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高中化学选修4化学反应速率与平衡

高中化学选修4化学反应速率与平衡
高中化学选修4化学反应速率与平衡

考点分析:

化学反应与速率、化学平衡及等效平衡

(一)知识点一:化学反应与速率

1、定义: 化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。

2、计算公式:v=Δc/Δt (υ:平均速率,Δc :浓度变化,Δt :时间)单位:mol/(L ·s )

用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。

例1、在2SO 2+O 2 2SO 3 反应中:如果2s 内SO 2的浓度由6 mol/L 下

降为2 mol/L ,那么,用SO 2浓度变化来表示的化学反应速率为 ,

例2:以下是工业合成氨的反应原理,已知反应的浓度数据如下:

N 2 + 3H 2 2NH 3

起始浓度(mol/L ) 1 3 0

2 min 后浓度(mol/L ) 0.6

2 min 内浓度变化量(ml/L )

分别用N 2、H 2、NH 3的浓度变化量表示反应速率。

注意:同一反应可以选用不同的物质来表示速率,其数值可能不同,但意义相同。

且用不同物质表示的速率之比等于方程式中计量数之比:

aA +bB =cC +dD ,速率关系式: v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D) = 。

比较反应速率快慢的方法:根据速率关系式,转化成同一种物质的速率,再比较大小

练习: 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:N2+3H2=2NH3,

根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的速率最大的是( )

A 、v (H2)=0.3mol*(L*min )^-1

B 、v (N2)=0.2mol*(L*min )^-1

C 、v (NH3)=0.25mol*(L*min )^-1

D 、v (H2)=0.4mol*(L*min )^-1

3、影响化学反应速率的因素

⑴内因(决定性因素):反应物本身的性质。反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快。

化学反应的本质:有效碰撞使化学键断裂和形成

⑵外因(外界条件):

①催化剂:在其他条件相同时,使用(正)催化剂,通常可以增大化学反应速

高温、高压 催化剂

率,不同的催化剂对同一反应的催化效果不同。

例:MnO2与FeCl3催化H2O2分解

②温度:在其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快。

例:冷水、常温、热水情况下H2O2分解

例:已知反应的温度每升高10℃,反应速率增大为原来的2倍,若反应的温度由20℃升高到50℃,则反应速率变为原来的______倍。

③反应物的浓度:在其他条件相同时,反应物浓度越大,化学反应速率越快。

注意:固体的量不影响反应的速率

④固体的表面积:在其他条件相同时,反应物之间接触的表面积越大,化学反应速率越快。

例:块状的大理石与粉状的大理石与盐酸反应

⑤压强:对于气体,其他条件相同时,反应体系的压强越大,化学反应速率越快。

⑥其它条件:反应物状态、光、溶剂等,也能影响化学反应速率。

惰性气体对于速率的影响

恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变

恒温恒压时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢

4、反应速率定性观察法:

①冒气泡快慢②颜色变化③固体量减少④混浊程度⑤温度变化等

例:100ml 6mol·L-1 硫酸溶液跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的

A.碳酸钠(固体)B.水

C.醋酸钾(固体)D.硫酸氢钠溶液

提示:在一定温度下降低在溶液中的反应速率,应该考虑到降低反应物浓度的方法。该反应的实质是:Zn+2H+=Zn2++H2↑,因此,应设法降低[H+]。

参考答案:选项A、B、C均可降低[H+],但A因发生:2H++

-=H2O+CO2↑,二氧化碳逸去而使氢气总量减少,故不可取;B加水稀释,可使[H+]减少,但不影响产生氢气总量,故可采用;C生成难电离的醋酸,可使[H+]减小,也不影响产生氢气总量,故可采用。故,本题答案应选:B、C。

练习:2007年2月,中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转

化成N

2和CO

2

。下列对此反应的叙述中正确的是( ).

