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文檔簡介
總復習選修4-化學反應原理目錄緒言專題一化學反應與能量變化專題二化學反應速率和化學平衡專題三溶液中的離子反應復習專題一化學反應與能量變化本專題知識復習復習第一單元
化學反應中的熱效應復習和能量化學反應過程中同時存在物質的變化,能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質為基礎的,而且是以物質為主。能量的多少則以反應物和產物的質量為基礎。一、反應熱、焓變★反應熱∶恒溫時,化學過程中放出或吸收的熱量,叫做反應熱,恒溫恒壓時的反應熱也稱為“焓變”,符號用△H表示,單位常采用KJ/mol?;瘜W反應中的熱效應注意問題∶當△H為“-”或△H<O時,為放熱反應;當△H為“+”或△H>O時,為吸熱反應?!镆莱R姷姆艧岱磻臀鼰岱磻锓磻獰岬慕忉專ê陀嬎悖┏R姷姆艧岱磻臀鼰岱磻艧岱磻鼰岱磻剂系娜紵泻头磻饘倥c酸大多數化合反應C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高溫分解大多數分解反應生成物反應物能量圖1吸收熱量放出熱量反應過程中能量變化曲線圖:生成物圖2反應物能量解釋反應物的能量之和E反生成物的能量之和E生(1)若E反>E生,(2)若E反<E生,放出能量吸收能量放熱反應吸熱反應規(guī)律計算化學反應的本質是什么?化學鍵的斷裂和形成舊鍵斷裂需要
能量,新鍵形成會
能量。放出吸收所以:一個化學反應是放熱還是吸熱取決于取決于所有斷鍵吸收的總能量與所有形成新鍵放出的總能量的相對大小復習▲書寫熱化學方程式應注意∶(必考)1、需注明反應的溫度和壓強。如在多少度,多少千帕;如在常溫(250c)、常壓(101kpa)下,可不注明溫度和壓強的條件;2、應注明反應物和生成物的狀態(tài);固體(s),液體(l),氣體(g);不用↑和↓(因已注明狀態(tài))。二、熱化學方程式∶可以表示反應熱的化學方程式,叫做熱化學方程式。復習3、熱化學方程式中各物質前的化學計量數不表示分子個數。化學計量數可以是整數,也可以是分數。對于相同的反應,當計量數不同時,其△H不同。4、在方程式右端要注明△H為多少“+”或“一”kJ/mol。5、熱化學方程式具有加和性,化學式前面的計量數必須與△H相對應;反應逆向進行時,△H值不變,符號相反。三、▲蓋斯定律∶一個化學反應,無論是一步完成還是多步完成,反應的熱效應是完全相同的。即反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關?!粢粋€化學方程式可由另外幾個化學方程式相加減而得到,則該反應的焓變即為這幾個化學反應焓變的代數和。四、中和熱定義:中和熱是指在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的熱量。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol復習能源就是能提供能量的自然資源,它包括化石燃料、陽光、風力、流水、潮汐及柴草等等。我國目前使用的主要能源是化石燃料(煤、石油、天然氣等)。新能源∶太陽能,氫能,地熱能,風能、海洋能、核能、生物質能、反物質能、可燃冰等。五、能源復習▲標準燃燒熱∶25oC、101kPa時,1mol純物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫做該物質的標準燃燒熱。單位為KJ/mol。如常溫常壓下,1mol甲烷完全燃燒放出890.31KJ的熱量,就是甲烷的標準燃燒熱∶CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.31KJ/mol復習1、25℃、101kPa下,碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的標準燃燒熱依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol,則下列熱化學方程式正確的是()A.C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-393.5kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6kJ/molC.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3kJ/molD.1/2C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1400kJ/molD
復習2、下列各組熱化學方程式中,化學反應的△H前者大于后者的是①C(s)+O2(g)====CO2(g);△H1
C(s)+1/2O2(g)====CO(g);△H2②S(s)+O2(g)====SO2(g);△H3
S(g)+O2(g)====SO2(g);△H4③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l);△H5
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l);△H6④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g);△H7CaO(s)+H2O(l)====Ca(OH)2(s);△H8A①B④C②③④ D①②③C復習3.下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是A.碳酸鈣受熱分解B.乙醇燃燒C.鋁粉與氧化鐵粉末反應D.氧化鈣溶于水A復習4、已知:(a)2H2(g)+O2=2H2O(g)△H=-Q1(b)2H2(g)+O2=2H2O(1)△H=-Q2(c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-Q3(1)Q1
