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文檔簡介

1、第一章 化學反應與能量從物質的角度:從物質的角度:有新物質生成有新物質生成從微粒的角度:從微粒的角度:原子重新組合的過程原子重新組合的過程從化學鍵的角度:從化學鍵的角度: 舊鍵的斷裂和新鍵的形成舊鍵的斷裂和新鍵的形成從能量的角度從能量的角度:釋放或貯存能量的過程釋放或貯存能量的過程化學反應的本質化學反應的本質一、焓變一、焓變 反應熱反應熱1 1、反應熱、反應熱 恒恒( (等等) )壓過程:反應前后壓強不變,體積改變壓過程:反應前后壓強不變,體積改變 敞口、針筒、活塞敞口、針筒、活塞在化學反應過程中放出或吸收的熱量在化學反應過程中放出或吸收的熱量恒恒( (等等) )容過程:反應前后體積不變,壓強

2、改變容過程:反應前后體積不變,壓強改變 密閉容器、體積不變容器密閉容器、體積不變容器2 2、焓變、焓變 焓:熱力學狀態(tài)函數。焓:熱力學狀態(tài)函數。 焓變:在一定條件下(恒壓)的反應熱焓變:在一定條件下(恒壓)的反應熱 生成物與反應物的焓值差生成物與反應物的焓值差焓變符號焓變符號:H焓變單位焓變單位:kJ/mol 測量條件測量條件:恒壓下,一般為敞口容器中恒壓下,一般為敞口容器中“+”“+”:吸熱:吸熱,環(huán)境對體系做功自身能量增加,環(huán)境對體系做功自身能量增加 “-”-”:放熱:放熱,體系對環(huán)境做功自身能量減少,體系對環(huán)境做功自身能量減少3 3、反應熱產生的原因、反應熱產生的原因 從物質所具有的能量

3、角度從物質所具有的能量角度 反應物的總能量反應物的總能量生成物的總能量生成物的總能量生成物的總能量生成物的總能量反應物的總能量反應物的總能量H0H0放熱反應:放熱反應:吸熱反應:吸熱反應:-183 kJ/mol(理論值)(理論值)H= -184.6 kJ/mol(實驗值)(實驗值)H=化學鍵斷裂化學鍵斷裂吸熱吸熱 化學鍵形成化學鍵形成放熱放熱從化學鍵的角度從化學鍵的角度 4 4、常見吸熱反應與放熱反應、常見吸熱反應與放熱反應 放熱放熱反應反應 放出熱量的化學反應。放出熱量的化學反應。H 為為“-”或或H 0常見的吸熱反應:常見的吸熱反應:大多數分解反應大多數分解反應某些金屬氧化物的還原反應某些

4、金屬氧化物的還原反應C+CO2 C+H2O Ba(OH)28H2O+NH4Cl 已知拆開已知拆開1mol H1mol H2 2中的化學鍵要吸收中的化學鍵要吸收436 kJ436 kJ的能的能量,拆開量,拆開1mol O1mol O2 2中的化學鍵要吸收中的化學鍵要吸收496 kJ496 kJ的能的能量,形成水分子中的量,形成水分子中的1mol H1mol HO O鍵要放出鍵要放出463 kJ463 kJ的能量,試說明的能量,試說明 2H2H2 2+ O+ O2 2 = 2H = 2H2 2O O中的能量變化。中的能量變化。H=-484kJ/mol=-484kJ/mol1 1、1molC1mol

5、C與與1molH1molH2 2O(g)O(g)反應生成反應生成lmollmol CO(g) CO(g)和和1mol H1mol H2 2(g)(g),需要吸收,需要吸收131.5kJ131.5kJ的熱量,該的熱量,該反應的反應熱為反應的反應熱為H=H= kJ/molkJ/mol。2 2、拆開、拆開 lmollmol H HH H鍵、鍵、lmollmol N NH H鍵、鍵、lmolNNlmolNN鍵分別需要的能量是鍵分別需要的能量是436kJ436kJ、391kJ391kJ、946kJ946kJ,則,則1mol N1mol N2 2生成生成NHNH3 3的反應熱為的反應熱為,1mol H1m

6、ol H2 2生成生成NHNH3 3的反應熱為的反應熱為。 131.5131.5-92KJ/mol-92KJ/mol-30.7KJ/mol-30.7KJ/mol練練 習習二、熱化學方程式二、熱化學方程式表示參加表示參加反應物質的量反應物質的量和和反應熱反應熱的的關系關系的的化學方程式。化學方程式。H2 (g)+ I2 (g) 2HI (g) 200200101KPaH= 14.9kJ/mol熱化學方程式書寫要點熱化學方程式書寫要點需注明反應的溫度和壓強需注明反應的溫度和壓強如在如在25、101KPa下進行的反應,可不注下進行的反應,可不注明溫度和壓強明溫度和壓強應注明反應物和生成物的狀態(tài)應注明

7、反應物和生成物的狀態(tài)氣體用氣體用g;液體用;液體用l;固體用;固體用s;溶液用;溶液用aq2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1=-Q1kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2=-Q2kJ/mol化學計量數表示物質的量,而不是分子個數?;瘜W計量數表示物質的量,而不是分子個數。化學計量數可以是整數,可以是分數?;瘜W計量數可以是整數,可以是分數。化學計量數與化學計量數與H成正比,當化學計量數不成正比,當化學計量數不同時,其同時,其H不同不同H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l),H=-285.8kJ/mol右端標注熱量數值和符號,右端標注熱量數值和符號, H:吸熱用:

