备战高考化学 化学反应的速率与限度 培优练习(含答案)含答案

备战高考化学 化学反应的速率与限度 培优练习(含答案)含答案
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备战高考化学化学反应的速率与限度培优练习(含答案)含答案

一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析)

1.能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机,提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。

(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科关注的方面之一。某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):

时间/min12345

氢气体积/mL(标况)100240464576620

①哪一段时间内反应速率最大:__________min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)。

②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是____________(填字母序号)。

A.KCl溶液 B.浓盐酸 C.蒸馏水 D.CuSO4溶液

(2)如图为原电池装置示意图:

①将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,作负极的分别是_______(填字母)。

A.铝片、铜片 B.铜片、铝片

C.铝片、铝片 D.铜片、铜片

写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式:_______________。

②若A为Cu,B为石墨,电解质为FeCl3溶液,工作时的总反应为

2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。写出B电极反应式:________;该电池在工作时,A电极的质量将_____(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3,则转移电子的数目为_______。

【答案】2~3 AC B Cu-2e?=Cu2+ Fe3++e?=Fe2+减小 0.1N A

【解析】

【分析】

(1)①先分析各个时间段生成氢气的体积,然后确定反应速率最大的时间段。

②A.加入KCl溶液,相当于加水稀释;

B.加入浓盐酸,增大c(H+);

C.加入蒸馏水,稀释盐酸;

D.加入CuSO4溶液,先与Zn反应生成Cu,形成原电池。

(2)①将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,铝发生钝化,铜失电子发生反应;一组插入烧碱溶液中,铜不反应,铝与电解质发生反应,由此确定两个原电池中的负极。

由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式。

②若A为Cu,B为石墨,电解质为FeCl3溶液,工作时A作负极,B作正极,则B电极,Fe3+得电子生成Fe2+;该电池在工作时,A电极上Cu失电子生成Cu2+进入溶液。若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3,则Fe3+转化为Fe2+,可确定转移电子的数目。

【详解】

(1)①在1min的时间间隔内,生成氢气的体积分别为140mL、224mL、112mL、44mL,从而确定反应速率最大的时间段为2~3min。答案为:2~3;

②A.加入KCl溶液,相当于加水稀释,反应速率减慢但不影响生成氢气的体积,A符合题意;

B.加入浓盐酸,增大c(H+),反应速率加快且生成氢气的体积增多,B不合题意;

C.加入蒸馏水,稀释盐酸,反应速率减慢但不影响生成氢气的体积,C符合题意;D.加入CuSO4溶液,先与Zn反应生成Cu,形成原电池,反应速率加快但不影响氢气的总量;

故选AC。答案为:AC;

(2)①将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,铝发生钝化,铜失电子发生反应;一组插入烧碱溶液中,铜不反应,铝与电解质发生反应,由此确定两个原电池中的负极分别为铜片、铝片,故选B。由此可写出插入浓硝酸溶液中形成的原电池的负极反应式为Cu-2e?=Cu2+。答案为:B;Cu-2e?=Cu2+;

②若A为Cu,B为石墨,电解质为FeCl3溶液,工作时A作负极,B作正极,则B电极上Fe3+得电子生成Fe2+,电极反应式为Fe3++e?=Fe2+;该电池在工作时,A电极上Cu失电子生成Cu2+进入溶液,A电极的质量将减小。若该电池反应消耗了0.1mol FeCl3,则Fe3+转化为Fe2+,可确定转移电子的数目为0.1N A。答案为:减小;0.1N A。

【点睛】

虽然铝的金属活动性比铜强,但由于在常温下,铝表面形成钝化膜,阻止了铝与浓硝酸的进一步反应,所以铝与浓硝酸的反应不能持续进行,铝作正极,铜作负极。

2.铁在自然界分布广泛,在工业、农业和国防科技中有重要应用。

回答下列问题:

(1)用铁矿石(赤铁矿)冶炼生铁的高炉如图(a)所示。原料中除铁矿石和焦炭外含有____________。除去铁矿石中脉石(主要成分为SiO2)的化学反应方程式为

______________、______________;高炉排出气体的主要成分有N2、CO2和

______________(填化学式)。

(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1

②CO(g)+1

2

O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1

③C(s)+1

2

O2(g)=CO(g) ΔH=-110kJ·mol-1

则反应Fe2O3(s)+3C(s)+3

2

O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g) 的ΔH=________kJ·mol-1。理论上反应

________放出的热量足以供给反应__________所需的热量(填上述方程式序号)

(3)有人设计出“二步熔融还原法”炼铁工艺,其流程如图(b)所示,其中,还原竖炉相当于高炉的_____部分,主要反应的化学方程式为_________________________;熔融造气炉相当于高炉的____部分。

(4)铁矿石中常含有硫,使高炉气中混有SO2污染空气,脱SO2的方法是

________________。

【答案】石灰石 CaCO3高温

CaO+CO2↑ CaO+SiO2

高温

CaSiO3 CO -355 ②③①炉

身 Fe2O3+3CO 高温

2Fe+3CO2炉腹用碱液吸收(氢氧化钠溶液或氨水等)

【解析】

【分析】

【详解】

(1)铁矿石中含有氧化铁和脉石,为除去脉石,可以加入石灰石,石灰石分解为氧化钙,

氧化钙和二氧化硅反应生成硅酸钙,方程式为CaCO3高温

CaO+CO2↑、

CaO+SiO2高温

CaSiO3;加入焦炭,先生成CO,最后生成CO2所以高炉排出气体的主要成分

有N2、CO2和CO;

(2)已知:①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=+494kJ·mol-1

②CO(g)+1

2

O2(g)=CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1

利用盖斯定律将①+②×3得到Fe2O3(s)+3C(s)+3

2

O2(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=-355

kJ·mol-1,因①为吸热反应,②③为放热反应,则②③反应放出的热量可使①反应;

(3)高炉炼铁时,炉身部分发生Fe2O3+3CO 高温

2Fe+3CO2,还原竖炉发生此反应,熔融

造气炉和高炉的炉腹都发生2C+O2高温

2CO以及CaCO3

高温

CaO+CO2↑,

CaO+SiO2高温

CaSiO3反应;

(4)高炉气中混有SO2,SO2为酸性气体,可与碱反应。

3.反应A(g)B(g)+C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:

(1)上述反应是______________(填”吸热反应”或”放热反应”),温度T1_____T2,(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)平衡常数K(T1)_______K(T2)。

(2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:

①平衡时体系总的物质的量为___________。

②反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=____________。

(3)在温度T1时,若增大体系压强,A的转化率_________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数________。

【答案】吸热反应小于小于 0.085mol 0.007mol/(L?min)减小不变

【解析】

【分析】

由图象中的信息可知, T2到达平衡所用的时间较少,故T1<T2;温度升高后,反应物A的浓度减小,说明平衡向正反应方向移动,故该反应为吸热反应。

【详解】

(1)由上述分析可知,该反应是吸热反应,温度T1小于T2,温度升高,该化学平衡向正反应方向移动,故平衡常数K(T1) 小于K(T2)。

(2)A的初始浓度为0.050mol/L,则A的起始量为0.05mol。若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则A的变化量为0.035mol,B和C的变化量同为0.035mol。

①平衡时体系总的物质的量为0.05mol -0.035mol+0.035mol?2=0.085mol。

②容积为1.0L,则反应在0~5min区间的平均反应速率

v(A)=

0.035mol/L

5

c

t min

==

n

n

0.007mol/(L?min)。

(3)A(g)B(g)+C(g),该反应正反应方向是气体分子数增大的方向。在温度T1时,若增大体系压强,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,由于平衡常数只与温度有关,故

平衡常数不变。

【点睛】

要注意化学平衡的移动不一定能改变平衡常数,因为化学平衡常数只与温度有关,对于一个指定的可逆反应,其平衡常数只随温度的变化而变化。

4.在2L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:

时间/s012345

n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007

(1)上述反应_____(填“是”或“不是”)可逆反应。

(2)如图所示,表示NO2变化曲线的是____。用O2表示0~1s内该反应的平均速率

v=____。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是____(填字母)。

a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变

c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变

【答案】是 b 0.0025mol/(L·s) bc

【解析】

【分析】

(1)从表中数据可看出,反应进行3s后,n(NO)始终保持不变,从而可确定上述反应是否为可逆反应。

(2)利用图中数据,结合化学反应,可确定表示NO2变化的曲线。从表中数据可以得出,0~1s内,?n(NO)=0.01mol,则可计算出用O2表示0~1s内该反应的平均速率v。

(3)a.不管反应进行到什么程度,总有v(NO2)=2v(O2);

b.因为反应前后气体分子数不等,所以平衡前容器内压强始终发生改变;

c.v逆(NO)=2v正(O2)表示反应方向相反,且数值之比等于化学计量数之比;

d.容器内气体的质量不变,容器的体积不变,所以容器内密度保持不变。

【详解】

(1)从表中数据可看出,反应进行3s后,n(NO)= 0.007mol,且始终保持不变,从而可确定上述反应是可逆反应。答案为:是;

(2)从图中可看出,?n(NO)=0.007mol,结合化学反应,可确定?n(NO2)=0.007mol,从而确定表示NO2变化的是曲线b。从表中数据可以得出,0~1s内,?n(NO)=0.01mol,则可计算出

