高一化学教案：第20讲-化学反应原理综合复习
辅导教案
学员姓名： 学科教师：
年 级：高一 辅导科目：化学
授课日期
××年××月××日
时 间
A / B / C / D / E / F段
主 题
化学反应原理综合复习（化学反应速率和化学平衡）
教学内容
1. 化学反应速率的概念与计算、影响化学反应速率的因素
2. 可逆反应、化学平衡状态及其判断、影响化学平衡的因素
3. 勒夏特列原理及其应用
4. 化学反应速率与化学平衡的相关图像
5. 化学反应速率和化学平衡综和：化学反应原理的运用-化工生产中的化学平衡
【教学建议】积分激励+任务激励+惩罚措施。
【操作方法】每节课都设置多维度积分激励并通过每节课的表现进行积分折算，如每节课的第一名积3分，第2名积2分，第三名积1分，积分差距不要太大，灵活调整积分项目，进行统计并记录在积分表上，并授予相应的任务激励，比如减少一些比较简单的作业，额外辅导10分钟，在下次课的优先选择环节有优先选择权等。对积分最少的学生进行相应的惩罚，课前就定好惩罚项目比如表演节目、俯卧撑、仰卧起坐等。最后对整个春季课程的积分进行累加，这是春季课程的最后一次课，老师可以针对整个学期下来目前学生们的表现进行总结和激励，鼓励目前积分最少的学生把握最后的机会进行逆袭。
【教学建议】案例教学法。此环节设计时间在15分钟。列举生活中相关的应用实例，学生参与讨论说明。
近年来，某些自来水厂再用液氯消毒处理时，还加入少量液氨，这样为什么能延长液氯杀菌消毒的时间？
【答案】Cl2+H2OHCl+ HClO 这是一个可逆反应，但是由于次氯酸不稳定，见光会分解成为盐酸和氧气，从而降低了消毒的效果，加入液氨，NH3+ HClONH2Cl+H2O，使HClO部分转化为较稳定的NH2Cl，
次氯酸同时满足两个平衡，其在杀菌消毒后，由于浓度逐渐减小，使平衡向次氯酸的方向靠近，当次氯酸浓度较高时，平衡向生成NH2Cl的方向移动，NH2Cl较HClO稳定，相当于暂时“储存”，避免其分解所造成的损失，这样就延长了液氯消毒的时间。
此环节教案预期时间60分钟。
春秋课程以新课同步为主，寒暑假以专题复习+预习为主。
内容上建议包括：知识梳理、典型例题、变式训练；变式训练可多添加几道，供老师选择使用。
教法上主要为讲练结合，例题后配有相应的教法建议，供授课老师参考。
【专题一】化学反应速率
（一）化学反应速率的意义和计算
1、化学反应速率的意义和表示方法
意义：表示某一化学反应进行快慢程度的一种物理量。
表示方法：用单位时间内某一反应物浓度的减少或某生成物浓度的增加来表示。
2、化学反应速率的计量特征
表达式：(△c表示某一反应物或某一生成物物质的量浓度的绝对变化值，△t表示时间变化量)
单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1
说明：
①化学反应速率无正负之分；
②化学反应速率不是瞬时速率而是平均速率；
③用不同物质来表示某一化学反应速率时，其数值一般不一定相等，所以必须标明物质；
④用不同物质来表达化学反应速率时，其数值不一定相等，但它们的速率比等于方程式中的系数比。
即：对于反应aA+bB cC+dD来说，υ(A)：υ(B)：υ(C)：υ(D)=a：b：c：d
【注意】这里的速率均是指同一方向的，要么是正反应方向，要么是逆反应方向。
【教学建议】采用问题抢答的互动方式，提问化学反应速率的概念、计算公式，采用启发式教学法，让学生回忆起对化学反应速率的理解及注意事项。
【操作方法】老师提问哪位能够说出化学反应速率的含义和计算公式，又最先举手的学生回答。老师通过晚上化学反应速率的含义和计算公式，引导学生发现“单位时间”、“该变量”等关键词，让学生总结出化学反应速率无正负之分，是平均速率，若系数不同则反应速率不同，与化学计量数成正比且代表同一个方向。
（二）化学反应速率的影响因素
内因：反应物本身的性质→起最主要作用(如：F2非常活泼，与H2在阴冷的环境下相遇会发生爆炸，而I2与H2在500℃的条件下才能反应，而且是可逆反应)
外因：外界因素(包括浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等)
（1）浓度对化学反应速率的影响
规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率；减小反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。
实质：改变反应物的浓度，实际上就是改变单位体积内的活化分子数。具体来说，增大反应物的浓度，必然提高了单位体积内活化分子数，故加快化学反应速率；减小反应物的浓度，必然减少了单位体积内活化分子数，故减慢化学反应速率。
注意：
a.对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为“常数”，它们的量的改变不会影响化学反应速率。
b.固体反应物颗粒的大小能影响化学反应速率。固体颗粒越小，其表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，有效碰撞次数将增大，所以能加快化学反应速率。
（2）压强对化学反应速率的影响
条件：压强对固体或液体的浓度改变几乎无影响，所以此规律只适用于有气体参与的反应。
规律：对于有气体参与的化学反应，在其他条件不变的情况下，增大压强，化学反应速率加快；减小压强，化学反应速率减慢。
实质：对于气体来说，在其他条件不变的情况下，增大压强，气体体积减小(相当于压缩容器)，即增大了气体的浓度，所以，增大压强可以加快化学反应速率；减小压强，气体体积增大(相当于增大容器)，即减小了气体的浓度，所以，减小压强可以减慢化学反应速率。
注意：
A. 在讨论压强对反应速率的影响是，应区分引起压强改变的原因。对于气体反应体系，有以下几种情况：
