《化学反应速率与化学平衡》集体备课发言稿DYB

主备人：邓世斌

一、考纲及说明

1．了解化学反应速率的定义及其定量表示方法。 2．了解化学反应的可逆性。

3．描述化学平衡建立的过程；知道平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式。 4．能够利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

5．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和平衡的影响，认识一般规律。 6．了解化学反应速率和化学平衡的在生活、生产和科学研究领域中的很重要作用。 7．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 二、重难点及考点分析

1．化学反应速率的表示方法

理解化学法应速率概念时应明确以下几点：

⑴ 化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度，其大小只取正值不取负值。 ⑵ 用固体物质来表示化学反应速率的单位一般为mol/s或mol/min。

⑶ 化学反应速率随着反应的进行而逐渐变化，因此，某一段时间内的反应速率实际上只是代表平均速度，不代表瞬时速度。

⑷ 在同一化学反应且在同一时段内，选用不同物质来表示反应速率时，其数值可能不同，但表示该反应的快慢意义一样；同一反应中各物质的反应速率是可以相互换算的，其比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比。

2．影响化学反应速率的因素

⑴内因：影响化学反应速率的主要因素是内因，即参加反应的物质的性质。 ⑵ 外因： ①浓度②压强③温度 ④催化剂 3．可逆反应

⑴必须在“同一条件下” ⑵可逆反应不能进行到底，它存在平衡状态。 4．化学平衡状态

⑴定义：化学平衡状态就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组成成分的含量保持不变的状态。

⑵化学平衡状态的标志的判断 ①正反应速率等于逆反应速率

②反应混合物中各组成成分的含量保持不变。 ⑶化学平衡状态的特征：

①逆 ②动 ③等 ④定 ⑤变 ⑥同（对于一个可逆反应来说，如果外界条件不变时，不论采取何种途径，即反应是由反应物开始或由生成物开始，是一次投料或是分步投料，最后所处的化学平衡状态是相同的）。

⑷化学平衡常数的意义及影响因素。 5．影响化学平衡的因素 ⑴化学平衡的移动

化学平衡只有在一定的条件下才能保持。 ⑵化学反应速率与化学平衡移动的关系

化学反应速率讨论的是反应进行的快慢，而化学平衡讨论的是可逆反应完成的程度和趋向。 ⑶影响化学平衡的因素和规律

结合速率-时间基本图像理解勒夏特列原理；应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件；根据勒夏特列原理判断平衡移动的方向、有关物质的聚集状态和热效应。

6．关于化学平衡计算的概念和模式 ⑴建立三段式计算模式。

⑵物质的量的浓度及各组分的物质的量（体积）分数 ⑶反应物的转化率 或产品的产率

⑷在密闭容器中有气体参加的可逆反应，计算时可能用到阿伏加德罗定律的两个推论。 同温同压：n1/n2=V1/V2 , 同温同体：p1/p2=n1/n2 。 ⑸化学平衡常数的意义及计算。

三、学法指导

（1）充分利用课本、图像及演示实验，让学生吃透教材，理解原理，学会应用。

（2）精选例题与习题，精讲精练，让学生建立解题模型，在学会模仿的基础上举一反三。 四、课时建议（5—6课时）

（1）第1课时：A．化学反应速率的表示方法及计算； B．影响化学反应速率的因素。 （2）第2课时：A．化学平衡的建立、特征及判断标志；B．化学平衡常数的意义及计算；

（3） 第３课时：A．影响化学平衡的因素 结合速率-时间基本图像理解勒夏特列原理；B．应用化学反应速率和化学平衡原理，选择合成氨的适宜条件。

（4）第4课时：A．关于化学平衡计算的概念和模式 ； B．学会解答本章基本图像题。 （5）第5课时：习题课。课本、金榜及活页。 五、例题精选

1．科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、学照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3的TiO2）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N2压力1．0×105Pa、反应时间3 h）:

T/K NH3生成量/（10-6mol） 303 4．8 313 5．9 323 6．0 353 2．0 相应的热化学方程式如下： N2（g）+3H2O（1） 2NH3（g）+ O2（g） ΔH=+765．2kJ·mol-1 回答下列问题：

（1）请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图，并进行必要标注。

作图要点：1．催化剂可降低反应的活化能，但对这各反应前后能量变化并不产生任何影响。2．该反应为吸热反应，所以反应物的总能量要低于生成物的总能量。

（2）与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提

高其反应速率且增大NH3生成量的建议：升高温度，增大反应物N2的浓度，不断移出生成物脱离反应体系。

解释：该反应正反应是吸热反应，升高温度，使化学平衡向正反应方向移动，从而增大NH3生成量，升高温度也能提高反应速率；增大反应N2浓度，加快反应速率，并使化学平衡向右移动；不断移出生成物脱离反应体系，使平衡向右移动，增大NH3生成量。

（3）工业合成氨的反应为N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）。设在容积为2．0L的密

闭容器中充入0．60mol N2（g）和1．60 mol H2（g），反应在一定条件下达到平衡时，NH3的物质的量分数（NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比）为 。计算

①该条件下N2的平衡转化率；

②该条件下反应2NH3（g） N2（g）+3H2（g）的平衡常数。

答案：①该条件下N2的平衡转化率：66.7%；②该条件下反应2NH3（g） N2（g） +3H2（g）的平衡常数为0.005

解析：由三行式法计算可知，起始时，c（N2）=0.3mol/l.平衡时，c（N2）=0.1mol/l; c（H2）=0.2mol/l; c（NH3）=0.4mol/l 。

①所以N2的平衡转化率=（0.3-0.1）/0.3X100%=66.7% ②反应2NH3（g） N2（g） +3H2（g）的平衡常数 K= c(N2)X {c(H2)}3/ {c(NH3)}2=0.005

2．黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。 （1）将0.50molSO2（g）和0.030molO2（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应

2SO2（g） +O2（g） 2SO3（g） 在一定条件下达到平衡，测得 c（SO3）=0.040mol·L-1。计算该条件下反应的平衡常数K 和SO2的平衡转化率（写出计算过程。）

（1）解： 2SO2 + O2（g） 2SO3（g） 起始浓度/mol·L—1 0.050 0.030 0

平衡浓度/mol·L—1 0.050－0.040 0.030－0.040/2 0.040 =0.010 =0.010 所以，

（不带单位计算也得分）

（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化的有 B、C （填字母）。

A．升高温度 B．降低温度 C．增大压强 D．减小压强 E．加入催化剂 F．移出氧气

（3）SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料，反应的化学方程式为：）SO2+H2O+Na2SO3 实验编号 ① 0.040 ② ③ ④ ⑤ c（I－）/mol·L－10.080 0.080 0.160 0.120 －1c（S2O ）/ mol·L t/s 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 3．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。 (1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应： Fe2O3(s)＋3CO(g) 2Fe(s)＋3CO2(g)

①该反应的平衡常数表达式为：K =

②该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单 质铁11.2 g。则10 min内CO的平均反应速率为0.015 mol/(L·min)。 (2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：

①CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等；②CO(或CO2)的质量不再改变；③CO(或CO2)的物质的量浓度不再改变； 等等(合理即给分) (3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v ) 和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是b

＋－

(4)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：Al(OH)3 H＋AlO2 ＋H2O ＋

欲使上述体系中Al3浓度增加，可加入的物质是盐酸 4．“碘钟”实验中，3I-+S2O =I +2SO 的反应速率可以用I 与加入 的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：

回答下列问题：

（1）该实验的目的是研究反应物I-与S2O32-的浓度对反应速率的影响。 （2）显色时间t1=29.3s。 （3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为 A （填字母）。

A．<22.0s B．22.0~44.0s C．>44.0s D．数据不足，无法判断

（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）。