用O 2表示0~1s 内该反应的平均速率v=0.005mol 2L 1s

=0.0025mol/(L·s)。答案为:b ; 0.0025mol/(L·s); (3)a .不管反应进行到什么程度,总有v(NO 2)=2v(O 2),所以不一定达平衡状态,a 不合题意;

b .因为反应前后气体分子数不等,所以平衡前容器内压强始终发生改变,当压强不变时,反应达平衡状态,b 符合题意;

c .v 逆(NO)=2v 正(O 2)表示反应方向相反,且数值之比等于化学计量数之比,则此时反应达平衡状态,c 符合题意;

d .容器内气体的质量不变,容器的体积不变,所以容器内密度保持不变,所以当密度不变时,反应不一定达平衡状态,d 不合题意;

故选bc 。答案为:bc 。

【点睛】

用体系的总量判断平衡状态时,应分析此总量是常量还是变量,常量不能用来判断平衡状态,变量不变时反应达平衡状态。

5.某反应在体积为5L 的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A 、B 、C 均为气体)。

(1)该反应的化学方程式为_______________。

(2)反应开始至2分钟时,B 的平均反应速率为_______________。

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______________。

A .v(A)=2v(B)

B .容器内气体密度不变

C .v 逆(A)=v 正(C)

D .各组分的物质的量相等

E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

(4)由图求得平衡时A 的转化率为_______________。

(5)下表是该小组研究影响过氧化氢H 2O 2分解速率的因素时采集的一组数据:用

2210mL?H O 制取2150mLO 所需的时间(秒)

30%H 2O 2 15%H 2O 2 10%H 2O 2 5%H 2O 2 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应

①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、_______________、_______________等因素对过氧化氢分解速率的影响。

②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_______________。

(6)将质量相同但聚集状态不同的2MnO 分别加入到5mL5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:

①写出22H O 发生分解的化学反应方程式_______________。

②实验结果说明催化剂作用的大小与_______________有关。

【答案】2A(g)+B(g)?2C (g) 0.1 mol/(L?min) C E 40% 温度 催化剂 增大反应物浓度越大,可以加快反应速率;升高温度,可以加快化学反应速率;使用合适的催化剂,可以加快化学反应速率;(答其中一条即可) 2H 2O 2

2MnO ==2H 2O+ O 2↑ 固体的接触面积

【解析】

【分析】

通过各物质的物质的量变化与计量系数呈正比,可得反应式为2A(g)+B(g)?2C (g),同时通过变化量可以就算化学反应速率以及反应物的转化率;平衡状态的判定:A.v(A)=2v(B) ,没有体现正逆方向,不能判定是否达到平衡,错误;B.容器内气体密度不变,该体系从开始反应到平衡,密度是定值没有变化,不能判定是否达到平衡状态,错误;C.v 逆(A)=v 正(C),不同物质正逆反应速率呈计量系数比,可以判定达到平衡,正确;D.各组分的物质的量相等,不能作判定,错误,可以改成各物质的量保持不变,可判定平衡;E.混合气体的平均相对分子质量在数值上等于摩尔质量M ,由于前后气体粒子数目可变,则混合气体的相对分子质量和M 是变量可以作平衡的判定依据,正确;根据表格,探究双氧水的浓度、反应的温度、催化剂对过氧化氢H 2O 2分解速率的影响,在探究不同的因素时才用控制变量法来探究可得结果。

【详解】

(1)由图像可得,A 、B 逐渐减小是反应物,C 逐渐增多是产物,当反应到达2min ,Δn

(A )=2mol ,Δn (B )=1mol ,Δn (C )=2mol ,各物质的物质的量变化与计量系数呈正比,故反应式为2A(g)+B(g)?2C (g) ;

(2)反应开始至2分钟时,B 的平均反应速率v(B)=

Δn V Δt =152?=0.1 mol/(L?min); (3)由分析可得,答案选C E ;

(4)由图求得平衡时A 的转化率α=Δn n 初始×100%=25

=40%; (5) ①根据表中的数据,没有催化剂不加热,不同浓度的双氧水几乎不反应,在无催化剂但是加热的情况下,双氧水发生分解,且双氧水浓度越大分解速率越快,说明反应物浓度和温度对分解速率有影响。对比无催化剂加热状态,有催化剂加热的情况下,分解速率也明显加快,故答案为温度和催化剂;②分析表中的数据,增大反应物浓度越大,可以加快反应速率;升高温度,可以加快化学反应速率;使用合适的催化剂,可以加快化学反应速率;

(6) ①双氧水在二氧化锰的作用下发生反应:2H 2O 22MnO ==2H 2O+ O 2↑;②其他条件不变,粉末状的二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间段,说明固体的接触面积对反应速率有影响。

【点睛】

平衡状态的判定的核心在于物理量是否是个变量,若为变量当保持不变可以作判定平衡的依据,若为定值,则不能作为依据。

6.将气体A 、B 置于固定容积为2L 的密闭容器中,发生如下反应:

3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g),反应进行到10 s 末,达到平衡,测得A 的物质的量为1.8mol ,B 的物质的量为0.6mol ,C 的物质的量为0.8mol 。

(1)用C 表示10s 内反应的平均反应速率为_____________。

(2)反应前A 的物质的量浓度是_________。

(3)10 s 末,生成物D 的浓度为________。

(4)平衡后,若改变下列条件,生成D 的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”): ①降低温度____;②增大A 的浓度_____;③恒容下充入氖气________。

(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号)_________。

A .v(B)=2v(C)

B .容器内压强不再发生变化

C .A 的体积分数不再发生变化

D .器内气体密度不再发生变化

E.相同时间内消耗n mol 的B 的同时生成2n mol 的D

(6)将固体NH 4I 置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH 4I(s)?NH 3(g)+HI(g),2HI(g)?H 2(g)+I 2(g)。当反应达到平衡时,c(H 2)=0.5mol·L ?1,c(HI)=4mol·L ?1,则NH 3的浓度为_______________。

【答案】0.04mol/(L?s) 1.5mol/L 0.4mol/L 减小 增大 不变 C 5mol·

L ?1

【解析】

【分析】

【详解】

(1)由题可知,10s 内,C 的物质的量增加了0.8mol ,容器的容积为2L ,所以用C 表示的反应速率为:110.8mol (C)=0.04mol L s 2L 10s

c n v t V t --??===???g g ; (2)由题可知,平衡时A 的物质的量为1.8mol ,且容器中C 的物质的量为0.8mol ;又因为发

生的反应方程式为:3A(g)B(g)2C(g)2D(g)++垐?噲?,所以反应过程中消耗的A 为

1.2mol ,那么初始的A 为3mol ,浓度即1.5mol/L ;

(3)由于初始时,只向容器中加入了A 和B ,且平衡时生成的C 的物质的量为0.8mol ,又因为C 和D 的化学计量系数相同,所以生成的D 也是0.8mol ,那么浓度即为0.4mol/L ;

(4)①降低温度会使反应速率下降,所以生成D 的速率减小;

②增大A 的浓度会使反应速率增大,生成D 的速率增大;

③恒容条件充入惰性气体,与反应有关的各组分浓度不变,反应速率不变,因此生成D 的速率也不变;

(5)A .由选项中给出的关系并不能推出正逆反应速率相等的关系,因此无法证明反应处于平衡状态,A 项错误;

B .该反应的气体的总量保持不变,由公式pV nRT =,恒温恒容条件下,容器内的压强恒定与是否平衡无关,B 项错误;

C .A 的体积分数不变,即浓度不再变化,说明该反应一定处于平衡状态,C 项正确;

D .根据公式:m V

ρ=

,容器内气体的总质量恒定,总体积也恒定,所以密度为定值,与是否平衡无关,D 项错误; E .消耗B 和生成D 的过程都是正反应的过程,由选项中的条件并不能证明正逆反应速率相等,所以不一定平衡,E 项错误;

答案选C ;

(6)由题可知,NH 4I 分解产生等量的HI 和NH 3;HI 分解又会产生H 2和I 2;由于此时容器内c (H 2)=0.5mol/L ,说明HI 分解生成H 2时消耗的浓度为0.5mol/L ×2=1mol/L ,又因为容器内c (HI)=4mol/L ,所以生成的HI 的总浓度为5mol/L ,那么容器内NH 3的浓度为5mol/L 。

【点睛】

通过反应速率描述可逆反应达到平衡状态,若针对于同一物质,则需要有该物质的生成速率与消耗速率相等的关系成立;若针对同一侧的不同物质,则需要一种描述消耗的速率,另一种描述生成的速率,并且二者之比等于相应的化学计量系数比;若针对的是方程式两侧的不同物质,则需要都描述物质的生成速率或消耗速率,并且速率之比等于相应的化学计量系数比。

7.某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL 稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折算为标准状况下的体积),实验记录如下(累计值):

(1)反应速率最大的时间段是__(填“0~1min”“1~2min”“2~3min”或“4~5min”),原因是__。

(2)反应速率最小的时间段是__(填“0~1min”“1~2min”“2~3min”或“4~5min”),原因是__。

(3)2~3min 时间段内,以盐酸的浓度变化表示该反应的速率为__。 (4)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,该同学在盐酸中分别加入等体积的下列液体,你认为可行的是__(填序号)。

A .蒸馏水

B .NaCl 溶液

C .Na 2CO 3溶液

D .CuSO 4溶液

【答案】2~3min 该反应是放热反应,2~3min 时间段内温度较高 4~5min 4~5min 时间段内H +浓度较低 0.1mol ·L -1·min -1 AB

【解析】

【分析】

根据表格数据可得:“0~1min”产生氢气的量为50mL ,“1~2min”产生氢气的量为120mL-50mL=70mL ,“2~3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL ,“4~5min”产生的氢气的量为310mL-290mL=20mL ,再根据公式m V c n=

v=V t ??,速率分析解答问题。 【详解】

(1)反应速率最大,则单位时间内产生的氢气最多,“2~3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL ,又因该反应是放热反应,此时间段内温度较高,故答案为:2~3min ;该反应是放热反应,2~3min 时间段内温度较高;

(2)速率最小,即单位内产生的氢气最少,4~5min 共产生20mL 氢气,主要原因是随着反应的进行,此时间段内H +浓度较低,故答案为:4~5min ;4~5min 时间段内H +浓度较低;

(3) 根据公式m

V n=V ,“2~3min”产生氢气的量为232mL-120mL=112mL ,则()()22-1m V H 0.112L n H ===0.005mol V 22.4L mol

g ,根据方程式:Zn+2HCl===ZnCl 2+H 2↑可知,消耗HCl 的物质的量n(HCl)=2n(H 2)=0.01mol ,然后再根据c v=

t ??可求得盐酸的反应速率-1-10.01mol 0.1L v(HCl)==0.1mol L min 1min

÷g g ,故答案为0.1 mol·L -1·min -1; (4)加入蒸馏水和NaCl 溶液相当于降低盐酸浓度,反应速率减小,加入Na 2CO 3溶液,会消耗盐酸,则会减少生成氢气的量,CuSO 4溶液会消耗锌,会减少生成氢气的量,且反应放热会增大反应速率,故答案选AB 。

8.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:

CO2(g)+H2(g)垐?