（Ⅰ）恒温时：增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快
（Ⅱ）恒容时：充入气体反应物总压强大浓度增大反应速率加快
充入“惰性气体” 总压强大，各物质浓度不变，反应速率不变。
（Ⅲ）恒压时：充入“惰性气体” 体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢
由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小，因而对它们浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。
（3）温度对化学反应速率的影响
规律：在其他条件一定的情况下，升高温度，可以加快化学反应速率；降低温度，可以减慢化学反应速率。
实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。
实质：
当升高反应体系温度时，物质吸收能量后，内能增大，单位体积内活化分子百分数增加，同时分子运动加剧，增加了分子碰撞的机会，从而提高有效碰撞次数，故加快化学反应速率；降低反应体系温度时，物质分子运动减弱，减少了分子碰撞的机会，从而降低了有效碰撞分子的百分数，故减慢化学反应速率。
注意：
a. 实验测得：温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2—4倍。
b. 上述结论，对吸热反应和放热反应均适用。
一般地，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是实验室最常用的增大化学反应速率的方法。
（4）催化剂对化学反应速率的影响
规律：使用催化剂，能同等程度地加快(或减慢)正、逆反应速率。
实质：分子必须具备一定的能量才能成为活化分子，才能发生化学反应。而催化剂能改变化学反应的途径，降低活化分子所需的最低能量(即降低活化能)，从而使更多的普通分子成为活化分子，提高了有效碰撞分子的百分数，故加快化学反应速率。
【说明】催化剂可分为正催化剂和负催化剂(或阻化剂)。所谓正催化剂是指能加快反应速率的催化剂，负催化剂是指能降低反应速率的催化剂。由于负催化剂较少，所以一般催化剂都是指正催化剂而言。
（5）固体表面积的大小对化学反应速率的影响
规律：固体颗粒越小，即表面积越大，化学反应速率越快；固体颗粒越大，即表面积越小，化学反应速率就越慢。
实质：固体物质在一般情况下，浓度是个常数。但当将一定质量的固体粉碎后，颗粒变小，表面积增大，相当于增大了固体物质的浓度，故可加快化学反应速率。
（6）原电池对化学反应速率的影响
规律：对于较活泼的金属与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)发生置换反应产生氢气时，若向此溶液中加入较不活泼金属或金属阴离子时，产生氢气的速率会加快。
实质：当向原溶液中加入不活泼金属或金属阳离子时，会形成原电池发生电化学腐蚀，而电化腐蚀的速率要大于普通的化学腐蚀的速率。
【教学建议】使用优先选择的方式。
【操作方法】在所有学生必须回答问题的前提下，选择其中一条到两条影响因素阐述针对的物质状态，并解释详细的原因，并且要求其他学生对其回答进行点评和补充。老师最后进行总结。
【例1】将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应
2A(g)+B(g) 2C(g)
若经2 s(秒)后测得C的浓度为0.6 mol•L-1，现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L-1·s-1；
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1 ；
③2 s时物质A的转化率为70 %
④2 s时物质B的浓度为0.7mol·L-1。
其中正确的是( )
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【教学建议】注意不同物质表示反应速率的不同。
【解析】根据题意若经2 s(秒)后测得C的浓度为0.6 mol•L-1可计算出V（C）=0.3 mol·L-1·s-1，它们的速率比等于方程式中的系数比，得出V（A）=V（C）=0.3 mol·L-1·s-1， V（B）=0.5V（C）=0.15 mol·L-1·s-1。2s时，△n（A）=0.3 mol·L-1·s-1*2 s*2L=1.2 mol，则A的转化率为1.2 mol /4 mol=30%，△n（B）=0.15 mol·L-1·s-1*2 s*2L=0.6mol，n（B）=1.4mol，c（B）=1.4mol/2L=0.7 mol·L-1
【答案】B
【例2】NO和CO都是汽车排放尾气中的有害物质，它们能缓慢地反应，生成N2和CO2，对此反应下列叙述正确的 （ ）
A．使用催化剂并不能改变反应速率 B．使用催化剂可以加快反应速率
C．降低压强能加快反应速率 D．降温可以加快反应速率
【解析】根据题意写出NO和CO的反应方程式：2NO(g)+2CO(g)→N2(g)+ CO2(g)，使用催化剂可同等程度改变化学反应速率，只要选用合适的催化剂可以实现加快化学反应速率，B选项正确，A选项错误。对于气体体系，增大压强加快反应速率。C选项错误。由于任何反应都伴随着放热或吸热现象，无论烦热还是吸热，只要升温则反应速率加快，降温减慢反应速率，D选项错误。
【答案】B
【例3】下列条件一定能使反应速率加快的是：①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积 ④加入生成物 ⑤加入MnO2 （ ）
