化学反应速率和化学平衡两课题的导学案

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名称 化学反应速率和化学平衡两课题的导学案
格式 rar
文件大小 406.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2010-09-10 16:45:00

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文档简介

课题:第一节 化学反应速率
【学习目标】
1、了解化学反应速率的涵义
2、理解化学反应速率的表达式及其简单计算
3、了解化学反应速率的测量方法
【学习重点】
化学反应速率的测定
【学习难点】
测定反应速率的方法
【温习旧知】
一、化学反应速率
1、涵义:是描述 物理量。
2、表示方法:
3、数学表达式:
4、单位: 、
二、化学反应速率的简单计算
如反应方程式∶mA+nB=pY+qZ
则 VA= ,VB= ,
VY= ,VZ= 。
例析:
密闭容器中,合成氨反应∶
N2 + 3H2 = 2NH3
起始浓度(mol/L) 8 20 0
5min后(mol/L) 6
浓度变化(mol/L)
则 V(N2)=△C/△t= ;
V(H2)=△C/△t= ;
V(NH3)=△C/△t= 。
由以上可知∶ V(N2): V(H2 ): V(NH3)=
【学与问】
一个化学反应的速率用不同的反应物或生成物来表示,数值可能 但含义 , 速率之比等于该反应方程式中对应 之比。
【练习】
(1)在一定条件下,密闭容器中合成氨,3H2+N2==2NH3,开始时测得C(H2)=4mol/L ,C(N2)=1mol/L,2S末,测得C(N2)=0.9mol/L。求V(H2)为多大?
(2)实验室利用氯酸钾制氧气。某学生测得生成氧气的平均速率为0.01mol/L·min,氧气的密度约为1.28g/L,欲制取500mL(标态下)的氧气,需要时间为 ( )
A、2min B、4min C、6min D、8min
(3)向2L的密闭容器(内有催化剂)充入2mol的SO2和1molO2,经2S,测得容器内有1mol的SO3,则该反应的速率可怎样表示?
(4)在下列过程,需要加快化学反应速率的是 ( )
A、钢铁腐蚀 B、塑料老化 C、食物腐烂 D、工业炼钢
(5)某温度时,图中曲线X,Y,Z是在2L容器中X,Y,Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图中数据分析,该反应的化学方程式为____ ;反应从开始计时,
2分钟内Z的平均反应速率为____ 。
三、化学反应速率的测量
化学反应的速率是通过实验测定的。测定方法有∶
1、直接观察某些性质(如释放出气体的体积和体系压强);
2、科学仪器测定(如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等);
3、溶液中,常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。
实验分析∶(实验2一1)
结论:反应物(指气体和液体,不含纯液体和固体)的浓度越大,反应时间越短,反应速率越快。
【学与问】你还能根据反映速率相关量的哪些变化来测定该反应的反应速率?
【习题练习】19页练习1一5题
小结:
(1)在同一反应中用不同物质来表示时,其数值可以不同,但都表示同一个反应的速率.因此,表示化学反应的速率时,必须说明反应物中哪种物质做标准.不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比.
(2)一般来说,化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢.因此,某一段时间内的反应速率,是平均速率,而不是指瞬时速率.
(3)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。
【课后作业】
1. 已知反应A+3B==2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的反应速率为1 mol L-1 min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为( )
A. 0.5 mol L-1 min-1    B.1 mol L-1 min-1
C. 2 mol L-1 min-1      D. 3mol L-1 min-1
2. 反应4NH3+5O24NO+6H2O在5L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均反应速率v(X)为( )
A. v(NH3)= 0.002mol L-1 s-1 B. v(O2)= 0.1mol L-1 min-1
C. v(NO)= 0.008mol L-1 s-1 D. v(H2O)= 0.18mol L-1 min-1
3. 在2L密闭容器中,发生3A(气)+B(气) ==2C(气)的反应,若最初加入A和B都是4mol,A的平均反应速率为0.12mol/(L·s),则10秒钟后容器中B的物质的量为( )
A. 2.8mol     B. 1.6mol     C. 3.2mol     D. 3.6mol
4. 反应4A(g )+3B(g) ==2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少0.6 mol L-1。对此反应速率的表示,正确的是( )
①用A表示的反应速率是0.4 mol L-1 min-1
②分别用B、C、D表示的反应速率其比值为3:2:1
③在2 min末的反应速率,用B表示是0.3 mol L-1 min-1
④在这2 min内用B表示的反应速率的值是逐渐减小的,用C表示的反应速率的值是逐渐增大的
A. ①② B. ③ C. ① D. ②④
5. 对反应4A+5B == 4C+6D,以下化学反应速率的表示中,所表示反应速率最快的是( )
A. v (A)=0.40mol L-1 s-1 B. v (B)=0.48mol L-1 s-1
C. v (C)=0.36mol L-1 s-1 D. v (D)=0.55mol L-1 s-1
6. 某温度时,浓度都是1mol·L-1的两种气体,X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡时c(X2)=0.4mol·L-1、c(Y2)=0.8mol·L-1、c(Z)=0.4mol·L-1,则该反应的反应式是( )
A. X2+2Y2 2XY2    B. 2X2+Y2 2X2Y
C. 3X2+Y2 2X3Y    D. X2+3Y2 2XY3
7. 在20℃时某化学反应的速率为0.15 mol L-1 s-1,若温度每升高5℃,反应速率提高到原来的2倍,则为使反应速率达到1.2 mol L-1 s-1,应使反应在什么温度下进行( )
A. 30℃ B. 35℃ C. 40℃ D. 45℃
8. 某温度下,反应2N2O54NO2+O2开始时c(N2O5)=0.0408mol·L-1,经1 min后测得c(N2O5)=0.030mol·L-1,则该反应的反应速率为( )
