高三一轮复习化学反应速率,化学平衡(教案)
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化学反应速率和化学平衡【考试大纲要求】1.了解化学反应的可逆性.理解化学平衡的涵义。
掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系.2.理解勒沙特列原理的涵义.掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
3.能够通过对图形、图表的观察,获取有关的感性知识和印象,并对这些感性知识进行初步加工和记忆。
【知识规律总结】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/△t2.单位:mol/(L·s);mol/(L·min);mol/L·H。
3.相互关系:4NH3+5O24NO+6H2O(g)v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6影响化学反应速率的因素1.内因:反应物本身的性质(如:硫在空气中和在氧气中燃烧的速率明显不同).2.外内:(1)浓度:浓度越大,分子之间距离越短,分子之间碰撞机会增大,发生化学反应的几率加大,化学反应速率就快;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,反应速率越快(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, P=CRT.压强增大,浓度增大(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:改变化学反应速率(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)。
化学平衡的概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组在成分的含量保持不变的状态叫做化学平衡.1.“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。
2.“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。
高三化学一轮复习学案——化学反应速率和化学平衡复习内容:1.化学反应速率的定义及影响因素2.化学反应方向的判断方法及化学平衡标志的判断方法3.等效平衡原理和平衡移动原理及其应用4.化学反应条件的控制一、化学反应速率1.概念:化学反应速率是用来衡量化学反应行快慢程度的,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2.表示方法:v(A)=△c(A)/△t单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)3.同一化学反应用不同物质表示的速率数值可能不同,速率之比等于其计量数之比。
4.化学动力学基础--有效碰撞、活化能、过渡态理论有效碰撞--能发生化学反应的碰撞。
有效碰撞发生的条件是发生碰撞的分子具有较高的能量和分子在一定的方向上发生碰撞。
活化分子--在化学反应中,能量较高、可能发生有效碰撞的分子。
活化能--活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。
过渡态理论--反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。
过渡态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。
5.影响因素--浓度、压强、温度、催化剂、光、电、波、接触面、溶剂等(1)浓度:固体、纯液体的浓度均可视作常数。
故改变固体物质的量对速率无影响。
(2)压强:对反应前后气体总分子数没有改变的可逆反应来说,当压强改变时,V正、V逆的改变程度是相同的;对反应前后气体总分子数发生改变的可逆反应来说,当压强增加时,V正、V逆的改变程度是不相同的。
(3)温度:温度对V正、V逆的影响是不同的,升温时吸热反应一边增加的倍数要大于放热反应一边增加的倍数;降温时放热反应一边减少的倍数要小于吸热反应一边减少的倍数。
(4)催化剂:使用催化剂能同等程度地改变V正、V逆。
二、化学反应的方向和限度1.在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。
2.自发进行的方向--体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。
第2课时必备知识——化学平衡及其移动知识清单[重要概念]①可逆反应;②化学平衡状态;③化学平衡的移动[基本规律]①化学平衡状态的判断方法;②化学平衡移动原理及规律知识点1 可逆反应与化学平衡状态1.化学平衡研究的对象——可逆反应2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
化学平衡是一种动态平衡。
(2)建立过程(3)平衡特点3.理解化学平衡状态判断的两种标志 (1)直接标志(2)间接标志①有气体参加的反应,气体的总压强、总体积、总物质的量不变时,若是等体积反应时,不一定达到平衡;若是不等体积反应时,达到平衡。
②气体的密度(ρ=m (气体)V (气体) )、气体的平均相对分子质量[M =m (气体)n (气体)]不变时,要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况,判断是否平衡。