A. 使用光催化剂不改变反应速率 B.使用光催化剂能增大NO的转化率 C.升高温度能加快反应速率 D.改变压强对反应速率无影响

(二)知识点二:化学平衡及等效平衡

1、理解平衡移动原理:

(1)“减弱”的双重含义定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向定量角度:移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化量(2)分清“三个变化量”:A.条件改变时的量变B.平衡移动过程中的量变C.原平衡与新平衡的量变。

(3)适应其他体系。

(4)不能用勒沙特列原理解释:

A.催化剂的使用

B.ΔV(g)=0的可逆反应

C.外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致(如合成氨温度选用)2. 化学平衡常数的理解

平衡常数的数学表达式及单位:

如对于达到平衡的一般可逆反应:aA + bB pC + qD反应物和生成物平衡浓度表示为C(A) 、C (B)、C(C) 、C(D)

化学平衡常数:K c= c p(C)·c q(D)/c a(A)·c b(B)。

K的单位为(mol·L-1) n

3. 影响化学平衡常数的因素:

(1)化学平衡常数只与温度有关,升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况;反应物和生成物的浓度对平衡常数没有影响。(2)反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。

(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若改变反应方向,则平衡常数改变;

若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小,尽管是同一反应,平衡常数也会发生改变。

4.解答图象题的方法与思路是:

⑴看懂图象:一看面(即看清横坐标和纵坐标),二看线(即看线的走向、变化的趋势),三看点(即看线是否通过原点,两条线的交点及线的拐点),四看要不要作辅助线(如等温线、等压线),五看定量图象中有关量的多少

⑵联想规律:即联想外界条件对化学反应速率即化学平衡影响规律、且熟练准确。

⑶作出判断:依题意仔细分析作出正确判断

5. 判断转化率大小变化

(1)增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大,而自身下降。降低它的浓度依然。

(2)恒容容器中增大某一反应物浓度可使其它反应物浓度减小生成物浓度增大,化学平衡向正向移动;降低某一反应物浓度可使其它反应物浓度增大生成物浓度减小,化学平衡移动向逆向移动。改变生成物浓度与上述情况类似

因此,转化率的变化可能是化学平衡向正向移动的结果,也可能是化学平衡向逆向移动的结果。

6. 等效平衡

(1)恒温恒容条件下的等效平衡

在恒温、恒容的情况下,对于同一可逆反应,不论各反应物的起始量是多少,也不管反应物是一次加入或分几次加入,或是加入后分一次取出或分几次取出,只要各物质的起始量(质量、物质的量、浓度、体积等)按化学计量数换算成方程式左右两边同一边后对应相同,则就可以达到等效平衡

这种情况下建立的等效平衡,不但平衡混合物中各组分的质量分数(物质的量分数、体积分数)对应相等,而且各组分的质量、体积、物质的量、浓度等也分别对应相等。

(2)恒温恒压条件下的等效平衡

在恒温恒压的情况下,对于有气体物质参加的可逆反应,改变反应物的起始状态,只要各起始反应物之间的物质的量之比按化学计量数换算成化学方程式左右两边同一边后对应相等,即可达到等效平衡

在这种情况下建立的等效平衡,平衡混合物中各成份的质量、体积、物质的量、浓度并不一定相等

(3)特例

在恒温恒容的情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,其实在到

达平衡的过程中压强也一直保持不变,因此只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,则二平衡等效。

例1:反应2X(气)+Y(气)2Z(气)+热量,在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量(n2)与反应时间(t)的关系如右图所示。下述判正确的是

A.T1>T2,p1<p2

B.T1<T2,P1>p2

C.T1>T2,P1>p2

D.T1<T2,p1<p2

【答案】C

【解析】首先分析反应:这是一个气体的总物质的量

减小(体积减小)、放热的可逆反应,低温、高压对反应有利,达平衡时产物Z 的物质的量n2大,平衡点高,即图示曲线T2、p1。再对比图示曲线T2、p2,温度相同,压强不同,平衡时n2不同(p l时的n2>P2时的n2),由此分析p1>p2,再从反应速率验证,T2、P1的曲线达平衡前斜率大(曲线陡)先到达平衡,也说明压强是p1>p2(增大反应压强可以增大反应速率)。然后比较曲线T2、p2与T1、p2,此时压强相同,温度不同,温度低的达平衡时n2大,平衡点高(曲线T2、p2),由此判断温度T1>T2;再由这两条曲线达平衡前的斜率比较,也是T1、p2的斜率大于T2、p2,T1、p2先到达平衡,反应速率大,也证明T1>T2。由此分析得出正确的判断是T1>T2,p1>p2,选项C的结论正确

【考点分析】平衡移动原理在平衡图像题中的应用

例2:某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+N(g)2E(g),若开始时只充入2mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2mol M和1mol N的混合气体达平衡时M的转化率为( )