噲? CO(g)+H2O(g),

其化学平衡常数K 和温度t的关系如下表:

回答下列问题:

(1)该反应的化学平衡常数表达式为K =_____________________。

(2)该反应为____________反应(选填“吸热”、“放热”)。

(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____________。

a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变

c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)

(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 _________。

(5)1200℃时,在2L的密闭容器中,反应开始时加入1mol CO2、1mol H2、2molCO、2mol H2O,则反应向__________进行(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”)

【答案】

()

()()

2

22

c(CO)c H O

c CO c H

?

?

吸热 bc 830℃逆方向

【解析】

【分析】

(1)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;

(2)根据温度升高,平衡常数变大来分析;

(3)利用平衡的特征“等”和“定”来分析;

(4)根据浓度和平衡常数来计算平衡常数,从而确定温度;

(5)比较Q C与K的相对大小,如果Q C>K逆向移动,Q C═K,不移动,Q C<K正向移动。【详解】

(1)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则

CO2(g)+H2(g)垐?

噲?CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=

() ()()

2

22

c(CO)c H O

c CO c H

?

?

(2)由温度升高,平衡常数变大可知,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;

(3)a.该反应为气体的总物质的量不变的反应,则容器中压强始终不变,不能作为判定平衡的方法,故A错误;

b.混合气体中c(CO)不变,则达到化学平衡,故B正确;

c.V(H2)正=V(H2O)逆,则对于氢气来说正、逆反应速率相等,此时反应达到平衡,故C正确;

d .c(CO 2)=c(CO),该反应不一定达到平衡,浓度关系取决于反应物的起始量和转化率,故D 错误;

故答案为:bc ;

(4)c(CO 2)?c(H 2)=c(CO)?c(H 2O)时,平衡常数K=(

)()()222c(CO)c H O c CO c H ??=1,则该温度为830℃;

(5)1200℃时,在2L 的密闭容器中,反应开始时加入1mol CO 2、1mol H 2、2molCO 、2mol H 2O ,Q c =()

()()222c(CO)c H O c CO c H ??=110.50.5

??=4>2.6,说明反应逆方向进行。

9.某温度下,在2L 容器中,3种物质进行反应,X 、Y 、Z 的物质的量随时间的变化曲线如图。反应在t 1 min 时到达平衡,如图所示:

(1)①该反应的化学方程式是________。

②在t 1 min 时,该反应达到了_________状态,下列可作为判断反应已达到该状态的是________。

A .X 、Y 、Z 的反应速率相等

B .X 、Y 的反应速率比为2:3

C .生成3mol Y 的同时生成1mol Z

D .生成1mol Z 的同时生成2mol X

(2)①若上述反应中X 、Y 、Z 分别为NH 3、H 2、N 2,且已知1mol 氨气分解成氮气和氢气要吸收46kJ 的热量,则至t 1 min 时,该反应吸收的热量为____________;

②在此t 1 min 时间内,用H 2表示反应的平均速率v (H 2)为________。

【答案】2X

3Y+Z 平衡 D 36.8 kJ 10.6t mol?L -1?min -1 【解析】

【分析】

(1)①根据物质的量的变化判断反应物和生成物,根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比分析书写方程式;②化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,据此分析判断;

(2)①根据NH 3分解的物质的量,结合反应热计算至t 1min 时,该反应吸收的热量;②根据c=n V t

V V 计算反应速率。 【详解】

(1)①由图象可以看出,反应中X 的物质的量减小,Y 、Z 的物质的量增多,则X 为反应物,Y 、Z 为生成物,一段时间后物质的量不再变化,说明该反应为可逆反应,且

△n(X)∶△n(Y)∶△n(Z)=0.8mol ∶1.2mol ∶0.4mol=2∶3∶1,则反应的化学方程式为:

2X 3Y+Z ,故答案为:2X 3Y+Z ;

②在t 1min 时,各物质的物质的量不再变化,说明达到平衡状态;A .由方程式可以看出,达到平衡时X 、Y 、Z 的反应速率不相等,X 、Y 、Z 的反应速率相等,说明不是平衡状态,故A 错误;B .无论是否达到平衡状态,X 、Y 的反应速率比都为2∶3,故B 错误;C .无论是否达到平衡状态,生成3molY 的同时一定生成1molZ ,故C 错误;D .生成1molZ 的同时生成2molX ,说明正、逆反应速率相等,说明达到平衡状态,故D 正确;故答案为:平衡;D ;

(2)①t 1min 时,消耗NH 3的物质的量为0.8mol ,则吸收的能量为:

0.8mol×46kJ/mol=36.8kJ ,故答案为:36.8 kJ ;

②H 2的反应曲线为Y ,则在此t 1min 时间内,用H 2表示反应的平均速率

v(H 2)=1 1.2mol 2L t min

=10.6t mol?L -1?min -1,故答案为:10.6t mol?L -1?min -1。 【点睛】

本题的易错点为(1)中方程式的书写,要注意该反应为可逆反应。

10.在容积为1 L 的容器中,通入一定量的N 2O 4,发生反应N 2O 4(g)

2NO 2(g),随温度

升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:

(1)反应的ΔH _____0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所

示。在 0~60 s 时段, 反应速率 v (N 2O 4)为_____mol·

L -1·s -1;反应的平衡转化率为:_____; 反应的平衡常数K 1为_____。

(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为 T ,N 2O 4以0.002 0 mol·L -1·s -1的平均速率降低,经10 s 又达到平衡。

a :T____________100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是__________。

b :计算温度T 时反应的平衡常数K 2____________。

(3)温度T 时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向____________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由________________________。

【答案】大于 0.0010 60% 0.36 大于 温度改变后,反应正向移动,由于正反应为吸热反应,所以温度改变是升高温度 1.28 逆反应 对于气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动

【解析】

【分析】

(1)升高温度混合气体颜色变深,说明升高温度,化学平衡正向移动,利用温度对化学平衡

移动的影响分析判断反应的热效应;在0~60 s时段,根据v=

c

t

n

n

计算反应速率;根据反

应物的转化率=

转化量

开始投入量

×100%计算N2O4的转化率;根据化学平衡常数K1=

()

()

2

2

24

c NO

c N O

计算平衡常数;

(2)根据温度对化学反应速率的影响分析判断;计算在反应达到新的平衡后各种物质的浓度,带入平衡常数表达式计算出新平衡的化学平衡常数K2;

(3)温度T时反应达到平衡后,将反应容器的容积减少一半,相当于增大压强,根据压强对化学平衡移动的影响分析判断。

【详解】

(1)升高温度混合气体颜色变深,说明升高温度,化学平衡正向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,则该反应的正反应为吸热反应,故△H>0;在

0~60 s时段,反应速率v(N2O4)=

()

0.1000.040mol/L

c

t60?s

-

=

n

n

=0.0010 mol/(L·s);反应中

N2O4的平衡转化率=()

0.1000.040/

0.100?/

mol L

mol L

-

×100%=60%;达到平衡时c(N2O4)=0.040

mol/L、c(NO2)=0.120 mol/L,化学平衡常数K1=

()

()

22

2

24

c NO0.120

c N O0.040

==0.36;

(2)a.在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)= 0.001 mol/(L·s)<0.0020 mol/(L·s),可见改变温度后化学反应速率加快,说明改变的温度是升高温度,则T>100℃;

b.根据a知,改变的条件是升高温度,化学平衡正向移动,改变条件后10 s内

△c(N2O4)=0.002 0mol/(L?s)×10 s=0.020 mol/L,则再次达到平衡时c(N2O4)=(0.040-

0.020)mol/L=0.020 mol/L,c(NO2)=(0.120+0.020×2)mol/L=0.160 mol/L,所以在温度T时反应

的平衡常数K2= K1=

()

()

22

2

24

c NO0.160

c N O0.020

==1.28;

(3)在温度T时,反应达到平衡后,将反应容器的容积减小一半,相当于增大体系的压强,由于该反应的正反应为气体体积增大的反应,所以增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向移动,即化学平衡向逆反应方向移动。

【点睛】

本题以图象分析为载体考查化学反应速率、化学平衡移动影响因素、化学平衡计算,明确化学平衡常数计算方法、压强对化学平衡移动影响原理是解本题关键,侧重考查学生的分析判断及计算能力。

11.“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除 CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对 CO2 创新利用的研究。

