高中化学《第六章 揭示化学反应速率和平衡之谜》教学设计

第六章揭示化学反应速率和平衡之谜

6.1化学反应为什么有快有慢(共2课时)

［第一课时］

一、学习目标

1、复述化学反应速率的概念

2、根据化学反应速率的表示方法解决有关化学反应速率的计算

3、解释用不同物质浓度变化表示同一化学反应速率的意义及关系

二、课堂前测

1、在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的化学反应进行得很快，有的

化学反应进行的很慢。你了解下列化学变化过程进行的快慢吗？下列变化中，化学反应进行

得最快的是()

A.钢铁生锈B.食物腐败C.石油的形成D.炸药爆炸E.树叶变色

反应的快慢与我们有什么关系？

2、物理学中“速率”是用来描述物体的物理量，可用单位时间内物体所经过的

路程来表示。计算方法是v=。

3、一定条件下N2和H2反应来合成NH3，若反应的容器容积为2.0L,反应时间5.0min,经

测定各物质的浓度如下表，根据学过的知识，填写下表：

参加反应的物质N2H2NH3

起始物质的量mol2.002.000.00

物质的量的变化mol

5min后的物质的量mol1.901.70

物质的量浓度的变化mol/L

三、学习过程

1、化学反应有快有慢：

［课堂实验1］观察钠、镁分别与水反应的现象，你可以得到什么结论?

2、化学反应快慢的表示方法：

(1)定性描述：通常用反应物或者生成物快慢来表示。

［思考］化学反应的快慢如何定量表示呢？

(2)定量表达：单位时间内反应物的减小或生成物的增大来定量表示

化学反应的快慢。计算式为：,单位：O

［学生活动］列式计算前测题3中v(N2)、V(H2)、V(NH3)的值。

讨论：用不同物质来表示反应速率，数值是否相等？比值等于多少？得出什么结论？

［练习1］将N?、混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应，经过一段时间后

各物质反应物率为：v(H2)=3mol/L.min；v(N2)=2mol/L.min；v(NH3)=lmol/L.min0在这段时

间内三个容器中合成氨的反应速率)

A.甲>乙>丙B.甲=乙=丙C.乙>甲>丙D.甲>丙>乙

（3）图像表征：

［学生活动］数据分析处理，完成填空。

某温度时，在2L容器中，X、Y、Z三种气体物质的量随时间变化曲

线如图所示，由图中的数据分析。

（1）该反应的化学方程式为;

（2）该反应开始至2min时，Z的平均的反应速率为。

X的平均的反应速率为

*（选做）（3）反应进行到2min,容器内压强与起始压强之比为

［学生活动］读图并回答问题：

为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验

测定反应中生成的CO,气体体积随反应时间变化的情况，绘制如图

曲线。分析：哪一段速率最快，哪一段速率最慢？

思考：引起化学反应速率变化的原因是什么？有哪些因素影响化

学反应速率？提示：碳酸钙与盐酸反应是放热反应。

*（选学）2、化学反应有快有慢的微观解释：

碰撞理论：为了揭示化学反应发生及其反应速率的大小，科学家经过长期的研究并提出了

不少相关的理论，其中比较直观的是碰撞理论。

（扫描二维码，可以进入''碰撞理论”内容的学习）

［课堂小结］通过本节课学习，你有哪些收获？还有什么疑惑？

［课堂练习］

1、在彳列过程中，需要加快化学反应速率的是（）

A.钢铁腐蚀B.食物腐烂C.工业炼钢D.塑料老化

2、下列反应中，能瞬间完成的是（）

A.硝酸见光分解B.氢氧化钢溶液与硫酸反应C.钢铁生锈腐蚀D.白薯发酵制造白酒

3、已知反应A+3B12C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为

lmol/Lmin,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为（）

A.0.5mol/L.minB.1mol/L.minC.2mol/L.minD.3mol/L.min

4、反应A（g）+3B（g）2C（g）+2D（g）,在不同的情况下测得反应速率，其中反应速率最快

的是()

A.V(D)=0.4mol/(L*min)B.V(C)=0.5mol/(L*min)

C.V(B)=0.6mol/(L-min)D.v(A)=0.15mol/(L*min)

姓名班级

化学反应为什么有快有慢(第一课时)

［课后作业］

()1、化学反应速率一般是指

A.单位时间内反应物质量的减少或生成物质量的增大

B.单位时间内，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加

C.化学反应中，反应物浓度的减少或生成物浓度的增加

D.在化学反应中，反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加

()2、已知反应A+3B12C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为

Imol/Lmin,则此段时间内以B的浓度变化表示的化学反应速率为

A.0.5mol/L.minB.1mol/L.minC.2mol/LminD.3mol/L.min

()3、在反应N2(气)+3H2(气)=2NH,3(气)中，反应物的消耗速率、生成物的

生成速率之间的关系正确的是

A.v(NHi)=v(N2)=v(H2)B.V(^2)=3V(7/2)