8、吸熱用“+”,放熱用:,放熱用:“-”。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),H=-571.6kJ/mol1 1、已知在已知在2525,101kpa101kpa下,下,1gC1gC8 8H H1818( (辛烷辛烷) )燃燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出燒生成二氧化碳和液態(tài)水時放出48.40kJ48.40kJ熱熱量,表示上述反應的熱化學方程式正確的是量,表示上述反應的熱化學方程式正確的是 A AC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(g) O(g) H=-48.40 kJH=-48.40 kJmo

9、lmol-1-1B BC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1) O(1) H=-5518 kJH=-5518 kJmolmol-1-1C CC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1) O(1) H=+5518 kJH=+5518 kJmolmol-1-1D DC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1)

10、O(1) H=-48.40 kJH=-48.40 kJmolmol-1-12 2、1 1克甲烷在空氣中燃燒,恢復常溫下測得克甲烷在空氣中燃燒,恢復常溫下測得放出熱量放出熱量55.625KJ55.625KJ,試寫出熱化學方式。,試寫出熱化學方式。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=- 890 kJ/mol3 3、常溫下、常溫下1414克克COCO在足量氧氣中充分燃燒,在足量氧氣中充分燃燒,放出放出141.3KJ141.3KJ熱量,寫出該熱化學方程式。熱量,寫出該熱化學方程式。CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) H=- 282.6 kJ/mol2H2(g)+O

11、2(g)=2H2O(l),H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l),H2=-Q2kJ/mol4 4、比較、比較Q Q1 1和和Q Q2 2的大小、的大小、 H H1 1和和H H2 2的大小的大小Q1Q2H1 H2注意:熱量比較比數值,注意:熱量比較比數值, H H比較帶符號比較帶符號 練:練:比較比較Q Q1 1Q Q2 2的大小、的大小、H1 H2的大小的大小S(g)+OS(g)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H H1 1=- Q=- Q1 1 kJ/mol kJ/molS(s)+OS(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (

12、g) H H2 2=- Q=- Q2 2 kJ/mol kJ/molQ1Q2H1 H25 5、已知某溫度下的熱化學方程式:、已知某溫度下的熱化學方程式:2SO2SO2 2(g) (g) O O2 2(g) 2SO(g) 2SO3 3(g) (g) H=H=-197kJ/molkJ/mol試寫出試寫出SOSO3 3分解的熱化學反應方程式。分解的熱化學反應方程式。2SO3(g) 2SO2(g) O2(g) H=+197kJ/mol注意:注意:對于可逆反應,對于可逆反應,當反應逆向進行時,其反應熱與正反應的當反應逆向進行時,其反應熱與正反應的數值相等,符號相反。數值相等,符號相反。其反應熱是指反應物

13、完全轉變成生成物其反應熱是指反應物完全轉變成生成物放出或吸收的熱量。放出或吸收的熱量。6 6、已知:、已知:C(s)+OC(s)+O2 2(g)=CO(g)=CO2 2(g) (g) H=-393.5 kJ/molH=-393.5 kJ/mol要獲得要獲得1000kg1000kg熱量,需燃燒多少克碳?熱量,需燃燒多少克碳?30.5g備用:備用: 已知:已知:S(s)+OS(s)+O2 2(g)=SO(g)=SO2 2(g) (g) H=- 290.6 kJ/molH=- 290.6 kJ/mol求求1.6g1.6g硫燃燒成為硫燃燒成為SOSO2 2氣體氣體, ,放出多少熱量?放出多少熱量?14

14、.53kJ三、中和反應反應熱的測定三、中和反應反應熱的測定1 1、中和熱、中和熱酸與堿反應生成酸與堿反應生成1mol H2O時釋放的熱量時釋放的熱量稱中和熱。稱中和熱。數值:數值:稀稀溶液中,溶液中,強酸強酸和和強堿強堿中和時中和時 H= -57.3kJ/mol2 2、中和反應反應熱的測定、中和反應反應熱的測定 原理:原理:Q=mct儀器及藥品儀器及藥品實驗步驟實驗步驟 實驗步驟:實驗步驟:a、在大燒杯底部墊泡沫塑、在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料杯之間填

15、滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,形玻璃攪拌棒通過,以達以達到保溫、隔熱、減少實驗到保溫、隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的過程中熱量損失的目的,如上圖所示。該實驗也可如上圖所示。該實驗也可在保溫杯中進行。在保溫杯中進行。b b、用一個量筒量取、用一個量筒量取50mL 50mL 0.5mol/L0.5mol/L鹽酸,鹽酸, 倒入倒入 小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記錄小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記錄。 把溫度計

16、上的酸用水沖洗干凈。把溫度計上的酸用水沖洗干凈。c c、用另一個量筒量取、用另一個量筒量取50mL 50mL 0.55mol/L0.55mol/L氫氧化氫氧化鈉,并用溫度計測量氫氧化鈉的溫度,記錄。鈉,并用溫度計測量氫氧化鈉的溫度,記錄。d d、把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放、把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯中,并把量筒中的入小燒杯中,并把量筒中的NaOHNaOH溶液一次倒入溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑在外面),蓋好蓋板。用小燒杯(注意不要灑在外面),蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準確量取混環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準確量取混合溶液的合溶液的最高溫度最高溫度