A．全部 B．①②⑤ C．② D．②③
【教学建议】影响化学反应速率的原因有浓度、温度、压强、固体颗粒大小、催化剂，关键是每种意向因素都有不同的针对对象，或者说一定的使用范围。
【解析】增加反应物的物质的量，如果是纯固体，则无效；升高温度，一定加快；缩小反应容器体积，若是溶液体系则无效；加入生成物，若生成物为固体，则无效，加入MnO2，不是对所有化学反应都有催化作用，不确定。所以只有②是一定的。
【答案】C
【变式训练】在恒温、恒容的密闭容器中反应A（g）B（g）+C（g）+Q。若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需20s，那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需的时间为 （ ）
A．10s B．大于10s C．小于10s D．无法判断
【教学建议】可以通过启发式教学，引导学生发现改变相同物质的量浓度，时间的变化规律。
【解析】由于化学反应速率是一个平均速率，且随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减慢。
若反应物的浓度由2mol/L降到0.8mol/L需20s，那么由2mol/L降到1.4mol/L需小于10s的时间，由1.4mol/L降到0.8mol/L需大于10s的时间，那么反应物浓度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需的时间一定更大于10s。
【答案】B
【例4】（上海2008年高考 21）等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积v的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是
组别
c(HCl)(mol·L－1)
温度（℃）
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
块状
4
2.5
30
粉末状
A．4-3-2-1 B．1-2-3-4 C．3-4-2-1 D．1-2-4-3
【解析】根据不同的反应条件确定化学反应速率的大小。温度越高，反应速率越大，浓度越大，反应速率越大，固体颗粒越小反应速率越大，可以发现3、4各有优势，无法确定，而2一定大于1，所以选择A或C。
【答案】AC
【专题二】化学平衡
1、可逆反应
在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
可逆反应总是不能进行到底，得到的总是反应物和生成物的混合物。
2、化学平衡
1）定义：化学平衡状态，就是指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态
2）标志
①V正=V逆 ②各组分成分的物质的量、质量、含量保持不变
3）特征：
①“逆”：研究对象必须是可逆反应
②“等”：处于密闭体系的可逆反应，化学平衡状态建立的条件是正反应速率和逆反应速率相等。即v(正)=v(逆)≠0。这是可逆反应达到平衡状态的重要标志。
③“定”：当一定条件下可逆反应一旦达平衡（可逆反应进行到最大程度）状态时，在平衡体系的混合物中，各组成成分的含量（即反应物与生成物的物质的量，物质的量浓度，质量分数，体积分数等）保持一定而不变（即不随时间的改变而改变）。这是判断体系是否处于化学平衡状态的重要依据。
④“动”：指定化学反应已达化学平衡状态时，反应并没有停止，实际上正反应与逆反应始终在进行，且正反应速率等于逆反应速率，所以化学平衡状态是动态平衡状态。
⑤“变”：任何化学平衡状态均是暂时的、相对的、有条件的（与浓度、压强、温度等有关）。当平衡改变平衡的一个条件（浓度、压强、温度等），平衡将会移动。
⑥“同”：在恒温恒容时，根据化学方程式的化学计量关系，采用极限思维的方法，换算成反应物或生成物后，若对应各物质的物质的量相同时，达到平衡后平衡状态相同。无论投料从反应物开始、从生成物开始、还是从反应物和生成物同时开始。
【教学建议】采用问题抢答的互动方式。
【操作方法】说出一种化学平衡的特征，并对特征进行具体描述和总结，答对者积分，答错者扣分，说全为止。最后老师进行补充和总结。
3、化学平衡状态的判断
(1)直接判定：v正＝v逆(实质)
①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。
(2)间接判定：
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。（各种物理量）
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。（各种物理量所占百分数）
③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。总之，能变的量保持不变说明已达平衡。(如下表所示)
反应举例
m A（g）+n B（g）p C（g）+q D（g）
平衡判定
混合物体系中各成分的含量
①各物质的物质的量或物质的量分数一定
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
③各气体的体积或体积分数一定
④总体积、总压力、总物质的量一定
平衡
平衡
平衡
不一定平衡
正、逆反应速率的关系
①在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正=v逆
平衡
②在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，即v正=v逆
平衡
③v（A）：v（B）：v（C）：v（D）=m：n：p：q，
v正不一定等于v逆
不一定平衡
