第二章化學反應速率與化學平衡章末復習

,教學分析*????????+????????<3????????+????????+?????????????????+????????+???????????■

⑥教學目標

1.學會簡單的化學反應速率的計算，掌握影響化學反應速率的因素，進一步提高根據(jù)化學方程式判

斷、比較和計算化學反應速率的能力,掌握比較化學反應快慢的方法及利用條件控制解決實際問題的

能力。

2.理解影響化學平衡移動的因素,會看化學平衡圖像;學會化學平衡的計算，特別是以平衡常數(shù)為核

心的運算。進一步理解及判斷可逆反應是否達到化學平衡狀態(tài),掌握根據(jù)平衡移動原理解決生產(chǎn)、生

活中的實際問題的方法及應用。

3.會運用復合判據(jù)判斷一個反應能否自發(fā)進行，運用學過的知識對化學反應進行調(diào)控。

4.對學習的知識進行整合，形成自己的知識網(wǎng)絡。

5.通過典例分析、問題探究等,提高學生的歸納和總結(jié)能力，滲透對立統(tǒng)一的辯證唯物主義思想。

?評價目標

L通過歸納總結(jié)、小組交流,進一步熟知外界條件對化學反應速率影響的規(guī)律，會用“控制變量法”

分析多種因素對化學反應速率的影響。

2.通過問題探究、典例分析，進一步理解化學平衡是一種動態(tài)平衡，能多角度靈活運用平衡及其移

動的思想分析解決實際問題，會用“三段式法”進行相關計算，會分析識別相關圖像，分別建立應用的思

維模型。

?教學重難點

重點:外界條件對化學反應速率的影響、化學平衡的移動及判斷與計算。

難點:化學平衡常數(shù)相關計算、平衡圖像解題思維模型的建立。

?教學方法

提出問題、先思后教、及時跟蹤訓練、練后反思。

?課時安排

1課時。

④教學準備

學案、多媒體課件。

，教學設計................

根學

教師活動學生活動設計意圖評

設計價

主題維

度

通過學習我們知道影響化學反應速率的因素包括內(nèi)