2

C.2V(N2)=V(NH3)D.v(/f2)=1V(NH3)

4、钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，镁与水反应生成氢氧化镁和氢气，写出上述反应的化学

方程式：、，其中常温下就能快

速放出氢气的是，说明钠与镁比较，钠的化学性质比较0

某温度时，2L容器中A、B、C、D四种气体的物质的量浓

度随时间变化如下图：

(1)由图中分析，该反应的化学方程式为

(2)求2min内C和A的反应速率各为多少？

(列式计算)

［提高题］(供学有余力的同学选做)

6、(1)右图中，表示反应活化能的是()，

表示反应热的是()

A.EiB.E2C.E3

由图可知，该反应是热反应(填“吸”或“放”)。

(2)反应活化能的大小由决定，为了让更

多的分子成为活化分子，说说你的方

法：O

（3）有没有活化能为0的化学反应？，如果有，请举例：_________________」

7.1化学反应为什么有快有慢

［第二课时］

一、学习目标

1、说出反应物的性质是决定化学反应速率大小的因素

2、列举浓度、温度、压强、催化剂、表面积等影响化学反应速率的外界因素

3、利用控制变量等方法设计简单实验探究外界因素对化学反应速率的影响

4、归纳外界因素对化学反应速率的影响结论

5、解释生产生活中有关化学反应速率的问题

6、理解影响化学反应速率的各因素（反应物颗粒大小、浓度、温度、压强、催化剂等）。

7、能用控制变量的比较方法来研究各种因素对化学反应速率的影响。

二、课堂前测

1、决定化学反应速率大小的因素：是o

例如钠、镁、铝都能与水反应，但是，在反应条件都相同的情况下，钠与水的反应要剧烈

得多；氟气与氢气的反应要比氯气与氢气的反应要剧烈的多。

（选做）2、下列关于“碰撞理论”的说法不正确的是（）

A.不是每一次的碰撞都会发生化学反应

B.要从普通分子变为“活化分子”，通常需要从外界去吸收能量

C.化学反应速率的大小与单位时间内的有效碰撞次数（频率）有关

D.外界条件无法改变活化能的大小，也无法改变一个化学反应的速率

三、学习过程

1、实验探究（详细内容，请参看教材第39-40页）

试剂：大理石，lmol/L盐酸，0.lmol/L盐酸，0.Imol/LNa2s2O3,5%H202,

0.lmol/LFeCL溶液、MnO?粉末

仪器：试管、计时器、滴管，热水浴、镶子、药匙

已知:Na2S2O3+2HCl-*2NaCl+SO2t+S1+H2O

【探究示例】

实验目的：探究对化学反应速率的影响

反应原理：________________________________________________

实验步骤和方法实验现象结论

2、归纳影响化学反应速率的因素

（选学）3、微观探析

单位体积内有效碰撞增加|=＞蠹器

活化分子数增加

影响单位体积内

有效碰撞次数化学反应速率

外因

分子总数活化分子数

增大反应物浓度

增大压强

升高温度

正催化剂

［课堂练习］

1、用化学反应速率的知识解释下列问题：

（1）为什么硫在纯氧中比在空气中燃烧剧烈？

（2）为什么要把碳酸氢铁放在阴凉的地方？

(3)为什么高炉炼铁时焦炭和铁矿石要粉碎到一定程度？

(4)只有在较高温度时，葡萄糖才能在空气中燃烧发生氧化反应，可是在人体里，葡萄糖在

正常体温(37C)时就可以被氧化呢？

姓名班级

化学反应为什么有快有慢(第二课时)