(1)已知:①CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g) △H=-41kJ/mol

②C(s)+2H2(g)?CH4(g) △H=-73kJ/mol

③2CO(g)?C(s)+CO2(g) △H=-171kJ/mol

写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:_____。

(2)目前工业上有一种方法是用 CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,在容积为 2L密闭容器中,充入1molCO2和 3.25molH2在一定条件下发生反应,测得 CO2、CH3OH(g)和 H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示:

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= ____。

②下列措施一定不能使CO2的平衡转化率增大的是____ (填字母)。

A.在原容器中再充入1molCO2

B.在原容器中再充入1molH2

C.在原容器中充入1mol氦气

D.使用更有效的催化剂

E.缩小容器的容积

F.将水蒸气从体系中分离

(3)煤化工通常研究不同条件下CO转化率以解决实际问题。已知在催化剂存在条件下反应:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)的平衡转化率随p(H2O)/p(CO)及温度变化关系如图所示:

①上述反应的正反应方向是 ____(填“吸热”或“放热”)反应;

②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作 Kp),则在恒温密闭容器中,该反应的Kp与Kc的关系是 _______,如果提高

p(H2O)/p(CO),则Kp_______ (填“变大”“变小”或“不变”);使用铁镁催化剂的实际工业流程中,一般采用400℃左右,p(H2O)/p(CO) =3~5,采取此条件的原因可能是 _________ 。

(4)科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,利用该装置实现了用CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池的叙述正确的是 ____(填字母)。

A .该装置能量转化形式仅存在太阳能转化为电能

B .铜电极为正极,电极反应式为CO 2+8e -+8H +=CH 4+2H 2O

C .电池内部H +透过质子交换膜从左向右移动

D .反应结束后,理论上溶液的 pH 值保持不变

【答案】2242CO (g)+4H (g)CH (g)+2H O(g) ΔH=-162kJ/mol ? 0.1125mol/(L min)? ACD 放热 相等 不变 投料比太低,CO 的转化率不高,而投料比3~5时转化率已经在97%左右,再增加投料比收益不明显,经济上不划算,而反应温度是根据催化剂的活性温度来制定的 BCD

【解析】

【分析】

(1)该小题是一道典型的盖斯定律的应用,通过观察可以发现用③-2?①+②即可得到目标方程,注意各物质的状态不要漏标;

(2)①先写出反应方程式2232CO +3H CH OH+H O ?,化学反应速率之比等于化学计量数之比,因此只要算出任意一种物质的速率,即可得到氢气的反应速率;

②转化率即某一反应物的转化百分率,可以用物质的量、质量、体积(相同条件下)来计算,据此来分析各选项即可;

(3)根据题图,当()()

2p H O p CO 相同时,温度越高转化率越低,因此正反应是放热反应; (4)虽然题干里告诉我们这是一个“人工光合系统”,实际上因为该装置无外电源,因此必然为一个原电池装置,再来根据原电池的规律分析即可。

【详解】

(1)根据盖斯定律,由③-2?①+②得到2242CO (g)+4H (g)CH (g)+2H O(g)?,H=-171kJ/mol-2(-41kJ/mol)+(-73kJ/mol)=-162kJ/mol ??;

(2)①该反应为:CO 2(g)+3H 2(g) ?H 2O(g)+CH 3OH(l );先求出2CO 的平均反应速率:Δc Δn 1.00-0.25v=

==0.0375mol/(L min)t V t 2L 10min

=???,则氢气的平均反应速率为2CO 的三倍,即0.1125mol/(L min)?; ②A.向原容器中充入更多的2CO 一定会导致2CO 的转化率降低,A 项正确;

B.向原容器中充入氢气(另一种反应物),则可以提高2CO 的转化率,B 项错误;

C.容器是定容的,充入氦气后容器体积不改变,各物质的浓度不改变,因此平衡也不会改

变,平衡转化率自然也不会改变,C 项正确;

D.催化剂不改变平衡,自然无法影响转化率,D 项正确;

E.缩小容器体积相当于增大压强,根据勒夏特列原理,平衡向气体分子数减少的方向移动(正向),则2CO 转化率增大,E 项错误;

F.将水蒸气(产物)从体系中分离,可以使逆反应速率小于正反应速率,平衡也会正向移动,2CO 转化率增大,F 项错误;

答案选ACD ;

(3)①当()()

2p H O p CO 相同时,温度越高转化率越低,因此正反应是放热反应; ②既然我们用某组分的平衡压强来代替物质的量浓度,则22p 2p(CO )p(H )K =p(CO)p(H O)

,而平衡压强与浓度成正比,因此可以说明p c K =K ;对于给定的反应,平衡常数大小只与温度有

关,因此改变()()

2p H O p CO 不会影响p K ;根据图表我们发现若投料比太低,CO 的转化率不高,而投料比3~5时转化率已经在97%左右,再增加投料比收益不明显,在经济上不划算,而反应温度是根据催化剂的活性温度来制定的,该温度下催化剂活性最大;

(4)A.根据分析这是一个原电池装置,将太阳能转化为电能和化学能,A 项错误;

B.原电池中,电子从负极流出,经外电路流回正极,因此铜为正极,2CO 在正极得电子转变为甲烷,B 项正确;

C.原电池工作时,阳离子从负极流向正极,C 项正确;

D.负极发生水的光解+-222H O=4H +4e +O ↑,因此电池的总反应方程为

2242CO +2H O=CH +2O ,因此理论上溶液pH 不变,D 项正确;

答案选BCD 。

12.据报道,在300℃、70MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。其反应如下:2CO 2(g )+6H 2(g )CH 3CH 2OH (g )+3H 2O (g )+Q ,完成下列填空:

(1)在一定温度下,向体积为2L 的恒容密闭容器中充入4molCO 2(g )和6molH 2(g ),2min 后,测得混合气体的压强是反应前的0.85倍,则CO 2的平均反应速率为___。

(2)一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示上述可逆反应达到平衡状态的是(填序号)___。

a .v 正(CH 3CH 2OH )=v 正(CO 2)

b .3v 逆(CO 2)=v 正(H 2)

c .混合气体的密度保持不变

d .混合气体的平均相对分子质量保持不变

图中P 是可自由平行滑动的活塞,关闭K 2,在相同温度下,通过K 1、K 3分别向A 、B 中各充入2molCO 2和3molH 2,关闭K 1、K 3,反应起始时A 、B 的体积相同均为aL 。

(3)反应达到平衡后A 内压强为起始压强的0.8倍,则H 2转化率为__。

(4)①若在平衡后B 容器中再充入1molCO 2和1.5molH 2,则重新到达平衡后,平衡混合气中CH 3CH 2OH 的体积分数__(填“变大”“变小”或“不变”)。

②若在平衡后打开K 2,再次达到平衡后B 容器的体积缩至0.6aL ,则打开K 2之前,B 容器的体积为__L 。

【答案】0.1875mol /(L ·min ) bd 50% 不变 0.8a

【解析】

【分析】

【详解】

(1)设反应的二氧化碳的物质的量为x ,则

()()()()22322++

mol)460

0mol)2CO g 6H g CH CH OH x 3x 0.5x

1.5x 2m g 3in 4-x 6-3x 0.5x

1.5x

H O g ?起始量(变化量(量

2min 后,测得混合气体的压强是反应前的0.85倍,4-x +6-3x +0.5x +1.5x =0.85×(4+6),x =0.75mol ,v (CO 2)=0.75mol ÷(2L ×2min )=0.1875mol /(L ·min ),

故答案为: 0.1875mol /(L ·min );

(2)a .v 正(CH 3CH 2OH )=v 正(CO 2),都是正反应,不能说明达到平衡状态;

b .3v 逆(CO 2)=v 正(H 2),且化学反应速率之比等于化学计量数之比,故正逆反应速率相等,故正确;

c .混合气体的密度等于质量除以体积,总质量不变,体积不变,故混合气体的密度保持不变不能说明达到平衡状态,故错误;

d .平均相对分子质量总质量除以总物质的量,总质量不变,总物质的量会变,故混合气体的平均相对分子质量保持不变能说明达到平衡状态,故正确;

故答案为:bd ;

(3)

()()()()22322++mol)

2300mol)

2CO g 6H g CH CH OH y 3y 0.5y 1.5y 2m g 3in 2-y 3-3y 0.5y 1.5y

H O g ?

起始量(变化量(量

气体的压强之比等于气体的物质的量之比,则2-y +3-3y +0.5y +1.5y =0.8×(2+3),解得:y =0.5mol ,平衡时氢气的转化率为:0.5×3/3×100%=50%,

故答案为: 50%;

(4)①CO 2和H 2原投料比2:3,现在平衡后B 容器中再充入1molCO 2和1.5molH 2,投料比与原投料比相同,恒温恒压,故两者为等效平衡,故平衡混合气中的体积分数不变, 故答案为:不变;

②若在平衡后打开K 2,都是恒压环境,AB 的体积共缩小了0.4aL ,A 与B 体积相等,则A 与B 各缩小了0.2aL ,则打开之前K 2,容器的体积为0.8aL ,

故答案为: 0.8aL 。

13.氮的氧化物和SO 2是常见的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是化学家研究的主要内容。根据题意完成下列各题:

(1)用甲烷催化还原一氧化氮,可以消除一氧化氮对大气的污染。反应方程式如下:4222CH (g)4NO(g)2N (g)2H O(g)CO (g)+++?该反应平衡常数表达式为_________。

(2)硫酸生产中,接触室内的反应:

22

32SO (g)+O (g)2SO (g)催化剂垐垐?噲垐?;SO 2的平衡转化率与体系总压强的关系如图所示。某温度下,将2.0mol SO 2和1.0mol O 2置于30L 刚性密闭容器中,30秒反应达平衡后,体系总压强为2.70MPa 。用氧气表示该反应的平均速率是___mol·L -1·min -1。

