《化学反应的速率和限度》教案.docx

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1、第二章化学反应与能量第 3 节 化学反应的速率和限度三维目标知识与技能1理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。2学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。过程与方法1重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件。情感、态度与价值观有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。教学重点化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。教学难点影响化学反应速率的因素教具准备多媒体课件、投影仪。教学过程 新课导入 一、化学反应速率1、定义： 用单位时间内反应物物

2、浓度的减少量或 生成物物浓度的增加量来表示。2、计算公式 ：vC / t单位 :mol/(L?s )mol/(L?min)mol/(L?h)注意：（ 1）现表示的化学反应速率是平均速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同 ，必须注明物质。（ 2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。（ 3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。例如：2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) (A): (B):(C): (D) =2： 3： 1：4【例【例1】 某一反应物的初始浓度是升，求该反应的反应速率。2】 在一定条件下N2 + 3H22 摩尔 / 升，

3、经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6 摩尔 / 0.2mol/(L?min)2NH3 的反应中， 起始 C(N2) 为 2mol/L ，C(H2) 为 5mol/L ，反应到2 分钟时，测得C(NH3 ) 为 0.4mol/L.(1) 分别用 N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。V(N ) = 0.1mol/(L?min)；V(H )0.3 mol/(L?min)；22=V(NH3) =0.2 mol/(L?min)。(2) 反应到 2 分钟时 C(N2) 为 _ _， C(H 2)_。【例 3】某温度时， 2L 容器中 X 、Y 、Z 三种物质的量随时间的变化如图所示。由图中数据分析，

4、该反应的化学方程式为3X+Y=2Z；反应开始至2min ， Z 的平均反应速率为：0.05 mol/(L?min)【例4】在 2A+B=3C+4DA. V(A) = 0.5 mol/(L s)C. V(C) = 0.8 mol/(L s)的反应中, 下列表示该反应的化反速率最快的是B. V(B) = 0.3 mol/(L s)D. V(D) = 1 mol/(Ls)-（B ）【总结】 对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。3影响化学反应速率的因素内因：由参加反应的物质的性质决定。影响反应速率的因素有外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它

5、因素。（ 1）浓度： 其它条件不变时，增大反应物浓度，可以增 大反应速率。注意 ：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度” ；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越快。【例题 5】在温度不变时， 恒容的容器中进行反应H22H； H 0，若反应浓度由 0.1mol/L降到 0.06mol/L需要 20s，那么由 0.06mol/L降到 0.036mol/L ，所需时间为 -（ C）A.10sB.12sC.大于 12sD.小于 12s（ 2）温度： 其它条件不变时，升高温度可以增大 反应速率；降低温度可以减小 反应速

6、率。【实验 25】在两支大小相同的试管中各装入2 3mL 约 5%的 H2O2 溶液，分别加入 12 滴1molL 1 的 FeCl 3 溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将一支放入盛有5左右冷水的烧杯中，另将一支放入盛有40左右热水的烧杯中，观察现象并对比。待放热水烧杯中的试管里出现大量气泡时，用带火星的火柴梗检验放出的气体。现象结论热水中产生大量气泡升高温度反应速率加快常温产生气泡冷水中产生少量气泡降低温度反应速率减慢 例 6 把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现 H2 的生成速率v 随时间t 的变化关系如图，其中 0 t 1 速率变化的原因是反应放热， 温度升高时速率

7、加快；t 1 t 2 速率变化的原因是盐酸浓度变稀世反应速率减小。（ 3）压强：对于 有气体参加 的反应，其它条件不变时， 增大压强可以 增大 反应速率；减小压强，可以减小 化学反应速率。解释： 在温度、 气体的物质的量不变时，增大压强， 必缩小容器引起气体的浓度增大，所以，反应速率加快。（ 4）催化剂： 选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。“催化剂”：能 改变 反应速率，而在反应前后本身的组成和 化学 性质不发生变化。【实验 2 6】在 3 支大小相同的试管中各装入2 3mL约 5% 的 H 2O2 溶液，再向其中两支试管中分别加入少量 MnO 2 粉末、 1 2 滴 1mol L