(填>、=、<)Q2,因為
。(2)CO和H2分別燃燒生成CO2和H2O(g),欲得到相同的熱量,所需CO和H2的體積比是:
。H2O(g)=H2O(l)△H<0Q1/Q3<5.2005年10月12日我國成功發(fā)射了第二艘載人航天飛船——“神州六號”,實現了雙人多天太空旅行。這標志著中國人的太空時代又前進了一大步。發(fā)射“神六”時用肼(N2H4)作為火箭發(fā)動機的燃料,NO2為氧化劑,反應生成N2和水蒸氣。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);△H=+67.7kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=–534kJ/mol下列關于肼和NO2反應的熱化學方程式中,正確的是A.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=–1135.7kJ/molB.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=–1000.3kJ/molC.N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(l);△H=–601.7kJ/molD.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=–1135.7kJ/molA復習
實驗中和熱的測定
1,定義:中和熱是指在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的熱量。2.實驗目的:測定強酸、強堿反應的中和熱。3.實驗原理:
Q=mcΔt
ΔH=-
Q:中和反應放出的熱量。m:反應混合液的質量。c:反應混合液的比熱容。Δt:反應前后溶液溫度的差值。c=4.18J/(g·℃)
Q=0.418(t2-t1)kJ QΔn中和熱[問題]該反應的中和熱應怎樣表示呢?ΔH=
-
0.418(t2-t1)0.025kJ/mol4.實驗用品大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)溫度計、量筒(50mL)兩個、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.50mol/L
NaOH溶液5.實驗步驟:1.在大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,如下圖所示。中和熱的測定大、小燒杯放置時,為何要使兩杯口相平?填碎紙條的作用是什么?對此裝置,你有何更好的建議?答案:.兩杯口相平,可使蓋板把杯口盡量蓋嚴,從而減少熱量損失;填碎紙條的作用是為了達到保溫隔熱、減少實驗過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置(如保溫杯)會使實驗結果更準確。2.用一個量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記入下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。溫度計上的酸為何要用水沖洗干凈?沖洗后的溶液能否倒入小燒杯?為什么?
因為該溫度計還要用來測堿液的溫度,若不沖洗,溫度計上的酸會和堿發(fā)生中和反應而使熱量散失,故要沖洗干凈;沖洗后的溶液不能倒入小燒杯,若倒入,會使總溶液的質量增加,而導致實驗結果誤差。3.用另一個量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液,并用溫度計測量NaOH溶液的溫度,記入下表。.酸、堿混合時,為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入?.
因為本實驗的關鍵是測反應的反應熱,若動作遲緩,將會使熱量損失而使誤差增大。4.把溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液,并準確讀取混合溶液的最高溫度,記為終止溫度,記入下表。
實驗中所用HCl和NaOH的物質的量比為何不是1∶1而是NaOH過量?若用HCl過量行嗎?
為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和,采用0.50mol/LNaOH溶液,使堿稍稍過量。若使鹽酸過量,亦可。5.重復實驗兩次,取測量所得數據的平均值作為計算依據。6.誤差分析:你所測得的數據是否為57.3kJ/mol,若不是,分析產生誤差的原因??赡艿脑蛴校?.量取溶液的體積有誤差(測量結果是按50mL的酸、堿進行計算,若實際量取時,多于50mL或小于50mL都會造成誤差)2.溫度計的讀數有誤。3.實驗過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時,動作緩慢,導致實驗誤差。5.隔熱操作不到位,致使實驗過程中熱量損失而導致誤差。6.測了酸后的溫度計未用水清洗而便立即去測堿的溫度,致使熱量損失而引起誤差。7.問題討論:
1.本實驗中若把50mL0.50mol/L的鹽酸改為50mL0.50mol/L醋酸,所測結果是否會有所變化?為什么?2.若改用100mL0.50mol/L的鹽酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液,所測中和熱的數值是否約為本實驗結果的二倍(假定各步操作沒有失誤)?答案:1.會有所變化。因為醋酸為弱電解質,其電離時要吸熱,故將使測得結果偏小。2.否。因中和熱是指酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時放出的熱量,其數值與反應物的量的多少無關,故所測結果應基本和本次實驗結果相同(若所有操作都準確無誤,且無熱量損失,則二者結果相同)。[8.練習]50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.50mol/L-1NaOH溶液在圖示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱?;卮鹣铝袉栴}:(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是
。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是
。(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數值
(填“偏大”“偏小”“無影響”)。(4)實驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量
(填“相等”“不相等”),所求中和熱
(填“相等”“不相等”),簡述理由:
。(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數值會
;用50mL0.50mol/LNaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數值會
。(均填“偏大”“偏小”“無影響”)環(huán)形玻璃攪拌棒減少實驗過程中的熱量損失偏小不等相等
因為中和熱是指酸跟堿發(fā)生中和反應生成1molH2O所放出的能量,與酸堿的用量無關偏小偏小有關“中和熱”的練習1、在做中和熱的測定實驗中,使用下列用品不是為了減少實驗誤差的是()A.碎泡沫塑料B.環(huán)行玻璃棒C.底部墊紙條D.兩個量筒D第二三單元電化學基礎本單元知識復習復習§1原電池§2化學電源§4金屬的電化學腐蝕與防護電化學基礎§3電解池氧化還原反應化學能轉化為電能,自發(fā)進行電能轉化為化學能,外界能量推動第三單元知識結構復習1、池型的判斷有外加電源一定為電解池,無外加電源一定為原電池;多池組合時,一般活潑性差別最大的池為原電池,其余都是在原電池帶動下的電解池。一、原電池與電解池的比較及判斷:3、電解池放電順序的判斷2、電極的判斷原電池,看電極材料,電解池看電源的正負極。常見陽離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+陽極放電:當陽極為惰性電極(石墨、鉑、金)時,常見陰離子放電順序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根
>F-當陽極為非惰性電極---金屬
電極材料首先失電子陰極放電:電極材料受保護,溶液中陽離子放電。復習4、判斷溶液的pH變化:先分析原溶液的酸堿性,再看電極產物。(1)如果只產生氫氣而沒有氧氣,只pH變大;
(2)如果只產生氧氣而沒有氫氣,只pH變??;(3)如果既產生氫氣又產生氧氣
①若原溶液呈酸性則pH減?。虎谌粼芤撼蕢A性pH增大;③若原溶液呈中性pH不變。電解池能量轉換離子的遷移方向發(fā)生氧化反應的電極
發(fā)生還原反應的電極
電能轉化為化學能陽極(接電源正極)陰極(接電源負極)陰離子向陽極遷移陽離子向陰極遷移原電池化學能轉化為電能負極正極陰離子向負極遷移陽離子向正極遷移相同點(從原理分析)都是氧化還原反應復習
右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現a極板質量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的A練習舉例:1、a極變細,b極變粗:2、a極變細,b極有氣泡:3、a極變粗,b極有氣泡:4、a極有氣泡,b極有氣泡,且氣體體積比為2:15、a極有氣泡,b極有氣泡;陰極加酚酞變紅拓展練習5.愛迪生蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應按下式進行:放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2Fe+NiO2+2H2O由此可知,該電池放電時的負極材料是
()A.Fe(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Fe D.NiO2C復習放電充電①電極:陽極——鍍層金屬陰極——待鍍金屬制品二、電解池的應用----電鍍及氯堿工業(yè)待鍍制品銅片硫酸銅溶液②電鍍液:含有鍍層金屬離子的電解質溶液。③電解質溶液:溶液中CuSO4的濃度保持不變。1、電鍍⒉氯堿工業(yè)原理氯堿工業(yè)(離子膜法)+-精制飽和NaCl淡鹽水Cl2H2NaOH溶液H2O含少量NaOHCl-Cl2H+OH-Na+Na+交換膜陽極陰極
某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現紅色字跡。據此下列敘述正確的是()。
A.鉛筆芯作陽極,發(fā)生還原反應
B.鉑片作陰極,發(fā)生氧化反應C.鉛筆尖附近有少量的氯氣產生
D.紅字是H+放電,破壞了水的電離平衡,c(OH-)增大造成練習4、下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實驗
數天后數天后圖一圖二(1)上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是:(2)圖一說明原溶液呈性,鐵釘發(fā)生腐蝕,電極反應為:(3)圖二說明原溶液呈性,鐵釘發(fā)生腐蝕,電極反應為:發(fā)生了原電池反應中性或弱堿吸氧負極:Fe-2e=Fe2+;正極:2H2O+O2+2e