［课后作业］

()1、化学反应速率主要取决于

A.压强B.温度C.催化剂D.反应物的性质

()2、下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是

A.2SO2+O2=^=2SO3B.CO+H2O(g)=^CO2+H2

C.CO2+H2==H2co3D.2NaOH+H2SOl-Na2sol+2H2O

()3、下列说法正确的是

A.一定条件下，增加反应物的量，必加快反应速率

B.升高温度对放热反应会减慢反应速率，而对吸热反应才会加快反应速率

C.增大压强，对有气体参加的反应都会加快反应速率

D.使用催化剂一定会加快反应速率

()4、一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气

和二氧化碳。对此反应，下列叙述中正确的是

A.使用催化剂能加大反应速率B.改变压强对反应速率没有影响

C.降低压强能加大反应速率D.升高温度能加大反应速率

()5、以下关于催化剂对化学反应速率影响的叙述中不正确的是

A.催化剂能改变化学反应速率

B.一个反应的催化剂不一定对另一个反应的速率发生影响

C.催化剂在改变反应速率的过程中，也参与反应，但反应前后化学性质和质量都不变

D.使用催化剂的同时若给反应体系进行高温加热，必定可以使反应的速率进行得更快

()6、反应①1000KA^^B+C②500KD——E+F它们的反应速率关系是

A.①》②B.①〈②C.①二②D.无法确定

7、在密闭容器中发生2so2+02-2so3反应，现控制下列三种不同的条件：

①在400℃时，lOmolSCh与5moi。2反应；②在400℃时，20moiSCh与5moi。2反应；

③在300℃时，1OmolS02与5moi。2反应；

问：开始时，正反应速率最快的是；正反应速率最慢的是o

［提高训练］

（）16、将。g块状碳酸钙2跟

足量盐酸反应，反应损失的质量随

时间的变化曲线如下图实线所示。

在相同的条件下，将匕g（a>b）粉

末状碳酸钙与同浓度的盐酸反应，

则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是

7.2反应物如何尽可能转变成生成物（共3课时）

［第一课时］（教材45-46）

一、学习目标

1、复述可逆反应、化学平衡的概念及化学平衡状态建立的过程。

2、归纳化学平衡状态的特征，推断可逆反应是否达到平衡状态。

二、课堂前测

1、什么是可逆反应？如何表示可逆反应？有什么特点？请用化学方程式例举你所认识的可逆

反应。（至少4个）

2、一定条件下，反应2sQ2s如果反应中的氧气为‘论，请问反应一段时

间之后，在哪些物质中会有用呢？O

二、学习指导

能够发生的化学反应能否趋于完成，也就是说反应物能否全部转变成生成物呢？这就是有

关化学平衡的问题。

（-）化学平衡的建立：

［学生活动］工业合成NH3的反应：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）o

1、合成氨反应是一个可逆反应，可分析的速率有：①氮气的消耗速率、②氢气的消耗速率、

③氨气的生成速率、④氨气的消耗速率、⑤氮气的生成速率、⑥氢气的生成速率。其中

表示正反应速率，表示逆反应速率。（填写编号）

c（氮气）

v（氮气）*t

0——1——1---------1----------

0.5aa2a3a

如果我们在一个体积不变的密闭容器中，加入氮气和氢气，经过足够长的时间的反应，各

物质的量不再改变，氮气浓度随着时间的变化，如下表所示。请用c（N2）次氮气浓度-时

间）图像将氮气变化情况反映出来。

c(N2)10.70.50.40.40.4

时间00.5aa2a3a4a

从实验数据和你所做的图像中，可以得出什么结论?

请用v-t图像将氮气的消耗速率和氮气的生成速率的变化情况反映出来。并用语言描述变化的

情况和原因。

（二）化学平衡状态及特征

1.化学平衡状态是指在一定条件下的反应中，（同一物质的）反应速率与

反应速率相等，反应混合物中各组成成分的含量（浓度）保持不变的状态。

2、化学平衡状态的特征

五大特点化学平衡

逆研究对象一

等

动

定各组分百分含量一定，体积一定时，浓度一定。

变外界条件改变，导致正、逆反应的速率不等，化学平衡状态被破

坏，平衡就发生了移动。

［同：对于某一可逆反应，在条件相同的情况下，无论从正反应开始或从逆反应开始,最终都

能达到同一平衡状态，与途径无关。］

可以认为几乎所有的反应在适宜的条件下都可能是可逆反应。见书本46页的举例。

（三）化学平衡的标志和判断

1.本质：口正=口逆。即用同一种物质表示反应速率时，单位时间内生成与消耗该物质的量相

笠；用不同物质来表示时，两物质的正反应速率与逆速率之比等于化学方程式中相应的计量

系数之比。

以反应M+3H2――2NL为例，单位时间、单位体积内:

①若有ImolN,消耗，则有________岫生成

②若有lmol此消耗,则有___此生感,.用速率表示即

③若有lmol1消耗，贝”有一照消耗，用速率表示即

④若有lmolN三N键断裂，则有N-H键断裂

2、现象：（1）各组成成份的含量保持不变；

（2）各物质浓度不随时间改变而改变；

（3）各物质的物质的量不随时间改变而改变;

(4)对于有气体参加，且反应前后气体体积有改变的反应，混合气体的体积或压

强或气体物质的量不随时间改变而改变。对于反应：H2(g)+I2(g)-2HL压强不随时间

改变而改变不能作为判断化学平衡状态的标志。

【归纳小结：】

姓名班级

课后作业：(6.2第一课时)

