高中化学选修四化学反应速率和化学平衡导学案.doc

第二章 化学反应速率和化学平衡
第二节 影响化学反应速率的因素
【学习目标】
1.使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子的概念等来解释浓度、压强、温度和催化剂等实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。条件对化学反应速率的影响。
2.通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.通过识别有关化学反应速率与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。
[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]：压强对化学速率的影响，能用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响规律。【课前预习】
【课堂突破】
【精华萃取】
[知识点一]：有效碰撞理论
在其他条件不变时，对于某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。化学反应速率与分子间的 有关，因此所有能够改变 、 以及 的外界条件，都可以用来 、 反应的速率。 、 、 、使用 等是我们已经用过的方法。
[知识点二]：影响化学反应速率的因素
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速率产生影响
影响化学反应速率的因素内因有
影响反应速率的外因主要有
1浓度对化学反应速率的影响
在其他条件不变时，反应物浓度越大,化学反应速率___ _____。
2在其他条件不变时，温度升高,化学反应速率__________。
原因是加热的主要作用为两个方面，一方面使分子获得 ， 增加；另一方面含有较高能量的分子间 也随之提高。这两方面都使分子间 提高，反应速率增大。这两方面都使分子间 的几率提高，反应速率因此也
3在其他条件不变时，压强对化学反应速率的影响
有气体参与的反应,压强增大（相当于 容器体积）,化学反应速率____
参加反应的物质是固体,液体或溶液时,压强对反应速率_ __影响?(填有,无)
4在其他条件不变时，使用适当的催化剂可以降低反应所需要的 ，也就等于提高了 ，从而提高了 的概率，化学反应速率
【问题与收获】

【当堂训练】P24课后习题
[知识点]：影响化学反应速率的因素
1、决定化学反应速率的主要因素是（ ）
A．反应物的浓度 B．反应温度 C．使用催化剂 D．反应物的性质
2、用3克块状大理石与30毫升3摩/升盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是①再加入30毫升3摩/升盐酸 ②改用30毫升6摩/升盐酸 ③改用3克粉末状大理石 ④适当升高温度（ ）
A．①②④　 B．②③④　 C．①③④　 D． ①②③
3、下列关于催化剂的说法，正确的是（ ）
A．催化剂能使不起反应的物质发生反应
B．催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变
C．催化剂能改变化学反应速率
D．任何化学反应，都需要催化剂
4、对于反应：2SO2＋O2 2SO3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成SO3的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”“不变”)
编 号
改变的条件
生成SO3的速率
①
升高温度

②
降低温度

③
增大O2的浓度

④
使用V2O5作催化剂

⑤
压缩体积

5、在恒温恒容条件下，能使A（g＋B（g）C（g）＋D（g）正反应速率增大的措施是( )
A．减小C或D的浓度 B．增大D的浓度 C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度
6、设在密闭容器中进行下列反应C（固）+ CO2（气）2CO（气）反应速率为 v1；CO（气）+ NO2（气）CO2（气）+ NO（气）反应速率为 v2对于上述反应，恒温时增大压强，v1和v2的变化情况为( )
A .v1、v2都增大 B.v1增大，v2不变 C.v1增大，v2减小 D .无法确定
7、在化工生产中，如果要加快反应速率，应该优先考虑的科研方向是( )
A.提高设备强度，以便加压 B.选择适宜的催化剂
C.采用高温 D.用块状反应物代替粉末状反应物
8、对于在一定条件下进行的化学反应：2SO2+O22SO3，改变下列条件，可以提高反应物中活化分子百分数的是（ ）
A、增大压强 B、升高温度 C、加入催化剂 D、减小反应物浓度

