高中化學(xué)第3章物質(zhì)在水溶液中的行為3.1水溶液第三課時(shí)教案魯科版選修

《化學(xué)反應(yīng)原理》（魯科版）

構(gòu)造過程法的教學(xué)研究—

溶液PＨ值計(jì)算技巧

構(gòu)造過程法在化學(xué)中的應(yīng)用

一、構(gòu)造過程法在反應(yīng)熱中的應(yīng)用

二、構(gòu)造過程法在平衡中的應(yīng)用

三、構(gòu)造過程法在pH計(jì)算中的應(yīng)用

構(gòu)造過程法

在反應(yīng)熱中的應(yīng)用熱化學(xué)方程式是表明反應(yīng)所放出或吸收熱量的化學(xué)方程式。它不僅能表明化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，而且也能表明化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。書寫方法要求，必須在化學(xué)方程式的右邊標(biāo)明反應(yīng)熱ΔH的符號、數(shù)值和單位(ΔH與最后一種生成物之間留一空格)：

1、

①2H2O(g)==O2(g)＋2H2(g)ΔH1；

②Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)

ΔH2；③2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)

ΔH3則熱化學(xué)方程式③，與①和②之間的關(guān)系正確的是__________________，因此，ΔH3與ΔH1和ΔH2之間的關(guān)系正確的是____。A.ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B.ΔH3＝ΔH1＋ΔH2C.ΔH3＝ΔH1－2ΔH2D.ΔH3＝ΔH1－ΔH2

答案③＝①＋②×2A2、①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH1＝－846.3kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)

ΔH2＝＋2.8kJ·mol－1

③2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)

ΔH3＝－566.0kJ·mol－1

④CO2(g)＋CH4(g)===2CO(g)＋2H2(g)ΔH4＝_____________。

答案

解析根據(jù)蓋斯定律，④=①＋②×2－③×2，故ΔH4＝

ΔH1＋2ΔH2

－2ΔH3

＝－846.3＋2.8×2＋566.0×2＝＋291.3kJ·mol－1＋291.3kJ·mol－1

構(gòu)造過程法在平衡中的應(yīng)用等效平衡的概念在相同的條件下，對同一個(gè)可逆反應(yīng)，反應(yīng)無論從正反應(yīng)方向開始進(jìn)行還是從逆方向開始進(jìn)行，只要起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，這樣的平衡稱為等效平衡。概念的理解：（1）相同的條件：通常指：①同T同V，②同T同P（2）相同的平衡狀態(tài)：通常是指平衡混合物各組分的百分含量（指質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量等）相同，但各組分的物質(zhì)的量、濃度可能不同。等效平衡的分類和判斷方法1、定溫、定容條件下的等效平衡

判斷方法：若改變起始加入情況，只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則二平衡等效。

對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變化的可逆反應(yīng)特點(diǎn)：兩次平衡時(shí)各組分百分量、n、c均相同題1、在一定的溫度下，把2molSO2和1molO2通入一定容積的密閉容器里，發(fā)生如下反應(yīng)：

2SO2+O22SO3當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定的程度時(shí)，反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?，F(xiàn)在該容器中，維持溫度不變，令a、b、c分別代表初始加入的SO2、O2、和SO3的物質(zhì)的量(mol)。如果a、b、c取不同的數(shù)值，它們必須滿足一定的相互關(guān)系，才能保證達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時(shí)的完全相同。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)若a=0、b=0，則c=

，(2)若a=0.5，則b=

，c=

。20.251.52、定溫、定壓條件下的等效平衡

特點(diǎn)：兩次平衡時(shí)各組分百分量,c相同,n同比例變化判斷方法：若改變起始加入情況，只要通過可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比相同。題2、A、B兩容器，A容器容積固定，B容器容積可變。一定溫度下，在A中加入2molN2和3molH2，當(dāng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，生成的NH3的物質(zhì)的量為m。相同溫度下，保持B的容積為A的一半，并加入1molNH3，當(dāng)B中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，要使B中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與上述A容器中達(dá)到平衡時(shí)相同，則起始時(shí)應(yīng)加入

molN2和

molH2。AB0.50題3(1)：在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生下述反應(yīng)：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)