③如果平衡体系中的物质有颜色,则平衡体系的颜色不变时,达到平衡。
④一定温度下,若浓度商与平衡常数相等,即Q c =K 时,化学反应处于平衡状态。
⑤根据化学键的断裂与形成判断,要考虑分子结构及所含共价键的数目。
[通关1] (易错排查)判断正误(1)在化学平衡建立过程中,v 正一定大于v 逆(×) (2)恒温恒容下进行的可逆反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g),当SO 3的生成速率与SO 2的消耗速率相等时,反应达到平衡状态(×)(3)在一定条件下,向密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2充分反应,生成2 mol NH3(×)(4)对于反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g),恒温恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变时达到平衡状态(√)(5)对于反应2NO2(g)N2O4(g),恒温恒容下,反应体系中气体的压强保持不变时达到平衡状态(√)[通关2] (人教选修4·P32,5题改编)在一个体积固定的密闭容器中,进行的可逆反应A(s)+3B(g)3C (g)。
高中化学速率平衡课程教案教学目标:1. 理解反应速率的概念及其影响因素2. 了解速率与平衡之间的关系3. 掌握速率与平衡相关的计算方法4. 培养学生的实验设计和数据分析能力教学重点:1. 反应速率的计算2. 平衡常数的计算3. 速率与平衡之间的关系教学难点:1. 掌握速率与平衡之间的数学关系2. 理解速率与平衡的动态过程教学准备:1. 实验室设备:反应容器、试剂、计时器等2. 教学课件:包括相关概念解释、案例分析等教学步骤:一、导入(5分钟)教师介绍速率与平衡的概念,引出本节课的教学内容,并激发学生的学习兴趣。
二、讲解反应速率的计算(15分钟)1. 介绍反应速率的定义及计算公式2. 示范如何通过实验数据计算反应速率3. 练习:让学生通过实验数据计算反应速率三、讲解平衡常数的计算(15分钟)1. 介绍平衡常数的概念及计算方法2. 示范如何通过反应方程式计算平衡常数3. 练习:让学生通过给定的反应方程式计算平衡常数四、探讨速率与平衡之间的关系(15分钟)1. 分析速率与平衡之间的动态平衡关系2. 讨论速率与平衡如何相互影响3. 案例分析:通过实际反应的数据,让学生探讨速率与平衡之间的关系五、实验设计与数据分析(20分钟)1. 学生小组合作设计一个涉及速率与平衡的反应实验2. 学生进行实验并收集数据3. 学生根据实验数据分析速率与平衡之间的关系,并撰写实验报告六、总结与展望(5分钟)教师总结本节课的重点内容,并展望下节课的学习内容。
教学反思:通过本节课的学习,学生能够深入理解速率与平衡之间的关系,并能够运用所学知识进行实验设计和数据分析。
在未来的教学中,可以多设计相关实验,加强学生的实践能力。
反应速率,化学平衡标志复习教案(一)化学反应速率和化学平衡是中学化学里有重要意义的基本理论,而且化学反应速率和化学平衡与物质的量、物质的浓度等基本概念关系密切.所以近年来的考题中常将这些概念与理论结合在一起考查,诸如化学反应速率的表示与计算;影响反应速率的因素;化学平衡状态的判断及其计算;有关平衡移动及转化率的计算等连年出现,体现了高考的稳定性。
也出现了一些考查考生科学思维素质和心理素质,灵活性强、难度大的试题。
高考试题内容的改革是向综合运用、提高能力试题和应用型试题发展。
高考各科目中,化学是与自然和生活联系最紧密,在生产和生活中应用最广泛、最直接的学科之一.化学反应速率与化学平衡这部分基本理论在化工生产中的应用,是科学技术与社会的紧密结合。
因而涉及此内容的高考试题将以中学化学知识为落点,紧贴社会生产、日常生活、环境、能源、材料、健康等实际命题,既全面考查学生的知识、技能,又充分利用高考这一特殊手段展开素质教育。
第一节化学反应速率(1)化学反应速率的概念,反应速率的表示方法.(1)化学反应速率的概念,反应速率的表示方法.(2)有关化学反应速率的简单计算。
(3)根据不同物质的反应速率的大小判断反应进行的快慢。
,(4)外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响.1.意义表示化学反应进行快慢的量,常依据反应物消耗或生成物产生的快慢来粗略比较反应速率的大小。
2.表示方法常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
注意事项:①单位:mol·(L·min)—1或mo1.(L·s)—1。
②同一反应速率用不同物质的浓度变化表示时,数值之比等于方程式化学计量数之比。
③一般不能用固体物质表示。
④对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆3.影响因素①内因(主要因素):参加反应物质的性质②a.浓度:对气体参加的反应或溶液中发生的反应速率产生影响,在其它条件不变时,增大反应物浓度,可以增大反应速率,而与反应物总量无关.b.压强:只影响有气体参加的化学反应速率。