④在单位时间内生成nmolB，同时消耗了qmolD
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时，总压强一定，其他条件一定
平衡
②m+n=p+q时，总压强一定，其他条件一定
不一定平衡
混合气体平均相对分子质量Mr
①Mr一定，m+n≠p+q
②Mr一定，m+n=p+q
平衡
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
其他
如体系颜色不再变化等
平衡
【教学建议】采用对比学习法，启发式教学法，优先选择互动方式。
【操作方法】首先采用优先选择的方式，比如姓氏笔画由少到多的顺序、比如穿衣颜色按赤橙黄绿蓝靛紫的顺序、身高顺序等确定好学生选择回答的问题，再由学生按照题目的顺序依次回答选择的问题，并能够用正确的思路进行正确的表达，则进行积分。其次，对于一些学生不太清楚的判断方法，进行启发式教学，学生答到点子上的给予积分。最后，老师进行最终规律总结，“变量不变即平衡”。如混合气体平均相对分子质量=总质量/总物质的量，根据质量守恒定律，看气体体系中是否有固体，若无固体，则气体质量守恒，为定量，若有，则气体质量不守恒，即有变量，当Mr不变时，则一定平衡；看反应物和生成物的气体系数是否相等，若相等，则总物质的量一直不变，若不相等，则总物质的量为变量，那么当Mr不变时，则一定平衡；只要总质量和总物质的量中有一个变量，那么当Mr不变时，一定平衡。再如体系的密度，ρ= mg ÷ Vg，气体质量守恒是否变量；同上，气体系数相等则Vg为定量；气体系数不相等，又取决于是否恒容容器，若恒容，则 Vg为定量，若恒压，则Vg为变量，密度一定则一定平衡。让学生对比一些比较相似的条件，理解“变量不变即平衡”的规律。
【例5】下列方法中可以证明2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡的是________________(复选)
A．单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI
B．一个H－H键断裂的同时有两个H－I键断裂
C．分子组成HI%=I2%
D．速率v正(H2)=v正(I2)=v正(HI)/2
E．c(HI)∶c(H2) ∶c(I2)=2 ∶1 ∶1
F．温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化
G．条件一定，混合气体的平均分子质量不再发生变化
H．温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化
I．温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化
【参考答案】BDFH
【变式训练】（2013金山期末）一定温度下的密闭容器中发生可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，
不能说明该反应一定达到平衡状态的是( )
A. SO3的质量保持不变 B. SO2的百分含量保持不变
C. SO2和SO3的生成速率相等 D. SO2、O2、SO3的物质的量之比为2︰1︰2
【参考答案】D
【例6】7．（2014崇明一模14）一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中，1 mol A和1 mol B进行反应：
2A(g)＋B(g)2C(g)，达到平衡时生成0.6 mol C。下列说法正确的是（ ）
A．当容器内密度保持不变时，可以判断反应已达平衡
B．其他条件不变，将容器体积变为5 L，C的平衡浓度变为原来的2倍
C．其他条件不变，若增大压强，则物质A的转化率减小
D．达到平衡时，C的体积百分含量为0.353
【答案】D
【教学建议】采用优先选择互动方式。学生轮流逐一分析各个选项，老师进行点评和补充。
【专题三】化学平衡的移动——勒沙特列原理
（一）勒沙特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
外因的变化
备注
对反应速率的影响
对化学平衡的影响
浓度
增大反应物的浓度
固体物质除外
v正增大，且v正>v逆
向正反应方向移动
减小生成物的浓度
v逆减小，且v正>v逆
减小反应物的浓度
v逆减小，且v正
v放热
向吸热方向移动
减小温度
v正、v逆均增大，v吸热＜v放热
向放热方向移动
催化剂
加入(正)催化剂
v正、v逆均增大，且增大程度相同
平衡不移动
【教学建议】趣味互动之时间炸弹。
【操作方法】老师首先在手机上设置3-5分钟的时间炸弹，提出任意一个外因变化问题比如减小生成物的浓度，将手机任意传递给一个学生，学生回答平衡正向移动，再提一个外因变化问题，将手机传递给下一个学生回答问题，以此类推。时间炸弹炸了以后，看那个学生回答正确的问题最多，拿着炸弹的学生减掉1分，这样进行灵活的积分。
（二）化学平衡常数
（1）概念
化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，也不管反应物起始浓度大小，最后都达到平衡，这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。
（2）表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定温度条件下达到平衡时：K=
注意：纯固态和纯液态物质不写入。
（3）K的意义
平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度（即反应限度）的特征值，一般可认为，K越大，表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大，也就是反应进行的程度越大；反之，K越小，表示反应进行的程度越小。
