人教版化学必修2—化学反应速率与平衡
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拓展与归类·专题研析三 “三段式”解答化学反应速率和化学平衡的相关计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、转化量及平衡量,再根据题设其他条件和定律列方程求解。
如反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),令A 、B 起始物质的量分别为amol 、bmol ,达到平衡后,A 的转化量为mxmol ,容器容积为VL ,则有以下“三段式”关系: mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)起始/mol a b 0 0转化/mol mx nx px qx平衡/mol a -mx b -nx px qx对于反应物:n(平)=n(始)-n(转)对于生成物:n(平)=n(始)+n(转)则①c 平(A)=a -mx V mol·L -1 ②α平(A)=mx a ×100%,α(A)∶α(B)=mx a ∶nx b =mb na③φ(A)=a -mx a +b +(p +q -m -n )x×100% ④p 平p 始=a +b +(p +q -m -n )x a +b⑤ρ混=a ·M (A )+b ·M (B )Vg ·L -1[其中M(A)、M(B)分别为A 、B 的摩尔质量] ⑥平衡时体系的平均摩尔质量:M =a ·M (A )+b ·M (B )a +b +(p +q -m -n )xg ·mol -1 例题在一定温度下,将2molCO 2(g)和6molH 2(g)置于容积为2L 的恒容密闭容器中,发生反应:CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g)。
反应进行到5s 时,测得CO 2的物质的量为1.4mol ,则:(1)5s 时,生成物CH 3OH 的浓度为__0.3__mol/L__。
(2)0~5s 内,用反应物H 2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H 2)=__0.18__mol/(L·s)__。
化学平衡【考点透视】一、考纲指要1.了解化学反应的可逆性2.化学反应达到平衡状态的特征及判断依据3.理解化学平衡的含义及其与化学反应速率之间的内在联系4.掌握等效平衡的判断与计算二、命题落点本部分的高考命题落点:化学平衡状态是否建立的考查;借助于阿伏加德罗定律考查可逆反应中物质转化率等有关计算;等效平衡的判断及相应的计算。
等效平衡是化学平衡有关知识的综合运用,能考查学生的思维能力和分析判断能力,是高考命题的热点。
【典例精析】例1:X、Y、Z为三种气体,把a mol X 和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X + 2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足:n (X ) + n (Y ) = n (Z ),则Y 的转化率为( )A .%1005b a ⨯+B .%100b 5)b a (2⨯+C .%1005)b a (2⨯+ D .%100a 5b a ⨯+ 解析:设达到平衡时,X 气体所消耗的物质的量为xX + 2Y 2Z起始量(mol ) a b 0变化量(mol ) x 2x 2x平衡量(mol ) a-x b-2x 2x由题意可得:(a-x )+(b-2x )=2x ,解得mol 5b a x +=,则气体Y 的转化率为%100b 5)b a (2%100b x 2⨯+=⨯。
答案:B例2:一定条件下,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 ,0.08mol/L ,则下列判断不合理的是 ( )A.c1∶c2=1∶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 /L、解析:设X在建立平衡过程中的变化浓度为aX(g)+3Y(g) 2Z(g)起始量(mol/L)c1 c2 c3变化量(mol/L) a 3a 2a平衡量(mol/L)c1-a c2-3ac3+2a0.1 0.3 0.08达到平衡时c(X)∶c(Y)=1∶3,而转化的c(X)∶c(Y)=1∶3,则c1∶c2 =1∶3,A合理C不合理;平衡时Y、Z生成速率之比为其化学计量数之比,B合理;若起始时c3 = 0,则c1有极大值:c1=0.1mol·L-1 +2Lmol08.01-⋅=0.14mol·L-1,0< c1<0.14 mo /L。
统编人教版高中化学(必修二)第六章第二节《化学反应的速率与限度》优质课教案【教材分析】本节讲述了化学反应的速率与限度。
本课以化学反应的速率与限度为载体,以探究、实验设计为核心,训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。
包括化学反应的速率、化学反应的限度、化学反应条件的控制三部分内容。
教材以文字介绍化学反应的速率与限度导入,正文部分以文字叙述为主,辅以图片。
另外教材还提供了“资料卡片、方法导引、科学史话”,以丰富拓展教学内容。
教材设置“思考与讨论”相关栏目,引导学生探究实践。
【教学目标】1.了解化学反应速率的概念,知道浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响,初步了解如何调控化学反应的快慢;2.了解化学平衡的特征,建立化学平衡的观点,认识化学反应的进行是有一定限度的,化学平衡是相对的。
了解化学平衡的标志及平衡移动;3.通过“反应温度和反应物浓度这两个因素对反应速率的影响”等探究活动,培养学生设计半定量实验方案的能力,以及分析和处理实验数据的能力。
【核心素养】宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角分析与解决化学反应速率与限度实际问题。
变化观念与平衡思想:能认识物质是运动和变化的,知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律;认识化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。
能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的实际问题。
证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于证据对影响化学反应的速率的因素提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪。
科学探究与创新意识:运用化学实验、调查等方法进行实验探究;勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新。
科学态度与社会责任:具有安全意识和严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识;具有节约资源、保护环境的可持续发展意识,从自身做起,形成简约适度、绿色低碳的生活方式。