引導學生對反

因和外因。內(nèi)因是指反應物本身的性質(zhì);外因包括濃度、溫

應速率和化學

度、壓強、催化劑、反應物顆粒大小等。同時，可逆反應在積

情境平衡建立聯(lián)系。

一定條件下反應達到平衡狀態(tài)時,若改變這些外界條件，平極

引入明確本節(jié)教學

衡會發(fā)生移動，直至建立新的平衡狀態(tài)。本節(jié)課我們將進一思

內(nèi)容在本章教

步探究這些外界條件對化學反應速率及平衡移動影響的考。

傾聽、思考。學內(nèi)容中的地

規(guī)律和原理。

位和作用。

【學生交流】

【思考】化學反應速率的表示方法、表達式和單位。

（1）表示方法:用單位時間內(nèi)反應物

濃度的減小或生成物濃度的增大來

表不。復習基本

概念。

（2）數(shù)學表達式:v=7L

引導學生注意

【討論】根據(jù)有效碰撞理論描述濃度、壓強、溫度、

（3）單位:moLL」.s」或mol-L'-min1。表達的嚴謹性。

催化劑等外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。

【交流1】（1）濃度:①濃度增大，觀

固體或純液體的濃度可視為常數(shù)，它們的物質(zhì)的量的變化

化學單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多（活化分察

不會引起反應速率的變化，但固體顆粒的大小會導致接觸

反子百分數(shù)不變），有效碰撞的次數(shù)增能

面積的變化，故影響化學反應速率。

應速加,化學反應速率增大。②濃度改變，復習有效碰撞力。

率及可使氣體間或溶液中的化學反應速理論，從實質(zhì)上

其影率發(fā)生改變。理解化學反應

響因【交流2】⑵壓強:改變壓強,對化學速率的影響因

素反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引素。

【投影1]⑴恒溫時:增大壓強引軍體積縮小陋濃度增大起濃度的改變。對于有氣體參加的

反應體系，有以下幾種情況,見投影

2強反應速率增大。1、2、3o理

【交流3】⑶溫度:①溫度升高，活化壓強的情況復解

引起

【投影2】（2）恒容時:a.充入氣體反應物一＞■反應物濃度增分子百分數(shù)提高，分子間的碰撞次數(shù)雜，重點復習，引概

增加,化學反應速率增大。②溫度升導學生理解。念。

引起引起

大一總壓強增大一f反應速率增大。b.充入“稀有氣高，吸熱反應和放熱反應的速率都增

大。實驗測得，溫度每升高100C,化

體”壁總壓強增大，但各物質(zhì)的濃度不變，反應速率不變。學反應速率通常增大為原來的2~4

倍。

引起引起【交流4】（4）催化劑:①催化劑對反讓學生對比溫

【投影3]⑶恒壓時:充入“稀有氣體”一?體積增大~~?各

應過程的影響通?？捎米髨D表示（力口度和催化劑的

引起

物質(zhì)濃度減小一*反應速率減小。入催化劑,8點降低）。催化劑能改變影響，體會兩種

反應路徑、降低活化能、增大活化不同方式改變

r

分子百分數(shù)、增大反應速率,但不影活化分子百分

能，

響反應的AHo②催化劑只有在適宜數(shù)的方法，原理

的溫度下活性最大，反應速率才達到

「催化反應不同，體會催化

最大。③對于可逆反應，催化劑能夠劑的優(yōu)點。

反應物反應扁一

同等程度地改變正、逆反應速率，對

生成物

化學平衡狀態(tài)無影響，生產(chǎn)過程中使

0反應過鹿

用催化劑主要是為了提高生產(chǎn)效

率。

【典例1］某探究小組用HN03溶液與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應速

率的因素，所用HNO3的物質(zhì)的量濃度為LOOmoLL-i、2.00次理石有細顆粒與粗顆粒兩種

規(guī)格，實驗溫度為298K、308Ko請完成以下實驗設計表，并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編

號：

化學實驗

T/K大理石規(guī)格實驗目的

反編號_______

P,98

應速粗顆粒2.00I.實驗①和②探究HNO3溶液的濃度對該反應速率的

率及②影響

其影③矍顆粒_II.實驗①和________探究溫度對該反應速率的影響

讓學生理

響因HI.實驗①和________探究大理石規(guī)格(粗、細)對該反應

④解在分析多個

素速率的影響

因素(如濃度、

溫度、反應物顆

答案②298粗顆粒1.00③3082.00@298細顆粒2.00II.③III.?

粒大小、催化

解析考查影響反應速率的因素的實驗設計。實驗①和②探究HNCh溶液的濃度對反應速率的影

齊1」、壓強等)對

響，故大理石規(guī)格和反應溫度應相同，而HNO溶液的濃度不同;同理,①和③應選擇不同的溫度、

3反應速率的影

①和④應選擇不同的規(guī)格，而另外2個條件相同。

響規(guī)律時，逐一

【典例2】對于可逆反應A(g)+3B(s)-^2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學反應速率如下淇中表

改變一個因素

小的反應速率最大的是()

而保證其他因

A.v(A)=0.5mol-L^min1B.v(B)=1.2mol-L^s1

素相同，通過實

C.v(D)=0.4mol-L^-min-1D.v(C)=0.1mol-L-^s-1

驗分析得出該

答案D

因素影響反應

解析本題可以采用歸一法進行求解，可以通過方程式的計量數(shù)將不同物質(zhì)表示的反應速率折算

速率的結(jié)論，這

成同一物質(zhì)表示的反應速率進行比較;B項中的B物質(zhì)是固體,不能表示反應速率;C項中對應的

種方法叫控制

v(A)=0.2molL^min^D項中對應的v(A)=3mol-L^min^o

變量法。

【練后反思】化學反應速率大小的比較方法:由于同一化學反應的反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)

值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數(shù)值的大小，而要進行一定的轉(zhuǎn)化。

(1)看單位是否統(tǒng)一，若不統(tǒng)一,換算成相同的單位。

(2)換算成同一物質(zhì)表示的速率，再比較數(shù)值的大小。

y(A)與

(3)比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值，即對于一般反應aA+6B—=cC+6TO,比較°"，若

v'(A)、v(Bl

-^―〉—

，則A表示的反應速率比B的大。

【思考1】化學引導學生關注

【學生交流】在一定條件下的可逆反應里，正反應速率和逆反應速率相等，

平衡狀態(tài)的概念?；靖拍睢⒒A歸納

反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。

知識，理解內(nèi)涵總

【學生交流】平衡狀態(tài)下的可逆反應，改變條件時平衡移動方向的判斷:(1)