第23讲化学平衡状态化学平衡移动复习目标1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立;2.掌握化学平衡的特征;3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律;4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一可逆反应与化学平衡状态的建立必备知识整理1.可逆反应(1)定义在__________既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
(2)特点双向性指可逆反应分为方向相反的两个反应:正反应和逆反应双同性指正、逆反应是在________下,同时进行共存性指反应物的转化率________100%,________与________共存2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率________,反应物和生成物的浓度均保持不变,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
2NH3”为例。
(2)建立:以“N2+3H2高温、高压催化剂①正反应开始进行的ct图如图(a)②逆反应开始进行的ct图如图(b)③反应过程中v正、v逆变化(3)平衡特点[正误判断](1)反应NH 4Cl=====△HCl ↑+NH 3↑、NH 3+HCl===NH 4Cl 互为可逆反应( ) (2)可逆反应到达平衡前的v 正一定大于v 逆( ) (3)可逆反应到达平衡时,各组分的浓度相等( )(4)在1 L 的密闭容器中发生反应:2NO(g)+O 2(g)⇌2NO 2(g),当容器中气体的颜色保持不变时,说明反应已达到平衡状态( )(5)对于反应H 2(g)+I 2(g)⇌2HI(g),当压强不变时,反应达到平衡状态( )(6)对于C(s)+H 2O(g) ⇌CO(g)+H 2(g)反应,当C(s)的质量不变时,化学反应达到平衡状态( )对点题组训练题组一 化学平衡状态的判定1.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl 2(g)⇌2HCl(g)+I 2(s)。
高中化学教案:化学平衡与化学反应速率一、化学平衡的基本概念在化学反应中,当反应物与生成物的浓度达到一定比例时,反应速率将趋于稳定,这种状态被称为化学平衡。
化学平衡是指反应物与生成物浓度保持不变的状态,但并不表示反应停止。
1.1 反应物浓度和生成物浓度的变化在化学反应中,反应物的浓度逐渐减少,同时生成物的浓度逐渐增加。
当反应物的浓度减小到一定程度时,生成物的浓度开始增加,直到达到一定比例。
此时,反应物与生成物的浓度变化趋于稳定,达到化学平衡。
1.2 平衡常数化学平衡过程中,可以使用平衡常数(K)来描述反应物和生成物之间的浓度比例。
平衡常数与反应物之间的浓度有关,表明了反应的相对程度。
平衡常数的大小与反应的速率无关,只与温度有关。
二、影响化学平衡的因素2.1 浓度的影响改变反应物和生成物的浓度,会影响到化学平衡的位置。
根据Le Chatelier原理,当增加反应物的浓度时,反应会向生成物的方向移动以达到新的平衡;当增加生成物的浓度时,反应会向反应物的方向移动以重新平衡。
2.2 温度的影响改变反应系统的温度,会影响到化学平衡的位置。
在一些反应中,温度的升高会使反应向生成物的方向移动,因为这个方向具有吸热的特点。
但是并非所有反应都遵循这个规律,一些反应在升高温度后,会向反应物的方向移动。
2.3 压力的影响当化学反应中存在气体组分时,改变系统的压力也会影响到化学平衡的位置。
增加压力会使反应向物质摩尔数较少的那一侧移动,以减小容器体积并达到平衡。
减少压力则会使反应向物质摩尔数较多的那一侧移动。
三、化学反应的速率与反应速率常数3.1 反应速率的定义反应速率是指单位时间内反应物消耗和生成物产生的数量变化。
反应速率越大,表示反应进行得越快。
3.2 影响反应速率的因素反应速率受到如下因素的影响:反应物浓度、温度、反应物之间的相对位置、催化剂的存在等。
3.3 反应速率常数在化学反应中,反应速率可以用反应速率常数(k)来表示。
高中化学教案:《化学反应速率与化学平衡》高中化学教案:化学反应速率与化学平衡引言:化学反应速率和化学平衡是化学学科中重要的概念,它们揭示了化学反应过程的发展规律。
了解和掌握这些概念对于理解反应机制、调控反应速率和预测反应结果都具有重要的意义。
本文将通过一二级段落,详细介绍化学反应速率与化学平衡的基本概念、影响因素,并且介绍一些相关实验和应用。
一、化学反应速率的基本概念及影响因素1.1 反应速率的概念反应速率指的是在单位时间内,反应物与生成物的浓度(物质的量)的变化量。
通常情况下,反应速率可以通过观察反应物浓度的变化,或者通过观察反应物消失或生成的速度来确定。
反应速率的单位可以是摩尔/升·秒(mol/L·s)。
1.2 影响反应速率的因素化学反应速率受多个因素的影响,其中一些重要因素包括:- 温度:温度的升高一般会加快反应速率,因为温度升高会增加反应物的热运动速度,增加反应碰撞的频率和能量。
这样可以提供更多的反应机会,从而加快反应速率。
- 浓度:反应物的浓度越高,反应物之间的碰撞机会越多,因此反应速率会增加。
- 催化剂:催化剂是能够改变反应机制的物质,它可以提供一个能量较低的反应路径,从而加速反应速率,而催化剂本身在反应中不被消耗。
二、化学平衡的基本概念及影响因素2.1 化学平衡的概念化学平衡是指在封闭系统中,反应物与生成物之间的浓度或物质的量保持不变的状态。
在化学平衡中,正向反应和逆向反应以相同速率进行,系统中物质的浓度或物质的量不再发生显著变化。
2.2 影响化学平衡的因素化学平衡受以下因素的影响:- 浓度:改变反应物或生成物的浓度会导致平衡位置的改变。