第三节 化学平衡（第一课时）

【学习目标】1、掌握化学平衡状态等基本概念；2、理解化学平衡标志。
【学习重点】化学平衡状态的特征；
【学习难点】化学平衡状态判断。
【课前预习】
影响化学反应速率的外界因素（在其他条件不变的情况下改变下列条件）
1、浓度：增大反应物浓度反应速率 ，减小反应物浓度反应速率 。
2、压强：对有气体参加的化学反应， 压强，反应速率加快， 压强，反应速率减慢。
3、温度： 温度反应速率增大， 温度反应速率减小。
4、催化剂：催化剂 反应速率。
【课堂突破】
[知识点一 ] 可逆反应与不可逆反应
1.正反应 ，逆反应
2.可逆反应：___ ____下，既能向___ ______又能向___ ___方向进行。

练习1、化学平衡主要研究下列哪一类反应的规律（ ）。
A可逆反应 B任何反应 C部分反应 D气体反应
练习2、（判断正误）氢气与氧气燃烧可以生成水，而水在电解的情况下又可以生成氢气和氧气；所以氢气与氧气生成水的反应是一个可逆反应。（ ）
[知识点二 ] 化学平衡状态
1.可逆反应在反应过程中的速率变化：
反应开始时： V正 V逆
反应过程中： V正 V逆
到一定时间： V正 V逆（=0？）

2、定义：在一定条件下的 反应里， 和 相等，反应混合物中各组分的浓度____ ____的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。它的建立与反应途径 ，从正反应或逆反应开始都可以建立化学平衡状态。
练习3、在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是（ ）
A. 反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零
B. 随着反应进行，正反应速率逐渐减小，最后为零
C. 随着反应进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变
D. 随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变
练习4、现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是（ ）
A. 达到化学平衡时，N2将完全转化为NH3
B. 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C. 达到化学平衡时，N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D. 达到化学平衡时，正反应和逆反应的速率都为零
[知识点三 ]、化学平衡状态的特征与标志
1“逆”：化学平衡研究的对象是 ，各物质的转化率必小于
2“动”：即化学平衡是 ，正反应和逆反应仍在进行。
3“等”：是指 ，必须用同一物质来表示，这是化学平衡状态的本质特征。
4“定”：由于，平衡混合物中各组分的浓度及体积（或质量分数） 。
5“变”：外界条件改变导致 ，原化学平衡被破坏，从而发生平衡移动直至建立新平衡。
化学平衡状态的标志
1．V正 =V逆（本质特征） 2．反应混合物中各组成成分的浓度保持不变（外部表现）
练习5、在恒温下容积固定的密闭容器中，能充分说明反应 2NO＋O22NO2 已达到平衡状态的是（ ）
A. 反应容器中的气体压强不随时间而变化 B. 生成O2的速率与生成NO2的速率相等
C. NO、O2、NO2各浓度之比为2:1:2 D. 混合气体的密度一定
练习6、下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是（ ）
A. 1个N≡N键断裂的同时，有3个H－H键形成
B. 1个N≡N键断裂的同时，有3个H－H键断裂
C. 1个N≡N键断裂的同时，有6个N－H键形成
D. 1个N≡N键形成的同时，有6个N－H键断裂
练习7、在一定温度下的恒容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应：A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是（ ）
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. A的物质的量浓度 D. 气体的总物质的量
【问题与收获】