17、,記為終止溫度,記錄。,記為終止溫度,記錄。e e、重復重復實驗步驟實驗步驟2 24 4三次三次如何提高中和熱測定的準確度呢?如何提高中和熱測定的準確度呢? 增強保溫、隔熱措施,減少實驗過程中熱量增強保溫、隔熱措施,減少實驗過程中熱量的損失。的損失。 不斷攪動,使熱量分散均勻不斷攪動,使熱量分散均勻 使用稀酸溶液和稀堿溶液,減少溶解熱的干使用稀酸溶液和稀堿溶液,減少溶解熱的干擾擾 使用強酸和強堿溶液,減少電離熱效應的干使用強酸和強堿溶液,減少電離熱效應的干擾擾若若2.6 g 乙炔(乙炔(C2H2,氣態(tài))完全燃燒生,氣態(tài))完全燃燒生成液態(tài)水和成液態(tài)水和CO2(g)時放熱)時放熱130 kJ。則乙

18、。則乙炔燃燒的熱化學方程式為炔燃燒的熱化學方程式為: C2H2(g) 5/2O2 (g) = 2CO2 (g) H2O(l) H=1300 kJ/mol2C2H2 (g) 5O2 (g) = 4CO2(g)2H2O(l) H=2600 kJ/mol反應熱反應熱燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱。溶解熱溶解熱一、燃燒熱一、燃燒熱 1 1、定義、定義101kPa時,時,1mol純物質完全純物質完全燃燒生燃燒生成成穩(wěn)定的氧化物穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,時所放出的熱量,叫做該物質的燃燒熱。叫做該物質的燃燒熱。例子:例子:CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) H=-890.3kJ/

19、mol 890.31kJ/mol就是甲烷的燃燒熱就是甲烷的燃燒熱2 2、注意問題:、注意問題:研究內容:放出的熱量(研究內容:放出的熱量(H0H0,單,單kJ/molkJ/mol)研究條件:研究條件:2525、 101 kPa101 kPa 反應程度:完全燃燒,產物是穩(wěn)定的氧化物。反應程度:完全燃燒,產物是穩(wěn)定的氧化物。燃燒物的物質的量:燃燒物的物質的量:1 mol1 mol CO2(g) H2O(l) SO2(g)如如:C H S 名稱名稱化學式化學式H/kJH/kJmolmol-1-1名稱名稱化學式化學式H/kJH/kJmolmol-1-1石墨石墨C(s)C(s)-393.5-393.5乙

20、烷乙烷C C2 2H H6 6(g)(g)-1559.8-1559.8金剛石金剛石C(s)C(s)-395.0-395.0乙烯乙烯C C2 2H H4 4(g)(g)-1411.0-1411.0氫氣氫氣H H2 2(g)(g)-285.8-285.8乙炔乙炔C C2 2H H2 2(g)(g)-1299.6-1299.6一氧化碳一氧化碳 CO(g)CO(g)-283.0-283.0乙醇乙醇C C2 2H H5 5OH(l)OH(l) -1366.8-1366.8甲烷甲烷CHCH4 4(g)(g)-890.31-890.31丙烷丙烷C C3 3H H8 8(g)(g)-2219.9-2219.9

21、甲醇甲醇CHCH3 3OH(l)OH(l) -726.51-726.51苯苯C C6 6H H6 6(l)(l)-3267.5-3267.5一些物質燃燒熱一些物質燃燒熱 1、能否根據式子、能否根據式子1/2CH4(g)+O2 (g) =1/2CO2 (g) +H2O(l) H=-445.15kJ/mol 認為甲烷的燃燒熱是認為甲烷的燃燒熱是445.15kJ/mol?2 2、已知:、已知:2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H= - 571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) H= - 241.8 kJ/mol求氫氣的燃燒

22、熱。求氫氣的燃燒熱。答答:H=-285.8 kJ/mol2 2、請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程、請分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學方程式。式。C(石墨石墨s)+ O2(g)= CO2(g) H= -393.5 kJ/molC(金剛石金剛石s)+ O2(g)= CO2(g)H= -395.0 kJ/mol因為石墨與金剛石的晶體結構不同因為石墨與金剛石的晶體結構不同, ,其具有其具有的能量也不相同的能量也不相同石墨與金剛石的燃燒熱為什么不相同?石墨與金剛石的燃燒熱為什么不相同?相相同同點點 燃燒熱燃燒熱中和熱中和熱能量變化能量變化HH不不同同點點反應物的量反應物的量 生成物的量生成物的量反

23、應熱反應熱的含義的含義放熱反應放熱反應H(4)(2)=(3) 練習:在練習:在25時,向時,向100mL含含HCl 14.6g的鹽酸中,放入的鹽酸中,放入5.6g鐵粉,反應進行到鐵粉,反應進行到2s時時收集到氫氣收集到氫氣1.12L(標況標況),之后反應又進行了,之后反應又進行了4s,鐵粉全溶解。若不考慮體積變化,則:,鐵粉全溶解。若不考慮體積變化,則: (1)前前2s內用內用FeCl2表示的平均反應速率表示的平均反應速率為為 ; (2)后后4s內用內用HCl表示的平均反應速率表示的平均反應速率為為 ; (3)前前2s與后與后4s比較,反應速率比較,反應速率 較較快,其原因可能快,其原因可能

24、。0.25mol/(Ls)0.25mol/(Ls)前前2s前前2s時段鹽酸濃度比后時段鹽酸濃度比后4s時段大時段大練習:練習: 1、在、在2L的密閉容器中,發(fā)生下列的密閉容器中,發(fā)生下列反應:反應: 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初。若最初加入的加入的A 和和B 都是都是4mol,在前,在前10sA 的平均的平均反反應應速率為速率為0.12mol/Ls,則,則10s時,容器中時,容器中B的物質的量為的物質的量為 。 2、一定溫度下,向一容積為、一定溫度下,向一容積為2L的真空的真空容器中加入容器中加入1mol氮氣,氮氣,3mol氫氣,氫氣,3min后后測得容器內的壓強是起始