根据Le Chatelier原理,增加某种物质的浓度会导致平衡向逆向反应的方向移动,以减少物质的浓度差异。
- 温度:改变温度会影响反应的热力学倾向性,温度升高时,平衡位置会向吸热方向移动,而温度降低时,平衡位置会向放热方向移动。
化学平衡与化学反应速率教案一、教学目标1. 理解化学反应速率的概念和表达方式。
2. 掌握化学反应速率的计算方法。
3. 理解化学平衡的概念和条件。
4. 掌握平衡常数的计算方法。
5. 能够分析和解决与化学平衡和反应速率相关的问题。
二、教学内容1. 化学反应速率a. 速率的概念b. 速率的表达式c. 速率的计算方法2. 化学平衡a. 平衡的概念b. 平衡的条件c. 平衡常数的计算方法三、教学过程1. 导入(5分钟)引入化学反应速率和化学平衡的概念,激发学生对这两个概念的兴趣和求知欲。
2. 化学反应速率(15分钟)a. 讲解速率的概念,例如化学反应发生的快慢程度。
b. 介绍速率的表达式,将化学反应过程中物质的浓度变化与时间相关联。
c. 解释速率的计算方法,如通过测量反应物浓度随时间的变化来确定速率。
3. 化学平衡(20分钟)a. 解释平衡的概念,即当正向反应和逆向反应的速率相等时,达到动态平衡。
b. 强调平衡的条件,包括温度、压力和浓度。
c. 讲解平衡常数的计算方法,如通过反应物和生成物的浓度比值来确定平衡常数。
4. 教学实例(25分钟)a. 给出一些化学反应速率和化学平衡的实例,让学生应用所学知识进行分析和解决问题。
b. 引导学生进行实例讨论,并提供相关的计算方法和策略。
5. 拓展延伸(10分钟)给予学生一些拓展延伸的问题和思考,如探究温度对反应速率和平衡的影响等。
四、教学资源1. 教材:化学教材相关章节2. 实验器材:如测量装置、试剂等3. 幻灯片或多媒体资料:用于图示和示范计算方法五、教学评价1. 基于学生的参与度和表现评价2. 基于学生的作业和实验实践评价3. 基于学生对课程知识的理解和应用能力评价六、教学反思针对本节课教学内容和教学方法进行反思,收集学生的反馈和意见,并进行相应的调整和优化。
以上是针对《化学平衡与化学反应速率教案》的教学内容和设计安排,旨在帮助学生理解和掌握这两个重要的化学概念,并能够运用所学知识解决相关问题。
化学反应速率与平衡实验的备课教案一、教学目标1.了解化学反应速率的概念和计量方法;2.掌握影响化学反应速率的因素;3.理解化学平衡的概念和条件;4.学习平衡常数的计算方法;5.培养实验操作能力和科学研究意识。
二、教学内容1.化学反应速率(1)概念:指化学反应中物质消失或生成的速度。
(2)计量方法:可通过实验观察变化的物质质量或体积来确定反应速率。
2.化学反应速率影响因素(1)温度:通常情况下,温度升高一定程度,反应速率加快。
(2)浓度:反应物浓度越高,反应速率越快。
(3)催化剂:添加合适的催化剂能够提高反应速率。
(4)表面积:反应物颗粒越细小,反应速率越快。
(5)压力:主要影响气体反应的速率。
3.化学平衡(1)概念:指化学反应中正反应与逆反应达到动态平衡的状态。
(2)条件:温度、浓度、压力(针对气体反应)对平衡位置有影响。
(3)平衡常数:反应物摩尔浓度和生成物摩尔浓度的比值。
三、教学重点与难点1.重点:化学反应速率的概念和计量方法;化学平衡的概念和条件。
2.难点:平衡常数的计算方法。
四、教学方法1.讲授法:通过讲解理论知识来引导学生理解化学反应速率与平衡的基本概念。
2.实验演示法:通过进行实验演示,让学生亲眼观察和体验化学反应速率和平衡的现象。
3.讨论法:引导学生参与讨论,激发学生的思考和探究欲望。
五、教学过程1.化学反应速率教学(1)引入:通过一个具体的化学反应示例引发学生对反应速率的认识。
(2)概念解释:讲解化学反应速率的定义和计量方法。
(3)影响因素:介绍影响化学反应速率的因素,并与实例加以说明。
(4)练习演示:组织学生进行实验操作,观察不同条件下反应速率的变化。
2.化学平衡教学(1)导入:通过引发学生对平衡现象的认识,引出化学平衡的概念。
(2)条件讲解:介绍影响化学平衡的条件,特别是温度、浓度、压力的变化对平衡位置的影响。
(3)平衡常数计算:讲解平衡常数的定义和计算方法,并辅以实例进行说明。
第41讲 化学平衡常数的计算[复习目标] 1.掌握化学平衡常数及平衡转化率的计算。
2.了解压强平衡常数的含义,并能进行简单计算。
考点一 化学平衡常数与平衡转化率的计算1.常用的四个公式公式备注反应物的转化率 n (转化)n (起始)×100%=c (转化)c (起始)×100%①平衡量可以是物质的量、气体的体积;②某组分的体积分数,也可以是物质的量分数生成物的产率 实际产量理论产量×100%平衡时混合物组分的百分含量 平衡量平衡时各物质的总量×100%某组分的体积分数 某组分的物质的量混合气体总的物质的量×100%2.平衡常数的计算步骤(1)根据有关可逆反应的化学方程式,写出平衡常数表达式。
(2)利用“三段式”确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。
(3)将平衡浓度代入平衡常数表达式(注意单位的统一)。
(4)计算模式对于反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),令A 、B 起始物质的量(mol)分别为a 、b ,达到平衡后,A 的消耗量为mx mol ,容器容积为V L 。
m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g)起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a -mx b -nx px qx 则有①平衡常数:K =(px V )p ·(qx V)q(a -mx V )m ·(b -nx V)n 。
