归纳与整理板书设计及意图

反应原理微专题之——速率平衡图像教案

一、教学目标

知识与技能：理解外界条件对反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。通过审题，结合定义，能够找到图像中的平衡点。能够通过观察横纵坐标等，判断出图形特点，培养读图能力和信息提取能力。

过程与方法：1.通过化学平衡例题的分析，培养学生认真的审题习惯，多方位的的思维方式，严谨的科学态度。

2.通过设问形式引导学生归纳题型特点，学会分类，启发学生充分讨论。师生共同归纳出解题思路，达到既激发学生兴趣又启发思维的目的。

3. 学会错题分析，考后反思，总结归纳的科学学习方法。

情感态度与价值观：学会有效复习，克服做题畏难心里，培养信心，激发学习兴趣

二、本课重难点

理解外界条件对反应速率和平衡的影响，判断平衡点，明确解题思路。各图形题型能举一反三，找到题型的相似点和不同点，用准方法解题。

三、教学过程

类型一

已经平衡

教学方法：引导学生图文结合审题，画出关键词，判断平衡点，用勒夏特列原理解决问题，并能规范作答

教学内容：（2015全国Ⅱ卷）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下。合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图所示。

①CO(g)+2H2(g)

②CO2(g)+3H2(g)

③CO2(g)+H2(g)CH3OH(g)

△H1=—99 kJ·mol-1

CH3OH（g）+H2O(g)

△H2= —58kJ·mol-1

CO(g)+H2O(g)

△H3=+41kJ·mol-1

α(CO)值随温度升高而

（填“增大”或“减小”），原因是

_________

图中的压强由大到小为____________，其判断理由是_____

1

类型二：

未平衡

教学方法：学生审题思考，判断未达平衡，从速率角度回答问题。然后学生通过与广一模考题的对比反思，做出评价，加深印象，学会有效复习的方法。

教学内容：甲烷水蒸气重整制合成气是利用甲烷资源的途径之一。其他条件相同, 在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下反应相同时间后, 体系中CO含量随反应温度的变化如图所示.该过程的主要反应是CH4（g)+ H2O（g) △H＞0

c点含量高于b点的原因__

a点含量高于b点的原因__

考后反思与评价：（广州一模）氮氧化物排放是形成臭氧层空洞、酸雨、雾霾的重要成因之一。SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，原理为

CO（g) + 3H2（g)

4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)

△H<0 （3）其他条件相同，在甲、乙两种催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图。 ①工业上选择催化剂乙的原因是________；

②在催化剂甲作用下，图中M点处（对应温度为210℃）NO的转化率_________（填“可能是”、“一定是”或“一定不是”）该温度下的平衡转化率。高于210℃时，NO转化率降低的原因可能是________。

类型三：

不能确定

教学方法：学生分小组讨论问题，做出回答并解释，引导学生遇到无法判断平衡的题目，应该多角度分析。

例3：(2016年高考Ⅱ卷)

丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等。以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：

2

图为丙烯腈产率与温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃．低于460℃时，丙烯腈的产率

（填“可能是”、“一定是”或“一定不是”）

对应温度下的平衡产率，理由是

高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是什么？

小结

四、题型训练

1.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应达到平衡，SO2(g)＋NO2(g)

SO3(g)＋NO(g)，△H<0 正反应速率随时间变化的示意图如图所示。

判断：c点到达平衡了吗？

变式：c点后为什么正反应速率下降？

2.研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义。反应1如下，反应放热

由实验数据得到v正~c(NO)的关系可用右图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为

.

3.（2015全国1卷节选）（4）Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）+I2（g）。在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

t/min 0 20 40 60 80 120 3

X(HI) X(HI) 1 0 0.91 0.60 0.85 0.73 0.815 0.773 0.795 0.780 0.784 0.784 ③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_________（填字母）

变式1：若加压，反应重新达到平衡，相应的点分别为___________ 变式2：为了探究反应：CO2（g）+CH4（g）2CO（g）+2H2（g）的反应速率与浓度的关系，起始时向恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 mol•L1，平衡时，根据相﹣关数据，绘制出两条反应速率﹣浓度关系曲线：v正﹣c（CH4）和v逆﹣c（CO）．

则与曲线v正﹣c（CH4）相对应的是如图中曲线

（填“甲”或“乙”）；该反应达到平衡后，某一时刻降低温度，反应重新达到平衡，平衡常数减小，则此时曲线甲对应的平衡点可能为

．

4.（16年广东省适应性考试）：2NO2（g）

N2O4（g）中，NO2、N2O4的消耗速率与自身压强存在如下关系：v（NO2）=k1p2（NO2），v（N2O4）=k2p（N2O4）（其中k1、k2是只与温度有关的常数），一定温度下根据上述关系式建立如图关系：上图中，指出能表示出达到平衡的点并说明理由

变式.

2NO2（g）

N2O4（g）中，NO2、N2O4的消耗速率与其浓度存在如下关系：v（NO2）=k1c2（NO2），v（N2O4）=k2c（N2O4）4

（其中k1、k2是只与温度有关的常数），一定温度下根据上述关系式建立如图关系．下列正确的是（

）

A．图中A点对应的状态表示该反应达到化学平衡

B．若某温度时k1=k2，则该温度下反应的平衡常数K=0.5 C．在1L密闭容器中充入1 mol NO2，平衡时：c（NO2）+c（N2O4）=1 mol/L D．在1L密闭容器中充入1 mol NO2，当c（NO2）=c（N2O4）时，NO2的转化率是33.3% 5.

(烟台一模).研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义。升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减2NO2(g)的反小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知2NO(g)+O2(g)应历程分两步：①2NO(g)②N2O2(g)+O2(g)N2O2(g)(快) v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2) ∆H1<0

2NO2(g)(慢) v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2) ∆H2<0

2NO2(g)的∆H= kJ·mol-1(用含∆H1和∆H2的式子表示)。一定2NO2(g)达到平衡状态，请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表（1）反应2NO(g)+O2(g)温度下，反应2NO(g)+O2(g)示的平衡常数表达式K= ，升高温度，K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

（2）决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反应②，反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1 E2(填“>”、“<”或“=”)。根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是 。

A．k2正增大，c(N2O2)增大

B．k2正减小，c(N2O2)减小

C．k2正增大，c(N2O2)减小

D．k2正减小，c(N2O2)增大

由实验数据得到v2正~cO2(指平衡时浓度)的关系可用右图表示。当x点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为 (填字母)。

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