25、時壓強的測得容器內的壓強是起始時壓強的0.9倍,倍,在此時間內用氫氣的變化來表示反應速率在此時間內用氫氣的變化來表示反應速率為為 。3.2mol0.1mol/(Lmin )根據下圖填空:(1)反應物是反應物是_;生成物是生成物是_。(2)2min內內A、B、C三者的反應速率是多少?三者的反應速率是多少?該反應的化學方程式是該反應的化學方程式是_ _、 二、化學反應速率模型二、化學反應速率模型 1 1、有效碰撞、有效碰撞并不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應,只有并不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應,只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學反應其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學反應 有效碰撞有效碰撞活化分子、正確取向活

26、化分子、正確取向(1)碰撞過輕)碰撞過輕 (2)碰撞取向不好)碰撞取向不好 (3)活化分子的有效碰撞)活化分子的有效碰撞 HI分子的幾種可能的碰撞模式分子的幾種可能的碰撞模式 分子分子運動運動相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足夠能量足夠能量有合適的取向有合適的取向有效碰撞有效碰撞化學反應化學反應n活活=n總總活活%活化分子活化分子有效碰撞理論有效碰撞理論反應速率與活化分子的百分率(活反應速率與活化分子的百分率(活%)成正比)成正比二、化學反應速率模型二、化學反應速率模型2 2、活化分子、活化分子具有具有較高能量較高能量,能夠,能夠發(fā)生有效碰撞發(fā)生有效碰撞的分子的分子發(fā)生有效碰撞的分子發(fā)生有效碰

27、撞的分子一定是一定是活化分子,活化分子,但活化分子的碰撞但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞。有效碰撞。二、化學反應速率模型二、化學反應速率模型3 3、活化能、活化能E E1 1是反應的活化能是反應的活化能E E2 2是活化分子變成生是活化分子變成生成物分子放出的能量成物分子放出的能量E E2 2-E-E1 1是是 反應熱反應熱普通分子普通分子活化能活化能活化分子活化分子合理取向合理取向有效碰撞有效碰撞新物質新物質能量能量主要因素:參加反應的物質的性質主要因素:參加反應的物質的性質外界條件:外界條件:濃度、壓強、溫度、催化劑等濃度、壓強、溫度、催化劑等光、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大光、

28、電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質、原電池等。小、溶劑的性質、原電池等。次要因素次要因素:化學反應速率的影響因素化學反應速率的影響因素 一、濃度對反應速率的影響一、濃度對反應速率的影響 1 1、結論:當其它條件不變時,增加、結論:當其它條件不變時,增加 反應物的濃度,可增大反應速率。反應物的濃度,可增大反應速率。 2 2、微觀解釋、微觀解釋單位體積內活化分子數增多單位體積內活化分子數增多活化分子百分數不變(與溫度、活化能有關)活化分子百分數不變(與溫度、活化能有關)有效碰撞次數增多,反應速率加快有效碰撞次數增多,反應速率加快3 3、適用范圍、適用范圍適用范圍:氣體、溶液適用范圍:氣體

29、、溶液 (固體或純液體的濃度視為常數)(固體或純液體的濃度視為常數)二、壓強對反應速率的影響二、壓強對反應速率的影響 1 1、結論:當其它條件不變時,增加壓強,、結論:當其它條件不變時,增加壓強, 可增大反應速率??稍龃蠓磻俾?。 2 2、微觀解釋、微觀解釋單位體積內活化分子數增多單位體積內活化分子數增多活化分子百分數不變(與溫度、活化能有關)活化分子百分數不變(與溫度、活化能有關)有效碰撞次數增多,反應速率加快有效碰撞次數增多,反應速率加快只適用于氣體只適用于氣體(必須引起反應或生成物氣體濃度改變)(必須引起反應或生成物氣體濃度改變)3 3、適用范圍、適用范圍三、溫度對反應速率的影響三、溫度

30、對反應速率的影響 1 1、結論:當其它條件不變時,升高溫度,化、結論:當其它條件不變時,升高溫度,化學反應速率一般要加快。學反應速率一般要加快。2 2、微觀解釋、微觀解釋活化分子百分數增加(主要)活化分子百分數增加(主要)碰撞頻率提高(次要)碰撞頻率提高(次要)3 3、適用范圍、適用范圍所有狀態(tài)所有狀態(tài) 所有反應所有反應溫度每升高溫度每升高10 ,v增大到原來的增大到原來的 2 4 倍倍四、催化劑對反應速率的影響四、催化劑對反應速率的影響 1 1、結論:使用催化劑可加快化學反應速率、結論:使用催化劑可加快化學反應速率2 2、微觀解釋、微觀解釋降低反應所需的活化降低反應所需的活化能使得能使得活化

31、分子百活化分子百分數增加分數增加活化分子能量活化分子能量反應物平均能量反應物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化劑有催化劑3 3、適用范圍、適用范圍催化劑具有專一性催化劑具有專一性1、決定化學反應的主要因素是、決定化學反應的主要因素是A、溫度、溫度 B、壓強、壓強 C、濃度、濃度 D、催化劑、催化劑 E、反應物本身的性質、反應物本身的性質 2、鹽酸與碳酸鈣固體反應時,能使反應的初、鹽酸與碳酸鈣固體反應時,能使反應的初速率明顯加快的是速率明顯加快的是A、增加碳酸鈣固體的量、增加碳酸鈣固體的量B、鹽酸的量增加一倍、鹽酸的量增加一倍C、鹽酸的用量減半,濃度加倍、鹽酸的用量減半,濃度加倍D、碳酸

