必修二化学反应的速率和限度 学案.doc

本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网化学反应的速率和限度学案复习重点化学反应速率和反应限度概念了解影响化学反应速率和反应限度的因素复习难点化学反应限度的本质原因及外部特征知识梳理一化学反应过程进行的快慢化学反应速率化学反应速率的表示方法化学反应速率通常用来表示表达式其常用的单位是或例如某反应的反应物浓度在内由变成了则以该反应物浓度的变化表示的该反应在这段时间内的平均反应速率为影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素规律内因反应物的性质外因催化剂反应物的温度反应物的浓度气态反应物的压强固体反应物的表面积其他应用化学反应速率需注意以下问题化学反应速率是标量只有而没有一般计算出来的化学反应速率是一段时间内的速率不同时刻的化学反应速率是不相同的固体或气体反应中的液体物质反应在其表面进行它们的浓度是变的因此一般用固体纯液体表示化学反应速率对于同一化学反应用不同的物质表示其化学反应速率可能相同但其化学反应速率之比等于之比三化学反应的限度化学平衡可逆反应能同时向进行的化学反应叫做可逆反应理解可逆反应需注意三同同同同当一个可逆反应的相等时不再改变达到一种平衡状态这就是这个反应所能达到的限度任何化学反应都有一定的限度有的反应限度较大反应进行的比较彻底反应物转化为生成物的转化率较大有的反应限度较小反应物转化为生成物的转化率较小化学平衡的特点反应物与生成物处于动态平衡在化学平衡状态可逆反应的正反应和逆反应都还在不断的进行着只是此时正逆且都大于而不是停止了化学反应在化学平衡状态任何反应物与生成物浓度保持一定百分组成保持一定或说反应物与生成物的含量保持一定影响平衡的外界条件改变平衡状态即被破坏发生平衡移动影响化学平衡的条件本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网化学平衡状态是与外界条件有关的外界某种条件改变时使正逆反应速率不等平衡混合物中各组成物质的百分含量或浓度也随之改变原来的平衡被破坏直到建立新条件下的另一种平衡状态这种改变的过程叫化学平衡的移动影响化学平衡的主要条件有疑难点拨一怎样用活化分子和活化能的概念理解浓度温度等外界条件对反应速率的影响据研究在一定温度下气体分子具有一定的平均能量但不是所有分子都具有这样大的能量的有的分子能量高些有的分子能量低些只有极少数具有能量比平均值高得多的分子它们才能发生有效的碰撞也就是说碰撞后才能引起反应这样的分子叫做活化分子活化分子具有的最低能量与同温度下分子的平均能量之差叫做活化能这是反应物分子在一定条件下进行反应所必须具备的能量不同的反应具有不同的活化能反应的活化能越低活化分子的百分数就越大反应就越快活化能的单位通常是例如实验测得反应的活化能为反应的活化能为活化分子和活化能的概念可用来解释浓度温度等因素对反应速率的影响对某一反应来说在一定温度下活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的因此单位体积内活化分子的数目是和单位体积内反应物分子的总数成正比也就是和反应物的浓度成正比显然当反应物的浓度增大时单位体积内活化分子的数目也相应地增多这样也就增加了单位时间内有效碰撞的次数因此反应速率加快另外如果升高反应温度则分子运动加快从而增加了单位时间内分子间的碰撞次数更重要的是由于一些分子获得了能量增加了活化分子的百分数因而加快了反应速率至于催化剂加快反应速率的原因乃是由于降低了反应的活化能增加了活化分子的百分数的缘故本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网二与化学反应速率变化机理有关的两个理论中间产物论例如二氧化锰催化氯酸钾的分解反应二氧化锰亦参加了化学反应形成了中间产物首先是氯酸钾和二氧化锰生成高锰酸钾氯气和氧气高锰酸钾进一步分解形成的锰酸钾与氯气反应总起来为由于二氧化锰参加反应使得活化能降低从而大大加快反应速率这一理论对实验室制氧气时产生的现象能很好地解释例如制造出的氧气有氯气的味道最后剩余产物溶于水后的溶液呈淡紫色说明中间产生氯气和高锰酸钾有一定的道理活性中心吸附论合成氨中铁做催化剂时铁在适当温度例如时做为活性中心吸附氮分子使氮分子的化学键变弱进而使化学键破裂而离解为氮原子气体氢分子与铁表面吸附的氮原子作用逐步反应形成氨可表示为上述反应过程需要的活化能降低了使活化分子百分数增高因而反应速率大大增加在有气体参加的反应中使用催化剂由于催化剂中心的吸附产生中间产物并使反应物在活性中心周围的浓度增大活化分子增多有效碰撞机