教学案化学反应方向及速率.doc

高三化学统一教学案
化学反应方向和速率
【学习目标】1、化学反应速率的概念、。
2、认识温度、浓度、压强和催化剂等对反应速率的影响。
3、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
【重点、难点】反应速率的影响因素、用焓变和熵变说明化学反应的方向。
一：化学反应的速率
1.定义：
2.符号： 3.表达式： 4.单位：
注意
（1）公式所求反应速率为 ，而非
（2）反应速率之比等于 之比
（3）同一反应同一条件，用不同物质表示的速率数值可能不同，但意义相同。
（4）比较反应速率时，应 物质进行比较，单位
（5） 和 不用来表示反应速率
3、化学反应速率计算题型示例
(1)利用所给条件，利用表达式V= =△C/△t直接计算反应速率
例1、在一定条件下，反应N2+3H2 2NH3，在2L密闭容器中进行，5min内氨的质量增加了1.7g，则反应速率为 （ ）
A、V（H2）=0.03mol/(L·min)　　　B、V（N2）=0.02mol/(L·min)
　　C、V（NH3）=0.17g/(L·min)　　　 D、V（NH3）=0.01mol/(L·min)
(2)根据“同一反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比”比较反应快慢大小。
例2、 可逆反应2A(g)+3B(g) 2c(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为：
①υ(A)=0.5mol/(L·min) ②υ(B)=0.6mol/(L·min)
③υ(C)=0.35mol/(L·min) ④υ(D)=0.4mol/(L·min)
则该反应在不同条件下反应速率最快的是 （ ）
A.① B.② C.③ D.④
例3、已知：4NH3+5O2 4NO+6H2O，若反应速率分别用V（NH3）、
V（O2 ）、V（NO）、V（H2O）[mol·L-1·min-1]表示，则关系正确的是 （ ）
A、4V（NH3）=5V（O2） B、5V（O2）=6V（H2O）
C、3V（NH2）=2V（H2O） D、4V（O2）=5V（NO）
(3)利用“同一反应中各物质的反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比”确立方程式系数，进而确立反应的反应式。 （ ）
例4、某温度时，浓度都是1mol·L-1的两种气体，X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z，达到平衡时[X2]=0.4mol·L-1、[Y2]=0.8mol·L-1、[Z]=0.4mol·L-1，则该反应的反应式是 （ ）
　　A、X2+2Y2 2XY2　　　 B、2X2+Y2 2X2Y
　　C、3X2+Y2 2X3Y　　　 D、X2+3Y2 2XY3
二、影响化学反应速率的因素
内因
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：反应物浓度越大,化学反应速率________.
例1．反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+ 4H2(g)，在一可变容积的密闭容器中进行，下来条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 ( )
A．增加铁的量 B．将容器的体积缩小一半
C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大
D．压强不变，充入N2使容器体积增大
2、温度对化学反应速率的影响：温度升高,化学反应速率__________.
例2. 设C+CO22CO(正反应为吸热反应)，反应速率V1；
N2+3H22NH3(正反应为放热反应)，反应速率为V2。对于上述反应，当温度升高时，V1和V2的变化情况为 （ ）
A 同时增大 B 同时减小 C V1增大，V2减小 D V1减小，V2增大
3、压强对化学反应速率的影响
思考1：2L密闭容器中,投入5molN2,8molH2,在催化剂存在的条件下发生反应,2min 时,测得容器内生成NH34mol,若将容器的体积减小为原来的一半,其他条件不变,同样生成4molNH3所花费的时间___2min(<,=,>,),为什么?
结论：有气体参与的反应,压强增大,化学反应速率____
思考2：参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)
探讨：N2 + 3H22NH3反应在密闭容器中进行
1）容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快,不变,减慢)，原因是 _________ 。
2） 容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_____,原因是________ 。
4、催化剂
催化剂定义:
总结：
影响
外界条件
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
活化分子%
增大C反

增加P

升高T

使用催化剂

三、化学反应进行的方向
（一）、焓变与自发反应的关系
焓变（ΔH）作为判断反应自发性的依据：若ΔH＜0，＿＿＿能自发进行；若ΔH＞0，＿＿＿不能自发进行，而＿＿＿能自发进行。
结论：有些吸热反应在室温下也 自发进行，且熵值增大。有些吸热反应在室温下虽不能自发进行，但当温度升高时却 自发进行。
（二）、熵变与自发反应的关系
熵指的是 ，用 表示。作为固液气三态的熵值比较大小顺序为 。
结论：熵值作为判断反应自发性的依据：在化学变化中，体系趋向于最大无序的方向进行。
（三）、自发反应的判断依据
焓变（焓判据）只能判断 ，熵变（熵判据）只能判断 。
结论：二者的组合判据才是自以反应的判断标准。二者对反应方向的影响存在着关系： ⊿H—T⊿S<0 正反应自发进行；⊿H—T⊿S>0 逆反应自发进行。

知能训练
1. 2003年10月15日，我国“神舟”五号载人飞船成功发射。航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应 2NH4ClO4 ＝ N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑；ΔH＜0。下列对该反应的叙述不正确的是
A.高氯酸铵的水溶液呈酸性 （ ）
B.该反应属于分解反应、氧化还原反应、放热反应
C.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量
D.反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能
2、下列反应中熵减少的是 （ ）
A．食盐晶体溶于水 B．氢气在氧气中燃烧生成液态水
C．碳酸氢铵分解 D．水蒸气冷凝为水
3、下列说法中正确的是 （ ）
A．某反应低温条件下能自发进行，那么高温条件下也一定能自发进行
B．某反应高温条件下不能自发进行，那么低温条件下也不能自发进行
C．反应方向是由焓变和熵变共同决定的，与反应温度无关
D．温度有可能对反应的方向起决定性的作用
4．把下列四种X溶液，分别加进四个盛有10mL浓度为2 mol·L-1 的盐酸的烧杯中，并都加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是 （ ）
A、10 mL、2 mol·L-1 B、20 mL、2 mol·L-1
C、10 mL、4 mol·L-1 D、20 mL、3 mol·L-1
5．在密闭容器中进行可逆反应，A与B反应生成C，其反应速率分别用υ(A)、υ(B)、υ(C)（mol·L-1·s-1）表示，且υ(A)、υ(B)、υ(C)之间有如下所示的关系： υ(B)=3υ(A)； 3υ(C)=2υ(B)。则此反应可表示为 （ ）
A、2A+3B2C B、A＋3B2C
C、3A+B2C D、A＋BＣ
6．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3X（气）+Y（气）2Z（气）若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12 mol·L-1·s-1。若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为 （ ）
A、5s B、10s C、15s D、20s
7、一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是 （ ）

A、反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B、反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C、反应开始到10s时，Y的转化率为79.0％
D、反应的化学方程式为：X（g）+ Y（g） Z（g）
8.如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是 ( )

(A)反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
(B)该反应达到平衡态I后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II
(C)该反应达到平衡态I后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II
(D)同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等
9．下列说法正确的是 ( )
A、增大压强，活化分子数增加，化学反应速率一定增大
B、升高温度，活化分子百分数增加，化学反应速率一定增大
C、活化分子间所发生的分子间的碰撞为有效碰撞
D、加入反应物，使活化分子百分数增加，化学反应速率增大
10、汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃烧不完全所产生的一氧化碳，它们是现代化城市的重要大气污染物。为了减轻大气污染，人们提出以下反应来治理汽车尾气：2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g) 你能否判断这一方向是否可行？理论依据是什么？（已知在298K，100kPa，该反应△H ＝-113.0 kJ·mol－1，△S ＝-145.3 J·mol－1·K－1)

4