A.20% B.40% C.60% D.80%

【答案】C

【解析】按照“一边归零”的方法知:两种起始状态“2mol E” 与“2mol M和

1mol N ”是等温等压下的等效平衡关系。根据题意可得:

2M(g)+N(g) 2E(g)

起始时(mol)0 0 2

变化量(mol)2x x 2x

平衡时(mol)2x x 2- 2x

2/(2+x)=1/1.2 解得:x=0.4,故只充入2mol M和1mol N的混合气体达平衡时M的转化率为(2-0.4×2)/2=0.6。

【考点分析】等效平衡的灵活应用

练习:在一个固定容积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应

2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为cmol/L,若维持容器的容积和温度不变,按下列4种配比作为起始物质,达到平衡时C的浓度仍为cmol/L的是(多选)()

A. 4molA+2molB

B.1molA+0.5molB+1.5molC+1molD

C. 2molC+1molD+1molB

D.3molC+1molD

课堂练习:

1.已知化学平衡2NO2(气)N2O4(气)+Q现欲测定NO2的式量,应采用的适宜条件为()

A.高温、低压

B.低温、高压

C.低温、低压

D.高温、高压

2.可逆反应2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)在向逆反应方向进行时,正反应速率和逆反应速率()

A.大于

B.小于

C.等于

D.不能肯定

3.在一定条件下的密闭容器中下列反应:CO(气)+NO2(气)CO2(气)+NO(气)达到化学平衡后,降低温度,混合物的颜色变浅,下列有关该反应的说法正确的是()

A.该反应为吸热反应

B.该反应为放热反应

C.降温后CO的浓度增大

D.降温后各物质的浓度不变化

4.增加压强,对已达平衡的反应产生的影响是3A(气)+B (气)2C(气)+2D(固)()

A.正反应速率加大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动

B.正反应速率减小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动

C.正、逆反应速率都加大,平衡向正反应方向移动

D.正、逆反应速率都没有变化,平衡不发生移动

5.反应4NH3(气)+5O2(气)4NO(气)+6H2O(气)在10L密闭容器中进行半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率(x)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()

A.v(NH3)=0.010mol·L-1·s-1

B.(O2)=0.0010mol·L-1·s-1

C.(NO)=0.0010mol·L-1·s-1

D.v(H2O)=0.045mol·L-1·s-1

6.图表示不同温度和压强下,对可逆反应2L(气)2M(气)+N(气)-Q

平衡状态的影响(P1

A.一定条件下L的转化率

B.气体混合物中M的百分含量

C.气体混合物中L的百分含量

D.气体混合物的平均摩尔质量

7.对于反应aX(g)+bY(g) cZ(g)+dR(g) △H=QkJ/mol反应开始时,容器内充

入X、Y或Z、R如图所示表示反应达到平衡后,图1、图2分别表示反应达到平衡后,升高温度和增大压强对反应的影响,下列叙述中正确的是

A.开始时充入X和Y a+b>c+d Q<0

B.开始时充入X和Y a+b>c+d Q>0

C.开始时充入Z和R a+b>c+d Q<0

D.开始时充入Z和R a+b0

8.将2.0 mol SO2气体和2.0 mol SO3气体混合于固定体积的密闭容器中,在一定

条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),达到平衡时SO3为n mol。在相同温度下,分别按下列配比在相同密闭容器中放入起始物质,平衡时SO3等于n mol的是( )

A. 1.6 mol SO2+0.3 mol O2+0.4 mol SO3

B. 4.0 mol SO2+1.0 mol

O2

C. 2.0 mol SO2+1.0 mol O2+2.0 mol SO3

D. 3.0 mol SO2+0.5 mol

O2+1.0 mol SO3

9.如图12-3所示,烧瓶A、B中装有相同浓度的NO2和N2O4的混合气体,中间用止水夹K夹紧,烧杯甲中盛放100mL 6mol/L的盐酸,烧杯乙中盛有100mL 的冷水。现向烧杯甲的溶液中放入25gNaOH固体,同时向烧杯乙中放入