()1、密闭容器中反应C0(g)+H20(g)=CO2(g)+H2(g)+Q(Q>0)达到平衡，在其他

条件不变的情况下，下列措施不能使正反应速率加快的是

A.通入水蒸气B.缩小容器体积C.分离出氢气D.升高温度

()2、在密闭容器中发生反应H2(g)+I2(g)02HI(g),0~2min内Hz的浓度减

少了O.lmol/L,则在这段时间内用HI表示的平均反应速率［mol/(L.min)］为

A.0.01B.0.04C.0.1D.0.05

()3、可逆反应N2+3H2—2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化

来表示。下列各关系中能说明反应已达平衡状态的是

U

A.3v1K(N2)="H2)B.vJE(N2)=u逆(NH3)

C.2u正(H2)=3ua(NH3)D.u1E(N2)=3u逆(H2)

()4、对可逆反应4NH3(g)+502(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确

的是

A.达至I」化学平衡时，4u正(Ch)=5u逆(NO)

B.若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH?,则反应达到平衡状态

C.达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减少，逆反应速率增大

D.化学反应速率关系是：2u正(NH3)=3u正(H2O)

5、在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O2(g)==错误!未找到引用源。2NCh(g)+Q(Q

>0)体系中，n(NO)随时间的变化如表:

时间(S)012345

n(NO)(mol)0.0200.010.0.0080.0070.0070.007

(1)上述反应，在S后，一定已经达到了平衡。

计算0〜2s内，N0的平均反应速率：；

N0?的平均反应速率：o

(2)右图中表示NO?的变化的曲线是o

(3)能说明该反应已达到平衡状态的是o

a.r(NOJ=2“(02)b.容器内压强保持不变

c.v逆(N0)=2y正(02)d.容器内密度保持不变

［提高训练］

6、在标准状况下，二氧化硫和氧气的混合气体500mL,通过灼热催化剂层后，体积换算到标

况减少为450mL,将此450mL气体通过足量的氢氧化钠溶液后，溶液质量增加0.985g。（所

有体积都折算到标况下）

（1）计算生成的SO,气体的体积。

（2）求原混合气中SO?气体的体积。

（3）原混合气体的平均相对分子质量。

6.2反应物如何尽可能转变成生成物（第2课时）

一、学习目标

1、复述化学平衡移动的概念，列举浓度、温度、压强等影响化学平衡移动的因素

2、利用控制变量等方法设计简单实验探究温度、浓度、压强等对化学反平衡移动的影响

3、归纳温度、浓度、压强、催化剂等对化学平衡移动的影响结论

4、从化学反应速率变化角度解释外界外界因素对化学平衡移动的影响

5、理解v-t图的含义（难点）

二、学习指导

1、化学平衡移动的概念

一定条件下的化学平衡（I）（u正=u逆，各组分含量保持一定）3条-件-改-变-正wU逆一平

衡破坏一新的条件下建立新的平衡状态（H）（ug=u/）,各组分含量保持新的一定。

当U正＞U逆时，平衡向反应方向移动，当U正＜U逆时,平衡向__反应方向移动，化

学平衡总是向着相对反应速率大的方向移动。

［思考］下列各V-t图，表明平衡向哪个方向移动？

①正向（正反应方向）②逆向（逆反应方向）③不移动

图1：图2：图3：图4：

注意：反应速率和化学平衡的关系：速率改变平衡不一定移动，平衡移动速率一定改变。

2、影响化学平衡的条件

（1）浓度

［课本实验］Fe3+的检验方法：用硫氧化钾溶液，现象：

离子方程式：o

增加Fe3+的浓度或者SCN-的浓度，都能使溶液颜色________,说明平衡方向移动。

［补充实验1］倍酸根CiQ?-呈黄色，重格酸根Cr2Ch2-呈橙色。在水溶液中，铝酸根离子和重

+2-

铭酸根离子存在下列平衡：2CrO42-（黄色）+2HCr2O7（橙色）+H2OO

记录实验现象，并试图解释颜色变化原因。

操作现象解释

⑴若往重铭酸钾溶液里加入氢

氧化钠，溶液颜色有什么变化？

⑵再加盐酸溶液,颜色又有什么

变化？

结论：在其他条件不变的情况下，,使平衡向正反应方向移动;