和外延，掌握平結(jié)。

平衡移動的根本原因是v正分逆，通過比較速率，可判斷平衡移動方向:當u正X

化學衡狀態(tài)的判斷。

逆時，平衡向正反應方向移動;當丫正＜"逆時，平衡向逆反應方向移動。

平從影響速率的

(2)勒夏特列原理:如果改變影響化學平衡的條件之一(如溫度、壓強,以及參

衡狀【思考2】平衡移動因素入手分析

加反應的化學物質(zhì)的濃度),平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動。

態(tài)的方向的判斷依據(jù)是影響化學平衡

【學生交流】可逆反應進行程度的描述方法——轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率。

判斷什么？的因素，關注學學習

反三篁生思維生長的能

⑴反應物的轉(zhuǎn)化率=X100%起點。力。

從特殊到一般，

從實驗事實出

產(chǎn)■的實際一

國產(chǎn)第h建仔量發(fā)總結(jié)經(jīng)驗規(guī)

(2)產(chǎn)物的產(chǎn)率=xlOO%

律，概括規(guī)律上

升為勒夏特列

原理，再從一般

【思考3】可逆反應到特殊，應用勒理解

進行程度的描述方夏特列原理分普遍

法有哪些？析解決問題。和特

【思考3】的問殊。

題為有關化學

平衡和反應速

率的各種各樣

的計算題打下

基礎。

【典例1】一定溫度下，反應N2(g)+O"g)=2NO(g)在密閉容器中進行，回答下列措施對化學反理解壓強

應速率的影響(填“增大”“減小”或“不變”)。影響化學反應

(1)縮小體積使壓強增大:___________________。速率的內(nèi)涵。

(2)恒容充入N2:____________________。

(3)恒容充入He:____________________。

(4)恒壓充入He:____________________o

【答案】⑴增大(2)增大(3)不變(4)減小熟練掌握化學

【典例2］在兩個恒容的密閉容器中分別進行可逆反應：平衡狀態(tài)的判

二、化(甲)2NO"g)L2N0(g)+(h(g),斷，讓學生理解

學平衡(乙)H2(g)+h(g)^^2HI(g)?；瘜W平衡狀態(tài)

狀態(tài)的現(xiàn)有下列狀態(tài)：是一種特殊狀

判斷①反應物的消耗速率與生成物的生成速率之比等于化學計量數(shù)之比的狀態(tài)態(tài)，變量不變的

②反應物的消耗速率與生成物的消耗速率之比等于化學計量數(shù)之比的狀態(tài)時候也就是平

③速率之比等于化學計量數(shù)之比的狀態(tài)衡的時候。

④濃度之比等于化學計量數(shù)之比的狀態(tài)

⑤百分含量之比等于化學計量數(shù)之比的狀態(tài)

⑥混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑦混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑧混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)

⑨體系溫度不再改變的狀態(tài)

⑩壓強不再改變的狀態(tài)明確該類題目

?反應物的濃度不再改變的狀態(tài)解題思路。

?反應物或生成物的百分含量不再改變的狀態(tài)

其中能表明（甲）達到化學平衡狀態(tài)的是________________________;

能表明（乙）達到化學平衡狀態(tài)的是____________________________。

答案②⑥⑧⑨⑩??②⑥⑨??