(3)上图平衡状态由A 变到B 时,改变的外界条件是____。

a 又加入一些催化剂

b 又加入一些氧气

c 降低了体系的温度

d 升高了外界的大气压

(4)新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe 2O x 在常温下,能将氮的氧化物和SO 2等废气分解除

去。转化流程如图所示,

若x=3.5,M 为Zn ,请写出ZnFe 2O 3.5分解SO 2的化学方程式_________ 【答案】2222244()()()(N H O CO C )(H )

NO c c c K c c ??=? 0.0533 b 4MFe 2O 3.5 +SO 2 = 4MFe 2O 4 + S 【解析】

【分析】

⑴根据平衡常数表达式完成。

⑵根据反应得出氧气的转化率,再计算出用氧气表示的反应速率。

⑶状态由A 变到B 时,二氧化硫转化率升高,压强增大,根据平衡移动原理分析。 ⑷从氧化还原反应的角度判断反应产物,根据氧原子个数守恒写出相关反应的方程式。

【详解】

⑴该反应平衡常数表达式为:2222244()()()(N H O CO C )(H )

NO c c c K c c ??=?;故答案为:2222244()()()(N H O CO C )(H )

NO c c c K c c ??=?。 ⑵图中信息得出二氧化硫的转化率是0.8,根据加入量之比等于计量系数之比,转化率相等得出氧气转化率也为0.8,消耗氧气的物质的量是:n(O 2)=1.0mol×0.8=0.8mol ,用氧气表示反应速率为:121n 0.8mol υ()=

=0.0533mol L min V t 30L 0.5min

O --?=?????;故答案是:0.0533。

⑶a. 又加入一些催化剂,催化剂不影响化学平衡,故a 不符合题意;b. 加入一些氧气,压强增大,增加氧气浓度,平衡正向移动,二氧化硫的转化率升高,故b 符合题意;c. 反应是放热反应,降低温度,平衡向着正向移动,气体的物质的量减少,压强减小,故c 不符合题意;d. 升高了外界的大气压,化学平衡不移动,故d 不符合题意;综上所述,答案为:b 。

⑷由题意可知,铁酸盐(MFe 2O 4)经高温还原而得,则反应物中MFe 2O x 为还原剂,SO 2为氧化剂,生成物为MFe 2O 4和S ,根据氧原子守恒得到反应的关系式为4ZnFe 2O 3.5 + SO 2 = 4ZnFe 2O 4+S ;故答案为:4MFe 2O 3.5 +SO 2 = 4MFe 2O 4 + S 。

14.Ⅰ:SO 2 + 2H 2O + I 2→H 2SO 4 + 2HI Ⅱ:2HI

H 2 + I 2 Ⅲ:2H 2SO 4→2SO 2 + O 2 + 2H 2O (1)上述循环反应的总反应可以表示为____________________________;反应过程中起催

化作用的物质是___________(选填编号)。

a .SO 2

b .I 2

c .H 2SO 4

d .HI

(2)一定温度下,向2 L 密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应Ⅱ,H 2的物质的量随时间

《化学反应的速率和限度》教学设计

《化学反应的速率和限度》教学设计 第一课时 三维目标: 知识与技能: 1.通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素。 2. 会比较化学反应速率的快慢。 过程与方法: 1. 通过实验探究总结化学反应速率的影响因素。 2.增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。 情感态度与价值观: 1.从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。 2.培养学生良好的实验习惯,认真的观察能力。 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。 教学用具:实验用品 教学方法:图片展示——实验探究——小组讨论——归纳总结——习题巩固 教学过程: 新课引入: [投影]:图2-17 快慢差别很大的化学反应 [思考与交流]:通过投影观察到在我们的生活中,有的反应很快,有的反应很慢,但许多反应我们希望快,有些反应希望慢,人们希望能控制反应速率的快慢为人类造福。 根据投影同学们交流一下在炸药爆炸、金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成、石油及煤生成等方面,那一些人们希望快?那一些人们希望慢? [学生活动]: [讲述]:咱们这一节就要讨论人们最关心的化学反应速率的快慢问题。 [板书]:第三节化学反应的速率和极限 一、化学反应的速率 [讲述]:不同的化学反应速率快慢千差万别,快与慢是相对而言,在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示想类似,化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。 [学生活动]:学生认真阅读教材,结合运动速率的理解,自学化学反应速率的知识内容。 [提问]:请一位同学回答一下化学反应速率的定义是什么? [回答]:通常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,用来衡量化学反应进行快慢程度的。 [板书]:1. 化学反应速率的概念: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。

化学反应的速率和限度-知识点总结--(精)

《第二章第三节化学反应的速率和限度》 1.化学反应速率的含义: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(均取正值)来表示。 浓度的变化——△C 时间的变化——△t 表达式:v=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min) 例1、下列关于化学反应速率的说法中,正确的是() A.化学反应速率是化学反应进行快慢程度的物理量 B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C.在反应过程中,反应物浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应的速率为负值 D.化学反应速率越大,则单位时间内生成物的产量就越大 例2、在2L密闭容器中,某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol,用此反应物表示该反应的平均反应速率为() A.0.4 mol(L·s)-1 B.0.3 mol(L·s)-1 C.0.2 mol(L·s)-1 D.0.1 mol(L·s)-1 注意:(1)在同一反应中用不同物质来表示时,其反应速率的数值可以不同,但都表同一反应的速率。(必须标明用哪种物质来做标准) (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) ν(A):ν(B):ν(C):ν(D) = 2:3:1:4 (3)化学反应速率均用正值来表示,且表示的是平均速率而不是瞬时速率 (4)一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率 (5)改变压强对无气体参与的反应的化学反应速率无影响。 例4.已知反应4CO+2NO2N2+4CO2在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示反应速率最快的是() A.v(CO)=1.5 mol·L-1·min-1 B.v(NO2)=0.7 mol·L-1·min-1 C.v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(CO2)=1.1 mol·L-1·min-1 例5.对于可逆反应A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是() A.v(A)=0.5 mol·L-1·min-1 B.v(B)=1.2 mol·L-1·s-1 C.v(D)=0.4 mol·L-1·min-1 D.v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 【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。 (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

化学反应的速率和限度(知识点+例题)

化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 (1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。计算公式:v(B)== ①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。 ④重要规律:(i)速率比=方程式系数比(ii)变化量比=方程式系数比 (2)影响化学反应速率的因素: 内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。 外因:①温度:升高温度,增大速率 ②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶 剂)、原电池等也会改变化学反应速率。 【例题讲解】 例1、下列关于化学反应速率的说法中,不正确的是() A.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量 B.化学反应速率通常用单位时间内生成或消耗某物质的质量的多少来表示 C.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于化学方程式中的系数比 D.化学反应速率的常用单位有mol?L-1?S-1和mol/(L?min) 例2、反应4A(s)+3B(g)═2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少了 0.6mol/L. 对此化学反应速率的正确表示是() A.用A表示的反应速率是0.4mol/(L?min) B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1 C.在2min末的反应速率,用B表示是0.3mol/(L?min) D.B的浓度减小,C的浓度增大,v(B)<0,v(C)>0 例3、硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程为: 下列各组实验中最先出现浑浊是()

化学反应速率和限度讲义图文稿

化学反应速率和限度讲 义 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

化学反应的速率和限度 一、化学反应速率 考点一 化学反应速率的简单计算及应用 例1: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 的浓度 为0.6 mol·L -1,现有下列几种说法: ① 用物质A 表示反应的平均速率为0.3 mol·L -1 ·s -1 ②用物质B 表示反应的平均速率为0.6mol·L -1·s -1 ③2 s 时物质A 的转化率为70% ④2 s 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 (2)若①②中用A 、B 表示反应的平均速率分别为0.3 mol·L -1·s -1、0.6 mol·L -1·s -1,哪种物质表示的化学反应速率更快? (3)若物质A 的转化率经过计算为30%,那么,物质B 的转化率为多少你能迅速得出答案吗 例2.对于A 2+3B 22C 的反应来说,以下化学反应速率的表示中,反应 速率最快的是( ) A .v ( B 2)=0.8 mol·L -1·s -1 B .v (A 2)=0.4 mol·L -1·s -1 C .v (C)=0.6 mol·L -1·s -1 D .v (B 2)=4.2 mol·L -1·min -1 考点二 影响化学反应速率的因素 例3、把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中,不影响产生氢气速率的因素是( ) A .盐酸的浓度 B .铝条的表面积 C .溶液的温度 D .加少量Na 2SO 4固体 例4、.下列事实中,什么因素影响了化学反应速率。

《化学反应的快慢和限度》教案(1)

化学反应的快慢和限度 一、 教材分析 (一)知识脉络 在学生认识了化学反应中的物质变化和能量变化的实质后,引入化学反应进行的快慢和限度,使学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角,继续认识化学反应。化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定,但外界条件的改变如:反应物的浓度、反应的温度、反应物间的接触面积、光、波、以及气体反应体系的压强等因素的变化都可影响反应的快慢。催化剂的使用同样会改变化学反应的快慢。在可逆反应中,一定条件下反应只能进行到一定的程度,外界条件的改变会影响到化学平衡的移动,这是反应的限度问题。从分析化学反应的快慢和限度优化工业生产的条件的选择。 (二)知识框架 (三)新教材的主要特点: 新教材中将此部分知识分解为必修部分和选修部分。必修部分与旧教材相比,降低了知识要求和难度。更简洁、易懂,更注重理论联系实际,注重培养学生的分析能力、知识迁移能力、科学实验方法和科学素养。 二.教学目标 (一)知识与技能目标 1、使学生了解化学反应速率的概念,知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的表示化学反应速率的方法 优化化工生产条件的重要依据 化学反应 化学反应的限度 (化学反应平衡) 化学反应的的快慢 (化学反应速率) 影响化学反应速率的因素 化学平衡的建立 化学平衡的移动