___________________________________________，使平衡向逆反应方向移动。

v-t图：（浓度改变）

（2）压强的影响（参看书本上的图）2NO2红棕色eN20..无色

增大压强，现象：,说明增大压强，平衡向气体体积

（物质的量）的方向移动。

减小压强，现象：,说明增大压强，平衡向气体体积

（物质的量）的方向移动。

结论：其他条件不变的情况下，增大压强，会使平衡向着的方向移动。减

小压强，使平衡向的方向移动。

练习：请同学补充画出下述压强变化后的v-t图：

注意：①在有些可逆反应里，例如：H2（气）+12（气）一^2HI（气），反应前后气体物质

的量保持不变，则增大或减小压强时，正逆反应速率同等程度的改变，所以，平衡不移动。

②对于整个体系没有气体的可逆反应，改变压强对速率没有影响，所以，平衡不移动。

（3）温度

N2O4（g）+Q（Q>0）,把NO2和N2O4的混合气体盛在两个联通的

烧瓶里，同时把烧瓶一个放在热水里，另一个放在冰水里。现

象：

结论：升高温度，会使平衡向的方向移动；降低温

度，会使平衡向的方向移动。

［练习］（1）下列四张v-t图，哪一张符合上述反应升温后的变

化情况。。

（2）请同学根据v-t图，判断正反应是放热还是吸热反应。

（4）催化剂对化学平衡的影响：

一般的催化剂能使化学反应速率加快，并且正、逆反应速率同等程度地变化，因此化学平衡

不会受到影响。也就是说催化剂（可以/不可以）改变化学平衡。但是使用催化剂

（可以/不可以）改变（一般为缩短）达到平衡所需的时间。

［练习］画出使用催化剂后的v-t图

［小结］外界条件改变对化学平衡移动的影响

条件改变平衡移动的方向（正向、逆向、不移动）

N2(g)+3H2(g)U2NH：；(g)+QA(g)+B(g)U2c(g)-Q

增加反应物浓度

浓

度减少反应物浓度

增加生成物浓度

减少生成物浓度

压增大压强

强

减小压强

温升高温度

度

降低温度

使用催化剂

3.勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强、浓度)，平衡就向

的方向移动。

姓名：学号：班级：

课后作业(6.2第二课时)

()1、对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是

A.提高反应物的转化率B.缩短达到平衡所需的时间

C.改变平衡混合物的组成D.增大正反应速率，减少逆反应速率

2、对于密闭容器中进行的反应2S(Ug)+02(g)错误!未找到引用源。2SO:i(g)+Q(Q>0),能增

大正反应速率的措施是()，能使平衡正向移动的措施是()

