归纳与整理PPT专用课堂实录内容

高中化学必修一化学反应与能量综合复习辅导教案

授课主题

教学目的

教学重难点

化学反应与能量综合复习

化学反应与能量综合复习

影响化学反应速率的因素。

教学内容

上节课复习与回顾

本节知识点讲解

1．定义：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。

2．物理意义：表示化学反应进行的快慢程度的物理量。

3．数学表达式：v=△c/△t。

4．常用单位：mol/(L·s) 或

mol/(L·min)

。

5、内因：由反应物的自身性质决定

6、外因(外界条件对化学反应速率的影响) ⑴温度对化学反应速率的影响

当其它条件不变时,升高温度,可以加快反应速率；降底温度,可减缓反应速率。⑵催化剂对化学反应速率的影响

催化剂能同等程度地改变正、逆化学反应速率。

总结：影响化学反应速率的外界条件,除了催化剂、温度外，还有：①固体的表面积。一般说固体反应物的表面积增大，反应速率加快；固体反应物的表面积减小，反应速率减缓。②反应物的状态。③溶液的浓度：

反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，化学反应速率

减小

[来源:Z,xx,k.Com]

1

例题解析

一、关于化学反应速率的直接计算

这类题目，关键是浓度的变化值。

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的反应：2A(g)＋B(g)2C(g)。若经2s后测的C的物质的量为1.2mol，则用C表示的反应速率是__________。

二、关于化学反应速率与化学计量数的关系

这类题目设计的类型有：不同条件下化学反应速率的相对大小比较、根据图像求化学反应方程式。

1、不同条件下化学反应速率的相对大小比较

s)，②v(B)=0.6 mol/(L·s)，反应A＋3B=2C＋2D在四种不同的情况下，的反应速率分别为：①v(A)=0.15mol/(L·③v(C)=0.4 mol/(L·s)，④v(D)=0.45 mol/(L·s)，该反应进行的快慢顺序是_____________。这类题目一定要看清楚单位。

2、根据图像求化学反应方程式

找出反应物和生成物，因为都是在同一时间段内，因此物质的量浓度变化值（或物质的量变化值）的比值等于计量数之比。

一定温度下，在密闭容器内进行某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图所示。

（1）写出该反应的化学方程式__________________；

（2）在t1和t2时正反应速率分别为v1和v2，则二者大小关系为v1__________v2；（填>、<或=）

（3）在t1、t2和t3三个时刻中，反应限度最大的是：________。（填t1、t2或t3）

巩固练习

1在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A（g）＋2B（g）2C（g），若最初加入的A、B都是4mol，A的平均反应速率为0.12mol/（L·s），则10s后容器中的B是（

）

A．2.8mol

B．1.6mol

C．2.4mol

D．3.6mol 2对于A2＋3B22AB3这一可逆反应，在一定时间内，以下为在不同条件下的反应速率，其中速率最大的是2

（

）

A．υ（A2）＝0.4mol/（L·min）

B．υ（B2）＝0.8mol/（L·min）

C．υ（AB3）＝0.6mol/（L·min）D．υ（A2）＝0.01mol/（L·s）

3某温度时，浓度均为1 mol·L-1的两种气体X2、Y2，在容积不变的密闭容器中发生反应，反应结束时，容器内各物质的浓度为：c(X2)=0.6 mol·L-1，c(Y2)=1.2 mol·L-1，c(Z)=0.4 mol·L-1。则该反应的化学方程式为(

) A．2X2+Y2====2Z

B．X2+Y2====2Z

C．2X2

Y2+2Z

D．3X2+6Y2====2Z xC(g)＋2D(g)，经5 min4将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)后，测得D的浓度为0．5 mol/L，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0．1 mol/(L·min)。求：

（1）此时A的浓度c(A)＝________mol/L，反应开始前容器中的A、B的物质的量：

n(A)＝n(B)＝________mol；

（2）B的平均反应速率v(B)＝________mol/(L·min)；

（3）x的值为________。

知识点小结

两审”“两标志”突破化学平衡状态的判断

1、“两审”一审题干条件，是恒温恒容还是恒温恒压；二审反应特点：①全部是气体参加的等体积反应还是非等体积反应；②有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应。

2、“两标志”