影响,初步了解如何调控化学反应的快慢。 2、使学生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“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”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。 4、通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍,使学生了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。 (二)过程与方法目标 1、通过引导学生对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析,让他们学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法,半定量实验的研究方法。 2、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动,提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。 (三)情感态度与价值观目的 1、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。 2、通过“认识化学反应的快慢”,“催化剂对化学反应速率的影响”,“温度对化学平衡的影响”等实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习,培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。 三、教学重点、难点 (一)知识上重点、难点 化学反应速率及影响因素;化学平衡的建立。 (二)方法上重点、难点 学会对照实验和半定量实验的实验方法,实践-理论-指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。 四、教学准备 (一)学生准备 1、预习第二节化学反应的快慢和限度。如何描述化学反应的快慢?哪些条件可以影响化学反应的快慢?如何从实验的角度去分析和探讨?是不是所有的化学反应都进行得很

化学反应速率与限度教材分析报告

教材分析报告:“化学反应速率与反应限度” 化学111班谢灵君 必修二苏教版 专题2化学反应与能量转化 第一单元化学反应速率与反应限度 一,单元与课标关系 (1)课标里的内容标准:通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度,了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 (2)对本单元的内容分析(明线+暗线) 本单元的主要知识线是由化学反应速率与化学反应限度构成的。 化学反应速率主要内容:定量描述化学反应进行的快慢,反应速率的计算,影响反应速率的因素,应用化学反应速率的知识,解释生活中的相关现象。 化学反应的限度主要内容:认识可逆反应,与化学反应限度的含义,通过反应速率判断化学反应所能达到的限度,初步了解什么是化学平衡。 从课标来看,要学习的内容是相对宏观的。根据对化学课程标准及教材的分析,可以确定本单元教学在知识技能的重点是化学反应速率的原理理解和化学反应限度的涵义,在过程与方法方面的重点是通过实验来认识这两方面的内容在化学研究中的作用,学会在实验当中的观察,归纳总结这两块内容的知识。情感态度价值观的重点是感受控制反应条件在科学研究中的作用。 二,教材单元知识分层建构及衔接 化学反应速率及限度涉及初中,高中必修,选修三个学习阶段的内容: 初中反应的快慢(冷热),反应条件(燃烧是否完全),量的多少会 对生成物造车一些影响等基础的化学反应 高中必修化学反应速率描述化学反应的快慢,反应限度(可逆反应),

化学平衡的初步了解 高中选修《化学反应原理》化学平衡的移动,各种因素对化学平衡的 影响,化学反应速率与化学平衡的关系 图1 “化学反应速率及限度”涉及的主要内容 这三个学习阶段是呈现螺旋上升的组织特点,三个阶段都是符合中学生的心理发展特点所制定的,所以本单元的知识处于中间地位,起着承上启下的作用,不仅在本书中是学科知识的关键,也是整个化学学习的重要组成部分。 三,教材单元知识结构 本单元在学生接触过大量的化学反应,并且对化学反应有了快与慢的经验的基础上,继续深入对于化学反应快慢的探究,告诉学生可以用定量的方式来描述化学反应的快慢,通过实验探究,引导学生总结出不同因素对反应速率的影响 (本图由构成) 图2 “化学反应速率”单元知识结构图

化学 化学反应的速率与限度的专项 培优练习题及答案解析

化学化学反应的速率与限度的专项培优练习题及答案解析 一、化学反应的速率与限度练习题(含详细答案解析) 1.某温度下在2L密闭容器中,3种气态物质A、B、C的物质的量随时间变化曲线如图。 (1)该反应的化学方程式是________________________ (2)若A、B、C均为气体,10min后反应达到平衡, ①此时体系的压强是开始时的________倍。 ②在该条件达到平衡时反应物的转化率为________%(计算结果保留1位小数) (3)关于该反应的说法正确的是_________。 a.到达10min时停止反应 b.在到达10min之前C气体的消耗速率大于它的生成速率 c.在10min时B气体的正反应速率等于逆反应速率 【答案】2C A+3B 9 7 或1.29或1.3 66.7% b、c 【解析】 【分析】 (1)由图可知,C是反应物,物质的量分别减少2mol,A、B生成物,物质的量增加 1mol、3mol,物质的量变化比等于系数比; (2)①体系的压强比等于物质的量比; ②转化率=变化量÷初始量×100%; (3)根据化学平衡的定义判断; 【详解】 (1)由图可知,C是反应物,物质的量减少2mol,A、B生成物,物质的量分别增加 1mol 、3mol,物质的量变化比等于系数比,所以该反应的化学方程式为:2C A+3B;(2)①体系的压强比等于物质的量比,反应前气体总物质的量是7mol、反应后气体总物 质的量是9mol,所以此时体系的压强是开始时的9 7 倍; ②转化率=变化量÷初始量×100%=2÷3×100%=66.7%; (3)a.根据图象,到达10min时反应达到平衡状态,正逆反应速率相等但不为0,反应没有停止,故a错误; b.在到达10min之前,C的物质的量减少,所以 C气体的消耗速率大于它的生成速率,故b 正确; c.在10min时反应达到平衡状态,所以B气体的正反应速率等于逆反应速率,故c正确;选bc。

《化学反应的速率和限度》习题答案(DOC)

3-1 判断题 (1)化学反应速率方程式是质量作用定律的数学表达式。 答:错误,对基元反应来说的确如此,但是对于复杂反应来说化学反应速率方程式并不是质量作用定律的数学表达式。 (2)反应级数等于反应方程式中各反应物的计量数之和。 答:错误,反应级数等于反应速率方程式中各反应物的计量数之和,对复杂反应来说,反应速率方程式中各反应物的计量数并不等于反应方程式中各反应物的计量数。 (3)降低CO2的分压,可使反应Ca CO3(s)Ca O(s)+ CO2(g)的正反应速率增加。 答:错误,降低CO2的分压只能导致正反应转化率的增加,而无法改变反应的速率。 (4)升高温度对吸热反应的速率增加较快,对放热反应的速率增加较慢。 答:错误,升高温度对反应速率的影响取决于反应的活化能和初始温度,与吸热还是放热无关。 (5)催化剂能使正、逆反应速率同时增加,且增加的倍数相同。 答:正确。 (6)催化剂既可以加快反应速率,又可以提高反应物的转化率。 答:错误:催化剂只能加快反应速率,不能提高反应物的转化率。 (7)浓度、压力的改变使化学平衡发生移动的原因是改变了反应商Q值;温度的改变使化学平衡发生移动的原因是引起Kθ值发生了变化。 答:正确。 (8)活化能高的反应其反应速率很低,且达到平衡时其Kθ值也一定很小。 答:错误,平衡常数与活化能无关。 (9)由于△r G =-RTInKθ,所以一个反应各物质都处于标准状态时,也是平衡状态。 答:错误,平衡状态取决于反应自身,而不是反应物的状态。

(10)对反应aA(g)+bB(g)====dD(g)+eE(g),反应总级数为a+b ,则此反应一定是简单反应。 答:错误,比如:由于多步反应的反应级数等于各部反应级数的乘积,对于包含一个一级基元反应和一个反应级数为a+b 的反应而言,总反应级数仍然是a+b 。 3-2 选择题 (1)对反应2SO 2(g)+ O 2(g) 2SO 3(g),下列几种速率表达式之间关系正确 的是( ④ )。 ① dt )O (dc dt )SO (dc 22= ② dt 2) SO (dc dt )SO (dc 32= ③ dt )O (dc dt 2)SO (dc 23= ④ dt ) O (dc dt 2)SO (dc 22-= (2)由实验测定,反应H 2(g)+Cl 2(g)====2H Cl(g)的速率方程为: v = k c ( H 2) c ( Cl 2),在其它条件不变的情况下,将每一反应物浓度加倍,此时反应速率为( ③)。 ①2 v ②4 v ③2.8 v ④2. 5 v (3)测得某反应的正反应活化能E a =70 kJ ·mol -1,逆反应活化能E a =20 kJ ·mol -1 ,此反应的反应热为(①)。 ① 50 kJ ·mol -1 ② -50 kJ ·mol -1 ③ 90 kJ ·mol -1 ④ -45 kJ ·mol -1 (4)在298K 时,反应2H 2O 2 ==== 2H 2O+ O 2,未加催化剂前活化能E a =71 kJ ·mol -1 ,加入Fe 3+作催化剂后,活化能降至42 kJ ·mol -1,加入催化剂后反应速率为原来的(③)倍。 ①29 ②1×103 ③1.2×105 ④5×102 (5)某反应的速率常数为2.15 L 2·mol -2·min -1,该反应为( ④)。 ①零级反应 ②一级反应 ③三级反应 ④二级反应 (6)已知反应2NO(g)+Cl 2(g)====2NOCl(g),其速率方程为V=k c 2 (NO) c (Cl 2)故此反应(③)。 ①一定是复杂反应 ②一定是基元反应 ③无法判断