（4）影响K的因素：仅受温度影响
放热反应,温度升高,平衡常数减小；吸热反应,温度升高,平衡常数增大
（6）平衡常数K的应用
（1）判断可逆反应进行的限度
（2）判断一个可逆反应是否达到平衡
若用起始时各物质浓度幂之积的比值（用Q表示）与K比较，可判断可逆反应进行的方向。
当Q=K时，可逆反应处于平衡状态；
当Q>K时，可逆反应向逆反应方向进行；
当Q0） 在测定NO2的相对分子质量时，下列条件下测定结果最接近理论值的是（ ）
A．温度130℃、压强3.03×105 Pa
B．温度25℃、压强1.01×105 Pa
C．温度130℃、压强5.05×104 Pa
D．温度0℃、压强5.05×104 Pa
【教学建议】逆向思维方式的锻炼。由于存在这个平衡，若要使平衡尽可能地向逆反应方向移动，则要从浓度、温度、压强三个角度考虑，题目中只要求考虑温度和压强。逆反应吸热，所以温度越高越好，逆反应气体体积较大，减小压强，有利于平衡向气体体积减小的方向移动，所以选择高温低压，即C选项。
【答案】C
【专题四】化学反应速率与化学平衡的相关图像
根据正逆反应速率与时间的曲线，判断平衡的时间段，及达到平衡后改变了何种条件导致平衡被破坏。以下说明以N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)+Q为例。
a．浓度
① 规律 增加反应物浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡朝着正向移动；减少反应物浓度或增加生成物的浓度，都可以使平衡朝着逆向移动。
②υ-t函数图
③注意点 增加或减少固态物质(或液态纯物质)不能使平衡发生移动。
b．压强
① 规律 增加压强，使平衡朝着气体体积减小的方向移动；减小压强，可以使平衡朝着气体体积增大的方向移动。
② υ-t函数图
③注意点 因压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”能造成浓度改变时，平衡才有可能移动。对反应前后气体体积不变的平衡体系，压强改变不会使平衡态发生移动。
恒温恒容下，向容器中充入惰性气体，平衡不发生移动。因压强虽增加，但各反应物和生成物的浓度都不改变。
恒温恒压下，向容器中充入惰性气体，平衡会向气体体积增大的方向移动。因容器体积要增加，各反应物和生成物的浓度都降低引起平衡移动。
c．温度
①规律 升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。
②υ-t 函数图
③注意点 对任何一个平衡体系，温度改变都会使平衡发生移动。
d．催化剂
规律：可以极大的改变反应的速率，缩短(或延缓)到达平衡所需的时间，因催化剂能同等程度改变正逆反应速率，故对平衡状态不影响，既使用催化剂不能提高反应转化率，不能改变原有平衡的各组份含量。
【教学建议】演示教学法+以教代学互动方式。
【操作方法】老师首先在黑板上通过画图，或动态视频演示出增大反应物浓度、减小生成物浓度、减小反应物浓度、增大生成物物浓度四种外因变化对正逆反应速率的影响图像，采用点名的方式让程度比较好的学生画出压强各种变化对正逆反应速率的影响图像，听的学生进行点评和补充。
【总结】
①只要增大浓度、增大压强、升高温度，新平衡都在原平衡的上方；只要减小浓度、降低压强、降低温度，新平衡都在原平衡下方。
②只要是浓度改变，一个速率一定是在原平衡的基础上改变；两个速率同时增大或减小；中间断开一定是压强或温度改变。
③加入催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，因此平衡不移动。
e．转化率、摩尔质量、体积分数-时间曲线
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + Q （Q > 0）为例，开始时加入一定量氮气和氢气，一段时间后达到平衡。
①转化率： ②摩尔质量： ③体积分数：
f．特征曲线图（转化率、摩尔质量、体积分数-压强/温度曲线）
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + Q （Q > 0）
由于合成氨是放热反应，故温度升高，平衡向逆反应方向移动，反应物转化率减少(A)，反应物平衡浓度增大(B)，生成物平衡浓度减小，则体积分数减少(C)，由于物质的量增大，则气体平均摩尔质量减小(D)。
g．双变量曲线：
该类曲线中，除表达出纵坐标随横坐标的变化而变化的趋势，还存在第二个变量，若要分析第二个变量对纵坐标的影响，需在与横坐标做垂直线(等温线或者等压线)。
如：N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + Q （Q > 0）
左图中有3根等压曲线，即在三种不同压强下测定的平衡曲线，由于合成氨是气体总体积减小的反应，压强增高，平衡向正反应方向移动，故转化率α1 >α2 >α3
注意：平衡曲线上的每一个点都是平衡点；而化学反应速率曲线上的点不一定都是平衡点。
如：对于可逆反应：A(g)+B(g)xC(g)，右图表示的是A的转化率在不同的温度下（T1、T2）与时间的关系，由图中可知T1、T2的关系是T1小于T2 ，该反应的正反应为放热反应。
【例11】（2014徐汇一模22）在300℃时，改变起始反应物中n(H2)对反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)+Q（Q>0）的影响如右图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应在b点达到平衡
B．b点H2的转化率最高