【練后反思】解化學平衡移動題目的一般思路：

改變條件：

（1）速率不變:如容積不變,充入惰性氣體，平衡不移動

（2）速率改變:①若程度相同:例如加入催化劑，平衡不移動

②若程度不同:再比如氣體無變化改變壓強，平衡不移動

濃度）

溫度

壓強）一勒夏特列原理

【學生交流】1.概念:在一定溫度下，當一個

可逆反應達到化學平衡時,生成物濃度募之積與

三、化明確平衡

反應物濃度募之積的比值是一個常數(shù),用符號K

學平衡常數(shù)只是溫度

表率。

常數(shù)及【思考】化學平衡常數(shù)的概念、表達式、的函數(shù)，改變用

2.表達式略

其計算意義。量濃度，平衡移

3.意義:（1）K值越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大,正反應

和有關動，但是平衡常

進行的程度越大。（2）K只受溫度影響，與反應物

圖像數(shù)不改變。

或生成物的濃度變化無關。（3）化學平衡常數(shù)是

指某一具體反應的平衡常數(shù)。

【典例1】（1）某同學探究影響硫代硫酸鈉與稀硫酸反應速率的因素時，設計如下實驗：

實驗Na2s2O3溶液稀硫酸H2O

溫度/℃

序號V7mLWmLV/mL

①2010.00.1010.00.500

②40Vi0.10720.50V3

③20V40.104.00.50V5

①寫出硫代硫酸鈉與稀硫酸反應的化學方程式:_____________________________________。

②該實驗①、②可探究_____對反應速率的影響，因此％是______;實驗①、③可探究______對反應速率的影

響，因此％是______。

（2）在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO2（g）+H2（g）—CO（g）+H2O（g）淇化學平衡常數(shù)K和溫度t

的關系如表所示：

t/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

鞏固應

①該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=_________________________。用。

化學通過典例的

②該反應為___（填“吸熱”或“放熱”）反應。

平練習，掌握反

③某溫度下,平衡濃度符合下式:C（CO2>C（H2）=C（CO）P（H2O）,試判斷此時的溫度為____°C。

衡常應速率的影響

④在800"C時，發(fā)生上述反應,某一時刻測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為C（CO）=2mol,L-1,c（H2）=1.5

數(shù)及2因素及平衡常

molL1,c（CO）=lmoLL」,c（H2O）=3moiL1則下一時刻，反應_____（填“正向”或“逆向”）進行。

其計數(shù)的應用，化

（3）已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，比較下列反應中AH的大小:AHi_____（填“>”或

算和學反應方向的

①P4（白磷,s）+5O2（g）-2P2O5（S）A/fl

有關判斷。

②4P（紅磷,s）+5O2（g）-2P2O5G）Aft

圖像

（4）氨氣是一種重要的物質(zhì),可用于制取化肥和硝酸等。已知H—H鍵、N—H鍵、N三N鍵的鍵能分別是436融會貫通。

kJ-moH、391kj-mol\946kJmol1.寫出合成氨的熱化學方程

式:_____________________________________________________________________。

答案（1）①Na2s2O3+H2so4=_Na2sO4+SO2T+SI+H2O②溫度0濃度6.0

（2）@C（C°Jr（HJ②吸熱③830④逆向

（3）<

（4）N2（g）+3H2（g）^^2NH3（g）AH=-92kJ-mol1

解析（1）硫代硫酸鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫、硫和水，化學方程

式:Na2s2O3+H2so4^Na2sO4+SO2T+SI+H2O;實驗①、②的溫度不同，故可探究溫度對反應速率的影響，要探

究溫度對反應速率的影響,則必須保持其他影響因素一致:即加入的Na2s2O3溶液的量相同，故Vi=10.0mL,加入

的稀硫酸的量相同，故V2=10.0mL,加入水的體積相同，故16=0mL;②實驗①、③的溫度相同,加入硫酸的量不同，

即硫酸的濃度不同，故可探究濃度對反應速率的影響，加入Na2s2O3溶液的量要相同，則山二10.0mL,實驗①、③

的溶液總體積相同，都是20mL,只有加入硫酸的量不同，所以V5=6.0mL;（2）①平衡常數(shù)為生

r（CO.）e（HJ-

成物濃度暴之積與反應物濃度賽之積的比，則CO2（g）+H2（g）-^CO（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)K=■■2;②由溫