（1）本质标志

同一种物质而言，正反应速率=逆反应速率

（2）等价标志

①全部是气体参加的非等体积反应，体系的压强、平均相对分子质量不再随时间而变化。②体系中各组分的物质的量浓度。体积分数、物质的量分数保持不变。③对同一种物质而言，断裂的化学键的物质的量与形成的化学键的物质的量相等。④对于有颜色物质参加或生成的可逆反应，体系颜色不再随时间而变化。⑤体系中某反应物的转化率或某生成物的产率达到最大值且不再随时间而变化。

例题解析

1在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a。各物质的浓度不变，b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c.容器内气体压强不变，d.容器内气体密度不3

2NH3(g)达到平衡状态的有______②能说明反应CO(g)＋H2(g)达到平衡状态e.容器内气体颜色不变。①能说明反应N2(g)＋3H2(g)变，H2(g)＋I2(g)的有______ 2下列说法中可以证明反应

N2(g)＋3H2(g)2HI(g)达到平衡状态的有______③能说明反应C(s)＋H2O(g)2NH3(g)已达到平衡状态是（

）（多选）

A．1个N N 键的断裂的同时，有3个H－H键形成

B．1个N N 键的断裂的同时，有3个H－H键断裂

C．1个N N 键的断裂的同时，有6个N－H键断裂

D．1个N N 键的断裂的同时，有6个N－H键形成

3在一定温度下的定容密闭容器中，发生A(s)＋2B(g)应已达到平衡的是(

)(多选) A．混合气体的压强

C．混合气体的平均相对分子质量

B．混气体的密度

C(g)＋D(g)。当下列物理量不再变化时，标明反

巩固练习

1少量铁粉与100 mL 0.01 mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的（

）

①加H2O ②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸

④加CH3COONa固体

⑤加NaCl溶液

⑥滴入几滴硫酸铜溶液

⑦升高温度(不考虑盐酸挥发) ⑧改用10 mL 0.1 mol/L盐酸

A．①⑥⑦

B．③⑤⑧

C．③⑦⑧

D．⑤⑦⑧

2在2 L容积不变的容器中，发生N2＋3H22NH3的反应。现通入4 mol H2和4 mol N2,10 s内用H2表示的反应速率为0.12 mol/(L·s)，则10 s后容器中N2的物质的量是（

）

A．1.6 mol

B．2.8 mol

C．3.2 mol

D．3.6 mol 3某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化关系曲线如图所示。

4

（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为

；（2）反应开始至5minZ的平均反应速率为

；

[来源学科网ZXXK]（3）5min后Z的生成速率比5min末Z的生成速率

（大、小、相等）。

4某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得

数据累计值如下：

1时间（min）

[来源学_科_网Z_X_X_K]

2 3 4 5 氢气体积（mL）

50 120 232 290 310 （1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min各时间段中：反应速率最大的时间段是

，主要的原因可能是

；反应速率最小的时间段是

，原因是

。

（2）在2 ~ 3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为

。

（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：

A.蒸馏水

B.Na2SO4溶液

C.NaOH溶液

D.H2SO4溶液

E.Na2CO3溶液

你认为可行的是（填编号）

。

知识点小结

当堂检测

1．一定温度下，可逆反应A2(s)＋3B2(g)

2AB3(g)达到平衡的标志是（）

A．容器内每减少1mol A2，同时生成2mol AB3

B．容器内每减少1mol A2，同时消耗3mol B2

C．混合气体总的物质的量不变

D．密闭容器内的物质的质量不再改变

2．以下自发反应可用△H判据来解释的是（）

A．硝酸铵自发的溶于水

B．2N2O5（g）＝4NO2（g）＋O2（g）△H＝＋56.7kJ·mol1

－5

－C．（NH4）2CO3（s）＝NH4HCO3（s）＋NH3（g）△H＝＋74.9kJ·mol1

D．2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）△H＝－56.7kJ·mol1

－3．在一定温度下，向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体，发生如下反应：

X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是

A．正反应和逆反应的速率都为零

B．容器内各物质的浓度不随时间变化

C．容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2 D．单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ 4．对于可逆反应2AB3(g) υ

υ逆

υ正

温度

A2(g) ＋

3B2(g)

ΔH＞0，下列图像正确的是：

AB3%

100℃

500℃

1×106Pa

时间

温度

压强

AB3%

1×10Pa

5A2%

100℃

500℃

A 5．某反应2AB（g）ΔS应为

B C D

C（g）+3D(g)在高温下能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的ΔH、A．ΔH＜0，ΔS＞0