32、鈣固體減半,鹽酸濃度加倍、碳酸鈣固體減半,鹽酸濃度加倍3、足量鐵粉與一定量鹽酸反應,為了減慢反、足量鐵粉與一定量鹽酸反應,為了減慢反應速率,但不減少氫氣的產量,可加入下列應速率,但不減少氫氣的產量,可加入下列物質中的物質中的A、水、水 B、NaOH固體固體 C、Na2CO3固體固體 D、NaCl溶液溶液 4、增加壓強,下列反應速率不會變大的是、增加壓強,下列反應速率不會變大的是A、碘蒸氣和氫氣化合成碘化氫、碘蒸氣和氫氣化合成碘化氫B、稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應、稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應C、二氧化碳通入澄清石灰水中、二氧化碳通入澄清石灰水中D、氨的催化氧化、氨的催化氧化5、在一定溫度下的密閉容器中

33、發(fā)生的反應、在一定溫度下的密閉容器中發(fā)生的反應N22O22NO2,下列措施能加快反應速率,下列措施能加快反應速率的是的是A、縮小體積使壓強增大、縮小體積使壓強增大 B、恒容,充入氮氣、恒容,充入氮氣 C、恒壓,充入、恒壓,充入He D、恒容,充入、恒容,充入He E、恒壓,充入氮氣、恒壓,充入氮氣 增大反應物的濃度增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因(使反應速率加快的主要原因( )對于氣體參與體系對于氣體參與體系增大壓強增大壓強使反應速率加快的主要原因使反應速率加快的主要原因是(是( )升高溫度升高溫度使反應速率加快的主要原因是(使反應速率加快的主要原因是( )使用催化劑使用催化劑使反應速

34、率加快的主要原因是(使反應速率加快的主要原因是( )A、活化分子百分數不變,但提高單位體積內活化分子的、活化分子百分數不變,但提高單位體積內活化分子的總數總數B、 增大分子的運動速率而使有效碰撞增加增大分子的運動速率而使有效碰撞增加C、 升高反應物分子的能量,使活化分子的百分數增加升高反應物分子的能量,使活化分子的百分數增加 D、降低反應所需的能量,使活化分子百分數增加、降低反應所需的能量,使活化分子百分數增加AAC D1、將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中,若作如下改變的情況,其、將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中,若作如下改變的情況,其中能使最初的化學反應速率增大的是中能使最初的化學反應速率增大的是

35、( )A、鹽酸的濃度不變,而使鹽酸的用量一倍、鹽酸的濃度不變,而使鹽酸的用量一倍B、鹽酸的濃度增大一倍,而使鹽酸的用量減少到原來的一半、鹽酸的濃度增大一倍,而使鹽酸的用量減少到原來的一半C、鹽酸的濃度和用量都不變,增加碳酸鈣的量、鹽酸的濃度和用量都不變,增加碳酸鈣的量D、鹽酸和碳酸鈣不變,增大壓強一倍、鹽酸和碳酸鈣不變,增大壓強一倍 E、加入、加入CaCl2溶液溶液 F、加入、加入CaCl2固體固體G、將、將CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG2、硫代硫酸鈉(、硫代硫酸鈉( Na2S2O3)與稀硫酸發(fā)生如下)與稀硫酸發(fā)生如下反應:反應:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+

36、S+H2O 下列四種情況中最早出現渾濁的是:()下列四種情況中最早出現渾濁的是:()(1)10時時0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mL(2)10時時0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4 各各5 mL,加水,加水10mL(3) 20 時時0.1 mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各 5 mL(4) 20 時時0.2mol /L Na2S2O3和和0.1 mol /L H2SO4各各5 mL,加水,加水10 mLC一、可逆反應與不可逆反應一、可逆反應與不可逆反應 1 1、可逆過程、

37、可逆過程固體溶質固體溶質 溶液中的溶質溶液中的溶質溶解溶解結晶結晶現象:濃度不變或晶體質量不變現象:濃度不變或晶體質量不變本質:溶解速率本質:溶解速率 = 析出速率析出速率為什么飽和溶液不再溶解溶質?為什么飽和溶液不再溶解溶質?2 2、可逆反應、可逆反應在在同一條件同一條件下,既能向下,既能向正正反應方向進行反應方向進行同時同時又能向又能向逆逆反應方向反應方向進行進行的反應的反應特點:特點:同一條件同一條件、同時進行同時進行、反應物生成物、反應物生成物同時存在同時存在(反應不能進行到底)(反應不能進行到底) V=1L的密閉容器,的密閉容器,800,1atm, CO + H2O CO2 + H2

38、催化劑催化劑高溫高溫根據濃度對反應速率的影響根據濃度對反應速率的影響 試畫出該反應的速率與時間的圖象試畫出該反應的速率與時間的圖象 Vt V正正 V逆逆 V正正V逆逆V正正V逆逆二、化學平衡狀態(tài)二、化學平衡狀態(tài) 1 1、化學平衡狀態(tài)、化學平衡狀態(tài) 指在指在一定條件一定條件下的下的可逆反應可逆反應里,里,正正反應反應和和逆逆反應的反應的速率相等速率相等,反應混合物中各,反應混合物中各組分的組分的濃度濃度保持保持不變不變的的狀態(tài)。狀態(tài)。前提前提條件:條件: 一定條件(一定條件(T、P、V)研究研究對象對象:密閉容器的可逆反應密閉容器的可逆反應平衡平衡本質本質:V 正正 = V 逆逆0平衡平衡標志標