8、 1FeCl3 溶液。对比观察。现象结论加入 MnO 2产生大量气泡MnO 2 加快 H2O2 分解速率加入 FeCl3 溶液产生大量气泡FeCl3 加快 H2O2 分解速率不加其它试剂产生少量气泡无催化剂时缓慢分解（ 5）其他 ：如：固体的表面积（颗粒度） 、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。（ 6）惰性气体对反应速率的影响：恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器 P 增大，但各物质C 不变， v 不变。恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器 V 增大，各物质C减小， v 减小。【随堂练习】1.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是- （ C ）A. 增大反应物的量B

9、.增大压强C.升高温度D. 使用催化剂2.Na2S2O3 溶液跟稀 H2SO4 反应的化学方方程式为：Na2 S2 O3 H 2 SO4Na2SO4 SO2 SH 2 O 。下列各组实验中， 溶液中最先变浑浊的是 -（ D ）反应反应物H2O温度Na2S2O3H2SO4VV(ml) 1)V(ml) 1（ ml）C(mol LC(mol L )A1050.1100.15来源:B1050.150.110C3050.150.110D3050.250.210第3页（共11 页）3.下列条件一定能使反应速率加快的是-（ C ）增加反应物的物质的量升高温度缩小反应容器的体积加入生成物加入MnO 2A 全部

10、BCD4.反应 4NH 3 (气 )5O2(气)4NO(气) 6H 2O(气) 在 2L的密闭容器中进行， 1 分钟后，NH 3 减少了0.12mol ，则平均每秒钟变化正确的是- -（ C ）A NO ： 0.001 molL 1B H 2O： 0.002 mol L 1CNH 3： 0.002 mol L 1D O2： 0.00125 molL 15.在 N2 + 3H22NH 3 的反应中，经过一段时间后，NH 3 的浓度增加了 0.6 molL1,在此时间内用 NH 3 表示的反应速率为 0.30molL 1 S 1。则此一段时间是 -（ B）A1 秒B2 秒C 0.44 秒D 1.3

11、3 秒6.在其它条件不变时，10时以某物质表示的反应速率为 3mol L 1 min 1 ，已知温度每升高 10反应速率是原来的2 倍，则温度为 50时，该反应的速率为 -（ A ）A 48 molL1 S1B36mol L 1 S1C24molL 1 1D121 Smol L 1 S7. 在 2NO = 4NO2+ O2反应中， N O 的起始浓度为2.1 mol L1，经 100 秒钟后， N O 的浓252525度为 1.95 molL1 ，则反应速率：v N 2O5 = 0.0015 mol/(L?S) .8. 某反应的速率，当温度每升高10增快为原来的 2 倍，如果温度由 100降到

12、 50，则该反应的速率约为原来的32倍。9. 在某一密闭容器中有A、B 两种气体， 开始时浓度分别为 a molL 1 、 b mol L 1 ， A 跟B 反应生成 C， 反应方程式为： A + 2B3C t秒末时，用 C 表示的反应速率为 dmolL 1 S1，则此时 B 的浓度为 (b-2/3 dt)molL 1 。第 4 页（共 11页）第 3 节 化学反应的速率和限度（第2 课时）三维目标知识与技能1理解可逆反应、化学反应平衡的概念2.化学反应限度的本质原因及外部特征。3学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。通过实验探究响形成化学反应平衡的概念及化学反应限度的概念过程与方法1

13、重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2通过探究实验认识化学平衡与反应限度，并用得到的结论去指导去分析和解决实际问题。情感、态度与价值观有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。教学重点化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。教学难点化学反应限度概念；了解影响化学反应限度的因素。教学难点 ：化学反应限度的本质原因及外部特征。教具准备多媒体课件、投影仪。教学过程 新课导入 二、化学反应的限度（一）可逆反应 ：1、定义 ：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的反应2、特点 ：（ 1）向两个相反的方向进行的