B．ΔH ＜0，ΔS＜0

C．ΔH＞0，ΔS＞0

D．ΔH＞0，ΔS＜0

6．已知反应：3A(g)＋B(g) 2C(g)+2D(g) △H＜0。右图中曲线a、b分别表示在不同条件下，A与B反应时，D的体积分数随时间t的变化情况。若想使曲线b(实线）变为曲线a(虚线），可采用的措施是（）

①增大A的浓度②升高温度

③增大D的浓度④加入催化剂

⑤恒温下，缩小反应容器的体积

⑥加入稀有气体，保持容器内压强不变

A. ①②③

B. ④⑤

C. ③④⑤

D. ④⑤⑥

7．（10分）氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)

Si3N4(s)

+ 6CO(g) 6

(1)该反应的氧化剂是，2molN2参加反应转移电子数为。

（2）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、CO的量），反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是。

（3）若该反应的平衡常数为K＝729，则在同温度下1L密闭容器中，足量的SiO2和C与2mol N2充分反应，则N2的转化率是

(提示：272 = 729)

8．（8分）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行如下图所示的可逆反应。各物质的起始加入量如下：A、B和C均为4．0 mol，D为6．5 mol，F为2．0 mol，设E为xmol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置。请填写以下空白：

（1）若x=4．5，则右侧反应在起始时向__________（填“正反应”或“逆反应”）方向进行。欲使起始反应维持向该方向进行，则x的最大取值应小于__________。

（2）若x分别为4．5和5．0，则在这两种情况下，当反应达平衡时，A的物质的量是否相等?__________（填“相等”“不相等”或“不能确定”）。其理由是_______________________。

9．（8分）在恒温恒容的密闭容器中通入1mol N2和Xmol H2发生如下反应：N2＋3H22NH3。达到平衡后，测得反应放出的热量为18.4kJ，混合气体的物质的量为3.6mol，容器内的压强变为原来的90%。

(1)起始时充入H2的物质的量为mol，氢气的转化率为；

(2)该反应的热化学方程式为；

(3)若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c，达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同。若维持反应向正方向进行，则起始时c的取值范围是。

课堂总结

一、关于化学反应速率的直接计算

7

这类题目，关键是浓度的变化值。

二、关于化学反应速率与化学计量数的关系

这类题目设计的类型有：不同条件下化学反应速率的相对大小比较、根据图像求化学反应方程式。

1、不同条件下化学反应速率的相对大小比较

2、根据图像求化学反应方程式

找出反应物和生成物，因为都是在同一时间段内，因此物质的量浓度变化值（或物质的量变化值）的比值等于计量数之比。

三、平衡的标志判断

“两审”“两标志”

家庭作业

1在恒容密闭容器中存在下列平衡：C(s)+H2O(g)的关系如图所示。下列说法错误的是

．．CO(g)+H2(g)。CO(g)的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T

A．该反应的ΔH>0

B．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1=K2

C．通过加热可以使B点变到C点[来源学。科。网Z。X。X。K]

D．在T2时若反应进行到状态D，则一定有v (正) ＜v (逆) 2硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O四个试管中都装有5 mL 0.1 mol/L

Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1 mol/L H2SO4和一定量水，最先出现浑浊的是

A．20℃，10 mL H2SO4

B．20℃，5 mL H2SO4，5 mL水

C．30℃，5 mL H2SO4，2 mL水

D．30℃，4 mL H2SO4，3 mL水

10．下列事实可用勒夏特列原理解释的是

A．使用催化剂有利于加快合成氨反应的反应速率

B．硫酸工业中，将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉中

8

C．500℃左右比在室温时更有利于提高合成氨的转化率

D．配制氯化铁溶液时，将氯化铁加入盐酸中，然后加水稀释

3已知反应mX(g)+nY(g) 一定正确的是

A．通入氦气使密闭容器中压强增大，平衡向正反应方向移动

B．增加X的物质的量，混合气体的密度减小

C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量增大

D．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍

4现有可逆反应：X（g）＋Y（g）变为b曲线，可采用的措施是

2Z（g）＋W（s）△H<0，下图表示该反应的反应过程。若使a曲线

qZ(g)+pW(s)的ΔH＜0，m+n>q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法

A．加入催化剂

B．增大Y的浓度

C．降低温度

D．增大体积

5某恒容密闭容器中的反应X(g)＋Y(g)X(g)＋Y(g)W(g)

