超右脑波动速读法-烧纸钱的讲究
. .
..
第七章
化学反应速率和化学平衡
考纲解读
(
1
)了解化学反应速率的概念及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。理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的
联系。
(
3
)理解 勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡
移动的影响。
(4
)了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究中的重
要作用。
(5)
了解常见的几种平衡图像,能根据图像进行分析。
化学反应速率(第一课时)
(一)
化学反应速率
1.
化学反应速率的意义:表示某一化学反应进行程度快慢的一种物理量。
2
表 示方法
:
一般用单位时间某一种反应物或生成物的物质的量浓度的变化
值来表示.
.
资
料
.
.
.
. .
..
表达式:
v
=Δ
C
/Δ
t
单位:
mol/(L.s)
、
mol/()
等.
3.
注意
(1)
以上所指的反应速率是平均反应速率而不是瞬时反应速率.
(2)
同一反应在不同时刻,瞬时反应速率不同.
(3)
同一反应在同 一时间,用不同物质来表示的反应速率可能不同.但
反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的 化学计量数
之比。
对于同一反应:
mA(g)
+
nB(g)
pC(g)
+
qD(g)
来说
v< br>A
:v
B
:v
C
:v
D
=Δ
nA
:
Δ
n
B
:
Δ
n
C
:Δ
n
D
=Δ
C
A
:
Δ
C
B
:
Δ
C
C
:
Δ
C
D
=
m:n:p:q
(4)
比 较同一反应不同条件下的反应快慢
,
必须转换为同一物质表示的
化学反应速率
,
再比较其数值的大小
1.
已知反应
A+3B
2C+D
在某段时间以
A
的浓度变化表示的化学反
应速率为
1mol
·
L
-1
,
则此段时间以
C
的浓度变化表示的化学反应速率为
(
)
A
、
0.5mol
·
L
-1
·
min
-1
B
、
1mol
·
L
-1
·
min
-1
C
、
2mol
·
L
-1
·
min
-1< br>
D
、
3mol
·L
-1
·
min
-1
2
.
有关
2SO
2
+
O
2
2SO
3
反应的下列图象正确的是(
)
.
资
料
.
.
.
. .
..
c
3
2
1
c
S
O
2
O
2
S
O
3
3
2 .5
2
1
0.5
c
S
O
3
O
2< br>S
O
2
3
2
1
S
O
3
S< br>O
2
O
2
c
3
2
1
O
2< br>S
O
2
S
O
3
t
A
B
t< br>C
t
D
t
3
.
根据以下叙述回答下列问题
.
把
0.6mol
X
气体和
0.4mol
Y
气体混合于
2L
容器中 ,
使它们发生反应:
3X
(气)
+
Y(
气
)
nZ
(气)
+
2W(
气
)
.
5
min
末已生成
0.2 molW
,
若测知以
Z
浓度变化表示的平均反应速率为
0.01 < br>mol/(),
则:
(1)
上述反应中系数
n
的值是(
)
A
.1
B
.2
C
.3
D
.4
化学反应速率(第二课时)
[
教学过程
]
[
提问
]
从物质结构(化学键)的角度看,化学反应的本质是什么?
(学生思考并回答)
[
针对学生的回答总结
]
化学反应的 过程就是反应物组成微粒重新组合形成
新物质的过程。也就是说,就是旧键断裂、新键形成的过程。例如 ,在
2HBr+Cl
2
=2HCl+Br
2
反应中,
H—
Br
、
Cl
—
Cl
断裂,形成
H
—
Cl
、
Br
—
Br
。
[
板书
]
一、化学反应的实质及条件:
1
、化学反应就是旧键断裂、新键形成的过程。
.
资
料
.
.
.
. .
..
[
提问
]
上述反应中,
H
—
Br
、
Cl
—
Cl< br>的断裂是否是自发产生的呢?
(学生思考讨论)
[
讲解< br>]
分子中化学键并不会自发断裂的。
只有分子间相互碰撞,
化学键才可
能断裂,反应才能发生。
[
板书
]
2
、反应物微粒间的碰撞是发生反应的先决条件。
[
提问
]
是否所有的的碰撞都能使化学键断裂、
化学反应得以发生呢 ?请同学
们阅读课本
P32
倒数一段到
P34
第一段,回答上述问题 。
(学生阅读,并汇报答案)
[
讲解
]
分子间 的碰撞与打篮球相似。正如图
2-2
所示。图(
1
)表示能量不
够; 图(
2
)表示虽能量足够,但是没有合适的取向;图(
3
)则表示有足
够的能量和合适的取向,于是发生有效碰撞。
[
总结并板书
]
3
、必须是有效碰撞才能发生反映。有效碰撞的条件是:
1
)微
粒要有足够的能 量;
2
)有合适的取向。
4
、发生有效碰撞的分子叫做活化分子,具有较高的能量。
[
讲解
]
由于活化分子发生有效碰撞时,化学反应才能发生。因此,改变反应
体系中的活化分 子数目,就能改变化学反应的速率。接下来一起研究外界
条件改变如何影响化学反应速率以及引起速率改 变的原因。
[
板书
]
二、外界条件对化学反应速率的影响
[
引导学生完成实验
2-2]
(学生完成实验,并汇报现象)
.