A. v(N2O5)=1.08×10-4 mol L-1 s-1 B. v(N2O5)= 1.8×10-1 mol L-1 min
C. v(O2)=9.0×10-5 mol L-1 s-1 D. 2 v(NO2)= v(N2O5)
9. 反应4A(g)+6B(g)4C(g)+5D(g)在2L的密闭容器中进行,1min后A气体减少了0.12mol,则平均每秒钟浓度变化正确的是( )
A.B气体:0.0025mol·L-1 B.D气体:0.002mol·L-1
C.A气体:0.002mol·L-1 D.C气体:0.001mol·L-1
10. 在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间的变化曲线如图,下列表述中正确的是( )
A. 反应的化学方程式为:2MN B. t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C. t3时,正反应速率大于逆反应速率 D. t1时,N的浓度是M浓度的2倍
11. 将4 mol A气体和2 mol B气体在2L 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2s 后测得C的浓度为0.6mol L-1现有下列几种说法:
① 用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol L-1 s-1
② 用物质B 表示的反应的平均速率为0.6 mol L-1 s-1
③ 2s时物质A的转化率为70%
④ 2s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
12. 反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若v (D) = b mol·L-1 s-1,则v (B)为( )
A. b2 mol·L-1 s-1 B. mol·L-1 s-1 C. b mol·L-1 s-1 D. db2 mol·L-1 s-1
13. A和B反应生成C,假定反应由A、B开始,它们的起始浓度均为1 mol L-1。反应进行2min后A的浓度为0.8 mol L-1,B的浓度为0.6 mol L-1,C的浓度为0.6 mol L-1。则2min内反应的平均速率v(A)=____________,v(B)=_________________,v(C)=_______________。该反应的化学反应方程式为:_____________________________。
14. 反应A+3B=2C+3D在四种不同情况下的反应速率分别为:①v (A)=0.15mol L-1 s-1; ② v (B)=0.6mol L-1 s-1;③v (C)=0.5mol L-1 s-1;④v (D)=0.3mol L-1 s-1,该反应进行的快慢顺序为 。
15. 将等物质的量的H2和I2充入密闭容器中,进行反应H2(g)+ I2(g)2HI(g),测得2min时v (HI) = 0.1 mol L-1 min-1,I2(g)的浓度为0.4 mol L-1,试确定:
(1)H2和I2的反应速率为___________________;
(2)H2和I2的起始浓度为___________________;
(3)2min末HI的浓度为___________________。
【学生反馈与反思】
课题:第二节 影响化学反应速率的因素
【学习目标】
(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
【学习重点】浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
【学习难点】压强对化学反应速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。
【温习旧知】 回忆化学反应速率的有关知识并回答:
定义
数学表达式
单位
规律:对于同一反应(mA+nB=pC+qD)用不同物质表示的化学反应速率之间存在如下的关系:
[思考]结合生活实践与已经掌握的知识,请同学归纳有哪些因素对化学反应速率产生影响
【学习新知】
一、浓度对化学反应速率的影响:
【自学指导一】观察实验2-2,得出浓度对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?
结论:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以 反应的速率。
解释:当增加反应物的浓度时,活化分子的数量 ,有效碰撞的频率 ,导致反应速率增大。
注意:
1.一个反应的速率主要取决于 的浓度,与 的浓度关系不大(填反应物或产物)
2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说,正反应的速率只取决于 两种物质的浓度,与 两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于 两种物质的浓度,与 两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使 反应的速率增大,不会影响 反应的速率。
3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。
二、压强对化学反应速率的影响
【自学指导二】思考并回答下列问题:
1、一定温度下,一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系?
2、对于有气体参加的反应,当压强改变时,反应物的浓度如何改变? 此时反应速率如何改变? 。
通过以上的分析,你得出压强对化学反应速率是如何影响的?
结论:对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压强,反应速率会 。
解释:
注意:
1.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关。
2.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题。
3. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强,反应物和生成物的浓度都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
三、温度对化学反应速率的影响
【自学指导三】观察实验2-3,得出温度对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?
结论:当其它条件不变时,升高温度,反应的速率 ;降低温度,反应的速率 。
解释:升高温度,活化分子百分数 ,有效碰撞的频率 ,导致反应速率增大。
注意:对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
四、催化剂对化学反应速率的影响
【自学指导四】观察实验2-4,得出催化剂对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?