②A 的平衡浓度:c (A)=a -mx V mol·L -1。
③A 的平衡转化率:α(A)=mx a ×100%,α(A)∶α(B)=mx a ∶nx b =mb na。
④平衡时A 的体积分数:φ(A)=a -mxa +b +(p +q -m -n )x ×100%。
⑤平衡压强与起始压强之比:p (平)p (始)=a +b +(p +q -m -n )xa +b 。
第七章化学反应速率和化学平衡考纲解读(1)了解化学反应速率的概念及反应速率的表示方法。
理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
(2)了解化学反应的可逆性。
理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。
(3)理解勒夏特列原理的含义。
理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
(4)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究中的重要作用。
(5)了解常见的几种平衡图像,能根据图像进行分析。
化学反应速率(第一课时)(一)化学反应速率1.化学反应速率的意义:表示某一化学反应进行程度快慢的一种物理量。
2表示方法:一般用单位时间内某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化值来表示.表达式: v=ΔC/Δt单位: mol/(L.s) 、mol/(L.min)等.3. 注意(1)以上所指的反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率.(2)同一反应在不同时刻,瞬时反应速率不同.(3)同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同.但反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
对于同一反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)来说v A :vB:vC:vD=ΔnA:ΔnB:ΔnC:ΔnD=ΔCA:ΔCB:ΔCC:ΔCD=m:n:p:q(4)比较同一反应不同条件下的反应快慢,必须转换为同一物质表示的化学反应速率,再比较其数值的大小1.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速率为1mol·L-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为()22SO3nZA.1 B.2 C.3 D.4化学反应速率(第二课时)[教学过程][提问]从物质结构(化学键)的角度看,化学反应的本质是什么?(学生思考并回答)[针对学生的回答总结]化学反应的过程就是反应物组成微粒重新组合形成新物质的过程。
也就是说,就是旧键断裂、新键形成的过程。
第六十四讲化学反应速率一、课标要求:1.知道化学反应速率的概念及其定量表示方法,能进行有关化学反应速率的简单计算。
2.了解测定化学反应速率的方法,通过实验测定某些化学反应的速率,培养观察、记录实验现象及数据处理能力。
3.知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。
4.通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
5.认识温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率影响的一般规律,能用有效碰撞理论加以解释。
6.通过催化剂实际应用的事例,认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
二、教学过程一、化学反应速率1、概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的或生成物浓度的来表示。
2、计算公式:3、单位:4、注意点:(1)同一化学反应的速率可以用不同物质的浓度变化来表示,其数值不一定相同,但表示的意义相同。
其速率数值之比等于方程式中化学计量数之比。
(2)化学反应速率均用正值表示。
(3)所研究的反应速率一般指平均速率,不是瞬时速率。
【例1】反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()A、v(NH3)=0.010mol·L—1·s—1B、v(O2)=0.0010mol·L—1·s—1C、v(NO)=0.0010mol·L—1·s—1D、v(H2O)=0.045mol·L—1·s—1二、外界条件对化学反应速率的影响1、理解几个相关的概念:(1)有效碰撞:(2)活化分子:(3)活化分子的百分数:2、影响化学反应速率的因素:(1)内因(主要因素):反应物本身的性质(2)外因(主要指浓度、压强、温度和催化剂)(1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度,单位体积内活化分子数相应增多,单位时间内有效碰撞的机会也多,从而使反应速率加快;反之,减小反应物的浓度,反应速率减慢。
第43讲 化学反应速率 工业合成氨[复习目标] 1.了解化学反应速率的概念和定量表示方法。