C．c点N2的转化率最高
D．a、b、c三点的平衡常数Kb > Ka > Kc
【教学建议】问题抢答的互动方式。
【操作方法】逐一提问学生对于每个选项的看法，并在解析不正确时及时询问其他血神跟有没有不同的看法。
【解析】图像题一定要注意横纵坐标，改变起始时n（H2）从小到大，平衡时NH3%先增大后减小，是不同n（H2）时NH3的平衡体积分数，均为平衡状态，A选项错误；B点时的NH3百分率最高而已，B选项错误；C点时n（H2）最大，N2的转化率最高，C选项正确；平衡常数只与温度有关，所以a、b、c三点的平衡常数相等，D选项错误。
【答案】C
【例12】（2014黄浦一模21）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度）
由此可得出的结论是（ ）
A．反应速率a>b>c
B．达到平衡时A2的转化率大小为：b>a>c
C．若T2 >T1，则正反应一定是吸热反应
D．达到平衡时，AB3的物质的量大小为：c>b>a
【答案】CD
【例13】（2014一模嘉定17）T℃时在2 L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是
A．反应进行的前3 min内，用X表示的反应速率v(X)＝0.3 mol/(L·min)
B．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)2Z(g)
C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K减小
D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是增大压强
【答案】B
※【变式训练】（2014一模松江16）工业上采用NH3作还原剂脱氮原理为：
NO(g)NO2(g)2NH3(g) 2N2(g)3H2O(g)，烟气以一定的流速通过，测量不同温度下逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气效率，右图是两种不同催化剂的脱氮效率曲线，判断以下分析正确的是（ ）
A．上述反应的正反应为吸热反应
B．催化剂①、②分别适合于250℃和450 ℃左右脱氮
C．曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
【答案】B
【教学建议】做的快的同学可以做附加题，若附加题做的对，可以积分计入本节课总分。
【专题五】化学平衡原理的综合运用-化工生产中的化学平衡
①合成氨的反应原理：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）＋Q
合成氨工业条件：高温——加快反应速率，该温度下催化剂活性最高。
催化剂铁触媒——加快反应速率
高压——使平衡向正反应，同时加快反应速率
循环利用——减少成本
及时分离氨气——使平衡向正反应，提高反应物转化率(注意不能加快反应速率)
②SO3的反应原理：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)+196.6 kJ
硫酸工业条件：高温——加快反应速率，在该温度下催化剂活性最高
催化剂V2O5——加快反应速率
常压——常压下转化率已经很高了，高压设备要求高，降低成本
【例14】（2014一青浦五）硝酸是一种重要的化工原料。完成下列填空:
工业上生产硝酸的主要过程如下:
I、以N2和H2为原料合成氨气。反应N2（g）+3H2（g）2NH3（g）+Q
（1）下列措施可以提高H2的转化率是（填选项序号） 。
a．选择适当的催化剂 b．增大压强
c．及时分离生成的NH3 d．升高温度
（2）一定温度下，在密闭容器中充入1mol N2和3mol H2发生反应。
若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的，则N2的转化率α1= ；
若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为α2，则α2 α1（填“>”、“<”或“=”）。
II、以氨气、空气为主要原料制硝酸。
（3）氨气催化氧化的催化剂是________________；氨气也可以在纯氧中燃烧生成无毒、无污染的产物，其燃烧方程式为______________________________________________
（4）在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）2NO2（g）-Q
该反应的反应速率（υ）随时间（t）变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号） 。
a．在t1~t 2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施可以是升高温度
c．在t3~t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
【参考答案】（1）b c
（2）12.5% ＞
（3）三氧化二铬或铂丝；4NH3+3 O2 →2 N2 + 6H2O
（4）a b
【例15】（上海2010高考25）接触法制硫酸工艺中，其主反应在450℃并有催化剂存在下进行：
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+190kJ
（1)该反应所用的催化剂是______________(填写化合物名称)，该反应450℃时的平衡常数_____________500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