【教学重难点】1.教学重点:(1)通过实验探究认识不同的化学反应其速率不同,了解化学反应速率的概念及其表达方式;了解控制化学反应速率对人类生产、生活的意义;(2)认识可逆反应、化学反应限度的含义;了解化学反应条件的控制。
第三节化学反应的速率和限度重难点一有关化学反应速率的注意事项1.化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的即时速率。
2.对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。
3.由于压强的变化对固体和液体的体积影响很小,故改变压强对它们的浓度影响很小,所以改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。
4.对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
因此,表示化学反应的速率时,必须指明是用反应体系中的哪种物质作标准。
5.同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
重难点二影响化学反应的因素及影响结果1.内因反应物自身的性质。
如燃烧、爆炸、中和等反应都是很快就能完成,而金属的锈蚀、溶岩的形成、煤和石油的形成等都是比较缓慢的,这些都是由反应物自身的性质决定的。
2.外因(1)温度:温度越高,化学反应速率越大;温度越低,化学反应速率越小。
(2)浓度:一般来说,其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大化学反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应速率。
(3)压强:对于有气体参加的反应来说,增大压强,可以使单位体积内气体的物质的量增大,实际上相当于增大了气体反应物的浓度,所以,增大压强,化学反应速率增大。
(4)催化剂:催化剂可以改变化学反应速率,常见的催化剂能极大地加快反应速率。
(5)增大固体反应物的表面积,增大了反应物的接触面积,能加快化学反应速率。
特别提醒(1)增加固体或纯液体的量,不能改变化学反应速率。
(2)压强的改变引起气体浓度的改变时,才能改变化学反应速率。
重难点三化学平衡的特征和平衡状态的判断方法1.化学平衡的特征(1)“等”化学平衡的实质是正、逆反应速率相等,即同一物质的消耗速率与生成速率相等。
化学反应速率与平衡化学反应速率与平衡是化学领域中的两个重要概念。
反应速率指的是化学反应中物质消耗或生成的速度,而平衡则指的是反应物与生成物浓度之间达到一定比例的状态。
本文将从反应速率和平衡的基本概念、影响因素以及应用方面进行探讨。
1. 反应速率的基本概念反应速率是指单位时间内反应物浓度变化的量,可以用反应物消耗或生成的速度来表示。
通常使用化学方程式中的系数来表示反应速率,即反应物消耗或生成的摩尔数与时间的比值。
例如,对于以下的化学反应:2A + B → C反应速率可以表示为:v = -Δ[A]/2Δt = -Δ[B]/Δt = Δ[C]/Δt,其中Δ[A]、Δ[B]和Δ[C]分别为单位时间内的物质浓度变化量。
2. 影响反应速率的因素反应速率受多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂等。
一般情况下,温度越高,反应速率越快,因为高温会增加分子的运动速度和能量,促使反应发生。
此外,浓度也能影响反应速率,浓度越高,反应物之间的碰撞频率越高,反应也就越容易发生。
催化剂是一种能够提高反应速率的物质,它能够降低反应所需的活化能,从而加速反应进程。
3. 平衡的基本概念当化学反应达到一定条件下,反应物和生成物之间的浓度比例达到恒定时,称为化学平衡。
在平衡状态下,反应物和生成物的浓度不再发生变化,但化学反应仍在进行,正反应和逆反应以相等的速率进行。
平衡状态可以用平衡常数来表示,也可以用化学反应的方程式来表示。
例如,对于以下的反应:aA + bB → cC + dD该反应的平衡常数Kc定义为:Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b,方括号中的字母表示物质的浓度。
4. 影响平衡的因素平衡状态受到多种因素的影响,包括温度、压力和浓度。
温度的升高会导致平衡位置发生变化,一些反应会向生成物一侧移动,而另一些反应则会向反应物一侧移动。
压力的变化也会影响平衡位置的移动方向,根据Le Chatelier原理,压力增大会导致平衡位置移向摩尔数较少的一侧,以减少总体分子数。
第二节化学反应的速率与限度第1课时◆本章教材分析1.教材地位和作用(1)本章内容分为两个部分——化学反应与能量变化、化学反应速率和限度,都属于化学反应原理范畴,是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。
同时,本章内容又在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用,对人类文明进步和现代化发展有重大价值,与我们每个人息息相关。
因此,化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性,决定了本章学习的重要性。
初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修4《化学反应原理》中,将从科学概念的层面和定量的角度比较系统、深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。
本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展,又是为选修4《化学反应原理》的学习奠定必要的基础。
学生通过学习化学能与热能、化学能与电能的相互转化及其应用,对化学在提高能源的利用率与开发新能源中的作用与贡献有初步的认识;通过引入新型化学电池开发与利用的知识,学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会;通过对化学反应速率和限度的学习与讨论,学生将对化学反应的条件有更深的认识。
这些都会增进学生对化学学习的兴趣,使学生体会化学学习的价值。
(2)内容的选择与呈现新课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排,既有学习的阶段性,又有必修、选修的层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的状态。
根据新课程标准,关于化学反应中能量变化的原因,在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因,并笼统地将化学反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低,不予深究。
关于化学能与热能、化学能与电能的相互转化,侧重讨论化学能向热能或电能的转化,以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池,主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。