=4OH-
負極:Fe-2e=Fe2+;正極:2H++2e=H2↑較強酸性析氫練習三、電解池及原電池的應用----金屬的防護1)金屬腐蝕快慢的判斷①電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕②同一種金屬的腐蝕:強電解質>弱電解質>非電解質2)金屬的防護方法①改變金屬內部結構②覆蓋保護層③電化學保護法外加電源的陰極保護法犧牲負極的正極保護法5.下列裝置暴露空氣中一段時間,鐵的腐蝕由快到慢順序
.FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水)B(海水)C(海水)D(海水)FeSnF(天然水)E(海水)DEFACB拓展練習6、汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結構相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成,用H2SO4作電解液。總反應式為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(1)試寫出放電時的正、負極反應式正極:______________________________________負極:______________________________________(2)試寫出充電時的陽、陰極反應式陽極:______________________________________陰極:______________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+SO42--2e-=PbSO4練習PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+
4H++SO42-PbSO4+2e-=Pb+SO42-復習小結:四、原電池電解池的應用----可充電電池陰極:正極:還原反應極→得電子極→電子流入極放電:原電池充電:電解池負極:陽極:氧化反應極→電子流出極失電子極→氧化反應極失電子極→電子流出極→還原反應極得電子極電子流入極→
此電池放電時,負極發(fā)生反應的物質為A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn充電放電2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O7.銀鋅電池廣泛用于電子儀器的電源,它的充電和放電過程可表示為:D拓展練習復習1.如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關敘述正確的是
A、P是電源的正極B、F極上發(fā)生的反應為:4OH--4e-=2H2O+O2↑C、電解時,甲、乙、丙三池中,除E、F兩極外,其余電極均參加了反應D、通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變
B鞏固練習2.如圖為一種鈕扣微型電池,其電極分別為Ag2O和Zn電解質溶液是KOH溶液,俗稱銀鋅電池,該電池的電極反應式為:Zn+Ag2O==ZnO+2Ag根據以上提供的資料,判斷下列說法正確的是
A、鋅為負極,Ag2O為
正極;
B、放電時正極附近溶液的PH值升高;
C、放電時負極附近溶液的PH值升高;D、溶液中陰離子向正極方向移動,陽離子向負極方向移動。
AB鞏固練習10.為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A.X是正極,Y是負極B.X是負極,Y是正極C.CuSO4溶液的PH值逐漸減小D.CuSO4溶液的PH值不變
a
?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC練習11、下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是
A.a電極是負極
B.b電極的電極反應為:4OH—-4e→2H2O+O2 C.氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源
D.氫氧燃料電池是一種只能將氧化劑和燃料全部儲藏在電池內的發(fā)電裝置BD復習FeCu氯化銅溶液氯化銅溶液CuC氯化銅溶液CuC12、寫出下列裝置的極反應,并標明氧化反應、還原反應ABDCFeCu氯化鈉溶液練習(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe13、寫出下列裝置的極反應,并判斷A、B、C溶液PH值的變化。練習復習估題1根據下式所表示的氧化還原反應設計一個原電池并畫圖:Fe+2Fe3+=3Fe2+要求:(1)用燒杯裝液體和用鹽橋連接。(2)注明原電池的正極和負極并在外電路用箭頭標明電子的流向。(3)寫出兩個電極上的電極反應式:正極:_________________________負極:_________________________Fe3++e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+復習專題二化學反應速率與化學平衡復習本單元知識復習復習專題二知識結構化學反應速率影響化學反應速率的因素化學反應進行的方向化學平衡測量的方法反應的可逆不可逆化學平衡狀態(tài)特點化學平衡常數影響因素及平衡移動原理熵判據濃度、壓強溫度催化劑本課程重心定量表示方法復習第一單元化學反應速率及影響因素復習
化學反應速率用單位時間內反應物或生成物的物質的量濃度的變化表示。在體積不變的反應器中,通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。單位:mol/(L.min
