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教案模板

龙文教育学科老师个性化教案

教师

学生姓名

上课日期

3-7

学科

化学

年级

高三

教材版本

苏教版

学案主题

反应速率与化学平衡

课时数量

（全程或具体时间）

第（17）课时

授课时段

18:

30-20:

教学目标

教学内容

反应速率与化学平衡的知识点与练习题

个性化学习问题解决

1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。

2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

3.了解化学反应的可逆性。

4.了解化学平衡建立的过程。

理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。

5.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。

6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。

教学重点、难点

高考必考题！

加油好好学习！

教学过程

【知识归纳】

（一）化学反应速率

1．表示方法：

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。

v=△c/△t

2．单位：

mol/（L·s）；mol/（L·min）；mmol/（L·s）。

3．相互关系：

4NH3+5O2

4NO+6H2O（g）

v（NH3）:

v（O2）:

v（NO）:

v（H2O）=4:

（二）影响化学反应速率的因素

1．内因：

反应物本身的性质。

2．外因：

浓度、压强、温度、催化剂等。

（三）化学平衡

1．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，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态叫化学平衡状态。

2．特点：

“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）≠O。

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。

“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。

“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）。

当外界条件变化时，原来的化学平衡即被打破，在新的条件不再改变时，在新的条件下建立起新的化学平衡。

新平衡时正、逆反应速率，各组成成分的含量均与原平衡不同。

3．化学平衡常数

（1）化学平衡常数的数学表达式：

在一定条件下，可逆反应：

aA+bB=cC+dD达到化学平衡时，

（2）化学平衡常数表示的意义：

平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小，K值越大，反应进行越完全，反应物转化率越高，反之则越低。

（3）影响因素：

K只是温度的函数，如果正反应为吸热反应，温度升高，K值增大；如果正反应为放热反应，温度升高，K值减小。

（四）平衡移动原理

如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

它是浓度、压强和温度等外界条件对平衡移动影响的概括和总结，只适用于已经达到平衡状态的可逆反应，未处于平衡状态的体系不能用此原理分析，但它也适用于其他动态平衡体系，如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等。

催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率，因此它对化学平衡的移动没有影响。

（五）有关化学平衡的基本计算

（1）物质浓度的变化关系

反应物：

平衡浓度＝起始浓度－转化浓度

生成物：

平衡浓度＝起始浓度+转化浓度

其中，各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。

（2）反应的转化率（α）：

α＝

×100％

（3）在密闭容器中有气体参加的可逆反应，在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论：

恒温、恒容时：

；恒温、恒压时：

n1/n2=V1/V2

（4）计算模式

浓度（或物质的量）aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g）

起始mn00

转化axbxcxdx

平衡m-axn-bxcxdx

α（A）=（ax/m）×100％

ω（C）＝

×100％

（3）化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。

化学平衡的计算步骤，通常是先写出有关的化学方程式，列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量，然后再通过相关的转换，分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。

概括为：

建立解题模式、确立平衡状态方程。

说明：

①反应起始时，反应物和生成物可能同时存在；

②由于起始浓度是人为控制的，故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比，若反应物起始浓度呈现计量数比，则隐含反应物转化率相等，且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。

③起始浓度，平衡浓度不一定呈现计量数比，但物质之间是按计量数反应和生成的，故各物质的浓度变化一定成计量数比，这是计算的关键。

（六）几个应注意的问题

1．等效平衡：

在两种不同的初始状态下，同一个可逆反应在一定条件（定温、定容或定温、定压）下分别达到平衡时，各组成成分的物质的量（或体积）分数相等的状态。

在恒温恒容条件下，建立等效平衡的一般条件是：

反应物投料量相当；在恒温恒压条件下，建立等效平衡的条件是：

相同反应物的投料比相等。

2．平衡移动的思维基点

（1）“先同后变”，进行判断时，可设置相同的平衡状态（参照标准），再根据题设条件观察变化的趋势；

（2）“不为零原则”，对于可逆反应而言，无论使用任何外部条件，都不可能使其平衡体系中的任何物质浓度变化到零。

3．速率平衡图象题的解题策略

首先要看清楚横轴和纵轴意义（特别是纵轴。

表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反）以及曲线本身属等温线还是等压线（当有多余曲线及两个以上条件时，要注意“定一议二”）；然后找出曲线上的特殊点，并理解其含义（如“先拐先平”）；再根据纵轴随横轴的变化情况，判定曲线正确走势，以淘汰错误的选项。