A.通入大量OzB.增大容器容积C.移去部分SO：；D.降低体系温度

()3、把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，下影胞氢气产生速率的因素是

A.盐酸的浓度B.铝条的表面积C.溶液的温度D.加少量Na2soi固体

()4、升温和降压均使平衡朝逆反应方向移动的是下列反应中的

A.CaO+CO=CaCO.-QB.2SO2+02-2S0:i(g)+Q

C.4NH:)+5O^4N0+6H,0(g)+QD.C+HQ=CO+H,

()5、反应2A(g)==2B(g)+C(g)达到平衡时，要使平衡向正反应方向移动，下列措

施正确的是

A.减小B的浓度B.增大B的浓度C.加压D.加催化剂

()6、下列说法正确的是

A.可逆反应的特征是正反应速率总是和逆反应速率相等。

B.在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态。

C.在其他条件不变时，升高温度，可使化学平衡向吸热反应的方向移动。

D.在其他条件不变时，增大压强，一定会破坏气体反应的平衡状态。

()7、乙酸蒸气能形成二聚分子：2CHWOOH(气)=(CH.COOH)2(气)；Q

>0现欲测定乙酸的相对分子质量，应采用的条件为：

A.高温、低压B.低温、高压C.低温、低压D.高温、高压

8、在新制氯水中加入少量硝酸银溶液，氯水的颜色__________(变浅、变深或不变)。氢离

子浓度(变大、变小或不变)，PH值_______o理由是：氯水中存在着以下化学

平衡，加入硝酸银，由于发生反应

(离子方程式)，使得减小，化学平衡移动。如果将氯水置于阳光下

一段时间，则氯水颜色___________,PH值__________o理由是：光照条件下，发生了反应

（化学方程式），使得，化学平衡移动。

9、在一定条件下，xA+yB-zC的可逆反应达到平衡：

（1）已知A、B、C都是气体，在减压后平衡向逆反应方向移动，则X、V、z的关系

是：。

（2）已知C是气体，且x+y=z,在加压时，如果平衡发生移动，则平衡必向方向移动。

（3）已知B、C是气体，现增加A物质的量（其他条件不变）,平衡不移动，则A是态。

（4）加热后C的质量分数减少，则正反应是热反应。

6.2反应物如何尽可能转变成生成物（第3课时）

一、学习目标

1、复述勒夏特列原理，解释勒夏特列原理的适用范围

2、利用勒夏特列原理解决生产、生活中有关化学平衡的实际问题（难点）

3、复述化学平衡常数的概念；解释化学平衡常数的意义

4、书写给定可逆反应的化学平衡常数的表达式，归纳化学平衡常数的书写规则

5、说出影响化学平衡常数的因素，归纳温度对化学平衡常数的影响

二、课堂前测

1、勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如温度、压强、浓度），平衡就向

削弱这种改变的方向移动。

2、下列事实不能用勒沙特列原理解释的是，如果能解释的，请运用原理进行

解释。

A.可用排饱和食盐水法收集CL解释：

B.新制氯水在光照条件下，颜色变浅解释：

C.煨烧硫铁矿制S02时，将矿石粉碎解释：

D.为加快浓氨水挥发出氨气，可加入适量固体NaOH

解释：

三、学习指导

万:反应进行程度的描述方法…-化学平衡转化率和化学平衡常数

1、转化率、产率。

*反应物的平衡转化率=反应物的转化量/该反应物起始量XI00%

=指定反应物的起始浓度-该反应物的平衡浓度/该反应物的起始浓度X100%

平衡转化率越大，表明该反应进行的越完全，一般地说，生产的效率也越高。

*产物的产率=产物的实际量/该产物的理论量X100%

例2、恒温恒压下，使1LN02按下式分解：2N02-2N0+。2，达到平衡时气体体积为1.2L,此

时N0?的转化率为多少？

2、化学平衡常数

概念：对于一定条件下的可逆反应(aA+bB=cC+dD),达到化学平衡时，生成物浓度的乘

幕的乘积与反应物浓度的乘幕的乘积之比为一常数，记作Kc,称为化学平衡常数(浓度平衡

K_/(C)•一(D)

常数)。1(A)•J(B)

注意：①K表达式中的浓度必须是一定条件下的平衡浓度。

②在进行K值的计算时，固体和纯液体的浓度可视为“1”。例如：

Fe3O4(s)+4H2(g)3Fe(s)+4H2O(g),在一定温度下，化学平衡常数。"。房。

③平衡常数K只是温度的函数，而与浓度无关。

④K值的意义：K值越大，表示反应正向进行的程度越大。一般认为，K>1()5时，该反应进

行得就基本完全了。

例如：写出下列反应的平衡常数表达式：

(1)CO2(g)+H2(g)^^CO(g)+H2O(g)

(2)H2(气)+12(气)^^2HI(气)

（3）2HI（气）H,（气）+12（气）

（4）CaC03（固）^^CaO（固）+CO?（气）t

(5)2sO2(气)+02(气)=2SO3(气)

3、化学平衡常数的应用

(1)化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志，它能够表示可逆反应进行的完全

程度。一个反应的K值越大，表明平衡时生成物的浓度越大，反应物的浓度越小，反应物转

化程度越大，反应正向进行得越完全。可用于判断某个反应在实际生产中是否有价值。

例如I：从手册上可以查到下述三个反应的平衡常数，依据该值即可判断反应进行程度。

化学反应273K反应程度

59

2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g）（570K）约10正反应可接近完全

PC13（g）+C12（g）—PC15（g）（470K）约1正、逆反应相当

2HCl（g）=C12（g）+H2（g）（300K）约10-17正反应几乎不发生

说明：00C近似为273K

(2)利用K可判断反应的热效应

若升高温度，K值增大，说明平衡向移动，则正反应为反应。

若升高温度，K值减小，说明平衡向移动，则正反应为反应。

【课堂练习】

在一固定容积的密闭容器中，进行如下反应:

C(s)+H2O(g)-CO(g)+H2(g)

完成下列填空：

1、写出上述反应的平衡常数表达式：K=_________________________________________

若容器容积为2L,反应10s氢气质量增加0.4g,则该时间内一氧化碳的反应速率为

________________________mol/(L-s)o

若增加碳的量，则正反应速率o(选填“增大”、“减小”、“不变”)

2、该反应达到平衡状态的标志是。(选填编号)

a.压强不变b.viE(H2)=v1(HoO)c.c(CO)不变d.c(H2O)=c(CO)

姓名：学号：班级:

6.2(第三课时)回家作业

()1、许多深海中都存在可燃冰(CH#nH2O固体)，

已知：CH4-nH2O(s)CH4(g)+nH2O(l)-Q(Q>0)

深海中能够存在可燃冰，是因为深海具有以下条件中的[2006H]

A.低温高压B.高温低压C.低温低压D.高温高压

()2、在一定条件下，发生反应：2NO2-N2O4,该反应达到化学平衡后，降低温度，

混合物的颜色变浅，下列有关说法正确的是[2007H]