)、mol/(L.s)
數學表達式:v=
△C/△t★★★三步驟法計算:一、化學反應速率的表示方法注意問題∶不同物質的速率的比值一定等于化學方程式中相應的化學計量數之比.化學反應速率一般不能用固體或純液體表示。1.反應4NH3+5O2=4NO+6H2O,在5L的密閉容器中進行半分鐘后,NO的物質的量增加了0.3mol,則此反應的平均速率υ(x)(表示反應物的消耗速率或生成物的生成速率)為()。(A)υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1
(B)υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1
(C)υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1
(D)υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1
CD2、在2A+B=3C+4D的反應中,下列表示該反應速率最大的是()A、VA=0.5mol/(L.min)B、VB=0.3mol/(L.min)C、VC=0.8mol/(L.min)D、VD=0.6mol/(L.S)D復習3、合成氨的反應N2+3H22NH3在某溫度下各物質的濃度平衡是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3]=4mol·L-1求該反應的平衡常數和N2、H2的初始濃度。4、已知CO+H2OH2+CO2;此反應在773K時平衡常數K=9,如反應開始時C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的轉化率。原因:反應物濃度增大單位體積內活化分子數增加有效碰撞次數增多反應速率加快1、濃度對反應速率的影響其它條件不變,增加反應物濃度加快化學反應速率。內容:二、影響化學反應速率的重要因素對于氣體反應來說,增大壓強相當于增大反應物的濃度,反應速率加快.內容:原因:反應物濃度增大單位體積內活化分子數增加有效碰撞次數增多反應速率加快增大壓強二、影響化學反應速率的重要因素2.壓強對反應速率的影響原因:溫度升高分子獲得更高的能量活化分子百分數提高有效碰撞次數提高反應速率加快3。溫度:在其它條件不變的情況下,升溫反應速率增大,降溫反應速率減小加入催化劑反應活化能降低活化分子百分數提高有效碰撞次數提高反應速率加快原因:4。催化劑加快反應速率復習總結論:向反應體系輸入能量,都可以改變化學反應速率原因:反應體系內活化分子數或活化分子百分數提高,有效碰撞次數增加,從而加快化學反應速率。復習
2、在C(固)+CO2(氣)=2CO(氣)的反應中?,F采取下列措施:(1)增大壓強;(2)增加碳的量(3)通入CO2;(4)恒容下充入N2;(5)恒壓下充入N2
哪些措施能夠使反應速率增大?為什么?答案:(1)(3)復習課堂練習:如下圖所示,相同體積的a、b、c三密閉容器,其中c容器有一活塞,a、b兩容器為定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器壓強相等,一定條件下發(fā)生2SO2+O2=2SO3的反應。問:③
如起始在a、c兩容器中通入同量的N2,則此時三容器起始壓強為Pa___Pb
Pc;①起始a、c兩容器的反應速率大小關系為Va
___Vc;②
反應一段時間后a、c中速率大小關系為Va
___Vc
;=<>=
=>起始反應速率關系為Va
___Vb
___Vc第二單元
化學反應的方向及限度
復習一,化學反應的方向綜合判據判斷反應是否能夠自發(fā)進行的規(guī)律
△H<0△S>0
△H>0△S<0
△H<0△S<0△H>0△S>0任何條件下都能自發(fā)進行任何條件下都不能自發(fā)進行低溫時能自發(fā)進行高溫時能自發(fā)進行
1.定義:化學平衡狀態(tài),就是指在一定條件下的可逆反應,正反應速率和逆反應速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。強調三點前提條件:可逆反應實質:正反應速率=逆反應速率標志:反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)二、化學平衡狀態(tài)二、化學平衡狀態(tài)的特征(1)逆:可逆反應(2)動:動態(tài)平衡(3)等:正反應速率=逆反應速率(4)定:反應混合物中各組分的濃度保持不變,各組分的含量一定。√√(5)變:條件改變,原平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡??梢姡瘜W平衡只有在一定的條件下才能保持。當外界條件改變,舊的化學平衡將被破壞,并建立起新的平衡狀態(tài)。化學平衡狀態(tài)的判斷2、變量不變:看其在反應過程中變不變,如果是變化的,則當其不變就是達到平衡狀態(tài)的標志.1、v正=v逆一正一逆,同一物質相等,不同物質成比例復習【練習】在一定溫度下,向aL密閉容器中加入1molX氣體和2molY氣體,發(fā)生如下反應:X(g)+2Y(g)2Z(g)此反應達到平衡的標志是A容器內壓強不隨時間變化B容器內各物質的濃度不隨時間變化C容器內X、Y、Z的濃度之比為1︰2︰2D單位時間消耗0.1molX同時生成0.2molZAB復習
【練習】在一定溫度下的恒容容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,表明反應:A(固)+3B(氣)2C(氣)+D(氣)已達平衡狀態(tài)的是()A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度C.B的物質的量濃度D.氣體的總物質的量BC——復習
