高三化学教案：化学反应速率

① 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 ______ v逆 (填“>”、“<”或“=”)。

② 若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH) = _________;该时间内反应速率v(CH3OH) = __________。

解析：(1)煤生成水煤气的反应为C+H2O CO+H2。

(2)既然生成两种酸式盐，应是NaHCO3和NaHS，故方程式为：

Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS。

(3)观察目标方程式，应是①×2+②+③，故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ• mol -1。

正反应是放热反应，升高温度平衡左移，CO转化率减小;加入催化剂，平衡不移动，转化率不变;减少CO2的浓度、分离出二甲醚，平衡右移，CO转化率增大;增大CO浓度，平衡右移，但CO转化率降低;故选c、e。

(4)此时的浓度商Q= =1.86<400，反应未达到平衡状态，向正反应方向移动，故 正> 逆;设平衡时生成物的浓度为0.6+x，则甲醇的浓度为(0.44-2x)有：400= ，解得x=0.2 mol•L-1，故0.44 mol•L-1-2x=0.04 mol•L-1。

由表可知，甲醇的起始浓度度为(0.44+1.2) mol•L-1=1.64 mol•L-1，其平衡浓度为0.04 mol•L-1，

10min变化的浓度为1.6 mol•L-1，故 (CH3OH)=0.16 mol•L-1•min-1。

答案：(1) C+H2O CO+H2。

(2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS

(3) -2 46.4kJ• mol -1 c、e

(4) ①> ②0.04 mol•L-1 0.16 mol•L-1•min-1

命题立意：本题是化学反应原理的综合性试题，考查了化学方程式的书写、盖斯定律的应用、化学平衡移动原理，和利用浓度商和平衡常数的关系判断平衡移动的方向、平衡常数和速率的计算等。

【例2】(2010四川理综卷，13)

反应aM(g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中：Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

A.同温同压Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加

B.同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加

C.同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加

D.同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加。

答案：B

解析：本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率，不会使平衡移动。B项由图像(1)知随着温度的升高M的体积分数降低，说明正反应吸热，所以温度升高平衡正向移动，Q的体积分数增加。C项对比(1)(2)可以看出相同温度条件，压强增大M的体积分数增大，所以正反应是体积缩小的反应，增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。

【巩固练习1】(福建省泉州一中2010届高三上学期期中考试)在1 L密闭容器中，把1 mol A和1 mol B混合发生如下反应：

3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)，当反应达到平衡时，生成0.4 mol D，并测得C的平衡浓度为0.4 mol•Lˉ1，下列叙述中不正确的是

A.x的值为2 B.A的转化率为40%

C.B的平衡浓度为0.8 mol•Lˉ1 D.D的体积分数为20%

答案 B

【巩固练习2】(贵州省巴结中学2010届高三10月月考)某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应： ，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为VL，其中C气体的体积占10%，下列推断正确 ( )

①原混合气体体积为1.2VL; ②原混合气体的体积为1.1VL;

③反应达平衡时气体A消耗0.05VL; ④反应达平衡时气体B消耗掉0.05VL。

A.②③　　　 B.②④　　　 C.①③　D.②①

答案 A

【巩固练习3】(重庆西南师大附中2010年上学期期末考试)T℃时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C物质的量变化如图(Ⅰ)所示;若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示，则下列结论正确的是( )

A.在(t1+1)min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动

B.在(t1+1)min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动

C.不再增减物质，只改变压强或温度时，A的体积分数V(A)%变化范围为25%

D.其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大

答案 C

第4课时 反应速率与限度理论在化工生产上的应用

1.合成氨的反应原理：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)298K时，△H==92.2kJ•mol—1

特点：合成氨是一个气体体积缩小的放热的可逆反应。

2.合成氨适宜条件的选择

(1)选择依据：从提高反应速率的角度分析，提高反应温度、使用催化剂、适当提高氮氢比;从平衡移动的角度分析，降低温度、提高压强和适时分离反应产物氨;从实际生产的角度分析，温度和压强要与生产实际相适应。

(2)选择原则：能加快反应速率;提高原料的利用率;提高单位时间内的产量;对设备条件要求不能太高。

(3)合成氨的适宜条件：使用催化剂;适宜的压强：2×107～5×107Pa;适宜的温度：500℃左右;及时分离出氨和及时补充氮气和氢气。

(4)合成氨的简要流程：

【例1】(2010安徽卷)低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：

2NH2(g)+NO(g)+NH2(g) 2H3(g)+3H2O(g) H<0

在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是

A.平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大

B.平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小

C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡

D.其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

答案：C

解析：A选项，放热反应升温平衡常数减小，错误;增大一个反应物浓度另一反应物转化率增大，B错;使用催化剂平衡不移动，D错。

【例2】(2010重庆卷)(15分)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化.

(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.

(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热，该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).

(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_________;若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是___________________.

(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种)，Na2O2的作用是___________________.

答案(15分)

(1)4NH3+ 5O2 4NO+6H2O

(2)放热

(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了

(4)I; 与HCL反应生成氧气(合理答案均给分)

【解析】本题考查氨的催化氧化。(1) 和 氧化生成 。(2)该反应为放热，故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有 和 ， 会被 氧化生成 ，在于空气中的水蒸气反应生成 ,而 与 会产生白烟。(4)装置5与1均产生科产生 。 加热分解可得 和HCL,而HCL与 可生成 。

【例3】(2008广东24)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，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1.0×105 Pa、反应时间3 h):

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