高一化学之十二 化学反应速率与限度 知识点总结

7-25化学反应速率与限度 知识点: 一、化学反应速率 1、定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。 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来表示。 2、计算公式: 3 例1mol/L ,那么,用SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 , 例2:以下是工业合成氨的反应原理,已知反应的浓度数据如下: N 2 + 3H 2 2NH 3 起始浓度(mol/L ) 1 3 0 2 min 后浓度(mol/L ) 0.6 2 min 内浓度变化量(ml/L ) 分别用N 2、H 2、NH 3的浓度变化量表示反应速率。 注意:同一反应可以选用不同的物质来表示速率,其数值可能不同,但意义相同。 且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比: aA +bB =cC +dD ,速率关系式: v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = 。 比较反应速率快慢的方法:根据速率关系式,转化成同一种物质的速率,再比较大小 例3 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N2+3H2=2NH3,根据在 相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最大的是( ) A 、v (H2)=0.3mol*(L*min )^-1 B 、v (N2)=0.2mol*(L*min )^-1 C 、v (NH3)=0.25mol*(L*min )^-1 D 、v (H2)=0.4mol*(L*min )^-1 二、影响化学反应速率的因素 ⑴内因(决定性因素):反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越 。 化学反应的本质:有效碰撞使化学键断裂和形成 ⑵外因(外界条件): ①催化剂:在其他条件相同时,使用(正)催化剂,通常可以 化学反应速率,不同的催化剂对同一反应的催化效果 。 例:实验2-6 MnO2与FeCl3催化H2O2分解 ②温度:在其他条件相同时,温度越高,化学反应速率 。 例:冷水、常温、热水情况下H2O2分解 例4:已知反应的温度每升高10℃,反应速率增大为原来的2倍,若反应的温度由20℃升高到90℃,则反应速率变为原来的_________倍。 ③反应物的浓度:在其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率 。 注意,固体的量不影响反应的速率 例:2mol/L 与6mol/L 的HCl 与Fe 反应 ④固体的表面积:在其他条件相同时,反应物之间接触的表面积越大,化学反应速率____ 例:块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应 ⑤压强:对于气体,其他条件相同时,反应体系的压强越大,化学反应速率_______ 总结:1、等温等积,充入气体反应物 2、等温等积,充入惰性气体或其他无关气体 3、等压等温,充入无关气体 4、其他条件不变,缩小或扩大容器体积 ⑥其它条件:反应物状态、光、溶剂等,也能影响化学反应速率。 例5:下列反应开始时放出氢气的速率最大的是(金属均为粉末状): A 、Mg 0.1mol 与6mol/L 硝酸10ml 60℃ B 、Mg 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ C 、Fe 0.1mol 与3mol/L 盐酸10ml 60℃ D 、Mg0.1mol 与3mol/L 硫酸10ml 60℃ 例6:用铁片与稀硫酸反应制备H2时,下列措施不能够使得H2生成的速率加大的是 A 、加热 高温、高压 催化剂

化学反应的速率和限度教案

化学反应的速率和限度 一、化学反应速率的概念与计算 1、化学反应速率的概念概念 化学反应速率就是化学反应进行的快慢程度(平均反应速度),用单位时间内反应物或生成物的物质的量来表示。在容积不变的反应容器中,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(均取正值)来表示。 单位:mol/(L﹒min)或mol/(L﹒s) 2、正确理解化学反应速率 ①化学反应速率是平均速率,均取正值。 ②同一反应选用不同物质的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各物质表示的速率之比等于该反应方程式中相应化学计量数之比。 ④在一定温度下,固体和纯液体物质,单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数,因此,它们的化学反应速率也被视为常数。 【例1】在一定条件下,向体积为2L的密闭容器中加入2mol N2和10mol H2,发生反应:N 2 + 3H22NH3,2min 时,测得剩余的N2为1mol 则化学反应速率的表示正确的是 () A、v(N2)=1 mol/(L﹒min) B、v(H2)=0.75 mol/(L﹒min) C、v(NH3)=0.25 mol/(L﹒min) C、v(N2)=0.5 mol/(L﹒min) 【例2】对于反应N2+O22NO在密闭容器中进行,下列哪些条件能加快反应的速率 A. 缩小体积使压强增大 B. 体积不变充入N2使压强增大 C. 体积不变充入H2使压强增大 D. 压强不变充入N2使体积增大 【例3】在一密闭容器里装有氮气和氢气。反应开始时,氮气的浓度为2mol/L,氢气的浓度为5mol/L, 反应开始2min时,测得容器中氮气的浓度为1.8mol/L。2min后氢气的浓度为多少mol/L?这2min内氮气的平均反应速率是多少?氢气和氨气的平均反应速率各是多少?2min内氮气、氢气和氨气的速率之比为多少?

化学反应速率和限度习题(附答案)

化学反应速率和限度习题基础巩固 1.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速度为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是 ( )。 A. 1.6 mol B. 2.8 mol C. 2.4 mol D. 1.2 mol 2.在一定条件下,向1L密闭容器中加入2 mol N 2和10molH2,发生反应N2+3H22NH3,2分钟末时,测得剩余氮气为1mol,下列有关该反应的反应速率的描述中不正确的是()。 A.υ(N2)= 0.5 mol/(L·min) B.υ(H2)= 1.5 mol/(L·min) C.υ(NH3)= 2 mol/(L·min) D.υ(N2)=1mol/(L·min) 3.在2A+B 3C+5D反应中,表示该反应速率最快的是()。A.υ(A)= 0.5 mol/(L·s) B.υ(B)= 0.3 mol/(L·s) C.υ(C)= 0.8 mol/(L·s) D.υ(D)= 1 mol/(L·s) 4.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率:ν(H2)=0.45mol/(L·s),则2s末NH3的浓度为()。 A.0.50mol/L B.0.60mol/L C.0.45mol/L D.0.55mol/L 5.将0.5molPCl 5充入体积为1L的密闭容器中,发生反应PCl5 PCl3+Cl2,一段时间后测得PCl5的浓度为0.3mol/L,且这段时间内的平均反应速率υ(PCl5)= 0.4 mol/(L·min),则这段时间为()。 A.B.C.D. 6.下列情况下,反应速率相同的是()。 A.等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应 B.等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应 C.等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应 D.等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应 7.硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀H2SO4溶液时发生如下反应:Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O 下列反应速率最大的是()。 A 0.1mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4溶液各5mL,加水5mL,反应温度10℃

化学反应的速率和限度知识总结

《第二章化学反应的速率和化学平衡》小结 一、化学反应速率 1、定义:___________________________________ 表达式:△V(A)=△C(A) /△t 单位:单位:mol/(L·s)或mol/(L·min) 化学反应的计算公式: 对于下列反应: mA+nB=pC+qD 有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q 2、化学反应速率都取正值 3、同一个化学反应,用不同的物质表示化学反应速率,数值可能不同,但表示的意义是一样的。 同一个化学反应,各物质的化学反应速率之比=_____________________ 4、化学反应速率一般指平均速率,但在速率——时间图象中,经常出现瞬时速率。 5 对于没有达到化学平衡状态的可逆反应: v(正)≠v(逆) 影响化学反应速率的主要因素: 浓度: 当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加。(对于纯固体和纯液体,其浓度可视为常数,其物质的量变化不影响化学反应速率)压强: 对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小。若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。 ○1若参加反应的物质为固体或液体,增大压强,化学反应速率________ ○2有气体参加的反应,其它条件不变,增大压强,化学反应速率________ 注意以下几种情况: A:恒温时,增大压强,化学反应速率________ B:恒容时:a、充入气体反应物,化学反应速率________ b、充入稀有气体,化学反应速率________ C:恒压时:充入稀有气体,化学反应速率________。 温度: 只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)。当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)其它条件不变,升高温度,单位体积内分子数________ 活化分子百分数________ 活化分子数________,有效碰撞________ 催化剂: 使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而增大了反应物速率,负催化剂则反之。 a、催化剂能够改变化学反应速率 b、通常催化剂指的是正催化剂 c、催化剂有选择性,不同的反应有不同的催化剂,活化温度也不同。 d、如果是可逆反应,催化剂同等程度地改变正逆反应速率。 用催化剂,单位体积内分子数________ 活化分子百分数________ 活化分子数________,有效碰撞________ 其它条件:固体颗粒大小,光照x射线,γ射线,固体物质的表面积等也会影响化学反应速率 二、化学平衡 1、可逆反应及特征 1)可逆反应:__________________________________________________ 2)绝大部分反应都有可逆性。 3)特征:一般不能进行到底,存在平衡状态 注意:正逆反应是在不同条件下发生的,则不属于可逆反应。 2 化学平衡状态的定义: 一定条件下,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浓度保持不变的状态。 3 化学平衡的特征:逆、动、等、定、变 ⑴逆:化学平衡研究的对象是可逆反应 ⑵动:化学平衡是动态平衡,虽然达到平衡状态, 但正反应和逆反应并未停止 ⑶等:化学平衡时,v正=v逆>0 ⑷定: 反应混合物各组分的浓度保持一定 ⑸变:化学平衡建立在一定条件下,条件改变时,平衡就会被破坏,变为不平衡,并在新条件下建 立新的平衡 4 可逆反应平衡与否的判断 以XA+YB ZC为例 1)速率:V正=V逆 2)a、各组成成分的百分含量保持不变 b、各物质的浓度不变 c、各物质的物质的量或质量不随时间改变。 3)混合气体的总压强或总体积或总物质的量不随时间改变。 4)混合气体的平均相对分子质量不变。(3、4两条不适合反应前后气体体积不变的反应) V正≠V逆 V正=V逆≠0 条件改变 ′ V正=V逆≠0 一定时间 ′′

化学反应的快慢和限度教学设计

化学反应的快慢教学设计 【教学目标】 1.使学生了解化学反应速率的概念, 2.知道浓度、温度和催化剂等条件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。 【教学重点、难点】 化学反应速率及影响因素 【教学准备】 学生按学习小组为单位,设计活动探究”的实验方案。 【教学方法】 问题推进、分析类比、实验探究 【教学过程】 【锚式问题】 为什么食品冬季保存的时间要比夏季的长? 【板书】 第二节化学反应的快慢和限度 【链式问题】 阅读教材40页联想质疑”如何认识化学反应的快慢?如何表示化学反应 的快慢?催化剂在化学反应中有什么作用? 【学生】 ① 气泡快慢② 颜色变化③ 固体量减少④ 浑浊程度⑤ 温度变化等

