化学反应速率和化学平衡专题教学设计

“化学反应速率和化学平衡”专题教学

瓯海中学徐宇峰

化学反应速率和化学平衡是中学化学基础理论部分的重点也是难点，同时也是历年高考试题中的热点。本章内容理论知识多，比较抽象，考查方式多样，面对众多的形式各异的方程，只有抓住本质，灵活应用，具体问题具体分析才能顺利解题。本专题尝试在梳理基础知识的基础上，回顾高考考点，剖析典型例题，在思维能力方法上进一步提升，并进行积极的拓展，使学生加深对知识的领悟，最后通过练习巩固。

一、考试大纲和基础知识的梳理

2005年考试大纲对化学反应速率和化学反应平衡的要求（与2003年、2004年相同）：

（1）了解化学反应速率的概念，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。理解化学平衡的涵义及其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。

（摘自（2005年全国普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科综合化学部分））

V=

概念

单位：mol/L·s

化学反应速率

外因：浓度、压强、温度、催化剂

影响因素

内因：反应物的性质

概念

特征：逆、等、定、动、变

浓度

化学平衡影响因素压强勒夏特列原理

温度

计算：浓度、百分含量、转化率、产率、平均分子量

对于化学反应速率和化学平衡两大块的知识复习，一定要注重知识的内在联

系，能够将知识网络化和体系化。化学平衡态的判断和化学平衡移动的影响因素

本质上就是化学反应速率的改变情况。凡是影响化学平衡的外界条件都是影响反

应速率的条件，但是有些外界条件能同等程度的增大或减小反应速率，故对化学

平衡无影响。如：对于反应前后体积不变的化学平衡，增大压强，能加快反应速

率，但正逆反应速率的增大程度是相同的，所以平衡不移动。

二、高考考点回顾及典型例题

考点一、化学反应速率表示方法及速率与化学计量数的关系

例1、（2000年全国卷）已知A ＋3B 2C ＋D 在某一时段内以A 的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/L ·min ，则此段时间内以C 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 、3mol/L ·min ［解析］在同一反应中用不同的物质表示的化学反应速率之比等于相应的化学计量数之比，可知V （A ）：V （C ）＝1：2，即得出正确答案为C 。

［思维方法点拨］该类题型应注意两点：1、反应速率一般指平均速率，2、mol/(L ·min)和mol/(L ·s)之间的单位换算。

［变式练习］

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∶1

C.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

（参考答案为B 、D ）

考点二、影响反应速率的因素

例2、(1994年全国卷)

一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率而不影响生成H 2的量，可向其中加入适量的（ ）

A 、NaOH 固体

B 、H 2O

C 、NH 4Cl

D 、CH 3COONa 固体

［解析］铁和盐酸反应要使反应速率减慢，必须使氢离子浓度减小，要使生成氢气总量不变，则不可使氢离子总量减少，故加入水稀释或者醋酸钠固体，使部分氢离子与醋酸根结合，成为弱电解质，而减慢反应速率。正确答案为B 、D 。 ［思维方法点拨］要使反应速率减慢或增大，不但要对浓度、压强、温度等因素的进行逐一考虑，若有多个因素同时作用时，还要考虑哪个因素为主。 ［变式练习］H 2的速率随时间变化如图所示图中t 1---t 2速率变化的原因是 ， t 2---t 3速率变化的主要原因是 。

(参考答案：反应放热，温度升高，反应速率加快；

H ＋浓度降低，反应速率减慢）

考点三、化学平衡状态标志的判断 例3、（2002年广东卷）

在一定温度下，向a L 密闭容器中加入1mol X 气体和2 mol Y 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 容器内各物质的浓度不随时间变化

C 容器内X 、Y 、Z 的浓度之比为1︰2︰2

D 单位时间消耗0.1mol X 同时生成0.2mol Z

t 3 t 1 V

t

t 2

［解析］该反应前后气体体积不等，容器体积固定，压强不随时间变化，说明气体总量不再改变，各物质浓度固定。所以A、B正确，C、D均不能说明达到平衡。

［思维方法点拨］化学平衡的判断标志：1、正逆反应速率相等。这里一定要指同种物质。2、各组分的百分含量保持不变。从不同的角度出发可以得到许多可作为判断的依据，如：物质的量，物质的量分数，体积，体积分数，压强，平均分子量，温度，密度，颜色等等。学生面对各种各样的反应式，往往不能灵活使用，出现“易懂、易错”的情况。对于第二点可以用一句话归纳总结：反应初原本不变的因素，不能作为判断依据；会随着反应进行而变化的因素，倘若不再改变，则可知已到了平衡状态。

例如对于在体积不变的容器里mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)

1、当m+n=p+q时，反应初总压、密度、总物质的量、平均分子量就是恒定的，所以总压、密度、总物质的量、平均分子量不变是不能作为判断依据的。反之，若m+n不等于p+q时，若总压、密度、总物质的量、平均分子量不变则可以说明已经达到平衡了。

2、V（A）:V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q是反应中速率与化学计量数的基本规律，与是否达到平衡无关。

［变式练习］

一定条件下2A（g）+2B(g) 3C(g)+D(g)，达到平衡的标志是（）

A、单位时间生成2nmolA，同时消耗nmolD。

B、容器内的压强不随时间变化而变化

C、容器内混合气密度不随时间而变化

D、单位时间内生成nmolB，同时生成1.5nmolC

（参考答案：D）

考点四、根据勒夏特列原理判断平衡移动的方向、有关物质的聚集状态和热效应

例4、（2004年广西卷）

在恒温时，一固定容积的容器内发生如下反应：2NO

2(g) N

2

O

4

(g)

达平衡时，再向容器内通入一定量的NO

2

(g)，重新达到平衡后，与第一次平衡时

相比，NO

2

的体积分数（）

A．不变B．增大C．减小D．无法判断

［解析］在固定体积的容器内通入一定量的反应物NO

2

，相当于增大反应物的

浓度，平衡右移，且每生成1molN

2O

4

消耗2molNO

2

相比较与原平衡的体积分数，

也就是平衡向着增大N

2O

4

体积分数方向移动，即NO

2

的体积分数与第一次平衡相

比减小。答案为C。

［思维方法点拨］“将化学问题抽象成为数学问题，利用数学工具，通过计算和推理(结合化学知识)，解决化学问题的能力。”（2005年全国普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科综合化学部分）

该题的分析也可以借助于数学模型。

V V’ V