结论:当其它条件不变时,使用应催化剂,反应的速率 。
解释:当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而 了反应的活化能,使得活化分子的百分比 ,因此活化分子的数目 ,有效碰撞频率 ,故化学反应速率加大。
注意:
1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果。例:
(1)在加热条件下: 2Cu + O2 == 2CuO
2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O
(2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O3 == NO2 + O2
NO2 + O ==NO + O2
2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。
3. 对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度 。相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度 。
【课后作业】
1. 设C+CO22CO-Q1,反应速率V1;N2+ 3 H22NH3+Q2反应速率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. 同时减小
C. V1增大,V2减小    D. V1减小,V2增大
2. 能使碳酸钙的分解速率显著增大的措施是( )
A. 增加少量的CaCO3 固体 B. 升高温度
C. 加入MnO2 D. 增大压强
3. 下列体系加压后,对化学反应速率没有影响的是(  )
A. 2SO2+O22SO3 B. CO+H2O(g) CO2+H2
C. CO2+H2O H2CO3 D. H ++ OH-H2O
4. 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. 增加压强 C. 升高温度 D. 使用催化剂
5. 把镁带投入盛有盐酸的敞口容器里,在下列因素中:①盐酸的浓度 ②镁带的表面积 ③溶液的温度 ④氯离子的浓度。对反应速率有影响的是( )
A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③
6. 对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率的措施是( )
A.通入大量O2         B.增大容器容积
C.移去部分SO3        D.降低体系温度
7. 下列说法中正确的是( )
A. 升高温度只能加快吸热反应速率
B. 对于任何反应,增大压强都可加快反应速率
C. 用正催化剂只能加快正反应速率
D. 使用催化剂可同时改变正逆反应速率
8. 反应A+B == C的反应速率方程式为:v=k·c(A)·c(B),v为反应速率,k为速率常数。当c(A)=c(B)=1 mol/L时,反应速率在数值上等于速率常数。下列说法正确的是( )
A.c(A)增大时,v也增大 B.c(B)增大时,k也增大
C.升高温度时,k值不变 D.升高温度时,v值增大
9. 下列说法不正确的是(  )
A. 化学反应速率是通过实验测定的
B. 升高温度,只能增大吸热反应速率,不能增大放热反应速率
C. 对于任何反应,增大压强,相当于增大反应物的浓度,反应速率都加快
D. 催化剂可降低反应所需活化能,提高活化分子百分数,从而提高反应速率
10. 把下列四种 X 溶液分别加入四个盛有 10mL2 mol L-1盐酸的烧杯中,均匀加水稀释到50mL。此时X 和盐酸缓缓地进行反应。其中反应速率最大的是( )
A. 20mL 3 mol L-1的 X 溶液 B. 20mL 2 mol L-1的 X 溶液
C. 10mL 4 mol L-1的 X 溶液 D. l0mL 2 mol L-1的 X 溶液
11. 反应C ( s) + H2O (g) CO ( g) + H2 (g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A. 增加C的量
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变,充入N2使体系压强增大
D. 保持压强不变,充入N2 使容器体积变大
12. 对可逆反应:A(g)+3B(g) 2C(g) H <0,下列叙述错误的是( )
A. 升高温度v(正)、v(逆)都增大,但v(正)增的更大
B. 增大压强v(正)、v(逆)都增大,但v(正)增的更大
C. 增大A的浓度v(正)会增大,但v(逆)会减小
D. 采用催化剂一般v(正)、v(逆)同时增大,而且增大的倍数相同
13. 向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排 列顺序正确的是( )
甲:在500℃时,SO2和O2各10 mol反应
乙:在500℃时,用 V2O5做催化剂,10 mol SO2和5 mol O2起反应
丙:在450℃时,8mol SO2和5 mol O2反应
丁:在500℃时,8mol SO2和5 mol O2反应
A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、甲、丙、丁
C. 乙、甲、丁、丙 D. 丁、丙、乙、甲
14. 下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/mol·L-1 V(H2SO4)/mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s
反应前 反应后
1 0.10 丝 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 丝 0.7 50 20 36 250
4 0.10 丝 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25
6 0.10 丝 1.0 50 20 35 125
7 0.10 丝 1.0 50 35 50 50
8 0.10 丝 1.1 50 20 34 100
9 0.10 丝 1.1 50 30 44 40
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明, _________对反应速率有影响, _________ 反应速率越快,能表明同一规律的实验还有 _________(填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 _________(填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 _________ ,其实验序号是 _________。
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:
_________ _________ _________ _________。
15. l mol MnO2粉末加入50mL过氧化氢的溶液里(ρ=1.1g L-1),在标准状况下,放出气体的体积y和时间t的关系曲线如图所示。
(1)实验时放出气体总体积是__________。
(2)放出一半气体所需的时间约为__________。
(3)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是__________。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为__________。