39、志: 各物質的濃度不變各物質的濃度不變 V=1L的密閉容器,的密閉容器,800,1atm, CO + H2O CO2 + H2始始 0. 1 0. 1 0 0(mol/L)0.5min 0.08 0.08 0.02 0.021min 0.06 0.06 0.04 0.042min 0.05 0.05 0.05 0.054min 0.05 0.05 0.05 0.05催化劑催化劑高溫高溫2 2、化學平衡的特征、化學平衡的特征動動:動態(tài)平衡動態(tài)平衡等等:V V正正=V=V逆逆0 0定定:反應反應條件一定條件一定, ,反應混合物反應混合物中各組分的中各組分的濃度一定濃度一定變變: 條件改變,平衡將被

40、破壞條件改變,平衡將被破壞。 在一定溫度下,反應在一定溫度下,反應X2(g)Y2(g) 2XY(g) 達到平衡的標志是達到平衡的標志是 單位時間內同時生成單位時間內同時生成 n mol X2 和和n mol XY 單位時間內生成單位時間內生成 2n molXY的同時生成的同時生成n mol Y2 容器內總壓強不隨時間變化容器內總壓強不隨時間變化 單位時間內有單位時間內有 n mol XX鍵斷裂,同時有鍵斷裂,同時有n mol YY鍵斷裂鍵斷裂 單位時間內生成單位時間內生成 n mol X2 同時生成同時生成n mol Y2 V正正V逆逆0 在一定溫度下,反應在一定溫度下,反應X2(g)Y2(g

41、) 2XY(g) 達到平衡的標志是達到平衡的標志是 X2、Y2或或XY的濃度不再隨時間的改變而改變的濃度不再隨時間的改變而改變 容器中容器中X2、Y2、XY物質的量之比為物質的量之比為 1 1 2 X2、Y2的物質的量濃度相等的物質的量濃度相等 容器中氣體的總質量不隨時間的改變而改變容器中氣體的總質量不隨時間的改變而改變 若只有若只有X2有顏色,容器中的顏色不隨時間的有顏色,容器中的顏色不隨時間的改變而改變改變而改變 3 3、化學平衡狀態(tài)的判定、化學平衡狀態(tài)的判定濃度、溫度、顏色、各種分數、轉化率濃度、溫度、顏色、各種分數、轉化率總壓強、總體積、總物質的量、密度總壓強、總體積、總物質的量、密度

42、 平均分子量平均分子量速率相等速率相等同一物質,正逆反應同一物質,正逆反應不同物質,正逆反應速率成比例不同物質,正逆反應速率成比例三、化學平衡的影響因素三、化學平衡的影響因素 1 1、濃度因素、濃度因素增大反應物濃度,平衡向正向移動增大反應物濃度,平衡向正向移動 Fe3+3SCN Fe(SCN)3Cr2O72 +H2O 2CrO42 + 2H+黃黃 紅紅 橙橙 黃黃 2 2、溫度因素、溫度因素升高溫度,平衡向吸熱反應正向移動升高溫度,平衡向吸熱反應正向移動 2NO2(g) N2O4(g) H= -56.9kJ/mol紅棕色紅棕色 無色無色 3 3、壓強因素、壓強因素同濃度同濃度增大壓強,向氣體

43、系數和小的方向移動增大壓強,向氣體系數和小的方向移動4 4、催化劑因素(、催化劑因素(不使平衡移動不使平衡移動)5 5、勒夏、勒夏( (沙沙) )特列原理特列原理如果改變影響平衡的條件之一,平衡將向如果改變影響平衡的條件之一,平衡將向著減弱這種改變的方向移動著減弱這種改變的方向移動練習:判斷平衡移動的方向練習:判斷平衡移動的方向PT加加C通入通入O2通入通入O2加入加入CaCO3加入加入NH4Cl2、4NH3+5O2 4NO+6H2O(氣氣)H 03、3NO2+H2O 2HNO3+NOH 01、CaO+3C CaC2+COH 04、N2+O2 2NOH 05、CaCO3 CaO+CO2H 06

44、、2NH3 N2+ 3H2500600 H 0練習:練習:1、2NO2 N2O4P正正P逆逆2、2NH3 N2 +3H2逆逆正正3、3NO2 +H2O 2HNO3 +NO正正逆逆4、CO +H2O(g) CO2 +H25、CH3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5(液)(液) +H2O 牙齒的損壞實際是牙釉質牙齒的損壞實際是牙釉質Ca5(PO4)3OH溶解的結果。在口腔中存在著如下平衡:溶解的結果。在口腔中存在著如下平衡:Ca5(PO4)3OH 5Ca2+ + 3PO43- + OH- 當糖附著在牙齒上發(fā)酵時,會產生當糖附著在牙齒上發(fā)酵時,會產生H+,試用,試用化學平衡理論說明經常吃

45、甜食對牙齒的影響?;瘜W平衡理論說明經常吃甜食對牙齒的影響。練習練習1 1 : : 在新制的氯水中存在下列平衡:在新制的氯水中存在下列平衡: Cl2 + H2O HCl + HClO,若向氯水,若向氯水中投入少量中投入少量CaCO3粉末粉末,則:則:A、平衡不移動、平衡不移動 B、平衡向正反應方向移動,氯水顏色、平衡向正反應方向移動,氯水顏色變淺變淺C、平衡移動,且、平衡移動,且HClO濃度減小濃度減小 D、平衡移動,且、平衡移動,且HClO濃度增大濃度增大 B、D練習練習2 :2 : 在某容器中,在某容器中,C+HC+H2 2O(g) CO +HO(g) CO +H2 2反反應達到平衡,在溫度