资
料
.
.
.
. .
..
[
总结现象]
加入
1mol/L
盐酸的试管中有大量的气泡产生;而加入
0.1mo l/L
盐酸的试管气泡很慢。
[
提问
]
根据这一现象,同学们可以得出什么结论?
(学生思考并归纳)
[
讲解
]
浓度大的盐酸与石反应的速 率比浓度小的盐酸与石反应的速率大。
因
此,由此实验推知,反应物的浓度越大,反应速率越大 。
[
设问
]
该结论是否适合所有的化学反应?请同学们继续完成下 列实验。
补充实验:往装有
1ml
的
0.05mol/LNa2
S
2
O
3
溶液的两支试管中分别加入
1ml0.10 mol/L
、
0.50mol/L
的
H
2
SO
4< br>(
尽量做到同时加入
)
(学生完成实验,并汇报现象)
[
讲解
]
浓度大的硫酸与
Na
2
S
2
O3
混合后先有沉淀产生;而浓度小的硫酸与
Na
2
S
2
O
3
混合时产生沉淀的现象要来得慢。
由此可以证明,
反应物的浓度越
大,反应速率越大。
[
小结
]
1
、在其他条件不变时, 反应物的浓度越大,反应速率越大。
[
提问
]
为什么增大反应物浓度可以加快反应速率?
(学生先思考、讨论;后阅读课本
P34
第二段。汇报答案)
[< br>讲解并板书
]
原因:浓度增大,单位体积活化分子数目增多,有效碰撞次数
增加 ,反应速率加快。
[
思考
]
某一密闭反应体系中有如下反应:N
2
+3H
2
==2NH
3
。现往体系中再
充 入一定量的
N
2
、
H
2
,该反应的速率将有何变化?
.
资
料
.
.
.
. .
..
(学生思考回答)
[
讲评
]
(容略)
[
提问
]
如果对上述反应体系进行压缩,反应速率是否回改变?为什么?
(学生讨论,阅读课本
P34
第二部分容)
[
讲解
]
压缩体积,使得反应体系的压强增大。这一过程如图
2-4
所示。压强
增 大一倍,其体积将缩小至原来的一半,而体系分子的数目保持不变,因
此其结构也就使得单位体积中的分 子数增加一倍,换句话说,就是各物质
的浓度增大一倍。浓度增大,反应速度也就增大。
[
小结并板书
]
2
、在其他条件不变时,增大压强,反应速率增大。
实质:压强改变,引起浓度的改变。
适用围:仅适用与体系中有气体物质的反应。
[
讨论
]
往 上述反应体系中充入适量的
He
,体系的压强如何改变?反应速率
是否改变?为什么?
(学生讨论,汇报答案)
[
讲评
]
充入
He
,体系的压强增加。但是,体系压强的改变并未引起各物质
浓度的改变,因此反应速率将 不会发生改变。请同学们特别要注意:对于
压强的改变,只有引起反应体系中物质浓度的变化才对反应速 率产生影响。
[
引导学生进行归纳总结
]
.
资
料
.
.
.
. .
..
[
巩固练习
]
1
、在一固定体积的密闭体系中发生反应:
N
2
+3H
2
==2NH
3
。现采取下列
措施:
(< br>1
)
往体系中充入一定的氢气;
(
2
)
往体系中充入 一定量的氮气;
(
3
)
往体系中充入一定量的
He
;
(
4
)压缩容器使体积变小。哪些措施能够使反
应速度增大?为什么?
< br>2
、讨论:乙炔在空气中燃烧时火焰的温度较在氧气中燃烧时火焰的温度更
低,原因是什 么?
1.
把下列四种
X
溶液,分别加入四个盛有
10
ml
2
mol/L
盐酸的烧杯中,
均加入水稀释到
50ml
,此时
X
和盐酸和缓地进行反应,其中反应速率
最大的是
(
)
A
.10
ml
4
mol/L
的
X
溶液
B
.20
ml
3
mol/L
的
X
溶液
C
.20
ml
2
mol/L
的
X
溶液
D
.10
ml
2
mol/L
的
X
溶液
2.
足量的
Fe
粉与一定量的盐酸反应
,
反应速率太快
,
为了减慢反应速率
,
但
又不影响产生氢气的总量
,
应加入下列物质中的
.
A
.
水
B
.NaCl(
固
)
C
.NaCl
溶液
D
. Na
2
SO
4
溶液
E
.NaNO
3
溶液
F
.NaOH
溶液
G
.Na
2
CO
3
溶液
H
.NaAc
溶液
I
.CuSO
4
溶液
3
.
在
其
它
条
件
不
变
时
,
10
℃
时
以
某
物
质
表
示
的
反
应
速
率
为
3
mol
·
L
?
1
·min
?
1
,
已知温度每升高
10
℃反应速 率是原来的
2
倍,
则温度
为
50
℃时,该反应的速率为:< br>
(
)
.
资
料
.
.
.
. .
..
A
.
48
mol
·
L
?
1
·
S
-
1
B
.