25gNH4NO3固体搅拌使之溶解

(1)A瓶中气体颜色________(变深、变浅、不变)理由是___________________

图12-3

(2)B瓶中的气体颜色__________(变深、变浅、不变),理由是

_______________________________。B瓶中化学平衡的移动方向是________________________________________。

10.如图12-4(尚有部分仪器未画),有一蒸馏烧瓶与注射器相连接,向蒸馏烧瓶中先加入适量铜片和一定的稀硝酸溶液,立即用锡箔包住的橡胶塞封住烧瓶瓶口,实验装置内的空气在标准状况下为500mL(其中注射器内不少于其体积)。

(1)欲提高Cu与HNO3反应的速率可采用多种不同措施。

①若采用加化学试剂法,可加入的试剂为______________

A.蒸馏水B.无水醋酸钠C.块状石墨

②若用升高温度法,请在图12-4空白处画出必需的仪器。

(2)当烧瓶中的Cu和HNO3反应开始后,可观察到的现象有________________________。

(3)待Cu与HNO3反应停止后,通过轻轻推拉注射器活塞,使装置内气体与气体、气体与液体之间充分反应,若忽略液体体积变化,最终溶液中的物质的量浓度与开始时相比是否有变化_______________(填变化或不变)

1.在恒温恒压下,将3 mol A和1 mol B放入一密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),达到化学平衡Ⅰ。在同样条件下,3 mol A和2 mol B发生同样的反应,达到化学平衡Ⅱ。现将平衡Ⅱ的混合气体全部压入平衡Ⅰ的容器中,在同样条件下达到化学平衡Ⅲ。下列关于平衡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的说法错误的是( ).

A.平衡Ⅲ中A的转化率等于B的转化率

B.平衡Ⅰ中A的转化率小于B的转化率C.n(C)/n(A)的值,平衡Ⅲ的比平衡Ⅰ的小D.n(A)/n(B)的值,平衡Ⅲ的比平衡Ⅱ的大

2.对于反应2NO

2(g)N

2

O

4

(g),在一定条件下达到平衡,在温度不变时,欲使的

NO

2/N

2

O

4

比值增大,应采取的措施是( ).

①体积不变,增加NO

2

的物质的量②体积不变,增加N

2

O

4

的物质的量③使

体积增大到原来的2倍④充入N

2

,保持压强不变

A.①② B.②③ C.①④ D.③④

3.将1 mol X、3 mol Y充入一个密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达到平衡:

X(g)+3Y(g)2Z(g);ΔH<0。当改变某个条件并达到新平衡后,下列叙述正确的是( ).

A.升高温度,X的体积分数减小

B.缩小体积,Y的物质的量浓度不变

C.保持容器体积不变,充入一定量的稀有气体,Z的浓度不变

D.保持容器体积不变,充入一定量的Z,X的体积分数增大

4.图中的曲线是表示其他条件一定时,2NO+O

22NO

2

(正反应为放热反应)反应

中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是( ).

A.a点B.b点C.c点D.d点

5.对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是( ).

①增加A的量,平衡向正反应方向移动

②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小

③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变

④增大B的浓度,v(正)>v(逆)

⑤加入催化剂,B的转化率提高

A.①② B.④ C.③ D.④⑤

6.某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢,设计了如下图1所示的装置。

(1)检查图1所示装置气密性的方法是____________________。

(2)若要比较产生气体的快慢,可以测量相同时间段内产生气体的体积,也可以测量__________________________。

(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是

__________________________________。

7.运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。

(1)合成氨反应N 2(g)+3H2(g)2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡移动(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化剂反应的△H(填“增大”、“减小”或“不改变”)。

(2)已知:O2(g) = O2+(g)+e-?H1=1175.7 kJ·mol-1

PtF6(g)+e-=PtF6-(g) ?H2=-771.1 kJ·mol-1

O2PtF6(S)=O2+(g)+PtF6-(g) ?H3=482.2 kJ·mol-1

则反应O2(g)+PtF6(g) = O2+PtF6-(s)的?H=_____________ kJ·mol-1。

(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为。已知25℃时K sp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,K sP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。

(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。则溶液显性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a 的代数式表示NH3·H2O的电离常数K b=

高中化学 化学反应速率的图像题选修4

化学反应速率的图像题 高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆ 根据vt图分析外界条件改变对可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示: 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是 A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 【参考答案】D 【题后反思】从“断点”入手突破改变的条件:可逆反应达到平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,可能使vt图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化作出判断。如N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,其反应速率与时间关系如图所示:

则t2时刻改变的条件是升高温度而不是增大压强。原因是t2时刻出现“断点”,且v′(正)、v′(逆)均增大,故改变的条件应从“升高温度”或“增大压强”两方面分析,又因 v′(逆)>v′(正),平衡逆向移动,故改变的外界条件是升高温度。 化学反应速率的两类图像分析 1.物质的量(或物质的量浓度)—时间图像 物质的量(或物质的量浓度)—时间图像主要反映了反应物、生成物的量与反应时间的定量关系。 一般情况下,可以利用该类图像确定化学方程式和计算某物质在某时间段内的平均反应速率。 2.速率—时间图像 (1)放热反应的速率—时间图像 如Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。 ①AB段,反应放热,温度升高,v增大 ②BC段,反应物浓度减小,v减小

高中化学选修四:化学反应速率的表示方法教案

教学目标: 1、知道化学反应速率的定量表示方法,并进行简单计算。 2、通过实验测定某些化学反应速率。 3、通过学习过程使学生初步学会运用化学视角,去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。 教学重点:化学反应速率的定量表示方法。 教学难点:实验测定某些化学反应速率。 课时安排:一课时 教学过程: [探讨]物理课中所学的速率的共同特点。 [回答]都有一个确定的起点(速率=0);都有一个和速率大小相匹配的时间单位;都有说明体系某种变化的可计量的性质。 [导入] 提出问题讨论: (1)怎样判断化学反应的快慢? (2)通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗? [板书] 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 [讨论]在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢,那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢? [讲解]化学反应速率的表示方法; 用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 若浓度用物质的量(C)来表示,单位为:mol/L,时间用t来表示,单位为:秒(s)或分(min)或小时(h)来表示,则化学反应速率的数学表达式为: V == △C/△t 单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)[板书]1、化学反应速率的表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 V == △C/ △t 单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h) [例题1]在密闭容器中,合成氨反应N2 + 3H2 = 2NH3,开始时N2浓度8mol/L,H2浓度20mol/L,5min后N2浓度变为6mol/L,求该反应的化学反应速率。 解:用N2浓度浓度变化表示:V (N2)== △C/△t ==(8mol/L -6mol/L)/ 5min ==0.4 mol/(L·min)V(H2)==1.2mol/(L·min) V(NH3)==0.8 mol/(L·min) [讨论]上述计算题的结果,你会得出什么结论? [讲解]理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题: 1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。 2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。 3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。 4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即:

高中化学选修四《化学反应原理》《盖斯定律》【创新教案】

选修4 化学反应原理第一章化学反应与能量 第三节盖斯定律及其应用 核心素养:通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习,感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。 一、教材分析 1、本节教学内容分析 前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系,通过实验感受到了反应热,并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系,以及燃烧热的概念。在此基础上,本节介绍了盖斯定律,并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。本节内容分为两部分: 第一部分,介绍了盖斯定律。教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻,帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。 第二部分,利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算,通过三道不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。 本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用,本节内容中,盖斯定律是个难点,为了便于学生理解,教科书以测山高为例,并用能量守恒定律来论证。最后用CO的摩尔生成焓的计算这个实例来加强学生对于盖斯定律的理解。学生在掌握了热化学方程式和盖斯定律的基础上,利用燃烧热的数据,就可以进行简单的热化学计算。这样的安排符合学生的认知规律,并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式,体现了新课标的精神。 2、课标分析 3、本节在本章及本模块中的地位和作用

能源是人类生存和发展的重要物质基础,本章通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用,了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。 在必修化学2中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本章是在此基础上的扩展与提高。引入了焓变的概念,使学生认识到在化学反应中能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。而能量的多少则是以反应物和产物的物质的量为基础。把对于化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。解决了各种热效应的测量和计算的问题。在这一节里,我们将进一步讨论在特定条件下,化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系,这既是理论联系实际方面的重要内容,对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。 本节内容是第一章的重点,因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。 二、教学目标 (一)知识与技能 1.了解反应途径与反应体系 2. 理解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3.能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算; (二)过程与方法 1.从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律,培养分析问题的能力;2.通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算,培养计算能力。 (三)情感态度与价值观 1.通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习,感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。同时养成深入细致的思考习惯。 2.通过加强练习,及时巩固所学知识,养成良好学习习惯;形成良好的书写习惯。 三、教学重点