14、两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存，两个化学反应构成了一个对立的统一体。（ 2）符号：“”号（ 3）通常从左向右的反应称为正 反应，从右向左的反应称为逆反应；（ 4）在反应体系中，与化学反应有关的各种物质浓度均不能为零。（二）化学反应限度1、定义： . 当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度 _不再改变 _，达到表面上静止的一种“ _状态 _”，这就是这个反应所能达到的限度；此时这个状态就叫做化学平衡状态。反应开始： 正 逆反应过程中 ： 正 逐渐减小， 逆逐渐增大；反应物浓度减小，生成物浓度增大；平衡时： 正 = 逆 ；各组分的浓度不再变化。2.

15、化学平衡的特征：等： 正 逆；定：各组分的浓度一定 ；动：动态平衡。变：如果外界条件的改变，原有的化学平衡状态将被破坏，平衡发生移动。【例 1】在可逆反应体系2SO2(g)+O 2 (g)2SO3(g)加入 18O2 后，哪些物质中会含有18O？答： SO2、 O2、SO3中均含有 18O。3. 影响化学平衡的条件： （催化剂不影响化学平衡）（ 1）浓度：增大反应物的浓度或减少生成物的浓度减少反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向，平衡向正 反应方向移动；逆 反应方向移动。（ 2）温度：升高温度平衡向吸热反应方向移动；降低温度平衡向放热反应方向移动。（ 3）压强：（只对于有气体参加且反应前后气

16、体总体积发生变化的反应）增大压强平衡向减小压强平衡向气体总体积缩小气体总体积增大第 5页（共 11页）的方向移动的方向移动；。（三）化学反应条件的控制促进有利的化学反应：提高反应物的转化率即原料的利率、加快在生产和生活中反应速率等。抑制有害的化学反应：减慢速率、减少或消除有害物质的产生，控制副反应的发生等这就涉及到反应条件的控制。通过控制反应条件，可以改变反应速率（加快或减慢）；也可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，使可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行。【应用】工业上合成氨的生产中：既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。二者兼顾，通过控制反应器的温度和压强，使反应既快又能达到较大

17、的限度。合成氨的反应：N2 3H 2催化剂高温高压2NH 3反 应 特点：正反应是放热反应、气体总体积缩小的反应控 制 条件 :速 率 快：高温有利（ 1）温度生产中二者兼顾，选择适宜的温度（约500）反应限度 :低温有利速 率 快：高压有利（ 2）压强生产中采用中压法（20 50Mpa）反应限度：高压有力（ 3）催化剂：还原铁粉为主体的多成分催化剂。【随堂练习】1、高温高压催化剂条件下，3mol 氢气和 1mol 氨气置于密闭容器中反应能够得到2mol 氨气吗？为什么？答：不能。因为该反应是可逆反应。2. 对于达到平衡的可逆反应：N 3H22NH3（正反应为放热），下列叙述中正确的是2-（

18、C ）A. 反应物和生成物的浓度相等B.增大压强不利于氨的合成C. 反应物和生成物的浓度不再变化D.降低温度，平衡混合物里氨的浓度减小3. 下列反应达到平衡后，加压或降温都能使平衡向正反应方向移动的是-（ D ）A. C(s) H 2O(g)CO(g) H 2(g)正反应吸热B. CO2(g) H 2(g)CO(g) H 2O(g)正反应放热C. 2H2O(g)2H 2(g) O 2(g)正反应吸热D. N 2(g) 3H 2(g)2NH3(g)正反应放热6. 在一定条件下，可逆反应2SO (g) O (g)2SO (g) （正反应放热）达到平衡后，223若使平衡向正反应方向移动，可采取的措施