（2)该热化学反应方程式的意义是
______________________________________________________________________________.
（3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是________________________
a．υ(O2)正 = 2υ(SO3)逆
b．容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中气体的分子总数不随时间两变化
（4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10mol O2，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO3 0.18mol，则υ(O2)=____________ mo1/(L·min)；若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，则平衡________________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡后，___________mo1＜n(SO3)＜___________mol。
【答案】（1）五氧化二钒（V2O5） 大于
（2）在450℃时，2molSO2气体和1mol O2气体完全反应生成2molSO3气体时放热190kJ。
（3）b d（4）0.036 向正反应方向 0.36 0.40
【教学建议】以教代学法。
【具体操作】交叉批阅，错误的由正确的学生进行讲评，老师补充。都有问题的题目，由学生相互讨论给出解题思路，老师纠正。根据学生的做题情况进行积分。
【题型一：化学反应速率】
1、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的( )
A．NaCl溶液 B．CuSO4溶液
C．NH4Cl(固体) D．CH3COONa(固体)
2、对于处于平衡状态的反应：2A(g)+B(g)2C(g)+Q(Q>O)下列叙述正确的是( )。
A．增大压强，增大，减小 B．升高温度，减小，增大
C．增大A浓度的瞬间，增大，不变 D．增大A浓度的瞬间，增大，减小
【答案】C
3、在2 L的密闭容器中，发生3A(g)+B(g) 2C(g)的反应，若最初加入A和B都是4 mol，10 s后，测得υ(A)=0.12 mol·L-1·s-1，则此时容器中B的物质的量是( )。
A．1.6 mol B．2.8 mol
C．3.2 mol D．3.6 mol
【答案】C
【题型二：化学平衡状态的判断】
4、在一定条件下，对于密闭容器中进行的可逆反应：2NO2(g） N2O4(g），下列说法中，能说明这一反应已经达到化学平衡状态的是（ ）
A.NO2、N2O4的浓度相等 B.NO2、N2O4 在容器中共存
C.NO2、N2O4 的浓度均不发生变化 D.单位时间内消耗2molNO2 ，同时生成1molN2O4
【答案】C
【题型三：化学平衡移动】
5、（2014虹口二模12）H2SO3水溶液中存在电离平衡H2SO3 H+ + HSO3— 和HSO3— H+ + SO32—，
若向H2SO3溶液中
A．通入氯气，溶液中氢离子浓度增大
B．通入过量H2S，反应后溶液pH减小
C．加入氢氧化钠溶液，平衡向右移动，pH变小
D．加入氯化钡溶液，平衡向右移动，会产生亚硫酸钡沉淀
【答案】A
6、（2014虹口二模19）在恒温密闭容器中制备特种陶瓷的原料MgO：
MgSO4(s)＋CO(g) MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g) - Q，达到平衡后，以下分析正确的是
A．加入硫酸镁固体，平衡正向移动
B．达到平衡时，气体的平均分子量保持不变
C．保持体积不变，充入CO，达到平衡的过程中逆反应速率逐渐增大
D．1 mol MgSO4和1 mol CO反应，达到平衡时吸收热量为Q
【答案】BC
7、（2013上海高考20）某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是（ ）
A．产物B的状态只能为固态或液态
B．平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动
D．若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C，达到平衡时放出热量Q
【答案】BC
8、（上海2014高考23,25）合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜（Ⅰ），氨水]吸收在生产过程中产生的等气体，铜液吸收的反应是放热反应，其反应方程式为：
完成下列填空：
(1)如果要提高上述反应的反应速率，可以采取的措施是 。（选填编号）
a. 减压 b. 增加的浓度 c.升温 d.及时移走产物
(2)简述铜液吸收CO及铜液再生的操作步骤（注明吸收和再生的条件）。
【答案】（1） bc
（2）①低温加压下吸收CO;②然后将铜洗液转移至另一容器中；③高温下低压释放CO,然后将铜洗液循环利用。
【题型四：化学平衡常数】
9、（2014上海高考14） 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
【答案】D
【题型五：图像】
10、某温度时，在2升容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为______________________________；反应开始至2min时，Z的平均反应速率为_______。
【答案】3X+Y 2Z；υZ=0.05 mol·L-1·s-1
11、在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)+Q，
某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是( )
A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高
【答案】B
12、制取水煤气的反应为C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)—Q；在一定条件下达化学平衡后，在时间为t时突然改变条件，反应速率的变化如图所示，在t时所改变的条件是( )
A．加压 B．升温
C．增大水蒸气浓度 D．增大碳的物质的量
【答案】B
13、（2014浦东二模30）石油气“芳构化”是由石油气生产高辛烷值汽油的一种有效生产工艺。
测得反应2C4H10 C8H10(g)+5H2在不同温度下的平衡常数变化如下：
温度(℃)
400
450
500
平衡常数K
a
6a
40a
(1)该反应的正反应是______(吸热、放热)反应。
(2)向2L密闭定容容器中充入2mol C4H10，反应10s后测得H2浓度为1mol/L，此10s内，以C8H10表示的平均速率为__________________。
(3)能表示该反应在恒温恒容密闭容器中t1时刻后已经达平衡状态的图示是____。
a b c d
【答案】30.(1)吸热 (2)0.02mol/(L·s) (2分) (3)b、d
【题型六：综合】
14、（上海2011高考25）自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深l km，压强增大约25000~30000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：
