高中教育化学人教版选修4 转化率微课设计思路及其配套作业.docx
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高中教育化学人教版选修4转化率微课设计思路及其配套作业
专题探秘之转化率
一、学习指南
2、达成目标：
1）认真观看视频，体会四个例题传递的丰富的信息；
2）紧跟视频节奏，特别感受最后环节的归纳引申，最终建立解决“转化率”的思维模型；
3）通过视频、进阶练习，落实转化率这一学科主干知识。
3、学习方法建议：
1）浏览教学视频，及时采集其中传递的各种信息，并将其记录在自己的笔记上；
2）研习化学平衡移动中转化率的比较方法，查找自己今天学习过程的收获，以“研究性学习报告”的方式呈交给老师。
4、学习形式预告：
1）检测【1）在你的笔记上，是否有观看视频时采集到的各种信息；2）反映出自己成长、收获的研究性学习报告】
2）作业【进阶作业，涉及视频内外方方面面，有挑战性哦，大家要准备好】
3）协作【1）就前面的任何环节质疑，并选择其中某些疑问开展协作探究；2）在组内、组间博采众长，对自己的研究性学习报告进行修改完善】
4）展示【1）记录有各种信息的笔记；2）反映出自己成长、收获的研究性学习报告】
二、学习任务
1、理解转化率的本质意义
2、建立解决“转化率”问题的思维模型
三、进阶练习
第一组
1（单选题20分）以合成氨的反应为例，下列关于转化率的说法，不正确的是（ ）
A 氮气的转化率，等于参加反应的氮气的物质的量，与实际投放的氮气的物质的量之比
B 氮气的转化率，等于氮气的物质的量变化量，与最初投放氮气的物质的量之比
C 氮气的转化率，等于参加反应的氮气的物质的量浓度，与最初投放氮气的物质的量浓度之比
D 氮气的转化率，与氢气的转化率永远相等
答案：
D
提 示：
当且仅当投放的氮气与氢气的物质的量之比为化学计量数之比，即1：
3时，氮气与氢气二者的转化率才相等
2（单选题20分）对于反应：
，增大I2（g）浓度，氢气的转化率（ ）
A增大
B减小
C不变
D不能确定
答案：
A
提 示：
这个问题，属于视频讨论的第一类，即：
分母不变的情况，分子增大，分数值增大。
增大I2（g）浓度，氢气的转化率增大
3（单选题20分）高炉炼铁过程中发生的主要反应为：
ΔH<0欲提高CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。
a．减少Fe的量
b．增加Fe2O3的量
c．移出部分CO2 d．提高反应温度
e．减小容器的容积
f．加入合适的催化剂
A a、b、c、f
B c
C a、b、c、d、e、f
D 上述组合都不正确
答案：
B
提 示：
增加或减少固体的量，不影响正、逆反应速率，对平衡状态没有影响；加入催化剂同等程度地加快正、逆反应速率，对平衡状态没有影响，a、b、f对CO的平衡转化率没有影响；移出部分CO2，生成物浓度减小，平衡向右移动，CO的平衡转化率增大；因正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向左移动，CO的平衡转化率减小；因反应前后气体的化学计量数不变，压强对平衡没有影响，故减小容器的容积不影响CO的平衡转化率。
4（单选题20分）已知反应：
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施包括：
a．高温
b．加入催化剂
c．减少CO2的浓度
d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚
f．高压
则答案选c、e、f。
该判断（ ）
A 正确
B 错误
答案：
A
提 示：
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；气体化学计量数减小，增大压强有利于提高CO转化率。
故选c、e、f
5（单选题20分）温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应
经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
50
150
250
350
n（PCl3）/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