会增大从而使反应速率增大本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网以上两个学说是与有效碰撞理论有关的三探究影响反应速率的另类因素增大表面积可提高反应速率一定量的固体其颗粒越小表面积越大反应中碰撞的机会越多反应越快如燃煤时将大块的煤粉碎后再燃烧可以使煤燃烧得更快更充分将硫铁矿粉末高温燃烧铜丝与硫粉加热反应与盐酸反应时大理石粉比大理石块的反应更剧烈面粉厂车间遇火种易发生爆炸等加大光照强度提高反应速率氯水浓等见光分解加快强光照射与混合气体甲烷与混合气体易发生爆炸等光照还是光化学烟雾形成的主要原因光化学烟雾是氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物电化学原理增大反应速率在相同条件下电化学反应比化学反应的反应速率快得多如粗锌跟盐酸反应速率比纯锌快这是由于粗锌中杂质与构成原电池加快反应速率不纯金属易被腐蚀原因也由于杂质与金属构成原电池利用电化学原理也可使几乎不发生反应能进行反应如铜与盐酸反应可设计成原电池也可设计成电解池另如在水中加入强酸或强碱都可使电解水的速率加快人们可利用电化学原理增大有利的化学反应速率也可利用电化学原理减弱有害的化学反应速率如牺牲阳极保护金属法采用不同的溶剂可改变反应速率研究溶液中反应要考虑溶剂分子所起的物理的或化学的影响溶剂的极性对反应速率存在影响如果生成物的极性比反应物大则在极性溶剂中反应速率比较大反之如反应物的极性比生成物大则在极性溶剂中的反应速率必变小如甲醇羰基化反应在非极性溶剂中介电常数较小的溶剂能增加反应速率另如与苯酚反应当以硝基苯为溶剂时主要产品为对位当以为溶剂时主要产品为邻位在水溶液中发生水解反应在醇溶液中发生消去反应超声波射线激光电磁波等对反应速率均有影响超声波作为一种高频机械波具有波长较短能量集中的特点可利用超声波增大物质分子运动频率和速度超声波具有强烈的乳化作用并能起到均匀搅拌研磨粉碎和加速化学反应的作用激光具有单色性高强度和短脉宽等优越性能是诱发光化学反应最理想的光源例如激光光解可以产生自由基或原子所产生的自由基又可以诱发链锁反应典例剖析本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网例对于反应在密闭容器中进行下列哪些条件能加快反应的速率缩小体积使压强增大体积不变充入使压强增大体积不变充入使压强增大压强不变充入使体积增大解析对有气体参加的化学反应增大压强如果能增大反应物的浓度则可以加快反应速率均如此选项充入氢气虽然压强增大但反应物浓度不变选项体积增大减小了氧气的浓度也不加快反应答案例温度为时反应在的密闭容器中进行半分钟后的物质的量浓度增加了则此反应的平均速率为解析根据化学方程式的物质的量增加了则增加了和分别减少了和所以用反应中各气态的反应物和生成物表示的该反应的化学反应速率分别为可见本题的正确答案是例一定条件下在密闭容器中能表示反应一定达到化学平衡状态的是的物质的量之比为的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成同时生成解析达到化学平衡状态是指各组分浓度不变的状态此时本题中压强也不再变化而选项表示反应向逆反应方向进行没有达到平衡答案例一密闭容器内装有和反应开始时浓度为浓度为两分钟后测得浓度为则两分钟内的平均反应速率是多少和的平均反应速率又分别是多少通过计算比较三者速率有何联系解析起始浓度浓度变化后浓度所以知能训练本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网一选择题和都是汽车尾气中的有害物质它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳对此反应下列叙述正确的是使用适当的催化剂不改变反应速率降低压强能提高反应速率高温度能提高反应速率改变压强对反应速率无影响下列说法不正确的是物质发生化学反应都伴随着能量变化化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变可逆反应只是代表少数反应化学反应达到平衡状态时正反应速率与逆反应速率相等在下列平衡体系中保持温度一定时改变某物质的浓度混合气体的颜色会改变改变压强时颜色也会改变但平衡并不移动这个反应是铝与稀硫酸的反应中已知末硫酸的浓度减少了若不考虑反应过程中溶液体积的变化则内生成硫酸铝的平均反应速率是硫酸溶液与过量锌粉反应在一定温度下为了减缓反应速率但又不影响生成氢气的总量可向反应物中加入适量的碳酸钠水硫酸钾溶液烧碱溶液在下列影响化学反应速率的外界因素中肯定能使化学反应速率加快的方法是升高温度加入