1.定義歸納得:在一定溫度下,可逆反應達到平衡時,生成物的濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比是一個常數,這個常數叫做該反應的化學平衡常數,簡稱平衡常數,用符號K表示。播放返回2.表達式:對于可逆反應:
aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)濃度平衡常數K=Cd(D)·Ce(E)Ca(
A)·Cb(B)
三、化學平衡常數3、化學平衡常數的意義1、平衡常數是反應的特性常數。每一個反應(除固相反應),在一個溫度下,有一個K值。播放返回2、K值大,表示正反應進行的傾向大,反應完全;K值小,表示正反應進行的傾向小,反應不完全。3、K值只說明反應能達到的最大限度度,不能說明反應的速度。4、用K可判斷反應是否平衡,以及未平衡反應進行的方向。復習4.平衡常數的書寫規(guī)則
(1)固、純液體濃度為常數,不必寫出。
(2)水溶液中,水的濃度不必寫出。
(3)非水溶液中,水的濃度要寫出。
(4)K的表達式寫法必須與反應式對應、配套。例:(a)CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)
K=C(CO2)(b)CO2(g)+C(s)2CO(g)
Kc=C2(CO)/C(CO2)(c)Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+
Kc=C2(CrO42-)C2(H+)
/C(Cr2O72-)(d)C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O
Kc=C(CH3COOC2H5)C(H2O)/C(C2H5OH)C(CH3COOH)化學平衡移動復習△濃度:在其它條件不變時,增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使平衡向正反應方向移動;增大生成物的濃度或減小反應物的濃度,都可以使平衡向逆反應方向移動。△溫度:在其它條件不變的情況下,升高溫度,會使化學平衡向著吸熱反應的方向移動;降低溫度,會使化學平衡向著放熱反應的方向移動。
復習
△壓強∶在其它條件不變的情況下,對于反應前后氣體體積改變的反應,增大壓強,會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動;減小壓強,會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。
△催化劑∶催化劑只能使正逆反應速率等倍增大,改變反應到達平衡所需的時間,不能使化學平衡移動。復習四、勒夏特列原理及具體分述∶勒夏特列原理∶如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強,以及參加反應的化學物質的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。9.在一定條件下,固定容積的密閉容器中反應:2NO2gO2g+2NOg;H>0,達到平衡。當改變其中一個條件X,Y隨X的變化符合圖中曲線的是
A.當X表示溫度時,
Y表示NO2的物質的量B.當X表示壓強時,
Y表示NO2的轉化率C.當X表示反應時間時,Y表示混合氣體的密度D.當X表示NO2的物質的量,Y表示O2的物質的B復習.下列對化學平衡移動的分析中,不正確的(
)。
①已達平衡的反應
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),當增加反應物的物質的量時,平衡一定向正反應方向移動
②已達平衡的反應N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),當增大N2的濃度時,平衡向正反應方向移動,N2的轉化率一定升高
③有氣體參加的反應平衡時,若減小反應器容積時,平衡一定向氣體體積增大的方向移動
④有氣體參加的反應達平衡時,在恒壓反應器中充入稀有氣體,平衡一定不移動
A.①④
B.①②③
C.②③④
D.①②③④復習D(02年高考)如圖所示,當關閉K時,向A中充入2molX、7molY,向B中充入4molX、14molY,起始時V(A)=V(B)=a升,在相同溫度和有催化劑存在的條件下,兩容器各自發(fā)生下列反應:2X(g)+2Y(g)=Z(g)+2W(g)△H<0達到平衡(Ⅰ)時V(B)=0.9a升,試回答:(1)B中X的轉化率α(X)B為(2)A中W和B中Z的物質的量的比較:n(W)An(Z)B(填<、>、或=)(3)打開K,過一段時間重新達平衡(Ⅱ)時,B的體積為
升(用含a的代數式表示,連通管中氣體體積不計)(4)要使B容器恢復原來反應前的體積,可采取的措施是90%<0.35a升高溫度等效平衡的分類和判斷方法等容等壓分子數可變分子數可變分子數不變分子數不變等效換算后相同等效換算后成比例等效平衡的分類A、B、D例題1、在一個1L的密閉容器中,加入2molA和1molB,發(fā)生下述反應:
達到平衡時,C的濃度為1.2mol/L,C的體積分數為a%。(2)維持容器的壓強和溫度不變,按下列配比作為起始物質,達到平衡后,C的濃度仍是1.2mol/L(或C的體積分數仍是a%)的是()A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molB復習2、在一固定容積的密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生反應:2A(氣)+B(氣)xC(氣),達到平衡后,C的體積分數為W%。若維持容器體積和溫度不變,按0.6molA、0.3molB和1.4molC為起始物質,達到平衡后,C的體積分數仍為W%,則x值為()