19、是-（BC ）A. 升高温度B.增大 SO 的浓度C.增大压强D.使用催化剂2【知识拓展】判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)混合物体各物质的物质的量 或各物质的 物质的量的分数 一定 来源 :系中各成各物质的 质量 或各物质 质量分数 一定分的含量各 气体的体积 或体积分数 一定来源总体积、总压强、总物质的量一定数理化网 来源 :在单位时间内消耗了m molA 同时生成 m molA ，即 V (正 )=V (逆 )正、逆反应在单位时间内消耗了n molB 同时消耗了 p molC ，则 V (正 )=V (逆 )速率的关 V(A):V(B

20、):V(C):V(D)=m:n:p:q， V(正)不一定等于 V (逆 )系n molB ，同时消耗了 q molD ，因均指 V (逆)在单位时间内生成 m+n p+q 时，总压力一定（其他条件一定）压强 m+n=p+q 时，总压力一定（其他条件一定）混合气体平 Mr 一定时，只有当 m+n p+q 时均相对分子 Mr 一定时，但 m+n =p+q 时质量 Mr温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）体系的密度密度一定平衡平衡平衡不一定平衡平衡平衡不一定平衡不一定平衡平衡不一定平衡平衡不一定平衡平衡不一定平衡其他如体系 颜色 不再变化等（平衡体系中有带颜色气体参加）平衡 例

21、 1一定温度下的密闭容器中进行可逆反应，N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)，下列情况能说明反应已达平衡的是 - （ AB ）A. 混合气体的总物质的量不随时间而变化B. 混合气体的压强不随时间而变化C. 混合气体的密度不随时间而变化D. 生成 6molN H 键的同时有 3molH H 键生成E.生成 1molN 2 的同时有 3 molH 2 的生成【例 2】在一定条件下， 反应 A(g) 3B(g)2C(g)达到平衡的标志是-（CD）A. A、B、 C 的分子数比为 1：3 ：2B. C的体积分数比 B、 A 大C. 单位时间内生成 a mol A 同时生成 2a mol CD.

22、 单位时间内生成 C 的物质的量与消耗 C的物质的量相等第二章第 3 节化学反应的速率与限度测试题一、 单项选择题（本题共9 小题，每题4 分，共36 分）1.在下列过程中，需要加快反应速率的是 A. 钢铁腐蚀 B. 食物腐烂- C.工业炼钢 D.塑料老化（）2.对于某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是-A. 提高反应物的平衡转化率B. 以同样程度改变正逆反应的速率C.增大正反应速率，减小逆反应速率D. 改变平衡混合物的组成（）3.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. 不用稀硫酸，改用98硫酸B.加热-（）C.滴加少量 CuSO4 溶液D.不用铁片，改用铁粉0.

23、4mol L 1 ，在这段时间内4.反应 2SO2O22SO3 经一段时间后， SO3 的浓度增加了用 O2表示的平均反应速率为0.04 mol/(L s) ， 则 这 段 时 间 为-()A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s5. 已知反应A 3B 2C D 在某段时间内以A 的浓度变化表示的化学反应的速率为1mol/(L min) ，则此段时间内以C 的浓度变化表示的化学反应速率为-()A.0.5 mol/(L min)B.1 mol/(L min)C.2 mol/(L min)D.3 mol/(L min)6.可逆反应 A 3B 2C 2D，在各种不同的情况下的反应速率分别为： v

24、（A ）0.15 mol L 11 v （ B） 0.6 mol L 11 s s v （C） 0.4 mol L 1 s 1 v （ D） 0.45 mol L 1 s 1该反应进行最快的是 -（）A. B. 和C. D. 和7.下列说法正确的是-（）A. 化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率B. 在可逆反应里，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应是负值C.在同一化学反应里，其化学反应速率可以用反应物的浓度表示，其数值可能相同，也可能不相同1 1，也可以是 kg L 1 1t L 11D. 化学 反应速率的单位可以是 g L s s ，也可以用 s8.下列关于化

