始量、变化量和平衡量。简记为：始、变、平、列方程。如： mA (g) + nB (g) pC (g) + qD (g) 起始 a b 0 0 变化 mx nx px qx 平衡 amx bnx px qx 其中：a、b表示起始状态下反应物的物质的量或反应

12、物的浓度或同温、同压下反应物中气体的体积，c、d表示起始状态下产物的物质的量或产物的浓度或同温、同压下产物中气体的体积。问题3计算中存在的量的关系： 反应物：起始浓度转化浓度=平衡浓度；对生成物：起始浓度+转化浓度=平衡浓度。各物质转化浓度之比等于化学方程式中各物质前面的化学计量数之比。 练习1. 【答案】v（N2）=01 mol/（Lmin）， v（H2）=03 mol/（Lmin）， v（NH3）=02 mol/（Lmin）。【解析】 N2 + 3 H2 2NH3起始浓度（mol/L） 2 5 0 浓度变化（mol/L） 02 06 04 三步分析法2 min后浓度（mol/L）18 44

13、 04 所以：v（N2）=01 mol/（Lmin） v（H2）=03 mol/（Lmin） v（NH3）=02 mol/（Lmin）【总结升华】通过计算，发现三者速率有何联系：即在同一反应中，用不同物质（气体或溶液）表示的化学反应速率比=化学计量数之比。【变式】【答案】v(N2)= 0.05mol/(Ls) v(H2)= 0.15 mol/(Ls) v(NH3)= 0.1mol/(Ls)【解析】 N2+ 3H22NH3起始量（mol）： 1 3 02s末量（mol）： 1-0.23-0.60.4变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4则 v(N2)=0.2/(22)=0.05mol/(Ls

14、) v(H2)=0.6/(22)=0.15 mol/(Ls) v(NH3)=0.4/(22)=0.1mol/(Ls)（三）攻难关，自学检测让我们来挑战吧！你一定是最棒的！1【答案】16；8mol；54；23；12；332。【解析】 (1)N23H22NH3初始ab 0转化39 6某平衡时刻13b9 6N2转化了3mol，a13316 【总结升华】化学平衡题计算的一般方法是：分三段（起始、转化、平衡）设计，根据条件（列方程）计算。 2【答案】0.12mol(LS) 60 7.2 mol/L 【解析】设反应开始到达平衡时消耗B的物质的量为n mol，则 2A (g) + B(g) 2C (g) 起

15、始物质的量mol 6 3 0 转化物质的量mol 2n n 2n 平衡物质的量mol 62n 3n 2n 根据阿伏加德罗定律，温度一定时，气体的体积比与压强比相等，有，即n=1.8。 则用A表示的反应速率为，B的转化率，C的平衡浓度=。测一测，大显身手 【答案与解析】1C 【解析】化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物浓度的改变量来表示，而不是一定时间内物质的量的改变量，故A错误；化学反应速率为0.8 mol(Ls)1表示1 s内某物质的浓度平均变化了0.8 molL1，而不是l s时的实际浓度，故B错误；化学反应速率大，但反应不一定有明显现象，如酸碱中和反应瞬间即能完成，却无明显现象，故

16、D错误。2A【解析】当XY全部转化为X2和Y2时，X2的浓度为0.2 molL-1，但可逆反应不可能进行到底，所以X2的浓度不可能达到0.2 molL-1。3B【解析】本题考查对可逆反应的特征的理解，解答时，应注意两点：可逆反应既可向正反应方向进行，同时又可向逆反应方向进行；可逆反应不能进行到底，只能反应到一定程度达到平衡状态，平衡时各物质的物质的量都大于零。若反应从题给某一时刻开始向正反应方向进行并达平衡，此时SO3的浓度应小于0.40molL1；若反应从题给某一时刻开始向逆反应方向进行并达平衡，此时SO2的浓度应小于0.4molL1，O2的浓度应小于0.2molL1；由反应的量的关系可知：

17、c(SO2)c(SO3)0.4molL1，因此两者不可能同时均为0.15molL1。4D【解析】根据题中条件知起始时c(A)=0.2mol/L，c(B)=0.4mol/L，5min后c(B)=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L，则v(B)=0.04mol/(Lmin)，v(B):v(C)=2:1，v(C)= 0.02mol/(Lmin)，则A对；c(B) :c(D)=1:1，则c(D) =0.2mol/L，B对；由于反应前后气体的化学计量数发生了变化，所以压强恒定可以作为化学平衡的判定依据，C对；5min后n(A)=0.5mol，n(B)=1.0mol，n(C)=0.5mol

18、，n(D)=1.0mol，注意A是固体，所以气体的总的物质的量为2.5mol，则D不对。5B6AC 【解析】 3A (g) + B (g) xC (g) + 2D (g)起始浓度 / (molL1) 1 1 0 0转化浓度 / (molL1) 0.6 0.2 0.4 0.4平衡浓度 / (molL1) 0.4 0.8 0.4 0.4由反应物的转化浓度与方程式中物质前系数成正比可知：x=2；。7（1）0.05 molL1min1 0.05 molL1min1 （2）0.5 molL1 0.5 molL1 （3）0.2 molL1 【解析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比等于物质的量浓度变化

19、之比求解。 （1）反应H2+I22HI，则各物质的速率关系为v(HI)=2v(I2)=2v(H2)，又v(HI)=0.1 molL1min1，知v(H2)=v(I2)=0.05 molL1min1。 （2）设反应容器体积为V L，反应时间为t min，由反应H2+I22HI可得，c(HI)=v(HI)t=0.1 molL1min12 min=0.2 molL1，则物质的量浓度变化之比为c(H2)c(I2)c(HI)=112，则c(H2)=c(I2)=0.1 molL1。 反应后c(I2)=c(H2)=0.4 molL1，则反应前c(I2)=c(H2)=0.5 molL1。 （3）由c(HI)=v(HI)t知，c(HI)=0.1 molL1min12 min=0.2 minL1。学科网（北京）股份有限公司