A、1B、2C、3D、4BC復習(03高考)已知:T℃、Pkpa時,容積為V的密閉容器中充有1molA和2molB,保持恒溫恒壓使反應達平衡:A(g)+B(g)C(g),平衡時C的體積分數為40℅①欲保持溫度、壓強在上述條件下不變,在密閉容器中充入2molA和4molB,則平衡時體系容積為
,C的體積分數為
,②另選一容積固定不變的密閉容器,仍控制溫度為T℃,加入1molB和1molC,要使平衡時C的體積分數仍為40℅,則該密閉容器體積為
10V/740℅5V/7復習在恒容條件下,反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-QkJ/mol在上述條件下。分別充入的氣體和反應放出的熱量(Q)如下表根據上述數據,下列敘述正確的是:A:在上述條件下生成1molSO3氣體放出熱量0.5QkJB:2Q1<2Q2=Q1<
QC:Q1=2Q2=
2Q3=
Q
D:2Q2=
2Q3<
Q1<
Q復習容器SO2O2N2Q(kJ)甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q3AD專題三溶液中的離子反應本專題知識復習復習第三專題知識結構化學平衡理論§1弱電解質的電離和水的電離
電解質有強弱→弱電解質電離為可逆→電離平衡→
電離常數→水是極弱電解質水(稀溶液)離子積為常數
§4難溶電解質的溶解平衡難溶≠不溶→溶解平衡應用生成溶解轉移溶度積
§2溶液的酸堿性
→稀溶液酸堿性及表示方法pH→pH
應用
§3鹽類的水解水的電離平衡+弱電解質的生成→鹽類水解→水解的應用(平衡移動)實踐活動:測定酸堿反應曲線滴定實驗操作圖示反應曲線深入綜合運用復習第一單元
弱電解質的電離平衡復習第三專題重要知識點第一單元1、強弱電解質的概念及其判斷。2、會寫常見電解質的電離方程式如:CH3COOH、H2S、Cu(OH)2H2CO3、KHCO3、KHSO4、NH3.H2O3、會分析導電性和強弱電解質的關系。4、影響電離平衡的因素。5、水的離子積常數Kw。6、影響水的電離平衡的因素。復習電解質:非電解質:在水溶液中或熔融狀態(tài)時能夠導電的化合物。在水溶液中和熔融狀態(tài)時都不能導電的化合物。①NaCl溶液②NaOH③H2SO4、④Cu⑤CH3COOH⑥NH3·H2O、⑦CO2⑧乙醇⑨水②③⑤⑥⑨⑦⑧一、強電解質和弱電解質1、電解質和非電解質強調:①電解質和非電解質都是對化合物來說。單質既不是電解質也不是非電解質②電解質本身不一定能導電③電解質本身必須在水溶液中或熔融狀態(tài)時能電離出自由移動的離子強電解質和弱電解質強電解質與弱電解質的比較強電解質弱電解質相同點都是電解質,在水溶液中都能電離。電離程度電離過程表示方法電解質在溶液中微粒形式完全電離部分電離不可逆過程可逆過程電離方程式用等號電離方程式用可逆符號水合離子分子、水合離子復習下列物質能導電的是______,屬于強電解質的是______,屬于弱電解質的是________,屬于非電解質的是_______.a.銅絲b.金剛石c.石墨d.NaCle.鹽酸f.蔗糖g.CO2h.Na2Oi.硬脂酸j.醋酸k.碳酸l.碳酸氫銨m.氫氧化鋁n.氯氣
o.BaSO4a.c.e.d.h.l.oi.j.k.m.f.g.課堂練習一把0.05molNaOH固體分別加入100mL下列液體中,溶液的導電性變化不大的是()A.自來水B.0.5mol/LNH4Cl溶液C.0.5mol/L醋酸D.0.5mol/L鹽酸
BD課堂練習
導電能力只和離子濃度及所帶電荷有關2.特征
1.定義:在一定條件(如溫度、濃度)下,當電解質分子電離成離子的速率和離子重新結合成分子的速率相等時,電離過程就達到了平衡狀態(tài)——電離平衡動
電離平衡是一種動態(tài)平衡
定
條件不變,溶液中各分子、離子的濃度不變,溶液里既有離子又有分子
變
條件改變時,電離平衡發(fā)生移動。
等V電離=V分子化≠0逆
弱電解質的電離是可逆過程復習3.弱電解質電離程度的表示:(1)電離平衡常數:Ka=c(H+).c(A-)
c(HA)Kb=c(M+).c(OH-)
c(MOH)意義:在相同條件下,K值越大,弱電解質的電離程度越大,相應酸(或堿)的酸(或堿)性越強。對于一元弱酸:HAH++A-,平衡時對于一元弱堿:MOHM++OH-,平衡時電離平衡常數只受溫度影響弱電解質濃度越大,電離度越小,各微粒的濃度大;弱電解質濃度越小,電離度越大,各微粒的濃度越小;(2)弱電解質的電離度:當弱電解質在溶液中達到電離平衡時,溶液中已經電離的電解質分子數占原來電解質總分子數(包括已電離和未電離的)的百分數4.影響電離平衡的因素(1)溫度電離過程是吸熱過程,溫度升高,平衡向電離方向移動。K與C均增大(2)濃度弱電解質濃度越大,電離程度越小。復習例:0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO-+H+電離程度n(H+)C(H+)導電能力加水升溫加醋酸鈉加HCl加NaOH增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大減???減???減小減小減小減小減小減小5、電離方程式的書寫NaCl=Na++Cl-CH3COOH+H2O
H3O++CH3COO-
強電解質在溶液中完全電離,用“=”弱電解質在溶液中部分電離,用“”多元弱酸的電離應分步完成電離方程式,多元弱堿則一步完成電離方程式。即CH3COOH
H++CH3COO-
復習練習:寫出下列物質溶于水的電離方程式:磷酸、氫氧化銅、硫酸氫鈉、磷酸二氫鈉H3PO4H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+Cu(OH)2Cu2++2OH-NaHSO4=Na++H++SO42-NaH2PO4=Na++H2PO4-H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+復習二、水的電離.