具体情况如下：

（1）对于化学反应速率的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：

①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理挂钩。

②看清起点，分清反应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物一般生成物多数以原点为起点。

③抓住变化趋势，分清正、逆反应，吸、放热反应。

升高温度时，v（吸）>v（放），在速率-时间图上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变，大变和小变。

例如，升高温度，v（吸）大增，v（放）小增，增大反应物浓度，v（正）突变，v（逆）渐变。

④注意终点。

例如在浓度-时间图上，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。

（2）对于化学平衡的有关图象问题，可按以下的方法进行分析：

①认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与勒沙特列原理挂钩。

②紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向是吸热还是放热，体积增大还是减小、不变，有无固体、纯液体物质参加或生成等。

③看清速率的变化及变化量的大小，在条件与变化之间搭桥。

④看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。

⑤先拐先平。

例如，在转化率-时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。

⑥定一议二。

当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。

【考点例析】

例1．把下列四种X溶液分别加入盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是（）

A．10℃20mL3moL·L-1的X溶液B．20℃30mL2moL·L-1的X溶液

C．20℃10mL4moL·L-1的X溶液D．10℃10mL2moL·L-1的X溶液

例2．反应E+F==G在温度T1下进行，反应M+N==K在温度T2下进行，已知T1＞T2，且E和F的浓度均大于M和N的浓度（其他条件均相同），则两者的反应速率（）

A．前者大B．后者大C．一样大D．无法判断

例3．一定温度下，某一密闭恒容的容器内可逆反应：

A（s）+3B（g）

2C（g）达到平衡状态的标志是（）

A．C的生成速率与C的分解速率相等B．容器内混合气体的密度不随时间而变化

C．单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBD．A、B、C的分子数之比为1:

例4．将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：

2A（s）+B（g）

2C（g），若2s后测得C的浓度为0.6mol/L，现有下列几种说法，其中正确的是（）

①用物质A表示的反应速率的平均速率为0.3mol/（L·s）②用B表示的反应的平均速率为0.6mol/（L·s）③2s时物质A的转化率为70%④2s时物质B的浓度为0.7mol/L

A．①③B．①④C．②③D．③④

例4.用氮化硅（Si3N4）陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。

工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：

3SiCl4（g）＋2N2（g）＋6H2（g）

Si3N4（s）＋12HCl（g）＋Q（Q＞0）

完成下列填空：

（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L，3min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80g，则H2的平均反应速率___mol／（L·min）；该反应的平衡常数表达式K=_____

（2）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。

a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小

b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小

c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动

d．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动

（3）一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是__。

a．3v逆（N2）=v正（H2）b．v正（HCl）=4v正（SiCl4）

c．混合气体密度保持不变d．c（N2）：

c（H2）：

c（HCl）=1：

3：

（4）若平衡时H2和HCl的物质的量之比为

，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比___

（填“＞”、“=”或“＜”）。

例5．已知A（g）＋B（g）

C（g）＋D（g）反应的平衡常数和温度的关系如下：

|温度/℃

700

900

830

1000

1200

平衡常数

1.7

1.1

1.0

0.6

0.4

回答下列问题：

（1）该反应的平衡常数表达式K=，∆H0（填“＜”“＞”“=”）；

（2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v（A）=0．003mol·L－1·s－1。

，则6s时c（A）=mol·L－1，C的物质的量为mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为；