化学选修四第一章 化学反应热的计算知识点

第三节化学反应热的计算 师院附中李忠海 1、盖斯定律: 化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 2、利用盖斯定律书写热化学方程式: (1)找出:根据待求解的热化学方程式中的反应物和生成物找出可用的已知的热化学方程式; (2)调整:○1根据待求解的热化学方程式调整可用热化学方程式IDE方向,同时调整ΔH 的符号; ○2根据待求解的热化学方程式将调整好的热化学方程式进行化简或扩大相应的倍数; (3)加和:将调整好的热化学方程式和ΔH 进行加和; (4)求焓:ΔH 随热化学方程式的调整而相应的进行加、减、乘、除运算;(5)检查:检查得出的热化学方程式是否正确。 3、反应热的计算 用盖斯定律的计算方法: ○1写出目标方程式(或已经给出); ○2确定“中间产物”(要消去的物质) ○3变换方程式,要同时变化; ○4用消元法逐一消去“中间产物”;

○5得到目标方程式并进行的计算。 例:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ?mol-1 ① CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1② C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1③ 则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的△H为-1641.0 kJ/mol 【解答】解: 由Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ?mol-1 ① CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1② C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1③ 由盖斯定律可知,③×6-①×2-②×6得到4F(s)+3O2()=2Fe2O3(s),△H=(-393.5kJ?mol-1)×6-(+489.0kJ?mol-1)×2-(-283.0kJ?mol-1)× 6=-1641.0 kJ/mol。 故答案为:-1641.0 kJ/mol。 【素材积累】 1、冬天是纯洁的。冬天一来,世界变得雪白一片,白得毫无瑕疵,白雪松软软地铺摘大地上,好似为大地铺上了一层银色的地毯。松树上压着厚厚的白雪,宛如慈爱的妈妈温柔地抱着自己的孩子。白雪下的松枝还露出一点绿色,为这白茫茫的世界增添了一点不一样的色彩。 2、张家的山真美啊!影影绰绰的群山像是一个睡意未醒的仙女,披着蝉翼般的薄纱,脉脉含情,凝眸不语,摘一座碧如翡翠的山上,还点缀着几朵淡紫、金黄、艳红、清兰的小花儿,把这山装扮得婀娜多姿。这时,这山好似一位恬静羞涩的少女,随手扯过一片白云当纱巾,遮住了她那美丽的脸庞。 【素材积累】 1、黄鹂方才唱罢,摘村庄的上空,摘树林子里,摘人家的土场上,一群花喜鹊便穿戴着黑白相间的朴素裙裾而闪亮场,然后,便一天喜气的叽叽喳喳,叽叽喳喳叫起来。 2、摘湖的周围有些像薄荷的小草,浓郁时,竟发出泥土的气息!仔看几朵小花衬着绿绿的小草显得格外美丽。夏天,大大的荷叶保护着那一朵朵娇粉的荷花。

《选修4化学反应原理》焓变知识点总结

【 一、焓变、反应热 要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。 特别提醒: (1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。 (2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。 (3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。 要点二:放热反应和吸热反应 1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ?H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量) ?H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能) 2.常见的放热反应和吸热反应 ①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。 ②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应 3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应 4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。 如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。 二、热化学方程式的书写 书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点: 1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。 2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—” 表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。 3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此,化学计量数可以是整数,也可以是分数。 4.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍。 5.正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应,二者△H的数值相等而符号相反。 三、燃烧热、中和热、能源 要点一:燃烧热、中和热及其异同