達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為1.2mol/L,C的體積分?jǐn)?shù)為a%。維持容器的體積和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍是1.2mol/L的是（）3molC+1molD4molA+2molBC.1molA+0.5molB+1.5molCD.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDAD3(2)：在一個(gè)1L的密閉容器中，加入2molA和1molB，發(fā)生：2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)達(dá)到平衡時(shí)，C的濃度為1.2mol/L,C的體積分?jǐn)?shù)為a%。維持容器的壓強(qiáng)和溫度不變，按下列配比作為起始物質(zhì)，達(dá)到平衡后，C的濃度仍是1.2mol/L（或C的體積分?jǐn)?shù)仍是a%）的是（）A.3molC+1molDB.4molA+2molBC.1molA+0.5molB+1.5molCD.1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDABD

構(gòu)造過程法在pH計(jì)算中的應(yīng)用

1.強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液pH的計(jì)算方法(1)強(qiáng)酸：c

mol·L－1HnA強(qiáng)酸溶液

c(H＋)＝

mol·L－1

→pH＝－lg

。(2)強(qiáng)堿：c

mol·L－1B(OH)n

強(qiáng)堿溶液

c(OH－)＝

mol·L－1

n(H＋)＝

mol·L－1―→pH＝

。歸納總結(jié)nc

ncnc14＋lg

nc(2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合先計(jì)算c(OH－)混＝

，再求c(H＋)混＝

，

最后求pH。2.酸、堿溶液混合后pH的計(jì)算方法(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合c(H＋)混＝

，

然后再求pH。③堿過量：先求c(OH－)余＝

，再求c(H＋)＝

，最后求pH。(3)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿混合①恰好完全反應(yīng)，溶液呈中性，pH＝7。②酸過量：先求c(H＋)余＝

，再求pH。題1、將pH＝1的硫酸溶液平均分成兩等份，一份加入適量水，另一份加入與該硫酸溶液物質(zhì)的量濃度相同的氫氧化鈉溶液，兩者pH都增大了1。則加入水和加入NaOH溶液的體積比約為

A.11∶1B.10∶1C.6∶1D.5∶1

答案

解析√

2、常溫下，pH＝13的強(qiáng)堿溶液與pH＝2的強(qiáng)酸溶液混合，所得混合液的pH＝11，則強(qiáng)堿與強(qiáng)酸的體積比是A.11∶1B.9∶1C.1∶11D.1∶9

答案解析可設(shè)堿與酸的體積分別為V堿和V酸，由題意可知，混合后堿過量，可列等式：

＝10－(14－11)，解之可得V堿∶V酸＝1∶9。題3（1）某溫度(T

℃)時(shí)，測得0.01mol·L－1

NaOH溶液的pH＝11，則該溫度下水的Kw＝_____,pOH＝___,pKw＝___,pH、pOH、

pKw三者的關(guān)系是___________________。10－13T

℃時(shí)，0.01mol·L－1NaOH溶液中c(OH－)＝10－2

mol·L－1，其pH＝11，即c(H＋)＝10－11

mol·L－1，則水的離子積為10－13。

答案解析213pH+pOH=pKw題3（2）、在此溫度下，將pH＝a的NaOH溶液VaL與pH＝b的H2SO4溶液VbL混合。若所得混合液為中性，且a＝11，b＝3，則Va∶Vb＝__________。1∶10pH＝11的NaOH溶液中c(OH－)＝10－2

mol·L－1，pH＝3的H2SO4溶液中c(H＋)＝10－3

mol·L－1，混合后呈中性，則硫酸溶液體積為氫氧化鈉