（3）判断该反应是否达到平衡的依据为（填正确选项前的字母）：

a．压强不随时间改变b.气体的密度不随时间改变

c.c（A）不随时问改变d.单位时间里生成c和D的物质的量相等

（4）1200℃时反应C（g）＋D（g）

A（g）＋B（g）的平衡常数的值为。

【专题训练】

一、选择题

1．（2013·山东卷·12）对于反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）　ΔH<0，在其他条件不变的情况下（　　）

A．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变

B．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变

C．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变

D．若在原电池中进行，反应放出的热量不变

2．（2013·全国大纲·7）反应X（g）＋Y（g）2Z（g）　ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．减小容器体积，平衡向右移动

B．加入催化剂，Z的产率增大

C．增大c（X），X的转化率增大

D．降低温度，Y的转化率增大

3．（2013·江苏卷·15）一定条件下存在反应：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），其正反应放热。

现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在I中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。

达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同

C．容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多

D．容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1

4．（2013·哈尔滨市质检·12）某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB，反应A（g）＋B（g）C（g），经过一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据如表，下列说法正确的是

t/s

n（A）/mol

1.0

0.85

0.81

0.80

A.反应在前5s的平均速率v（A）＝0.17mol·L－1·s－1

B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（A）＝0.41mol·L－1，则反应的ΔH>0

C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0molC，达到平衡时，C的转化率大于80%

D．相同温度下，起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC，反应达到平衡前v（正）

5．（2013·高考名校联考信息化卷）在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g），图1表示反应过程中能量的变化，图2表示反应过程中物质浓度的变化。