2.了解反应活化能的概念。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一 化学反应速率的概念及计算1.化学反应速率2.化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式” (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m A + n B === p Ct 0 s/(mol·L -1) a b 0 转化/(mol·L -1) xnx m pxmt 1 s/(mol·L -1) a -x b -nx m px m则v (A)=x t 1-t 0 mol·L -1·s -1,v (B)=nx m (t 1-t 0)mol·L -1·s -1,v (C)=px m (t 1-t 0) mol·L -1·s -1。
3.比较化学反应速率大小的常用方法(1)先换算成同一物质、同一单位表示,再比较数值的大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值,即对于一般反应a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g),比较v (A )a 与v (B )b ,若v (A )a >v (B )b ,则不同情况下,用A 表示的反应速率比用B 表示的大。
应用举例已知反应4CO +2NO 2=====催化剂N 2+4CO 2在不同条件下的化学反应速率如下: ①v (CO)=1.5 mol·L -1·min -1 ②v (NO 2)=0.7 mol·L -1·min -1 ③v (N 2)=0.4 mol·L -1·min -1 ④v (CO 2)=1.1 mol·L -1·min -1 ⑤v (NO 2)=0.01 mol·L -1·s -1请比较上述5种情况反应的快慢:________________(由大到小的顺序)。
【同步知识】一. 本周教学内容:化学反应速率、化学平衡二. 重点、难点:1. 了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法,外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
2. 了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的含义,掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。
3. 理解勒沙特列原理的涵义,掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
三. 具体内容:化学平衡理论,既是化工生产的理论,又是指导电解质溶液理论学习的理论,由于这部分知识的理论性较强,有关的规律多,还有许多图象问题,掌握起来不太容易。
下面谈谈怎样进行这部分知识的复习。
1. 掌握基本概念,善于总结规律复习中要掌握基础知识和学会应用,前者指正确理解重要的基本概念和熟悉各种规律,建立起比较完整的知识结构;后者指会利用所学的知识和规律去正确解题。
所建的知识结构越完整,解决问题的能力就越强。
在这部分知识中,基本概念有:化学反应速率、化学平衡状态、化学平衡移动、有效碰撞、活化分子、反应物的转化率和可逆反应,其中,以前三个概念最为重要。
对于重要的基本概念,要很深刻地理解其定义。
怎样才能理解和掌握好定义呢?要抓住定义中的条件和结论,弄清概念的内涵和外延。
例如,对于化学平衡状态的定义,(1)要知道平衡是一种状态,状态是不随时间改变的;(2)要理解“一定条件”的涵义,对于不同的反应,这一定的条件是不同的;(3)必须是可逆反应,化学平衡是可逆反应的一种特殊状态;(4)正、逆反应速率相等和各组分的浓度不变是判断平衡状态的两个标准,前者从微观上反映,后者从宏观上表现。
另外,要理解化学平衡的特点:动、定、变。
可逆反应一但处于化学平衡状态,则一切宏观量皆保持不变,从而可得出一等六定:正、逆反应速率相等,平衡混合物中各物质的物质的量不变,平衡浓度不变,反应物的转化率不变,生成物的产率不变,正、逆反应速率不变。
除此之外,对于反应前后气体体积不相等的可逆反应,也可以通过压强、气体密度和气体平均分子量等保持一定来判断平衡状态。
化学反应速率 化学平衡一、考纲要求1.了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法,外界条件(浓度、温度、压强、催化剂 等)对反应速率的影响。
2.了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的含义,掌握化学平衡与反应速率之间的内在联系。
3.理解勒沙特列原理的涵义,掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
二、知识结构1.化学反应速率的表示方法及特点。
(1)表示方法: 用单位时间内反应物浓度的减少或者生成物浓度的增加来表示。
表达式:v =t c ∆∆单位:由浓度的单位和时间的单位决定。
mol/L ·h 、mol/L 、min 、mol/L ·s 等。
(2)特点:①化学反应速率是平均速率,且均取正值。
②同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可能不同,但表示的意义相同。
③各物质表示的速率比等于该反应方程式的系数比。
