《高三一輪原創(chuàng)化學(xué)導(dǎo)學(xué)案23化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三一輪原創(chuàng)化學(xué)導(dǎo)學(xué)案23化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
化學(xué)導(dǎo)學(xué)案
化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨 編號 23
班級______組別 姓名
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法并能準(zhǔn)確計算。
2、?小組合作探究外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,靈活
選擇工業(yè)合成氨的條件?.
3、?以極度的熱情投入課堂,體驗學(xué)習(xí)的快樂.
【?使用說明】利用一節(jié)課完成學(xué)案,下課收齊。下節(jié)課修改10?分鐘,針對存在問題重點討論?8?分鐘,師
生探究、學(xué)生展示?15?分鐘,鞏固落實?5?分鐘后當(dāng)堂檢測。標(biāo)有★★的?B?層可不做,標(biāo)有★
2、
或★★的?C?層可不做。
【課前導(dǎo)學(xué)】
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、化學(xué)反應(yīng)速率的概念
下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是?___________________?,不正確的請改正。
(1)化學(xué)反應(yīng)速率可用某時刻生成物的物質(zhì)的量濃度的增加來表示。
(2)對于某些反應(yīng),通常依據(jù)反應(yīng)物減少或生成物增加的快慢來對反應(yīng)速率做出定性判斷。
(3)在同一反應(yīng)中,用各種物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率大小相等,表示意義相同。
(4)一般來說,化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸變慢。因此某一時間內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率實際指這段時間內(nèi)
反應(yīng)的平均速率,而不是指某時刻的瞬時速率。
3、
2、簡單計算: 化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式____________________________________
練習(xí)?1、對于反應(yīng)?A?(g)+?3B(g)?=?2C(g)?,下列各數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率,其中反應(yīng)進(jìn)行最快的是
( )
A.?v(A)=0.01?mol?/(?L·s) B.?v(B)=0.02?mol?/(?L·s)
C.?v(B)=0.60?mol?/(?L·min) D.?v(C)=1.0?mol?/(?L·min)
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)因(主要因素):參加反應(yīng)的物質(zhì)的________________
2、外因(
4、次要因素):
1
①?濃度對反應(yīng)速率的影響:
其他條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度一般可?_______?反應(yīng)速率,改變固體或純液體的量對反應(yīng)速
率______。對于可逆反應(yīng),增加反應(yīng)物的濃度,v(正)急劇_____,v(逆)逐漸_____。
②?壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
對于有 參加的化學(xué)反應(yīng),若其他條件不變,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率 ;減小壓強(qiáng),
反應(yīng)速率 。
a.恒容時:充入氣體反應(yīng)物→?反應(yīng)速率 ;?充入“無關(guān)氣體”?(如惰性氣體或不參加
反應(yīng)的氣體等)→反應(yīng)速率 。
5、
b.恒壓時:充入“無關(guān)氣體”(如惰性氣體或不參加反應(yīng)的氣體等)→?反應(yīng)速率 。
③?溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
無論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),升溫,v(正)_______v(逆)_______。
④?催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
a.催化劑是能______反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的________和____________不變的物質(zhì)。
b.?催化劑的催化機(jī)理: ,催化劑能_____程度
的改變正逆反應(yīng)速率,但不能改變 ,不能提高反應(yīng)物的 。
⑤?其他因素:光、電磁波、超聲波、顆粒 、溶劑的 等
練習(xí)?2、在恒溫、恒容條件下,可逆反應(yīng):N2?+
6、?3H2 2NH3?達(dá)到平衡時,向該平衡體系中充入氬氣,
則下列敘述正確的是( )
A.n
正
增大、n
逆?減小?B.n
正?、n
逆?均減小?C.平衡不發(fā)生移動?D.平衡向右移動
練習(xí)?3、下列有關(guān)反應(yīng)速率的說法正確的是( )
A.用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,改用?98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率
B.100ml?2mol·L-1?的鹽酸跟鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變
C.SO2?的催化氧化是一個放熱的反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減慢
D.汽車尾氣中的?NO?和?CO?可以緩慢反應(yīng)生成?