则相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
A 正确
B 错误
答案：
B
提 示：
相当于在题干所给条件下,用2.0molPCl5进行实验,相对于1.0molPCl5平衡将向生成PCl5的方向移动,所以PCl3转化率将大于80%
第二组
1（单选题20分）以二氧化硫的催化氧化制三氧化硫的反应为例，下列说法不正确的是（ ）
A二氧化硫的转化率，等于参加反应的二氧化硫的物质的量，与实际投放的二氧化硫的物质的量之比
B二氧化硫的转化率，等于二氧化硫的物质的量变化量，与最初投放二氧化硫的物质的量之比
C二氧化硫的转化率，等于参加反应的二氧化硫的物质的量浓度，与最初投放二氧化硫的物质的量浓度之比
D 二氧化硫的转化率，与氧气的转化率永远相等
答案：
D
提 示：
当且仅当投放的二氧化硫与氧气的物质的量之比为化学计量数之比，即2：
1时，二氧化硫与氧气二者的转化率才相等
2（单选题20分）对于反应：
，及时分离出H2O（g），氨气的转化率（ ）
A增大
B减小
C不变
D不能确定
答案：
A
提 示：
这个问题，属于视频讨论的第一类，即：
分母不变的情况，分子增大，分数值增大。
及时分离出H2O（g），氨气的转化率增大
3（单选题20分）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：
在恒容的密闭容器中，下列两种说法
a.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
b.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
A a正确b正确
B a错误b正确
C a错误b错误
D a正确b错误
答案：
C
提 示：
前者：
增大一种反应物浓度，另一种反应物的转化率增大，a错；使用催化剂，化学平衡不移动，b错。
4（单选题20分）电镀废液中可通过下列反应转化成铬黄（PbCrO4）：
下列示意图（ ）
A 正确
B 错误
答案：
B
提 示：
pH增大，c（H+）减小，平衡向右移动，故Cr2O72-转化率增大
5（单选题20分）已知
反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
830℃时,向一个5L密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气,平衡时A的转化率 ;
A 80%，不变
B 80%，增大
C 80%，减小
D 80%，不能确定
答案：
A
提 示：
直接写“三段式”可得计算所需数据;因体积没变,加入的氩气不引起各物质浓度变化,因而转化率不变
第三组
1（单选题20分）以
为例，下列说法，不正确的是（ ）
A NH3的转化率，等于参加反应的NH3的物质的量，与实际投放的NH3的物质的量之比
BNH3的转化率，等于NH3的物质的量变化量，与最初投放NH3的物质的量之比
CNH3的转化率，等于参加反应的NH3的物质的量浓度，与最初投放NH3的物质的量浓度之比
DNH3的转化率，与O2的转化率永远相等
答案：
D
提 示：
当且仅当投放的NH3与O2的物质的量之比为化学计量数之比，即4：
5时，NH3与O2二者的转化率才相等
2（单选题20分）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molN2、3molH2
2molNH3
4molNH3
反应物转化率
а1
а2
а3
下列说法错误的是
A а1+а2=1
B a1+a3＞1
C a2＞a3
D 无法比较a1与a2的大小
答案：
B
提 示：
设想一个实验丁，其反应物投入量为甲的两倍，其他条件与甲相同，丁的反应物转化率记为a4，丁可以看成是两个甲合并，并将容积压缩成一半而得，压缩有利于N2和H2合成NH3，所以a4>a1，丁与丙为等效平衡，a4+a3=1，所以a1+a3<1，B错误
3（单选题20分）已知反应：
取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图所示:
则：
升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率。
此判断（ ）
A 错误
B 正确
答案：