下列有关说法正确的是（　　）

A．该反应的焓变和熵变：

ΔH＞0，ΔS＜0

B．温度降低，该反应的平衡常数K增大

C．升高温度，n（CH3OH）/n（CO2）增大

D．从反应开始到平衡，用氢气表示的平均反应速率为2.25mol/（L·min）

6．（2013·高考名校联考信息优化卷）在某恒容密闭容器中进行如下可逆反应：

2M（g）＋N（g）W（？

）＋4Q（g）　ΔH＜0，起始投料只有M和N。

下列示意图正确且能表示该可逆反应达到平衡状态的是（　　）

7．（2013·高考名校联考信息优化卷）在一个密闭绝热容器（W）中，进行如下两个可逆反应：

①A（g）＋2B（g）3C（g）＋D（s）ΔH1>0，②xM（g）＋N（g）3Q（g）　ΔH2。

反应①中各物质与反应②中各物质均不发生反应。

在某容器里只进行反应②，M的转化率与温度、压强的关系如图所示。

下列对W容器中进行的反应推断合理的是（　　）

A．反应①一定是自发反应，反应②一定是非自发反应

B．若容器内温度保持不变，则v正（B）v逆（C）＝23

C．若恒压条件下，充入N，则C的物质的量减小

D．升高温度，两个反应的平衡常数都减小

A．曲线b所对应的投料比为3︰1

B．M点对应的平衡常数小于Q点

C．N点对应的平衡混合气中碳酸甲乙酯的物质的量分数为0.58

D．M点和Q点对应的平衡混合气体的总物质的量之比为2︰1

9．在一定条件下，反应CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）在一密闭容器中达到平衡。

充入适量氢气，增大容器的体积，维持H2的浓度和容器的温度不变，跟原平衡相比较达到新平衡时CO的转化率将（　　）

A．增大B．减小

C．不变D．无法判断

10．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）。

2min末该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L－1，下列判断正确的是（　　）

A．平衡常数约为0.3

B．B的转化率为60%

C．A的平均反应速率为0.3mol/（L·min）

D．若混合气体的密度不变则表明该反应达到平衡状态

二、非选择题

11．（2013·广东省深圳市第二次调研·31）

（1）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＝－94.4kJ·mol－1。

恒容时，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示。

①在1L容器中发生反应，前20min内，v（NH3）＝________，放出的热量为________。

②25min时采取的措施是_______________________；

③时段Ⅲ条件下反应的平衡常数表达式为________（用具体数据表示）。

（2）电厂烟气脱离氮的主反应①：

4NH3（g）＋6NO（g）5N2（g）＋6H2O（g），副反应②：

2NH3（g）＋8NO（g）5N2O（g）＋3H2O（g）　ΔH＞0。

测得平衡混合气中N2和N2O含量与温度的关系如图。

在400～600K时，平衡混合气中N2含量随温度的变化规律是________，导致这种变化规律的原因是________（任答合理的一条原因）。

（3）直接供氨式燃料电池是以NaOH溶液为电解质的。

电池反应为4NH3＋3O2===2N2＋6H2O，则负极电极反应式为________。

12．（2013·全国课标Ⅱ·28）在1.0L密闭容器中放入0.10molA（g），在一定温度进行如下反应：

A（g）B（g）＋C（g）　ΔH＝＋85.1kJ·mol－1

反应时间（t）与容器内气体总压强（p）的数据见下表：

时间t/h

4.91

5.58

6.32

7.31

8.54

9.50

9.52

9.53

回答下列问题：

（1）欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。

（2）由总压强p和起始压强P0计算反应物A的转化率a（A）的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。

（3）①由总压强p和起始压强P0表示反应体系的总物质的量n（总）和反应物A的物质的量n（A），n（总）＝________mol，n（A）＝________mol。

②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：

a＝________。

反应时间t/h

c（A）/（mol·L－1）

0.10

0.026

0.0065

分析该反应中反应物的浓度c（A）变化与时间间隔（t）的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c（A）为________mol·L－1。

13．（2013·广东卷·31）大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。

将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。

（1）O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：

①I－（aq）＋O3（g）===IO－（aq）＋O2（g）ΔH1

②IO－（aq）＋H＋（g）===HOI（aq）ΔH2

③HOI（aq）＋I－（aq）＋H＋（aq）===I2（aq）＋H2O（l）ΔH3

总反应的化学方程式为_________________________________，

其反应热ΔH＝______________。

（2）在溶液中存在化学平衡：

I2（aq）＋I－（aq）I

（aq），其平衡常数表达式为________。

（3）为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响（反应体系如图1），某研究小组测定两组实验中I

浓度和体系pH，结果见图2和下表。

编号

反应物

反应前pH

第1组

O3＋I－

5.2

11.0

第2组

O3＋I－＋Fe2＋

5.2

4.1

①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________。

②图1中的A为________。

由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是____________________。

③第2组实验进行18s后，I

浓度下降。

导致下降的直接原因有（双选）________。

A．c（H＋）减小

B．c（I－）减小

C．I2（g）不断生成

D．c（Fe3＋）增加

（4）据图2，计算3～18s内第2组实验中生成I

的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。

14．（2013·山东卷·29）化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。

（1）利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应：

TaS2（s）＋2I2（g）TaI4（g）＋S2（g）　ΔH>0（I）

反应（Ⅰ）的平衡常数表达式K＝________，若K＝1，向某恒容容器中加入1molI2（g）和足量TaS2（s），I2（g）的平衡转化率为________。

（2）如图所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2（g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1________T2（填“>”“<”或“＝”）。

上述反应体系中循环使用的物质是________。

（3）利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。

做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为______________________。

（4）25℃时，H2SO3HSO

＋H＋的电离常数Ka＝1×10－2mol·L－1，则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kh＝________mol·L－1，若向NaHSO3溶液中加入少量的I2，则溶液中

将________（填“增大”“减小”或“不变”）。

课堂练习

另附

课后作业

另附

学生成长记录

本节课教学计划完成情况：

照常完成□提前完成□延后完成□____________________________

学生的接受程度：

54321______________________________

学生的课堂表现：

很积极□比较积极□一般积极□不积极□___________________________

学生上次作业完成情况：

优□良□中□差□存在问题_____________________________

学管师（班主任）_______________________________________________________________

备注

签字学生

班主任审批

教学主任审批

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