25、学反应限度的叙述错误的是-（）A. 不同的化学反应，限度可能不同B. 可以通过改变温度来控制化学反应的限度C.可以通过延长化学反应的时间来改变反应的限度D. 当一 个化学反应在一定条件下达到限度时，正、逆反应便停止不再进行9.下列措施可以提高燃料燃烧效率的是-(提高燃料的着火点降低燃料的着火点将固体燃料燃烧将液体燃料雾化进行煤气化处理通入适量的空气)A. B.C.D. 二、多项选择题 （本题共第 8页（共 11页）6 小题，每题4 分，共24 分）10.可逆反应达到平衡的重要标志是-（）A. 反应停止了C.正逆反应的速率均为零B. 正逆反应的速率相等D. 正逆反应都还在继续进行11.下列说法正

26、确的是-A. 参加 反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素B. 光是影响某些化学反应速率的外界条件之一C.决定化学反应速率的主要因素是浓度D.不管什么反应，增大浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反应速率12.下列方法中可以证明2HI （ g）H 2(g) I2(g) 已达平衡状态的是-（）（）A. 温度 和体积一定时，某一生成物浓度不再变化B. 温度和体积一定时，容器内压强不再变化C.条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化D.温度 和压强一定时混合气体的颜色不再变化E.温度和压强一定时混合气体的密度不再变化13.下列说法可以证明反应 N 2 3H32NH 3 已达平衡状态的

27、是 -（）A. 1 个 N N 键断裂的同时，有3 个 HH 键形成B.1 个 N N 键断裂 的同时，有3 个 HH 键断裂C.1 个 N N 键断裂的同时，有6 个 NH 键断裂D.1 个 N N 键断裂的同时，有6 个 NH 键形成14.在一定温度下，向 aL 密闭容器中加入 1molX气体和 2molY气体，发生如下反应：X(g) 2Y （ g）2Z（ g），此反应达到平衡的标志是 -()A. 容器 内压强不随时间变化B. 容器内各物质的百分含量不随时间变化C.容器内 X、 Y、 Z 的浓度之比为1： 2：2D.单位时间消耗0.1molX 同时生成 0.2molZ15.在一定温度下，反

28、应 A 2（ g） B2（ g）2AB （ g）达到平衡的标志是-()A. 单位时间生成nmol 的 A 2 同时生成 nmol 的 ABB. 容器内的总压强不随时间变化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 A 2 同时生成 nmol 的 B2班级学号姓名总分编号123456789101112131415答案CBADCADDBBABADACABC第 9页（共 11页）三、 填空题 （本题共 1 小题，每空 2 分，共 12 分）16.对于反应： 2SO2 O22SO3，当其他条件不变时，只改变一个条件，将生成SO3 的反应速

29、率的变化填入下表格里（填“增大”、“减小”或“不变” ）。编号改变的条件生成的 SO3 的速率升高温度增大降低温度减小增大 O2 的浓度增大使用催化剂压缩体积恒容下充入Ne四、计算题（本题共3 小题，共28 分）17.（ 8 分）在 3L 密闭容器中，放入气态物质 X 和 Y ，在一定条件下发生增大增大不变X的物质的/mol量反应： 2XY2Z。如右图是反应物X 的物质的量随时间变化的曲线。分别求出 2分钟和 4分钟内的X的平均速率和Y 的平均速率。2.52.01.51.00.50246810时间/min解： 2分钟内 v （ X ） 0.17 mol/(L min)v （ Y ） 0.08 mol/(L min)4分钟内 v （ X ） 0.13 mol/(L min)v （ Y ） 0.06 mol/(L min)18.（ 10 分）在 2L的密闭容器中充入一定量的SO3，在一定温度和催化剂作用下，发生反应：2SO2O22SO3 ，4min 后达到平衡，测得平衡时n(O 2)=0.8mol ， n(SO3)=6.4mol 。求：（ 1）平衡时 c（SO2）；（ 2） SO3 的转化率；（ 3） v （ O2）。答案：（ 1） 0.8 mol L 1 （2） 20（ 3） 0.1 mol L 1 min 1第 10 页（共 11 页）19.（ 10 分）恒温下，在 2L