第三节 化学平衡（第二课时）
【学习目标】掌握化学平衡的影响因素
【学习重点、难点】化学平衡的影响因素
【课前预习】
1、化学平衡状态的特征 、 、 、 。
2、影响化学平衡的因素
（1）、浓度对化学平衡移动的影响
增大反应物浓度，或减小生成物浓度，化学平衡向 移动。
减小反应物浓度，或增大生成物浓度，化学平衡向 移动。
注意：固体物质和纯液体无所谓“浓度”，其量改变，不影响平衡。
（2）、压强对化学平衡移动的影响。
对反应前后气体总体积发生变化的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着 方向移动。减小压强，会使化学平衡向着 移动。
对于有些可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有发生变化，增大或减小压强都 使化学平衡移动。
（3）、温度对化学平衡的影响(实验2-7)
升高温度，化学平衡向 方向移动；降低温度，化学平衡向 方向移动。
化学平衡原理也叫勒夏特列原理：
。
（4）、催化剂能够 程度的改变正逆反应的速率，所以使用催化剂 移动，但是可以 达到平衡所需要的时间。
【课堂突破】
【知识点】---影响化学平衡的因素
练习1、能引起化学平衡移动的是（ ）
A、化学反应速率发生了变化。 B、有气态物质参加的反应达到平衡后，改变了压强。
C、由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的变化。
D、可逆反应达到平衡后，使用催化剂
练习2、对于反应2X + Y 2Z（ΔH<0），若升高温度则能使（ ）
A.反应速率不变，Z的产量减少 B.反应速率增大，Z的产量减少
C.反应速率增大，Y的转化率升高 D.反应速率减小，Z的产量增大
练习3、反应 2A（g） + B（g） 2C（g）；△H > 0 。下列有利于生成C的是（ ）
A. 低温、低压 B. 低温、高压 C. 高温、高压 D. 高温、低压
练习4、化学反应2A+B2C达到平衡后升高温度，C增加，关于此反应说法正确的是（ ）
A、放热反应 B、没有显著热量变化 C、吸热反应 D、原平衡没有移动
练习5、对已达平衡的下列反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)，减小压强时对反应产生的影响是（ ）
A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动
练习6、反应A(g)+3B(g) 2C(g)(正反应为放热反应)，达平衡后，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是( )
A.正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动 ，
C.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动
【问题与收获】

第三节 化学平衡（第三课时）
【学习目标】
1. 理解化学平衡常数的含义；
2. 了解平衡转化率的意义，并能够结合化学平衡常数进行简单的计算。
【学习重点、难点】
重点、化学平衡常数的含义
难点：图像题分析
【课前预习】
一、影响化学平衡的因素
1、浓度： 反应物浓度或 生成物浓度，平衡向正反应方向移动
2、压强：对于有气体参加的反应，增大压强平衡向气体体积 的方向移动，减小压强平衡向气体体积 的方向移动。
3、温度：升高温度平衡向 方向移动，降低温度平衡向 方向移动。
二、化学平衡常数
1、平衡常数的表达式：对于一般的可逆反应：mA+ n B p C + q D。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示k=___ __。
2、平衡常数的意义
（1）化学平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。K越大___ ___，反应的转化率______。
（2）温度一定时，化学平衡常数只与___ ___有关。
（3）平衡常数的影响因素：只与___ __有关。
3、平衡转化率的表达式：
某反应物M在可逆反应中的转化率为： 。
【课堂突破】
【知识点】---化学平衡常数
1、写出下列反应的平衡常数的表达式
①PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
②2HI(g) H2(g)+I2(g)
③CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)
④Fe3O4(s)+4H2(g) 3Fe(s)+4H2O(g)
2、已知在450℃时，反应H2（g）+I2（g） 2HI（g）的K为50，由此推断出在450℃时，反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的化学平衡常数为( )
A、50 B、0.02 C100 D无法确定
3、 x、y、z都是气体，反应前x、y的物质的量之比是1:2，在一定条件下可逆反应x+2y2z达到平衡时，测得反应物总的物质的量等于生成物总的物质的量，则平衡时x的转化率（ ）
A.80％ B.20％ C.40％ D.60％
4、在体积可变的密闭容器中，反应mA(g)＋nB(s)pC(g)达到平衡后，压缩容器的体积，发现A的转化率随之降低。下列说法中，正确的是( )
A. (m＋n)必定小于p B. (m＋n)必定大于p
C. m必定小于p D. n必定小于p
时间
碘化氢的量
T2
T1
5、在密闭的容器中进行如下的反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是（ ）
A．T1＞T2，△H＞0 B．T1＞T2，△H＜0
C．T1＜T2，△H＞0 D．T1＜T2，△H＜0