A.正反应为放热反应B.正反应为吸热反应

C.降温后NO2的浓度增大D.降温后各物质的浓度不变

()3、对于任何一个平衡体系，采取下列措施一定会引起平衡移动的是

A.加入一种反应物B.增加体系的压强

C.升高温度D.使用催化剂

()4、下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是

A.打开啤酒瓶盖后产生大量的气泡

B.对2Hl(g)=氏(g)+I2(g)平衡体系，增大压强可使颜色变深

C.反应CO+NO2=CO2+NO+Q(Q>0),升温可使颜色变深

D.滨水中有下列平衡Br2+H2O=HBr+HBrO,当加入AgNCh溶液后，溶液颜色变浅

()5、室温下，将ImolNO?充入一恒容密闭容器中，进行反应：2N0Kg)=Nq(g)+Q(Q>0)

则该条件下，如下示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是

6、对可逆反应2A(s)+3B(g)UC(g)+2D(g)+Q；Q>0,在一定条件下达到平衡，填写空格中

的内容。v或K值后填“增大”“减小”或“不变”。

写出上述反应的化学平衡常数表达式：o

①增加A的量，平衡移动。

②升高温度，平衡向反应方向移动，v(正),K值_________-

③压强增大一倍，平衡移动，v(正)、v(逆)o

④增大B的浓度，v(正)v(逆)(填,平衡向反应方向

移动，K值

⑤加入催化剂，平衡移动，B的转化率

［提高训练］6.2(第三课时)回家作业

()7、只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是

A.K值不变，平衡可能移动B.K值变化，平衡一定移动

C.平衡移动，K值可能不变D.平衡移动，K值一定变化

()8、在密闭容中发生下列反应aA(g)=cC(g)+dD(g),反应达到平衡后，将气体体

积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的

A.A的转化率变小B.平衡向正反应方向移动

C.D的体积分数变大D.a<c+d

9、最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、催化剂条件下，电与水发生反应：

2N2(g)+6H2O(l)^MNH3(g)+3O2(g)-Q,(Q>0)。

(1)如果反应的平衡常数K值变小，该反应正反应速率(选填增大、减小或不

变，下同)，逆反应速率o

(2)请用上述反应中的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态o

(3)若反应的容器容积为2.0L,反应时间4.0min,容器内气体的密度增大了0.18g/L,在

这段时间内02的平均反应速率为。

10,在2H2(g)+CO(g)==CH30H(g)的反应中，若在一个500mL密闭容器中盛有5moi出和

2moicO,经过5秒达到平衡，此时甲醇蒸汽的浓度为2moi/L,

(1)H2的反应速率为_____

(2)求CO的转化率为多少？

(3)求平衡时混和气体的平均相对分子质量为多少？

6.3化工生产能否做到又快又多(第1课时)

一、学习目标

1、应用化学反应速率和化学平衡知识解决合成氨合理生产条件的选择。

2、在探究合成氨的适宜条件的过程中，尝试将化学反应速率与化学平衡原理应用到实际生产

中；通过提出问题、运用知识解决问题，培养分析推理和实际应用能力。

3、通过运用教材、图表，理解上述工业主要生产环节中的一些疑难问题，培养获取和分析信

息的能力，学习“全面考虑”且“抓主要矛盾”的辩证方法。

4、通过对合成氨研究化学史的学习，感悟化学原理对生产实践的指导作用，理解科学进步是

人类发展的动力源泉，培养勇于创新的科学精神。

二、课堂前测

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)+92.4kJ

1、原料气氮气和氨气如何获得？

2、根据反应的化学方程式，分析氨的合成反应有哪些特点？

该反应是(吸热、放热)反应，气体体积的反应。

对于该反应，提高反应速率的方法有：

______温度，_______压强，催化剂，反应物浓度，______生成物浓度。

对于该反应，能够使反应向正反应方向移动的是：

温度，_______压强，反应物浓度，_______生成物浓度。

三、学习指导

1、合成氨工业条件的选择与优化

［讨论］根据合成氨反应的特点，选择什么样的条件可以提高化学反应速率和氨的含量?

理论分析实际生产选择的条件选择的依据

应

反如何加快反如何使平衡正向

件

条

应速率移动

压强

催化剂

温度

浓度

压强（MPa）

氨的平衡含量（媪'