A
提 示：
升高温度，加快化学反应速率，可缩短达到平衡所用的时间；由图像可知达到平衡时从a曲线到b曲线，CH3COCH3转化分数降低，即升高温度，平衡左移，降低平衡转化率。
4（单选题20分）一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势如下：
。
则x与y的组合可以是x:
MgSO4的质量（忽略体积） y:
CO的转化率。
该说法（ ）
A 正确
B 错误
答案：
B
提 示：
因MgSO4为固体,增加其量,对平衡没有影响,CO的转化率不变
5（单选题20分）对于反应：
，增大氧气浓度，二氧化硫的转化率（ ）
A增大
B减小
C不变
D不能确定
答案：
A
提 示：
这个问题，属于视频讨论的第一类，即：
分母不变的情况，分子增大，分数值增大。
增大氧气浓度，二氧化硫的转化率增大
第四组
以
为例，下列说法，不正确的是（ ）
AH2的转化率，等于参加反应的H2的物质的量，与实际投放的H2的物质的量之比
BH2的转化率，等于H2的物质的量变化量，与最初投放H2的物质的量之比
CH2的转化率，等于参加反应的H2的物质的量浓度，与最初投放H2的物质的量浓度之比
DH2的转化率，与I2的转化率永远相等
答案：
D
提 示：
当且仅当投放的H2与I2的物质的量之比为化学计量数之比，即1：
1时，H2与I2二者的转化率才相等
2（单选题20分）对于反应：
，及时液化氨气，并从混合体系中分离出来，可以使氢气的转化率（ ）
A增大
B减小
C不变
D不能确定
答案：
A
提 示：
这个问题，属于视频讨论的第一类，即：
分母不变的情况，分子增大，分数值增大。
及时液化氨气，并从混合体系中分离出来，可以使氢气的转化率增大
3（单选题20分）将0.23molSO2和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，发生反应
，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12molSO3。
若温度不变，再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，则氧气的转化率_____
A 降低
B 增大
C 不变
D 无法确定
答案：
A
提 示：
这属于视频中讨论的第二类情况，有两种或两种以上的反应物，增大A的浓度，A自身的转化率降低
4（单选题20分）向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应:
达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。
△t1=△t2时，SO2的转化率：
a～b段小于b～c段。
该说法（ ）
A 正确
B 错误
答案：
A
提 示：
图中曲线a～b正下方的面积代表△t1时间段内SO2的转化浓度，曲线b～c正下方的面积代表△t2时间段内SO2的转化浓度,显然曲线b～c正下方的面积大，故b～c段内SO2的转化率大。
5（单选题20分）硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:
为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可采取的措施有 （要求写出两条）
A 增大O2NC6H4COOC2H5浓度，移走乙醇
B 增大O2NC6H4COOC2H5浓度，增大OH-的浓度
C 减小O2NC6H4COO-浓度，增大O2NC6H4COOC2H5浓度
D 增大OH-的浓度、移去乙醇
答案：
D
提 示：
提高反应物的转化率,是使化学平衡向正反应方向移动,除了控制温度外,根据化学反应特点（溶液间进行的反应）,压强不能改变平衡,因此可以增大另一种反应物的浓度提高转化率,还可以减少生成物浓度（即移走生成物）增大反应物的转化率。
四、微视频解说词
转化率是工业生产中的一个重要指标，也是化学平衡理论中一个鲜活的部分，历来受到高考命题专家们的青睐。
在解决有关转化率相关的问题时，同学们通常是怎样分析的呢？
今天就让我们一起来探讨这类问题的解决思路。
不难发现，问题的解决主要集中在以下两个方面：
1）反应物的转化率是怎样定义的？
2）化学平衡移动时，反应物的转化率将如何变化？