6、下列各图是温度（或压强）对应2A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H>0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是（ ）
p
p
t
t

A B C D
7、反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，开始充入A、B或C、D，下图一、图二分别表示反应达到平衡后，改变温度T、压强p对反应速率及平衡的影响。下列判断正确的是（ ）

图一 图二

A开始时充入A、B，m+n＞p+q，正反应为放热反应。
B. 开始充入A、B，m+n<p+q，正反应为吸热反应。
C. 开始充入C、D，m+n＞p+q，正反应为放热反应。
D. 开始时充入C、D，m+n<p+q，正反应为吸热反应。
【精华萃取】
对于化学平衡的有关图像问题，可按以下的方法进行分析：
(1)认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义。
(2) 看清起点、拐点、终点，看清曲线的变化趋势。
(3) “先拐先平，定一议二”
对于反应mA(气) + nB(气)≒ pC(气)+qD(气) △H＝QKJ/mol
（1）转化率－时间

（2）含量－时间图

（3）转化率－温度－压强图

m+n > p+q Q< 0 m+n > p+q Q> 0

【问题与收获】
。

第四节 化学反应进行的方向
【学习目标】
1、了解熵与熵变的概念。
2、了解熵变与焓变这两个因素对化学反应的共同影响，并掌握定量判断反应方向的关系式： △H－T△S
3、通过分析关系式 △H－T△S ，能够根据反应焓变的吸热或放热、反应熵变的熵增或熵减来定性分析反应焓变和反应熵变对反应方向的影响。
4、通过本节的学习，接触热力学理论，从而初步了解热力学理论研究的重要意义。
【学习重点】：熵判据
【学习难点】：焓减与熵增与化学反应方向的关系[来源
【课前预习】：
自发过程：
一、反应焓变与反应方向
问题1：能自发进行的化学反应都是放热反应吗？试着举一些学过的化学反应的例子。

2：反应焓变是 的一个因素，但不是唯一因素。
二、反应熵变与反应方向
1、熵： ____________________________________，表示符号： 。熵值越大， 越大。
2、同一条件下，不同物质的熵 ；同一物质的不同聚集状态的熵的关系：
3、举出一些熵增加（即体系的混乱度增大）过程的例子：

4、熵变： ，符号：
5、熵增加的反应有利于反应自发进行，有些反应是熵增加的反应，如： 、 。
6只有熵增加的反应可以自发进行吗？ ，
试举例： 。熵变是 有关的又一个因素，但不是唯一因素。
【课堂突破】
【知识点一】 焓减与熵增与化学反应方向的关系
1.能用能量判据判断下列过程的方向的是（ ）
A. 水总是自发的由高处往低处流
B. 放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C. 有序排列的火柴散落时成为无序排列
D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
2.已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为：
C(石墨，s)+O2（g）=CO2 （g） △H=-393.5kJ/mol
C(金刚石，s)+O2 （g） =CO2 （g） △H=-395.4kJ/mol
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是（ ）
A.石墨转化为金刚石是自发进行的过程 B.金刚石转化为石墨是自发进行的过程
C.石墨比金刚石能量低 D.金刚石比石墨能量低
3.下列说法中，正确的是（ ）
A.自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变
B.自发反应在恰当条件下才能实现
C.自发反应在任何条件下均能实现
D. 同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
4、自发进行的反应一定是∶（ ）
A、吸热反应 B、放热反应 C、熵增加反应 D、熵增加或者放热反应
【精华萃取】
焓变与熵变对反应方向的共同影响
1、在温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是反应的 和 共同影响的结果，反应方向的判据为：
△H－T△S＜ 0
△H－T△S = 0
△H－T△S ＞0
2、一定能自发进行的反应是　 　 　　；一定不能自发进行的反应是 的反应。
3、判据 △H－T△S 指出的是在一定条件下 ，即反应发生的可能性，它并不能说明 ，因为反应能否进行还涉及 。
【问题与收获】
。