46、、體積不變的情況下,應達到平衡,在溫度、體積不變的情況下,向容器中充入一定量向容器中充入一定量H H2 2,當建立新平衡時:,當建立新平衡時:A A、COCO、H H2 2的濃度都比原平衡時的要小的濃度都比原平衡時的要小B B、COCO、H H2 2的濃度都比原平衡時的要大的濃度都比原平衡時的要大C C、H H2 2、H H2 2O(g)O(g)的濃度都比原平衡時的要大的濃度都比原平衡時的要大D D、COCO、H H2 2O(g)O(g)的濃度都比原平衡時的要大的濃度都比原平衡時的要大C練習練習3 :3 : 當化學反應當化學反應PClPCl5 5 PCl PCl3 3 + Cl + Cl2 2

47、處于處于平衡狀態(tài)時,向其中加入一種平衡狀態(tài)時,向其中加入一種3737ClCl含量較含量較多的多的ClCl2 2,平衡發(fā)生移動。在建立新平衡以,平衡發(fā)生移動。在建立新平衡以前,前,PClPCl3 3中所含中所含3737ClCl的質量分數比原平衡的質量分數比原平衡狀態(tài)時(狀態(tài)時(“增加增加”或或“減減少少”) ,理由是,理由是 增加增加平衡左移,使平衡左移,使PCl5中中37Cl增加,增加,PCl5分解生成的分解生成的PCl3中中37Cl也也會增加。會增加。四、化學平衡圖像四、化學平衡圖像 1 1、速率平衡圖像、速率平衡圖像像誰動,誰在上像誰動,誰在上上下動,看速率上下動,看速率 上圖表示該反應的

48、速率(v)隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是 ( )At2時加入了催化劑 Bt3時降低了溫度Ct5時增大了壓強 Dt5時增大了X濃度Att1v(正)v(逆)v(正)v(逆)vt2t3v(正)v(逆)t4t5t62 2、拐點圖像、拐點圖像先拐先平數值大,固定一個看其他先拐先平數值大,固定一個看其他T2T1mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol C%時間時間0t1t2T1T2Q0判斷:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol P2P1A轉化率轉化率時間時間0t

49、1t2判斷:P1 P2m+n p+qT2,正反應吸熱,正反應吸熱 BT1T2,正反應放熱,正反應放熱 DT1Q 0等溫線300 C轉轉化化率率壓強壓強0P等壓線200 C100 Cm+n p+q0 五、等效平衡五、等效平衡 在一定條件下在一定條件下(恒溫恒容恒溫恒容或或恒溫恒壓恒溫恒壓),由不同由不同的起始加入達到相同的平衡效果的起始加入達到相同的平衡效果,即平衡時即平衡時各物質的百分含量分別相同。這樣的化學平各物質的百分含量分別相同。這樣的化學平衡互稱為等效平衡。衡互稱為等效平衡。1 1、恒溫恒容,、恒溫恒容,將生成物按反應方程式完將生成物按反應方程式完全轉化全轉化至反應至反應物,若反應物物

50、質的物,若反應物物質的量相同量相同,即可達,即可達到同一平衡狀態(tài),也互為等效平衡。到同一平衡狀態(tài),也互為等效平衡。催化劑催化劑高溫高溫2SO2 +O2 2SO3(氣氣)()()()()()().某某. 在一個恒溫恒容的密閉容器中,加入在一個恒溫恒容的密閉容器中,加入mol Amol A和和 1mol B1mol B,發(fā)生反應,發(fā)生反應 :2 A2 A(氣)(氣)+ B+ B(氣)(氣) C C (氣)(氣) 下列配比作為起始物質,可達到同一平衡狀態(tài)下列配比作為起始物質,可達到同一平衡狀態(tài)的是(的是( )A、4mol A + 2 mol BB、4mol C C、1.6 mol A + 0.8mo

51、l B + 0.mol C D、 4mol A + 2 mol B + 3mol C 2 2、恒溫恒容,、恒溫恒容,將生成物按反應方程式將生成物按反應方程式完全轉化完全轉化至反應物,至反應物,若反應物物質的量若反應物物質的量比相同比相同,即互為等效,即互為等效平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)3 3、恒溫恒壓條件、恒溫恒壓條件將生成物按反應方程式完將生成物按反應方程式完全轉化全轉化至反應至反應物,若反應物物質的物,若反應物物質的量相同量相同,即可達,即可達到同一平衡狀態(tài),也互為等效平衡。到同一平衡狀態(tài),也互為等效平衡。在一個恒溫恒容的密閉容器中,充入在一個恒溫恒容的密閉容器中,充入molAmolA和和molBm

52、olB,發(fā)生反應:,發(fā)生反應:A + B A + B C C 達平衡后,達平衡后,C C的體積分數為,的體積分數為,若維持容器體積不變,若維持容器體積不變,0.6molA0.6molA、0.0.molBmolB、. .molCmolC為起始物質,達到平衡為起始物質,達到平衡后,后,C C的體積分數不變,則值為的體積分數不變,則值為可能為,也可能為可能為,也可能為只能為只能為只能為只能為無法確定無法確定恒溫恒壓下恒溫恒壓下 , ,以下列配比發(fā)生反應以下列配比發(fā)生反應:N:N2 2 + + 3 H3 H2 2 2 NH 2 NH3 3互為等效平衡狀態(tài)的是互為等效平衡狀態(tài)的是 N N2 2 H H2