例:对于反应:mA+nB pC+qDV A ∶V B ∶V C ∶V D =m ∶n ∶p ∶q2.影响化学反应速率的因素。
决定化学反应速率的主要因素是反应物的结构,性质,反应历程。
除此之外,外部条件,为反应物的浓度、压强、温度、催化剂以及固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等都会影响化学反应的速率。
(1)浓度:在其它条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快;反之则慢。
注意:固体,纯液体的浓度均可视作常数。
因固体物质间的反应只与接触面积有关,故固体物质的量的改变对反应速率无影响。
(2)压强:在其它条件不变时,增大气体反应体系压强,化学反应速率加快;反之则慢。
注意:改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变。
所以,在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因。
对于气体反应体系,有以下几种情况:①恒温时:增加压强−−→−引起体积缩小−−→−引起浓度增大−−→−引起反应速率加快。
②恒容时: a.充入气体反应物−−→−引起浓度增大−−→−引起总压增大−−→−引起反应速率加快。
b.充入“惰气” −−→−引起总压增大,但各物质浓度不变,反应速率不变。
③恒压时:充入“惰气” −−→−引起体积增大−−→−引起各反应物浓度减少−−→−引起反应速率减慢。
(3)温度:其它条件不变时,升高温度,反应速率加快。
温度每升高10℃,化学反应速率增大到原来的2—4倍。
升高反应体系的温度,是提高反应速率的有效途径。
(4)催化剂:使用正催化剂,能加快化学反应速率。
反之则反,未特殊指明时,均指正催化 剂。
3.化学平衡状态(1)概念:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的质量分数保持不变的状态。
(2)特征①逆:研究对象可逆反应。
②等:V(正)=V(逆)≠O③动:化学平衡是动态平衡。
虽然V(正)=V(逆),但正、逆反应仍在进行,其反应速率不等于零。
④定:各组分的质量分数一定。
⑤变:外界条件改变,平衡也随之改变。
⑥无:化学平衡的建立与反应从哪个方向(正向、逆向、双向)开始无关。
4.化学平衡移动(1)当外界条件改变时,可逆反应从一种平衡状态向另一种平衡状态转化的过程。
(2)平衡发生移动的根本原因:V正、V逆发生改变,导致V正≠V逆。
(3)平衡发生移动的标志:新平衡与原平衡各物质的百分含量发生了变化。
注意:①新平衡时:V′正≠V′逆,但与原平衡速率不等。
②新平衡时:各成分的百分含量不变,但与原平衡不同③通过比较速率,可判断平衡移动方向当V正>V逆时,平衡向正反应方向移动当V正<V逆时,平衡向逆反应方向移动当V正=V逆时,平衡不发生移动5.可逆反应进行程度的描述方法——转化率、产率。
(1)反应物的转化率=反应物的转化量/该反应物起始量×100%(2)产物的产率=产物的实际量/该产物的理论量×100%6.外界条件对化学平衡的影响。
(1)浓度:其它条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度都会使平衡向正反应方向移动。
改变物质浓度不包括固体和纯液体,即固体或纯液体物质的量的增加和减少,不影响浓度,从而不影响化学反应速率,也不影响化学平衡。
(2)压强:其它条件不变时,增大压强,会使平衡向气体体积缩小的方向移动。
注意:①若反应前后气体体积无变化,改变压强,能同时改变正、逆反应速率,V正=V逆,平衡不移动。
②压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压变化,若平衡混合物的体积不变,而加入“惰气”,虽然总压变化了,但平衡混合物的浓度仍不变,速率不变,平衡不移动。
③若加入“惰气”,保持总压不变,此时只有增大体系体积,这就相当于降低了平衡体系的压强,平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度:在其它条件不变时,升高温度,化学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。
(4)催化剂:催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,因此不影响化学平衡,但可大大地缩短反应达到平衡所需的时间。
(5)勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
注意:勒沙特列原理的适用范围是:化学平衡,电离平衡,溶解平衡,水解平衡,状态平衡等。
7.合成氨的反应原理:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4KJ合成氨是一个气体体积缩小的放热可逆反应。
8.原料气的制备:①空气中取氮:分离液态空气或用炽热的炭处理空气后再净化。
②水中取氢:水和焦炭反应。
9.合成氨适宜条件的选择。
①选择原则:能加快反应速率;提高原料的利用率;提高单位时间的产量;对设备条件要求不能太高。
②合成氨的适宜条件:使用催化剂;500℃;2×107~5×107Pa。