正催化剂增大反应物浓度将固体块状反应物磨成末增大压强在反应中其中氧气用标记上其中含有的物质有通常是五色溶液产物是白色沉淀则下列各条件下发生的反应最先看到有白色沉淀生成的是常温下中含有各的溶液在标准状况下中含各的溶液常温下的溶液各相混合在标准状况下的溶液各相混合本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网一定条件下在密闭容器中能表示反应一定达到化学平衡状态的是的物质的量之比为的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成同时生成在时某化学反应速率为若温度每升高反应速率增加到原来的倍为了把该反应速率提高到该反应需在什么温度下进行在的反应中为各物质的计量数现测得每分钟增加每分钟减少每分钟减少则为可逆反应的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是正正正逆正逆正逆空气中煅烧硫铁矿可以产生和氧化铁为了提高生产的速度下列措施可行的是把块状矿石碾成粉末增大压强向炉内喷吹空气添加氧化铁作催化剂降低温度并降低浓度温度为时反应在的密闭容器中进行半分钟后的物质的量浓度增加了则此反应的平均速率为二填空题分析下列实例根据已有的知识和经验填写下表实例影响速率的因素如何影响夏天食物易变质硫在氧气中比在空气中燃烧快粉状的碳酸钙与盐酸反应比块状的碳酸钙反应快氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速产生氧气工业合成氨通常要在高压下进行可逆反应取和置于容器内后测得容器内的浓度为这时的浓度为的浓度为这段时间内反应的平均速率若以物质的浓度变化来表示应为某可逆反应进行过程中在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示则该反应的化学方程式为反应开始至分钟能分钟物质的量本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网用表示反应速率吗填能或不能原因三实验题实验室里常见到右图所示仪器该仪器为两头密封的玻璃管中间带有一根玻璃短柄该仪器可进行多项实验当玻璃管内装有碘晶体时用此仪器可进行碘升华实验具有装置简单操作方便现象明显没有污染可反复使用等优点用此仪器不能反复进行的实验是填序号固体受热分解晶体受热分解白磷和红磷一定温度下互相转变无水和胆矾的互变实验当玻璃管内装有和的混合气体时亦可反复进行反应条件对化学平衡影响的实验该实验的操作过程和实验现象是如果玻璃管内装有大量红色溶液加热时溶液颜色变浅冷却时恢复红色该溶液可能是如果玻璃管内封有少量无色溶液加热溶液时溶液变红冷却后恢复无色此溶液可能是某研究性学习小组研究过氧化钠跟水等物质的反应进行如下实验向盛有少量过氧化钠固体的试管中滴加水直至气体不再放出加入稀释将所得溶液平均盛放在七支试管中一支试管中滴加酚酞试液溶液变红半分钟内红色褪去另六支试管中分别加入少量二氧化锰氧化铜土豆泥生锈的铁钉新鲜动物肝脏或用波长为的光照射后又有气体放出待气体放出后再滴加酚酞溶液变红持久不褪色请写出过氧化钠跟水反应的化学方程式加入二氧化锰等后溶液中发生反应的化学方程式是反应中二氧化锰氧化铜土豆泥生锈的铁钉新鲜动物肝脏的作用是新鲜动物肝脏的提取液稀释倍与原溶液实验效果基本相同这表明新鲜肝脏对该反应具有专一性多样性高效性稳定性三计算题在合成氨时将体积氮气和体积氢气混合后通过合成塔中的催化剂若从塔中导出的混合气体中氨气的体积分数为求和的体积分数各为多少参考答案实例影响速率的因素如何影响夏天食物易变质温度温度升高反应速率加快硫在氧气中比在空气中燃烧快反应物浓度反应物浓度增大反应速率加快粉状的碳酸钙与盐酸反应比块状的碳酸钙反应快反应物接触面积的大小反应物接触面积越大反应速率越快氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速产生氧气催化剂加入催化剂增大反应速率本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网催化剂不能因为体积为未知数将该装置浸入冰水中颜色变浅再取出擦干水放在酒精灯上烘烤颜色变深稀氨水和酚酞的混合溶液被漂白后的品红溶液提示气体和液体都处在同一个封闭体系中受热时气体在水中溶解度减小而从水中逸出冷却后气体又溶于水回复到加热前的状态氨水的平衡受热时平衡向左移动逸出气溶液中降到一定值时酚酞不显色溶液褪为无色被漂白了的品红溶液在受热时从水中逸出品红恢复红色冷却后溶于水又将品红漂白催化剂解析设有体积氮气转化为氨气则起始体积转化导出气体由题意得解得所以