苏教版备战2012年高考化学复习专题教案八 《化学反应速率和化学平衡》五课时教案

江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习

专题八 《化学反应速率和化学平衡》五课时

【考纲要求】

1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。

2.了解温度、浓度、压强和催化剂等影响化学反应速率的一般规律。

3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

4.了解化学反应的可逆性。能用焓变和熵变说明常见简单化学反应的方向。

5.理解化学平衡和化学平衡常数的含义，能用化学平衡常数计算反应物的转化率。

6.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。

7.认识化学反应速率和化学平衡的在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

【命题趋势与高考预测】

09、10、11年三年江苏高考化学试题中化学反应速率和化学平衡主要出现在一条选择题和若干格非选择题的相关填充的内容中。主要考查学生对化学反应速率和化学平衡基本内容的理解和掌握情况、理解化学平衡常数的含义及表达、能用化学平衡常数计算反应物的转化率等。浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律的运用，化学平衡图像、化学平衡常数的含义表达及相关计算等很可能是12江苏高考的热点。

【复习安排】

用约五课时左右的时间，完成一轮对《化学反应速率和化学平衡》知识的梳理和简单训练。复习时，重点分析化学平衡的影响因素、勒沙特列原理、化学平衡的图像和化学平衡常数的表达与计算，适当兼顾化学反应速率和化学反应的方向判断。

【知识呈现】

第一课时：化学反应速率   化学平衡标志

【课时目标】

1.了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法。

2.了解温度、浓度、压强和催化剂等影响化学反应速率的一般规律。

3.认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

4.理解化学平衡定义及平衡标志的判断。

【知识梳理】

一、化学反应速率概念：

用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

1．表示方法：v＝△c/△t

2．单位:mol/(L·s)；mol/(L·min)；mol/(L·S)。

3．相互关系： 4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O（g）

v(NH₃)∶v(O₂)∶v(NO)∶v(H₂O)＝4∶5∶4∶6

【例1】4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O反应在5L的密闭容器中进行，半分钟后，NO物质的量增加了0.3mol，则此反应的反应速率为

A.v(O₂)＝0.01mol/(L·s)　　　 B.v(NO)＝0.008mol/(L·s )

C.v(H₂O)＝0.003mol/(L·s)　　 D.v(NH₃)＝0.002mol/(L·s)

【变式1】在2L密闭容器中，发生3A(气)＋B(气)＝2C(气)的反应，若最初加入A和B都是4mol，A的平均反应速率为0.12mol/（L·s），则10秒钟后容器中B的物质的量为

A.2.8mol　　　　    B.1.6mol　　　　    C.3.2mol　　　　　   D.3.6mol

【例2】某温度时，浓度都是1mol·L^－1的两种气体，X₂、Y₂在密闭容器中反应生成气体Z，达到平衡时c(X₂)＝0.4mol·L^－1、c(Y₂)＝0.8mol·L^－1、c(Z)＝0.4mol·L^－1，则该反应的反应式

是

　A.X₂＋2Y₂2XY₂　　　              B.2X₂＋Y₂2X₂Y

　C.3X₂＋Y₂2X₃Y　　　              D.X₂＋3Y₂2XY₃

【变式2】A和B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1mol/L。反应进行2min后A的浓度为0.8mol/L，B的浓度为0.6mol/L，C的浓度为0.6mol/L。则2min内反应的平均速率v_A＝             ，v_B＝             ，v_C＝             。该反应的化学反应方程式为                                        。

二、影响化学反应速率的因素

1．内因：                 （如：钠与水反应和钾与水反应速率明显不同）。

2．外内：

（1）浓度：浓度越大，单位体积内活化分子数       ，有效碰撞的几率       ，发生化学反应的速率       ；因此，化学反应速率与浓度有密切的关系，浓度越大，化学反应速率越快。增大反应物的浓度，正反应速率加快。

（2）温度：温度越高，一方面活化分子百分数       ，另一方面含有较高能量的分子间的碰撞频率      ，两个方面都使分子间有效碰撞的几率       ，反应速率         （正逆反应速率都加快）。

（3）压强：对于有气体参与的化学反应，通过改变容器体积而使压强变化的情况（PV=nRT）：压强增大，相当于浓度       ，反应速率         。（反应物和生成物的浓度都增大，正逆反应速率都增大，相反，亦然）。

（4）催化剂：使用正催化剂，反应所需的活化能        ，活化分子百分数        ，有效碰撞的几率           ，化学反应速率           （对于可逆的反应使用催化剂可以同等程度地改变正逆反应速率）。

三．化学平衡

1．概念：在一定条件下的      反应里，正反应和逆反应的速率      ，反应混合物中各组分      保持不变的状态。

2.平衡特点

“动”——指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。

“等” ——处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。即v(正)＝v(逆)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。

“定”——当一定条件下可逆反应一旦达平衡（可逆反应进行到最大的程度）状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量（即反应物与生成物的物质的量，物质的量浓度，质量分数，体积分数等）保持一定而不变（即不随时间的改变而改变）。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。

“变”——任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的（与浓度、压强、温度等有关）。而与达平衡的过程无关（化学平衡状态既可从正反应方向开始达平衡，也可以从逆反应方向开始达平衡）。

3．平衡标志判断

【例3】 下列哪种说法可以证明反应N₂＋3H₂2NH₃已达到平衡状态

A.1个N≡N 键断裂的同时，有3个H-N键形成。

B.1个N≡N断裂的同时，有3个H-N键断裂。

C.1个N≡N断裂的同时，有6个H-N键断裂。

D.1个N≡N键断裂的同时，有6个H-N键形成。

【变式3】能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中，反应2SO₂+O₂2SO₃已达平衡状态的标志是

A.容器中SO₂、O₂、SO₃的物质的量之比为2：1：2

B.SO₂ 和SO₃的物质的量浓度相等

C.反应容器内压强不随时间变化而变化

D.单位时间内生成2molSO₃ 时，即生成1molO₂

【课堂训练】

1.一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)H₂(g)＋I₂(g)。若c(HI)由0.1 mol/L 降到0.07 mol/L时，需要15 s，那么c(HI)由0.07 mol/L 降到0.05 mol/L时，所需反应的时间为

A.等于5s             B.等于10s        C.大于10s         D.小于10s

２.(11南通)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，若经2 s后测得C浓度为0.6 mol·L^－1，现有下列几种说法：

①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L^－1·s^－1

②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L^－1·s^－1

③2s末时物质A的转化率为70%

④2s末时物质B的浓度为0.7 mol·L^－1

其中正确的是

A.①③              B.①④                C.②③              D.③④

３.一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示：

(1)从反应开始到10 s，用Z表示的反应速率为                                。

X的物质的量浓度减少了           ，Y的转化率为                            。

(2)该反应的化学方程式为                                            。

密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO₂＋O₂           2SO₃(正反应放热)。

反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L；再

将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)

请回答下列问题：

(1)判断该反应达到平衡状态的标志是           。(填字母)

a.SO₂和SO₃浓度相等

b.SO₂百分含量保持不变

c.容器中气体的压强不变

d.SO₃的生成速率与SO₂的消耗速率相等

e.容器中混合气体的密度保持不变

（2）欲提高SO₂的转化率，下列措施可行的是               。（填字母）

a.向装置中再充入N₂                     b.向装置中再充入O₂

c.改变反应的催化剂                 d.生高温度

（3）求该反应达到平衡时SO₃的转化率（用百分数表示）。

（4）若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl₂