7、N2?和?CO2,減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減慢
三、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨
合成氨的適宜條件是(4?點): ________________________
_______________________________________________________________________________
2
【合作探究、討論展示】
1、?如圖表示反應(yīng)?N2(g)+3H2(g)
催化劑
高溫高壓
2NH3(g)(正反應(yīng)是放熱反應(yīng))在某些時
8、間段中反應(yīng)速率與反
應(yīng)過程的曲線關(guān)系圖,
v
v(正))
v(逆)
則氨的百分含量最高的一段時間是( )
A、?t0—t1 B、?t2—t3
v(逆))
v(逆)
v(正)
v(正)
C?、t3—t4 D、?t5—t6
t???t1???t???t
t????t???t??????t
2、合成氨工業(yè)中,為實現(xiàn)增加氨的日產(chǎn)量的目的而采取下列措施,其中與平衡移動無關(guān)的是( )
A.?不斷將氨分離出來 B.?使用催化劑
C.?采用?500℃左右的溫度 D.?采用?2×107
9、~3×107Pa?的壓強(qiáng)
3、某工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生反應(yīng):2A(g)?+?B(g) 2M(g)?ΔH<0,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.工業(yè)上合成?M?時,一定采用高壓條件,因為高壓有利于?M?的生成
B.由于物質(zhì)?B?價廉易得,工業(yè)上一般采用加入過量的?B,因加入過量的?B?可以增大正反應(yīng)速率,減
小逆反應(yīng)速率,從而提高?A?的轉(zhuǎn)化率
C.工業(yè)上一般采用較高溫度合成?M,因溫度越高,?反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高
D.工業(yè)生產(chǎn)中會采用催化劑,因為使用催化劑可提高?M?的日產(chǎn)量
【課堂訓(xùn)練】
1、可逆反應(yīng)?4NH3(g)?+5O2(g) 4NO(g
10、)?+?6H2O(g),下列敘述正確的是( )
A.達(dá)到化學(xué)平衡時,4n
正
(?O2)=5n
逆?(NO)
B.若單位時間生成?XmolNO?的同時,消耗?Xmol?NH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.達(dá)到化學(xué)平衡時,若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大
D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是:2n
正
(?NH3)=3n
正
(H2O)
2、a1?和?a2?分別為?A?在兩個恒容容器中平衡體系?A(g) 2?B(g)?和?2A(g) B(g)的轉(zhuǎn)化率,在溫度不
變的情況下,均增加?A?的物質(zhì)
11、的量,下列判斷正確的是( )
A.a(chǎn)1、a2?均減小 B.a(chǎn)1、a2?均增大 C.a(chǎn)1?減小,a2?增大 D.?a1?增大,a2?減小
3、一定溫度下,在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):2HI(g) H2(g)?+?I?2(g)。若?C(HI)由?0.1?mol?·L-1
3
降到?0.07?mol·L-1?時,需要?15s,那么?c(HI)由?0.07
mol?·?L-1
降到?0.05mol·L-1?時,所需反應(yīng)的時間為( )
A.等于?5s B.?等于?10s C.大于?10s
12、D.小于?10s
4、已知合成氨的反應(yīng)為:N2+3H2 2NH3 H=?-92.4kJ/mol,?一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡,現(xiàn)升高溫度,
下列圖像中能正確描述正、逆反應(yīng)速率(v)變化的是( )
/
vYmol·L
-1?·s?-1
★5、如右圖所示在容積固定的?2L?密閉容器中進(jìn)行某一可逆反應(yīng):
a
b
X(g)?+?2Y(g) 2Z(g)用?Y?的物質(zhì)的量濃度改變表示反應(yīng)速率n
正?、
n
逆
與時間的關(guān)系圖。已知單位為?mol·?L-1·s-1
13、,則圖中陰影部分的面積
O
d????????????t/s
表示
( )
A.X?的物質(zhì)的量濃度的減少 B.Y?的物質(zhì)的量濃度的減少
C.Z?的物質(zhì)的量增加 D.Y?的物質(zhì)的量減少
6、對于可逆反應(yīng)?N2(g)?+?3H2(g) 2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),下列說法正確的是( )
A.達(dá)到平衡后加入?N2,當(dāng)重新達(dá)到平衡時,NH3?的濃度比原平衡的大,N2?的濃度比原平衡的小
B.達(dá)到平衡后升高溫度,既加快了正、逆反應(yīng)速率,又提高了?NH3?的產(chǎn)率
C.達(dá)到平衡后縮小容器體積,既有利于加快正、逆反應(yīng)速率,又有利于提
14、高H2?的轉(zhuǎn)化率
D.加入催化劑可以縮短達(dá)到平衡的時間,是因為正反應(yīng)速率增大了,而逆反應(yīng)速率減小了
7、一定溫度下,在容積為?VL?的密閉容器中進(jìn)行
aN(g) bM(g)?的化學(xué)反應(yīng),M、N?的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示:
(1)?此反應(yīng)的化學(xué)方程式中?a/b=
(2)?t1?到?t2?時刻,以?M?的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為
__________________.
(3)?此反應(yīng)達(dá)到平衡時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為
(4)?當(dāng)反應(yīng)?aN(g) bM(g)?達(dá)平衡后
4
15、
①?若再充入?N?達(dá)到新平衡后?N?的百分含量將 (填?“增大、減小、不變”,?下同)
②?若再充入?xmol?N?和?ymol?M、且?x/y>a/b?時,則達(dá)到新平衡時混合氣體的平均摩爾質(zhì)量將
________
8、一定條件下,在體積為?3L?的密閉容器中,一氧化碳與
氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為?Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
根據(jù)題意完成下列各題:
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時,平衡常數(shù)表達(dá)式?K= ,
升高溫度,K?值 (填“增大”、“減小”或“不變”)(2)在?500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的
16、平
均反應(yīng)速率?v(H2)=
(3)在其他條件不變的情況下,對處于?E?點的體系體積?壓縮到原來的?1/2,下列有關(guān)該體系
的說法正確的是
A.氫氣的濃度減少 B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快
C.甲醇的物質(zhì)的量增加 D.重新平衡時?n(H2)/n(CH3OH)增大
【當(dāng)堂檢測】
1、在一定條件下,可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)?H<0?達(dá)到平衡,當(dāng)單獨(dú)改變下列條件后,
有關(guān)敘述錯誤的是( )
A、加催化劑,V?正、V?逆都發(fā)生變化且變化倍數(shù)相同
B、加壓,V?正、V?逆都增
17、大 C、降溫,V?正增大,V?逆減小
D、恒壓條件下,加入氬氣,V?正、V?逆都減小
★★2、可逆反應(yīng),mA(s)+nB?(g) pC(g) >0,在恒溫條件下,B?的體積分?jǐn)?shù)?B%與壓強(qiáng)的關(guān)系
如圖所示,有關(guān)敘述正確的是( )
A. m+n
p
C. x?點?v?正>v?逆;y?點?v?正
18、、簡單計算: 表達(dá)式 v?=?△ t
練習(xí)?1 A
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)在性質(zhì)
2、①?增大 無影響 增大 增大
②?氣體 增大 減小
a. 增大 不變 b. 減小
③?增大 增大
④ a. 加快 質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì)
b.催化劑通過參與反應(yīng),改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率
同等 化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù) 轉(zhuǎn)化率
⑤ 大小 性質(zhì)
練習(xí)?2?C 練習(xí)?3?D
三、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨
①提高反應(yīng)溫度 ②適當(dāng)提高氮?dú)浔?③使用催化劑 ④?適時分離產(chǎn)物氨
【合作探究?討論展示】
19、
1、B 2、BC 3、D
【能力提升】
1、A 2、C 3、C 4、C 5、B 6、C
7、(1)2︰1
(2)1/v(t2—t1)?mol/(L·min)
(3)75%?(4)減小 增大
1
8、(1)K=[CH3OH]/[CO]·[H2]2;減?。唬?)2n?b/3tBmol·(L·min)-;(3)BC
【當(dāng)堂檢測】
1、C 2、C
6
7