度升高，平衡常數(shù)變大可知，升高溫度，平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應；③

C(CO2)C(H2)=C(CO)C(H2O)時，平衡常數(shù)K=l,則該溫度為830℃;④800℃

C(CO)C(H2O)_ImolL，3moiL」

,c(COz)c(HZ)Zmol-L^LSmolL1

時，K=0.9,Q==1>K，所以化學平衡向逆反應方向移動;(3)①P4(白

化學磷,s)+5Ch(g)^2P2O5(s)AH1；②4P(紅磷,S)T卜5Ch(g)^2P2O5(S)A%;②-①得到反應：4P(紅磷,S)^P4(白

平磷,S),AH=AH2-AHI,紅磷比白磷穩(wěn)定，說明紅磷《內(nèi)能量低于白磷，所以反應4P(紅磷,s)^=P?白磷,s)是吸熱反應，

衡常商溫、肉壓

數(shù)及即AH=AH2-AHI>0,則AH1<AH2；(4)合成氨的方1應方程式為N2(g)+3H2(g)'催化劑2NH3(g),H—H鍵、N—H

其計鍵、N=N鍵的鍵能分別是436kJ-moE、391kJ卜mol」、946kJmol」,始變等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，

算和合成氨的蛤變?yōu)?46kJmol1+436kJ-rnol」x3-391kTmol-ix6=-92kJmol1,合成氨的熱化學方程

有關式:N2(g)+3H2(g)—2NH3(g)

圖像A//=-92kJmol1。

【典例2】25℃時，在含有Pb2+Sn2+的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反

應:Sn(s)+Pb2+(aq)=^Sn"(aq)+Pb(s),體系中c(Pb?+)和c(Sn2+)變化關系如圖所示。下列判斷正確的是()

T濃度/(mol-L-1)

0.22卜7------c(Sn2+)

°反應時間/min

A.往平衡體系中加入金屬鉛后,c(Pb2+)增大

B.往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后,c(Pb2+)變小

C.升高溫度，平衡體系中c(Pb2+)增大，說明該反應A//>0

D.25℃時，該反應的平衡常數(shù)K=2.2

答案D

解析體系中有過量的錫且金屬活潑性Sn>Pb響平衡體系中加入鉛后,c(Pb")不變,A錯誤;加入少量Sn(NO3)2

固體,c(Sn2+)增大，平衡逆向移動,c(Pb2+)增大,B錯誤;升溫使c(Pb")增大,說明平衡逆向移動,AH<0,正反應為放

c(Sn2*)02：

----------

熱反應,C錯誤;由化學方程式和圖中數(shù)據(jù)得平衡常數(shù)°”=2.2,D正確。

【學生交流】判斷化學反應進行的方向：

(l)AG=AH-TAS<0,反應能自發(fā)進行。

(2)AG=AH-TAS=0,反應達到平衡狀態(tài)。

四、知識層層遞

(3)AG=AH-TAS>0,反應不能自發(fā)進行。

化學【思考】1.如何判斷化學反應進行的方向？進，由簡單到矢口識

反應復雜，由單一運用。

從化學反應速率分析既不能過快,又不能太慢。從化學反應限

的方到全面，更加概括

度分析，既要注意外界條件對速率和平衡影響的一致性，又要注

向及2.對化學反應進行調(diào)控,需要考慮哪些因素？準確透徹地分歸納。

意二者影響的矛盾性。從原料的利用率分析，增加易得廉價原

調(diào)控析解決問題。

料，提高難得高價原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本。從實際生

產(chǎn)能力分析，如設備承受高溫、高壓能力等。從催化劑的使用

活性分析，注意溫度對催化劑的活性的限制。

【典例1］下列說法不正確的是（）

A.AH<0>AS>0的反應在任何溫度下都能自發(fā)進行

1

B.NH+HCOaCs）:==NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）AH=+185.57kj-mol能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度

增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向

C.因為焰變和焙變都與反應的自發(fā)性有關，因此焙變或焙變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù)

D.在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑可以改變化學反應進行的速率

答案C

解析反應的AH<0、AS>0,則始終存在AG=AH-TAS<0,在任何溫度下該反應都能自發(fā)進行,A正確。反應

NH4HCO3（S）-----NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）的AH>0、AS>0,則高溫下存在AH-TAS<0,若該反應能自發(fā)進行，說明體

系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉(zhuǎn)變的傾向,B正確。AH、AS都與反應的自發(fā)性有關，但要根據(jù)AG=AH-TAS

判斷反應的自發(fā)性,不能將AH或AS單獨作為反應自發(fā)性的判據(jù),C錯誤。在其他外界條件不變的情況下，使用

催化劑可以改變反應的活化能,從而改變反應速率