SiO2(s) +4HF(g) SiF4(g)+ 2H2O(g)+ 148.9 kJ
根据题意完成下列填空：
（1）在地壳深处容易有____气体逸出，在地壳浅处容易有____沉积。
（2）如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应____（选填编号）。
a．一定向正反应方向移动 b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向逆反应方向移动 d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，____（选填编号）。
a．2υ正(HF)=υ逆(H2O) b．υ(H2O)=2υ(SiF4)
c．SiO2的质量保持不变 d．反应物不再转化为生成物
（4）若反应的容器容积为2.0 L，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/L，在这段时间内HF的平均反应速率为________。
【答案】（1）SiF4、H2O，SiO2 （2）ad（3）bc（4）0.0010 mol•L-l•min-1
15、（2014一模松江）分解水制氢气的工业制法之一是硫——碘循环，主要涉及下列反应：
I SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HI
II 2HIH2+I2
III 2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是_________
a．反应III易在常温下进行 b．反应I中SO2还原性比HI强
c．循环过程中需补充H2O d．循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1molHI（g），发生反应II，H2物质的量随时间的变化如图所示。
0—2min内的平均反应速率v(HI)= _________ 。
该温度下，反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的
平衡常数表达式为K=_______________________。
相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原
来的2倍，则_________是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
（3）SO2在一定条件下可氧化生成SO3，其主反应为：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q，若此反应起始的物质的量相同，则下列关系图正确的是_________ (填序号)
实际工业生产使用的条件是：常压、____________________________________选择该条件的原因是__________________。
【答案】（1）bc （2）0.05mol·L－1·min－1；；b （3）bd；五氧化二钒、500℃；加快反应速度。
【教学建议】以学生自我总结为主，TR根据教案中的总结进行引导为辅，为本次课做一个总结回顾；总结方式可以多种多样，如画思维导图、默想回忆、抢答形式等。教案中给到重难点/易错点等的总结条目。
1. 化学反应速率的概念与计算、影响化学反应速率的因素
2. 可逆反应、化学平衡状态及其判断、影响化学平衡的因素
3. 勒夏特列原理及其应用
4. 化学反应速率与化学平衡的相关图像
5. 化学反应速率和化学平衡综合
【教学建议】任务激励+惩罚措施+物质激励。
【操作方法】可根据本节课的积分情况进行任务激励。积分最高者只需完成作业，并整理老师勾画的学生典型错题。积分较低者需整理所有错题。积分最低者，在完成作业和所有错题整理的基础上，接受上课前大家约定好的惩罚措施。在规定完成的时间内上交后由老师打分，进行最终分数统计，得出半年度冠军，享有一定的物质激励。
50℃
1、（上海2013高考六）镍具有优良的物理和化学特性，是许多领域尤其是高技术产业的重要原料。羰基法提纯粗镍涉及的两步反应依次为：
230℃
（1） Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)+Q
（2）Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)
完成下列填空：
（1）在温度不变的情况下，要提高反应（1）中Ni(CO4)的产率，可采取的措施有___________、___________。
（2）已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4，粗镍（纯度98.5%，所含杂质不与CO反应）剩余质量和反应时间的关系如右图所示。Ni(CO)4在0～10 min的平均反应速率为___________。
（3）若反应（2）达到平衡后，保持其他条件不变，降低温度，重新达到平衡时___________。
a．平衡常数K增大 b．CO的浓度减小
c．Ni的质量减小 d．υ逆[Ni(CO)4]增大
（4）简述羰基法提纯粗镍的操作过程。
【答案】（1）加压；及时移走Ni(CO)4
（2）0.05mol/(L•min) （3）bc
（4）先将粗镍与CO在50℃反应生成羰基镍，然后将羰基镍转移到另一容器中，升温到230℃，热解得到纯镍。
2、（上海2012高考六）用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)
完成下列填空：
（1）在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 L，3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则H2的平均反应速率___ mol／(L·min)；该反应的平衡常数表达式K=_____
（2）上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。
a．其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小
b．其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小
c．其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d．其他条件不变，增大HCl物质的量平衡向左移动
（3）一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是__。
a．3v逆(N2)=v正(H2) b．v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c．混合气体密度保持不变 d．c(N2)：c(H2)：c(HCl)=1：3：6
（4）若平衡时H2和HCl的物质的量之比为m/n，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，H2和HCl的物质的量之比___m/n（填“>”、“=”或“<”)。
【答案】（1）0.02；
（2）bd （3）ac （4）<
【教学建议】让学生梳理下册所有知识点，并画出框架结构图，整理一些总结的规律、技巧、口诀等，如化学平衡口诀：相反相成，可逆平衡；强弱互争，“逃逸”完成；外表内因，宏微相应；量变质变，运动永恒。