10.合成氨的简要流程原料气的制备→净化→压缩→合成→分离→液氨三、知识点、能力点提示四、能力训练1.100ml 6mol/L H2SO4与过量锌粉反应,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,可问反应物中加入适量的( )A.Na2SO4(s)B.H2OC.K2SO4溶液D.(NH4)2SO4(s)2.设C+CO22CO-Q1,反应速率为V1;N2+3H22NH3+Q2,反应速率为V2,对于上述反应,当温度升高时,V1和V2的变化情况为( )A.同时增大B.同时减少C.V1增大,V2减小D.V1减小,V2增大3.以真空密闭容器中盛有 1 mol PCl5加热到200℃是发生的如下反应:PCl5(气)PCl3(气)+Cl2(气),反应达平衡后,PCl5所占体积分数为M%。
若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2 mol PCl5(气),反应达平衡时,PCl5所占体积分数为 N%。
则M和N 的正确关系是( )A.M>NB.M<NC.M=ND.无法比较4.下图为装有活塞的密闭容器,内盛22.4mL一氧化氮,若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定),保持温度压强不变,则容器内的密度( )A.等于1.369 g·L-1B.等于2.054 g·L-1C.在1.369g·L-1和2.054g·L-1D.大于2.054g·L-15.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是( )A.增大反应物的量B.增大压强C.升高温度D.使用催化剂6.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:( )NH4I(固)NH3(g)+HI(g),2HI(g)H2(g)+I2(g),当达到平衡时,[H2]=0.5mol/L,[HI]=4mol/L,则NH3的浓度为A.3.5mol/LB.4mol/LC.4.5mol/LD.5mol/L7.在一密闭容器中进行下列反应:2SO2+O22SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L,0.1mol/L,0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L B.SO2为0.25mol/LC.SO2,SO3均为0.15mol/LD.SO3为0.4mol/L8.反应4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经2 min,B的浓度减少0.6 mol/L。
对此反应速率的表示,正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1C.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减小的9.下列说法正确的是( )A.可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等。
B.在其它条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态。
C.在其它条件不变时,升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动。
D.在其它条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态。
10.在一定条件下,可逆反应N2+3H22NH3正反应是放热反应,达到平衡后,当单独改变下列条件时,有关叙述错误的是( )A.加催化剂,正、逆反应速率都发生变化,且变化的倍数相等B.加压,正、逆反应速率都增大,且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大倍数C.降温,正、逆反应速率都减小,且正反应速率减小倍数小于逆反应速率减小倍数D.加氩气,正逆反应速率都增大,且正反应速率增大倍数大于逆反应速率增大倍数11.某体积可变的密闭容器,盛有质量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A+3B2C,若维持温度和压强不变当达到平衡时,容器的体积为VL,其中C的气体体积占10% ,下列推断正确的是( )①原混合气体的体积为1.2VL ②原混合气体的体积为1.1VL③反应达到平衡时气体A消耗掉0.05VL ④反应达到平衡时气体B消耗掉0.05VLA.②③B.②④C.①③D.①④12.在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应:A(g)+2B(g)2C(g),反应达到平衡时,若混合气体A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为:( )A.40%B.50%C.60%D.70%13.对于达到平衡的反应:2A(g)+B(g)nC(g),符合下图所示的结论是A.P1>P2,n>3B.P1>P2,n<3C.P1<P2,n>3D.P1<P2,n<314.在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的一半,当达到新平衡时,C的浓度为原来1.9倍,下列说法错误的是( )A.m+n>pB.平衡向逆反应方向移动C.A的转化率降低D.C的体积分数增加15.在一定温度下,把2体积N2和6体积H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通。
容器中发生以下反应:N2+3H22NH3,正反应是放热反应。