0.110203060100

20015.381.586.489.995.498.8

3002.252.064.271.084.292.6

4000.425.138.247.065.279.8

5000.110.619.126.442.257.5

6000.054.59.113.823.131.4

表一温度和压强对氨平衡百分含量的影响

2、合成氨的工艺流程

X物质是什么？

［典型例题］如将N2、出按体积比1:3进入合成塔，从合成塔出来的混合气中通常含体积分

数为15%左右的氨气，则出来的混合气体中含H2的体积分数为多少？

四、课堂练习

在容器可变的密闭容器中，反应Nz（g）十3H2（g）=2NH3（g）在一定条件下达到平衡。

（1）在其他条件不变的情况下，缩小容器体积以增大反应体系的压强，

V,1；（选填“增大”、“减小”，下同），隈，平衡向方向移动。

（2）在其他条件不变的情况下，降低温度平衡向正反应方向移动，正反应为反应（选

填“吸热”、“放热”）。

（3）右图为反应速率（n）与时间（r）关系的示意图，由图判断，

在。时刻曲线发生变化的原因是（填写编号）。

a.增大N2的浓度b.扩大容器体积

c.加入催化剂d.升高温度

改变条件后，平衡混合物中NH3的百分含量_______（选填“增大”、“减小”、“不变”）

姓名：学号：班级：

［基础训练］

（）1、合成氨时，既要使合成氨产率增大，又要使反应速率加快，可采取的方法是：

A.降低温度B.升高温度C.增大压强D.分离NH3

（）2、合成氨所需要的田可由煤和水蒸气反应在一定条件下反应而制得，其中一步反应为:

CO（g）+H2O（g）=CCh（g）+H2（g）（正反应放热），下列能提高CO转化率的是

A.增大压强B.降低温度C.增大水蒸气浓度D.增大一氧化碳浓度

（）3、合成氨工业有下列流程：①原料气制备②氨的合成③原料气净化和压缩④氨的分离。

其中先后顺序为

A.①②③④B.①③②④C.④③②①D.②③④①

（）4、工业合成氨的反应是在500C左右进行的，其主要原因是

A.500℃时反应速率最快B.500℃时NH3的平衡浓度最大

C.500C时N2转化率最高D.500C时催化剂剂能发挥最大效力

（）5、在密闭容器中进行如下反应N2+3H2.2NH3,若将平衡体系中各物质的浓度都增

大到原来的2倍，则产生的结果是

A.平衡时不移动B.平衡向正反应方向移动

C.平衡向逆反应方向移动D.正反应速率增大，逆反应速率减小

6、氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

（1）氨是最重要的氮肥，是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法，

是德国人哈伯在1905年发明的，其合成原理为：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）+92.4KJ,他因此

获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题：

①下列过程属于固氮的是

A.植物从土壤中吸收含氮养料B.豆科作物把含氮化合物转变为蛋白质

C.将氨转化为硝酸，再转化为其它含氮的化合物

D.将空气中的氮气转化为含氮化合物

②下列各项能说明合成氨反应已达到平衡状态的是(填字母)(反

应是在固定体积的密闭容器中进行的)

a.容器内N2、H2、N%的浓度之比为1：3：2b.v(N2)(正)=3v(H2)(逆)

c.容器内压强保持不变d.混合气体的密度保持不变

e.氮气的生成速率与氨的生成速率之比为1：2

f.容器内气体物质的总质量不变

［提高训练］

7、将aLNE通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为bL(气体体积均在同温

同压下测定)，该bL气体中的NH3体积分数是(用含a、b的代数式表

示)

计算过程：

6.3化工生产能否做到又快又多(第2课时)

一、学习目标

1、说出接触法制硫酸的化学原理和原料，书写主要反应的化学方程式。

2、应用化学反应速率和化学平衡知识解决工业制硫酸合理生产条件的选择

3、认识硫酸工业中充分利用能量的方式

4、归纳化工生产中绿色化学思想，认识化工生产设计的一般原则。

二、课堂前测

1、对于反应：2sCh(g)+O2(g)=2SO3(g)+Q，提高反应速率的方法有：

_______温度,_______压强，催化剂，反应物浓度，______生成物浓度。

2、对于反应：2sCh(g)+02(g)-2so3(g)+Q,使反应向正反应方向移动的是：

温度，_______压强，反应物浓度，______生成物浓度。

3、写出以硫铁矿为原料制硫酸的主要化学反应：、

写出以硫磺为原料得到二氧化硫的化学方程式：

4、已知2sCh(g)+O2(g)一%SO3(g)+196kJ»该热化学方程式的含义是：

______________________________________________________在450℃、常压和钢催化条

件下向一密闭容器中充入2moiS02和ImolCh，充分反应后，放出的热量______(填

196kJ,理由是o

三、学习指导

接触法制硫酸的流程：

(3^1)“造气|一化|*|成酸|►(^7n)

三阶段反应原理主要设备工作原理

如何使燃料充分燃烧？

♦孽争］黄铁矿粉碎

硫铁矿燃烧利用沸腾炉使矿粒与空

气充分接触

苗铁矿・HIS4、触

空气与7

沸腾炉

二氧化硫的温度较高的气体①氧化前为何先要对炉

催化氧化气进行净化？

包吟

热气体

需•