△H＞0和W(g)Z(g)

△H＜0分两步进行：

Z(g)

△H＜0。下列图示有关该反应的信息不合理的是

6已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示，830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B,10 s时达平衡。下列说法不正确的是(

) 温度/℃

K值

A．达到平衡后，B的转化率为50% B．增大压强，正、逆反应速率均加快

C．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动

7温度为T时，向4.0 L恒容密闭容器中充入2.0 mol PCl5，反应PCl5(g)反应过程中测定的部分数据见下表：

9

700 1.7 830 1.0 1200 0.4 PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。

50 0.32 150 0.38[来源:Z_xx_k.Com]t/s

n(PCl3)/mol 下列说法正确的是(

) 0 0 250

0.40 350 0.40 A．反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)＝0.006 4 mol·L1·s1

－－B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(PCl3)＝0.11 mol·L1，则反应的ΔH<0 －C．相同温度下，起始时向容器中充入4.0 mol PCl3、4.0 mol Cl2，达到平衡时，则此反应的化学平衡常数为D．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol PCl5、0.40 mol PCl3和0.40 mol Cl2，达到平衡前v(正)

408在体积均为1．0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2(g)＋c(s)

2CO(g)

△ 平衡时 达到平衡，c(CO 催化剂CO2的物质的量浓度Δ催化剂放电2)随温度的变化如图V2O5高温、高压浓硫酸180℃充电催化剂Δ 所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是

A．反应CO2(g)＋c(s)

2CO(g)

△ △S>0、△H<0 催化剂V2O5高温、高压 浓硫酸Δ180℃催化剂 充电放电 催化剂Δ 放充B．体系的总压强P总：P总(状态Ⅱ)>2P总（状态Ⅰ）

C．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)＞2c(CO，状态Ⅲ) D．逆反应速率V逆：V逆（状态Ⅰ）>V逆（状态Ⅲ) 9（12分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。反应Ⅰ：CO(g)+2H2(g) 反应Ⅱ：C02(g)+3H2(g) CH3OH(g)，△H1

CH30H(g)+ H2O(g)，△H2

下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)：

温度

K 250℃

2.O

300℃

0.27 350℃

0.012 （1）在一定条件下将2 molCO和6molH2充入2L的密闭容器中发生反应I，5min后测得c(CO)=0.4 mol／L，计算此段时间的反应速率(用H2表示)mol／(L·min)。

（2）由表中数据判断△H10(填“>”、“<”或“=”)反应C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g)△H3= (用△H1和△H2表示)。

（3）若容器容积不变，下列措施可提高反应Ⅰ中CO转化率的是(选字母)。

a．充入CO，使体系总压强增大

10

b．将CH3OH(g)从体系中分离

e．充入He，使体系总压强增大

d．使用高效催化剂

（4）写出反应Ⅱ的化学平衡常数表达式：K=；保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍，则化学平衡(填“正向”、“逆向”或“不”)移动，平衡常数K (填“变大”、“变小”或“不变”)。

（5）这两种合成甲醇的方法比较，原子利用率较高的是

(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。

10（14分）（1）某温度时，在3L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。由图中数据分析：

①该反应的化学方程式：______________________。

②反应开始至2 min末，X的反应速率为_____________________。

③该反应是由_____________开始反应的。（填“正反应”、“逆反应”或“正、逆反应同时”)

（2）在100℃时，将0.100mol N2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：时间(s) c(N2O4)/mol·L1

－[来源:Z§xx§k.Com]

0 0.100 0.000[来源学20 c1

0.060 40 0.050 c2

60 c3

0.120 80 c4

0.120 c(NO2)/mol·L

－1科网]

①该反应的平衡常数表达式为___________；从表中分析：c1___________c2，

c3___________c4(填“>”、“<”或“＝”)。

②在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为_________mol·L1·s1。

－－③达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是___________(填字母序号)。

A．扩大容器的容积

B．再充入一定量的N2O4

C．分离出一定量的NO2

D．再充入一定量的He ④若在相同条件下，起始时只充入0.080 mol NO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为_________。

11