53、 2 NH NH3 3A. 1 mol 3 mol 0 mol A. 1 mol 3 mol 0 mol B. 0.5 mol 1.5 mol 0 mol B. 0.5 mol 1.5 mol 0 mol C. 2 mol C. 2 mol 6 mol 0 mol 6 mol 0 mol D. 0 mol 0 mol 2 mol D. 0 mol 0 mol 2 mol 在一個體積恒定的密閉容器中,加入在一個體積恒定的密閉容器中,加入mol A和和 1mol B,發(fā)生反應,發(fā)生反應 :2 A(氣)(氣)+ B(氣)(氣) 3C (氣)(氣) + D (氣)(氣) ,若達平衡,若達平衡時,時,C

54、的濃度為的濃度為W mol/L。在恒溫恒容條件下,。在恒溫恒容條件下,按下列配比作為起始物質,達平衡后,按下列配比作為起始物質,達平衡后,C的濃的濃度仍為度仍為W mol/L的是的是:A、4mol A + 2 mol BB、3mol C + 1 mol DC、1 mol A + 0.5mol B + 1. 5mol C + 0. 5mol DD、 4mol A + 2 mol B + 3mol C + 1 mol DBC在一個體積恒定的密閉容器中在一個體積恒定的密閉容器中,N,N2 2與與H H2 2反應合成反應合成氨的反應達到平衡后氨的反應達到平衡后, ,容器中含容器中含 1molN1mol

55、N2 2 3molH3molH2 2 1molNH1molNH3 3, ,保持溫度不變,向保持溫度不變,向該容器中再加該容器中再加1molN1molN2 2 3molH3molH2 21molNH1molNH3 3,下列,下列說法正確的是()說法正確的是()正逆反應速率同時增大,平衡不移動正逆反應速率同時增大,平衡不移動正逆反應速率同時增大,正逆反應速率同時增大,百分含百分含量增大量增大正反應速率增大,逆反應速率減小,平衡正反應速率增大,逆反應速率減小,平衡向逆反應移動向逆反應移動正逆反應速率不變,平衡不移動正逆反應速率不變,平衡不移動 B 有兩只密閉容器有兩只密閉容器A 和和B,有一個可移動

56、的活塞,保持,有一個可移動的活塞,保持恒壓,保持恒容開始時向中分別充入等量的恒壓,保持恒容開始時向中分別充入等量的體積比為:的體積比為:的和和的混合氣體,并使二者容的混合氣體,并使二者容積相等,試判斷:積相等,試判斷: )反應開始時及反應進行中與反應速率的大小關)反應開始時及反應進行中與反應速率的大小關系系 )當兩容器均達平衡后,)當兩容器均達平衡后,轉化率的大小關系轉化率的大小關系 )達平衡后,向中再分別充入等量的體積比為)達平衡后,向中再分別充入等量的體積比為 :的:的和和的混合氣體重新達到平衡后,的混合氣體重新達到平衡后,中中的質量分數(),中的質量分數(),中的質量分數(的質量分數()

57、增大,減小,不變增大,減小,不變綜合練習2:增大增大不變不變六、化學平衡常數六、化學平衡常數 1 1、定義、定義 在在一定溫度一定溫度下,當一個可逆反應達到化學下,當一個可逆反應達到化學平衡時,平衡時,生成物濃度生成物濃度冪冪之之積積與與反應物濃反應物濃度度冪之積的冪之積的比值比值是一個常數,這個常數是一個常數,這個常數叫做該反應的化學平衡常數叫做該反應的化學平衡常數(簡稱平衡(簡稱平衡常數)。常數)。2 2、表達式及單位、表達式及單位 K的單位為的單位為(molL-1) n cp (C) c q(D) cm (A) c n(B) K =mA+nB pC+qD 3 3、注意問題、注意問題 K只

58、受到溫度影響,與濃度無關只受到溫度影響,與濃度無關 純固體、液體濃度,一般不出現在表達式中純固體、液體濃度,一般不出現在表達式中 同一反應,系數不同,同一反應,系數不同,K值不同值不同 例例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2K1 K2 , K1 = K22一般來說,一般來說,K 105,認為,認為正反應進行得較完全正反應進行得較完全 K 10-5 認為認為 正反應很難進行正反應很難進行(逆反應較完全)逆反應較完全) 10-5 K 105 認為是認為是可逆反應可逆反應N2(g)+O2(g) 2NO(g)

59、 K =110-30(298K)判斷反應進行的程度判斷反應進行的程度4 4、化學平衡常數意義、化學平衡常數意義若正反應是吸熱反應若正反應是吸熱反應, ,升高溫度升高溫度, ,例:反應例:反應: :H H2 2(g)+I(g)+I2 2(g) 2HI(g) (g) 2HI(g) H k , 未達平衡,未達平衡,逆向進行逆向進行。逆正 QC = k , 達平衡,達平衡,平衡不移動平衡不移動。逆正逆正QC k , 未達平衡,未達平衡,正向進行。正向進行。)()()()(BcAcDcCcQnmqpC)()()()(BcAcDcCcQnmqpC判斷反應方向判斷反應方向 例題例題:高爐煉鐵中發(fā)生的反應有高

60、爐煉鐵中發(fā)生的反應有: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g); H , k QC = kQC k )()()()(BcAcDcCcQnmqpC)()()()(BcAcDcCcQnmqpC逆向進行逆向進行平衡不移動平衡不移動正向進行正向進行K 105,認為,認為正反應進行得較完全正反應進行得較完全 K 10-5 認為認為 正反應很難進行正反應很難進行(逆反應較完全)逆反應較完全) 10-5 K 105 認為是認為是可逆反應可逆反應N2(g)+O2(g) 2NO(g) K =110-30(298K)D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A.

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