36
mol
·
L
?
1
·
S
-
1
C
.
24
mol
·
L
?
1
·
S
-
1
D
.
12
mol
·
L
?
1
·
S
-
1
2CO-Q
1
反应速度为
V
1
N
2
+3H
2
2NH
3
+Q
2
反应速度
4
.
设
C+CO
2
为
V
2
,对于上述反应,当温度升高时,
V
1
和
V
2
的 变化情况为
(
)
A
同时增大
B
同时减小
C
增大,减小
D
减小,增
大
(
三
)
化学平衡的概念
一定条件下的可逆反应里,
正反应速率和逆反应速率相等,
反应混合物
中各组成成分的百分含量保持不变,这一状态称作 化学平衡状态
.
可逆反应
(
1
)
前提
外界条件一定
v
正
=
v
逆
≠
0
(同种物质)
(
2
)特征
百分含量不随时间而变化(各种物质)
(
四
)
化学平衡的标志
1
.
等速标志:
v
正
=
v
逆
指反应体系中的同一种物质来表示的正反
应速率和逆反应速率相等
.
对不同种物质而言,速率不一定相等
.
2
.百分含量不变标志
.
资
料
.
.
.
. .
..
正因为
v
正
=
v
逆
≠
0
,
所以同一瞬间同一物质的生成量等于消耗量
.
总的
结果是混合 体系中各组成成分的物质的量、质量、物质的量浓度、各成分
的百分含量、转化率等不随时间变化而改变
.
3
.对于有气体参与的可逆反应
1
)从反应混合气的平均相对分子质量(
M
)考虑
M
=
当△
ng
≠
0,
M
一定时,则标志达平衡
.
若各物质均为气体
当△
ng
=
0
,
M
为恒值, 不论是否达平衡
.
若有非气体参与:不论△
ng
是否等于
0
,则当
M
一定时,可标志达平衡
2
)从气体密度考虑:
ρ
=
m
n
m
v
恒容:
ρ
总为恒值,不能作平衡标志
恒压:
当各成分均为气体时
△
ng
=
0.
ρ
总为恒值,同上
△
ng
≠
0.
ρ
为一定值时,则可作为标志
恒容:
ρ
为一定值时,可作标志
当有非气体物质参与时
恒压:△
ng
=
0.
ρ
为一定值时,可作标志
3
)从体系部压强考虑:
∵恒容、恒温.
n(g)
越大
,P
越大
∴不论各成分是否均为气
当
△
ng
=
0
.则
P
为恒值, 不能作标
志
体、只需考虑△
ng
.
△
ng
≠
0
.则当
P
一定时,可作标志
4
)从体系部温度考虑
当化学平衡尚未建立或平衡发生移动时,反应总要放出或吸收热量.
.
资
料
.
.
.
. .
..
若为绝热体系,当体系温度一定时,则标志达到平衡.
(五)化学平衡常数
对于可逆反应
aA + bB ==== cC + dD
,在一定温度条件下,可逆反
应无论从正反应开始或是从逆反应开始,也无论起始时反 应物浓度的大小,
[
C
]
c
[
D
]
d反应达到平衡时,各物质的浓度有如下关系:
K
c
?
,式中
K< br>c
称为
[
A
]
a
[
B
]
b
平衡常数,
K
c
仅随温度变化
。
平衡常数是表明 化学反应在一定条件下进行的最大程度(即反应限度)
的特征值,一般可认为,平衡常数越大,反应进行 得越完全。
注意:
(
1
)
如果有固体或纯液体参加反应或生成,它们的浓度视为
1
,例如:
CaCO
3
(s) ==== CaO(s) + CO
2
(g)
K
c
== [CO
2
]
(
2
)
稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也视为
1
,不写在平衡
关系式中;非水溶液中进行的反应,如有水参加或生成,则水的浓
度 必须写入平衡关系式。
(六)
化学平衡移动
1
.从正、逆反应速度是否相等分析:
一定条件
改变条件
新条件一定
v
正
=
v
逆
≠
0
v
?
正
≠
v
?
逆
v
??
正
=
v
??
逆
≠
0
平衡状态
I
平衡破坏
平衡状态Ⅱ
.
资
料
.
.
.
. .
..
平
衡
移
动方向:取决于
v
?
正
与
v
?
逆
的相对大小
①若
v
?
正
>
v
?
逆
,
则正移
②若
v
?
正
<
v
?
逆
,
则逆移
③若
v
?
正
=
v
?
逆
,
则
不移
2.
影响化学平衡移动的因素
(1)
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡均向正反应方向移动
.
减
小
反
应
物
浓
度
或
增
大
生
成
物
浓
度
,
平
衡
均
向
逆
反
应
方
向
移
动
.
(
改变固体和纯液体的量
,
平衡不移动
.)
V(
正
)
由反应物的浓度决定
,
反应物的浓度越大
, V(
正
)
越大
;
V(
逆
)
由 生成物的浓度决定
,
生成物的浓度越大
, V(
逆
)
越大
(2)
压强
①对反应前后气体体积之和不变的反应,例如:
变压强,化学平衡不发生移动。
.
资
料
.
.
.
,改
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