在硫酸的工业生产中,二氧化硫氧化生产成三氧化硫要选择一定的温度、催化剂是为了有利于三氧化硫的生成。说明条件的不同对化学反应有影响,它们是如何影响的呢? 【板书】 一、化学反应的快慢 【媒体显示】 “认识化学反应的快慢”的实验设计: 【链式问题】 1.根据已有的知识,对课本P41所给的试剂分类,判断它们间哪些物质会 发生反应? 2.我们应如何判断反应的快慢? 3.根据方法导引和工具栏的提示设计实验: 【学生设计】 学生讨论、分析所给物质的浓度、状态,设计实验方案 (1)铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验 (2)镁条、铁片分别与同浓度的盐酸的实验 (3)铁片分别与不同浓度的盐酸反应的实验 (4)铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验 (5)块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验 (6)块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验

通过什么现象了解化学反应的快慢?如何表示化学反应的快慢? 【阐述】 化学反应进行时可以通过观察气泡逸出的快慢、固体物质的消失或产生的快慢、颜色改变的快慢来判断化学反应的快慢。通常用化学反应速率来描述化学反应的快慢。 【板书】 1.化学反应速率 用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。 时间:(如每秒、每分、每小时) 计算公式为=△ C /△ t 反应速率的单位mol/(L?s )mol/(L?min)mol/(L?h) 【链式问题】 如何认识反应速率?练习:向一个容积为1L 的密闭容器中,放入2molSO 2和1molO2,在一定条件下,2s末测得容器内有0.8molSO 2,求2s内SO 2、SO 3、O 2 的反应速率和反应速率比 2.有关化学反应速率的计算 例:反应N 2+3H

化学反应的速率和限度教学设计

《化学反应的速率和限度)教学设计 第一课时 三维目标: 知识与技能: 1.通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素。 2会比较化学反应速率的快慢。 过程与方法: 1.通过实验探究总结化学反应速率的影响因素。 2.增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。 情感态度与价值观: 1.从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成-个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。 2.培养学生良好的实验习惯,认真的观察能力。 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。 教学用具:实验用品 教学方法:图片展示一-实验探究-一小组讨论--归纳总结--习题巩固 教学过程: 新课引入: [投影:图2-17快慢差别很大的化学反应 [思考与交流]:通过投影观察到在我们的生活中,有的反应很快,

有的反应很慢,但许多反应我们希望快,有些反应希望慢,人们希望能控制反应速率的快慢为人类造福。根据投影同学们交流一下在炸药爆炸、金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成、石油及煤生成等方面,那一些人们希望快?那一些人们希望慢? [学生活动]: [讲述]:咱们这一节就要讨论人们最关心的化学反应速率的快慢问题。 [板书]:第三节化学反应的速率和极限 一、化学反应的速率 [讲述]:不同的化学反应速率快慢千差万别,快与慢是相对而言,在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示想类似,化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。 [学生活动]:学生认真阅读教材,结合运动速率的理解,自学化学反应速率的知识内容。 [提问]:请-位同学回答一下化学反应速率的定义是什么?葛 [回答]:通常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,用来衡量化学反应进行快慢程度的。 [板书]:1化学反应速率的概念: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。 [提问]:化学反应速率的常用单位有哪些呢? [回答]:由于浓度(物质的量浓度)的单位是mol·L-1,而时间的单位

(完整版)化学反应速率与限度知识点

第三节化学反应的速率和限度 1、化学反应的速率 (1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加 量(均取正值)来表示。计算公式:v(B)= () c B t ? ? = () n B V t ? ?? ①单位:mol/(L·s)或mol/(L·min) ②B为溶液或气体,若B为固体或纯液体不计算速率。 ③以上所表示的是平均速率,而不是瞬时速率。 ④重要规律:(1)速率比=方程式系数比(2)变化量比=方程式系数比 (2)影响化学反应速率的因素: 内因:由参加反应的物质的结构和性质决定的(主要因素)。 外因:①温度:升高温度,增大速率 ②催化剂:一般加快反应速率(正催化剂) ③浓度:增加C反应物的浓度,增大速率(溶液或气体才有浓度可言) ④压强:增大压强,增大速率(适用于有气体参加的反应) ⑤其它因素:如光(射线)、固体的表面积(颗粒大小)、反应物的状态(溶 剂)、原电池等也会改变化学反应速率。 2、化学反应的限度——化学平衡 (1)在一定条件下,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“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度,即化学平衡状态。 化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率,对化学平衡无影响。 (2)化学平衡状态的特征:逆、动、等、定、变。 ①逆:化学平衡研究的对象是可逆反应。 ②动:动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行。 ③等:达到平衡状态时,正方应速率和逆反应速率相等,但不等于0。即v正=v逆≠0。 ④定:达到平衡状态时,各组分的浓度保持不变,各组成成分的含量保持一定。 ⑤变:当条件变化时,原平衡被破坏,在新的条件下会重新建立新的平衡。 (3)判断化学平衡状态的标志: ① V A(正方向)=V A(逆方向)或n A(消耗)=n A(生成)(不同方向同一物质比较)②各组分浓度保持不变或百分含量不变 ③借助颜色不变判断(有一种物质是有颜色的) ④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变(前提:反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用,即如对于反应xA+yB zC,x+y≠z) 1.100ml6mol/LH2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速度,但又不影响生成氢气的总量.可向反应物中加入适量的() A.碳酸钠(固体)B.水C.硫酸钾溶液D.硫酸铵(固体)

《化学反应的速率与限度》教学设计

《化学反应的速率和限度》 利用多媒体微课视频图片进行教学设计 教材分析及教材处理: 提供日常生活中学生熟悉的大量化学生活视频,引入了化学反应速率的概念,并对化学反应速率简单地介绍了表示方法,在此基础上,主要通过多媒体视频实验探究总结了温度、催化剂对化学反应速率的影响,通过思考与讨论,引入了浓度、压强、表面积等对化学反应速率的影响。关于化学反应的限度,在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后,通过微课程视频实验。第一课时就对化学反应速度和影响速率的因素进行教学,第二课时对化学反应的限度的条件和控制的方法进行教学。这样进行安排对课时安排是相对比较合理的,但也存在时间上相对比较紧。 第一课时 三维教学目标 1.知识与技能 (1).通过微课视频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示方法,知道反应的快慢受浓度、温度、压强、催化剂等条件的影响。 (2)学习实验研究方法,能设计并完成一些化学实验。 (3)认识控制化学反应速率对人类生产、生活的意义。 2.过程与方法: (1)重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究能力 (2)通过微课多媒体实验视频分析影响化学反应速率的外界条件:温度、浓度、压强、催化剂等。 3.情感态度与价值观 (1)激发参与化学科技活动的热情,并产生将化学知识应用于生产、生活实践的意识。 (2)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外界因素。 教学难点: 影响化学反应速率的外界因素。 教具准备: PPT课件、相关演示实验。

【问题引入】利用多媒体教学,呈现生活中的现象,比如溶洞形成的图片,铁生锈的图片,爆炸图片、提问形成他们的时间的快慢?【教师作答】非常关心一个化学反应的快慢,即化学反应速率。我们今天就来研究这个问题。 【板书】第三节化学反应速率和限度 【展示图片】这些反应的发生所经历的时间一样吗?(炸药爆炸、金属锈蚀、牛奶变质、溶洞形成)【学生回答】炸药爆炸是瞬间完成的,牛奶变质所用的时间是几个小时,而金属锈蚀则要更长一点的时间,溶洞形成则要几百年甚至几千年、上万年不等。 【结论】有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢。 【板书】一、化学反应的速率 【分析讲述】由以上可知,不同的化学反应进行的快慢千差万别,快和慢是相对而言的,我们可以通过冒气泡快慢、固体量的减少、溶液出现浑浊的快慢与程度、温度的变化等方法定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中,往往需要定量地描述一个反应的快慢。 【思考】如何定量地判断一个化学反应的快慢呢? 一般用反应物单位时间里减少的量或生成物单位时间增加的量来表示,由于反应都在一定的容器或一定体积的溶液中进行的,通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。 【板书】1.定义:通常用单位时间内反应物浓度减少与生成物浓度的增加量(取正值)来表示化学反应速率。计算公式:v=△c/△t,常用单位是mol / (L.min) 或mol/(L.s) 【强调】计算公式:v=△c/△t ,浓度变化量一律取正值; 常用单位是mol / (L.min) 或mol/(L.s) 等 【举例】2SO2+O2 2SO3,在2min之内SO2的浓度由2mol·L-1减少到1mol·L-1,分别用SO2、O2、SO3浓度变化来表示化学反应速率。(学生练习) 【副板书】v(SO2)=0.5 mol / (L.min) ;v(O2)=0.25 mol / (L.min);v(SO3)=0.5 mol / (L.min) 【思考与交流】 1.同一个化学反应的化学反应速率有多少种表示方式? 2.试分析:v(SO2)、v(O2)、v(SO3)三者的数值与化学方程式前面的系数有什么关系?【分析并强调】 1.化学反应中,有多少种反应物与生成物,化学反应速率就有多少种表示方式,就像汽车前后轮转速不同一样,都可以表示行驶的快慢一样。 2.反应速率之比等于系数之比。即v(SO2):v(O2):v(SO3)=2:1:2

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