对于第一个问题，我们可以从质量、物质的量给出定义，那就是A物质的转化率，等于参与转化的A的质量与反应开始时投入的A的总质量的比值再乘以百分之百。
如果分子分母同时除以摩尔质量，转化率就等于参与转化的A的物质的量与起始投入的A的总的物质的量的比值。
对于溶液或者气体，如果体积一定，转化率甚至还可以等于参与转化的A的物质的量浓度与起始投入的A的总的物质的量浓度的比值。
至于第二个问题：
“化学平衡移动时，反应物的转化率是怎样变化的”，我们不妨先来看四个高考试题片段：
先看2014年高考安徽卷第10题，臭氧是理想的烟气脱硝剂，给出其脱硝反应
该反应在恒容密闭容器中进行，给出图像：
请由图像判断正误：
平衡时，仅改变x，则x为c（O2）
由图分析，随着x增大，NO2的转化率增大。
跟据转化率计算公式，在不改变NO2的投料，即不改变NO2的转化率等式的分母的情况下，只要能使平衡正向移动，都能增大NO2的转化率，根据勒夏特列原理，这些包括：
增大O3的物质的量浓度，减小N2O5或O2的物质的量浓度。
故题目所说的判断是不正确的。
但要注意，如果分子、分母同时改变，即增大NO2的浓度，NO2的转化率是减小的。
好，我们再看2014重庆高考题片段：
在恒容密闭容器中通入X并发生如下反应:
请判断：
待反应平衡后再加入一定量的X，再次平衡时X的转化率将减小
在处理这个问题时，我们可以采取“分箱子”的办法。
假设现有恒容的甲、乙两个箱子，前者通入amolX，后者通入a+bmolX，直接比较平衡时二者X的转化率，很难得出结论。
此时，我们换一种思维方式，先构造另一个箱子丙，将后阶段加入的bmolX先充入到丙中，并确保丙与甲箱等压。
一段时间后，丙中达到平衡，再将丙内的气体压缩到甲中，此时甲中X、Y的浓度按照2:
1的比例同时增加，则相当于增大容器的压强，平衡正向移动。
这样乙中X的转化率就增大了，于是题设的判断是不正确的。
我们再看2014山东高考题：
为研究不同条件对如下反应的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应达到平衡，NO的转化率为а1。
其它条件保持不变，反应若改在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а2和а1的关系是
反应正向进行，恒容过程体积不变，恒压过程体积减小。
于是，我们可把后者看成是前者建立平衡之后压缩体积得到的。
而压缩体积，平衡正向移动，故NO的转化率а2＞а1
我们再分析一道例题：
对于如下反应，若要进一步提高乙烯的转化率，可以采取的措施有：
通过观察发现，这个反应的特点非常明显，一是正反应气体的化学计量数减小，增大压强有利于提高乙烯的转化率，二是正反应放热，降低温度有利于提高乙烯的转化率。
此外，增大水蒸气浓度，或者降低乙醇的浓度，也可以提高乙烯的转化率。
好了，现在让我们一起回头梳理一下这四个反应，对于第一个反应，我们的结论有：
增大O3的物质的量浓度，减小N2O5或O2的物质的量浓度，可以提高NO2的转化率，但是增大NO2的浓度，NO2自身的转化率是减小的。
第二个反应，由于只有一个反应物，增大X浓度，讨论它的转化率时，我们通过构造法，设计等压——压缩过程解决。
而第三个反应，我们重点放在体积改变引起转化率变化的分析上了，最后第四个反应，我们则把浓度、体积和温度的改变全部囊括进去了。
综合以上的分析，讨论平衡移动引起的转化率的变化时，我们可以根据定义分为两类：
第一类：
分母不变的情况，分子增大，分数值增大，反之减小
第二类：
分母、分子均改变的情况
而第一类又包括改变温度、改变体积，以及改变其他物质投料。
这几种情况都是，平衡正向移动，反应物A的转化率增大，平衡逆向移动，反应物的转化率减小。
而第二类分母、分子均改变的情况，也分为三种，一是有多个反应物的反应，增大A的浓度，A的转化率降低；其余两种情况，分别是只有一种反应物，或者虽然有多种反应物，等比例增加它们的投料，可以仿照例2的形式，借助等压——压缩过程进行分析。
同学们，你是否可以根据今天的讨论，去调查考证一下合成氨、接触法制硫酸等工艺过程中，人们都采取了哪些措施，来提高反应物的转化率呢？
老师十分期待看到你的研究性学习报告呢！
好了，今天的内容就到这里，让我们期待下次再见！
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