1、水是一種極弱的電解質,電離方程式可表示為:H2O+H2OH3O++OH-或H2OH++OH-水總是電離出等量的H+和OH-2、水的離子積純水
Kw=c(H+)
×c(OH-)=1×10-14
25℃時在25℃時,純水,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L復習3、影響水的電離平衡移動的因素1.溫度2.加酸加堿3.加可水解的鹽升溫促進水電離加入酸抑制水的電離加入堿抑制水的電離水的電離促進水電離復習再次強調:3.根據Kw=c(H+)×c(OH-)為定值,c(H+)和
c(OH-)可以互求.酸性溶液中水電離出來的c(H+)可以忽略.堿性溶液中水電離出來的OH-離子可以忽略.1.任何水溶液中H+和OH-總是同時存在的,只是相對含量不同.2.常溫下,任何稀的水溶液中c(H+)×c(OH-)=1×10-144.Kw大小只與溫度有關,與是否為酸堿性溶液無關
25℃時,Kw=1×10-14
100℃時,Kw=5.5×10-13驗證醋酸是弱電解質的兩種實驗方案方案一配制某濃度的醋酸溶液,向其中滴入幾滴甲基橙試液,然后再加入少量醋酸鈉晶體,振蕩。
現象:溶液由紅色逐漸變?yōu)槌壬?/p>
原理:醋酸是弱電解質,其水溶液中存在著電離平衡:
CH3COOH==CH3COO-+H+
根據化學平衡移動原理,在醋酸溶液中加入醋酸鈉晶體后,溶液中的醋酸根離子濃度增大,醋酸電離平衡向左移動,導致H+濃度減小,因此溶液由紅色逐漸變?yōu)槌壬?。方案二配制某濃度的醋酸鈉溶液,向其中加入幾滴酚酞試液。
現象:溶液由無色變?yōu)闇\紅色。
原理:醋酸鈉是強堿弱酸鹽,溶于水后要發(fā)生水解,其水溶液中存在著水解平衡:CH3COO-+H2O===CH3COOH+OH-
。根據鹽類水解理論,醋酸根離子與水電離出的氫離子結合生成弱電解質醋酸,破壞了水的電離平衡,導致氫氧根離子濃度大于氫離子濃度,使溶液顯堿性。
有濃度相同、體積相等的三種酸:a、鹽酸b、硫酸c、醋酸,同時加入足量的鋅,則開始反應時速率
,反應完全后生成H2的質量
。(用<、=、>表示)b>
a=cb>a>
c課堂練習二復習有H+濃度相同、體積相等的三種酸:a、鹽酸b、硫酸c、醋酸,同時加入足量的鋅,則開始反應時速率
,反應完全后生成H2的質量
。(用<、=、>表示)a=b=ca=b<c課堂練習三復習知識擴展強酸(HA)與弱酸(HB)的區(qū)別:(1)溶液的物質的量濃度相同時,pH(HA)<pH(HB)(2)pH值相同時,溶液的濃度CHA<CHB(3)pH相同時,加水稀釋同等倍數后,pHHA>pHHB復習物質的量濃度相同的鹽酸、硫酸和醋酸溶液,pH最小的是
,pH最大的是
;體積相同時分別與同種NaOH溶液反應,消耗NaOH溶液的體積大小關系為
。pH相同的鹽酸、硫酸和醋酸溶液,物質的量濃度最小的是
,最大的是
;體積相同時分別與同種NaOH溶液反應,消耗NaOH溶液的體積大小關系為
。甲酸和乙酸都是弱酸,當它們的濃度均為0.10mol/L時,甲酸中的c(H+)為乙酸中c(H+)的3倍,欲使兩溶液中c(H+)相等,則需將甲酸稀釋至原來的
3倍(填“<”、“>”或“=”);試推測丙酸的酸性比乙酸強還是弱
。一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時,為減緩反應速率而不影響生成氫氣的總量,可向鹽酸中加入適量的()
A.NaOH(固)B.H2OC.NH4Cl(固)D.CH3COONa(固)BD課堂練習四復習錯題再現醋酸的下列性質中,可以證明它是弱電解的是()A、1mo/L醋酸溶液的PH值約為2B、醋酸能與水任何比例互溶C、溶液的導電能力比鹽酸弱D、溶液中存在著醋酸分子AD復習在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后,其變化結果是 ()
A.氫離子濃度變小
B.醋酸的濃度減小
C.酸性增強,PH變小
D.醋酸根離子濃度變小錯題再現CD復習在含有酚酞的0.1mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶體,則溶液顏色
A.變藍色
B.變深
C.變淺
D.不變錯題再現C復習一定溫度下,將一定質量的冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導電能力變化如左圖所示,⑴O點導電能力為0的理由是
⑵a、b、c三點溶液的c(H+)由小到大的順序是
⑶a、b、c三點醋酸的電離程度最大的是
⑷要使c點c(Ac—)增大,c(H+)減少,可采取的措施是(至少寫出三種方法)①
②③
④
。錯題再現導電能力加水體積Oabc復習如圖所示的試管中盛的是較濃的氨水,氨水中因加有酚酞而顯淺紅色(1)對試管以熱水浴的方式加熱,觀察試管中的溶液,結果是
(有現象就寫明現象的內容,無現象就寫明無現象的原因)。(2)將加熱后的試管放入約20℃的水中冷卻,試管中的溶液里有明顯的現象,它是
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