化学选修四化学反应速率练习题

1对于化学反应 3W(g) + 2X(g)===4Y(g) + 3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是 (C ) A . v(W) = 3v(Z) B . 2v(X) = 3v(Z) C . 2v(X) = v(Y) D . 3v(W) = 2v(X) 2. 在2A + B===3C + 4D 反应中,表示该反 应速率最快的数据是 (B ) A . v(A) = 0.5 molL :1s 「1 B . v(B) = 0.3 mol L :1 s 「1 C . v(C) = 0.8 mol L :1 s :1 D . v(D) = 1.0 mol L :1 s :1 3. 某一反应物的浓度是 1.0 mol L :1,经过20 s 后,它的浓度变成了 0.2 mol L 一1,在这 20 s 内用该物质浓 度变化表示的化学反应速率为 (B ) A . 0.04 B . 0.04 mol L - 1 s 1 C . 0.08 mol L :1 s :1 D . 0.04 mol L :1 4. 将4 mol A 气体和2 mol B 气体在2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应: 若经2 s 后测得C 的浓度为0.6 mol L :1,现有下列几种说法:其中正确的是 ③2 s 时物质B 的浓度为0.7 mol L :1 ④2 s 末,物质A 的转化率为70% 5. 在恒温恒容条件下,能使 A(g) + B(g) — C(g) + D(s)反应速率加快的是 6. 其他条件不变时只改变下列条件,一定能使反应速率加快的是 7. 下列方法对 2SO 2(g) + 02(g) 2SO 3(g)的反应速率没有影响的是 B .容积不变,充入 N 2①增加反应物的物质的量 ②升高温度 ③缩小反应容器的体积 ④加入生成物 ⑤加入MnO 2 A .全部 B .①②⑤ C .② D .②③ 2A(g) + B(g)—— 2C(g)。 ①用物质A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol L 1 s 1 ②用物质B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol L 1 s 1 A .①④ B .①③ C .②④ D .③④ A .减少C 或D 的物质的量 B .增大D 的物质的量 C .减少B 的物质的量 D .增大A 或B 的物质的量 A .加入SO 3 C .压强不变,充入 N 2 D .降低温度 &某温度时,在 V L 密闭容器中, A 、 B 、 C 三种物质的物质的量 随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析: (1)反应的化学方程式为 4A + 2B 3C (2)从开始到t1 min 末,用物质C 表示的反应速率为 6 :1 9. X 在一密闭容器中(容积为5 L),充入氨气和氧气,使其物质的量之比为 加口执 + 5O 2===剂=4NO + 6H 2O(g),此反应在一定条件下进行 2 min 后,测得 1 : 2,并发生如下反应:4NH 3 NH 3的物质的量为 2 mol , NH 3 的转化率为20%。 (1)以NO 的浓度变化表示该反应的平均反应速率是 0.05 mol L - 1 min :1 一 1 Vt 1 mol L min

高中化学化学反应热的计算教案新人教版选修完整版

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第三节化学反应热的计算 教学目标: 知识与技能: 1、从能量守恒角度理解并掌握盖斯定律; 2、能正确运用盖斯定律解决具体问题; 3、学会化学反应热的有关计算。 过程与方法: 培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题解决问题的能力 教学重点: 盖斯定律的应用,化学反应热的有关计算 教学难点: 盖斯定律的应用 课时安排:1课时 教学方法:读、讲、议、练,启发式,多媒体辅助教学 教学过程: 【引入】在化学科学的研究中,常常需要知道物质在发生化学反应时的反应热,但有些反应的反应热很难直接测得,那么如何获得它们的反应热数据呢这就是这节课要研究的内容。 【板书】第三节化学反应热的计算 【知识回顾】已知石墨的燃烧热:△H=-393.5kJ/mol 1)写出石墨的完全燃烧的热化学方程式

2)二氧化碳转化为石墨和氧气的热化学方程式 【讲解】正逆反应的反应热效应数值相等,符号相反。“+”不能省去。 【思考】298K,101kPa时,合成氨反应的热化学方程式: N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H = -92.38kJ/mol在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么? 【学生讨论后回答,教师总结】该反应是可逆反应,在密闭容器中进行该反应将达到平衡状态, 1 mol N2(g)和3 mol H2(g)不能完全反应生成2 mol NH3(g),因而放出的热量总小于92.38kJ。 【思考】如何测出这个反应的反应热: C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=? 【学生回答】不能测量,因为C燃烧很难使其完全生成CO而没有CO2. 【过渡】既然不能测量,那应如何才能知道该反应的反应热呢? 【学生回答】通过盖斯定律进行计算。 【指导阅读】阅读教材相关内容,讨论并回答下列问题: (1)什么是盖斯定律? (2)盖斯定律在科学研究中有什么重要意义? (3)认真思考教材以登山经验“山的高度与上山的途径无关”的道理,深刻理解盖斯定律。 【学生讨论后回答,教师板书】 一、盖斯定律

2019-2020年第二学期人教版化学选修4课时跟踪检测: 1.3 化学反应热的计算【答案+解析

化学反应热的计算 1.下列说法或表示方法正确的是( ) A .已知C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1; C(s)+1 2O 2(g)===CO(g) ΔH 2,则ΔH 1>ΔH 2 B .在稀溶液中,H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ ·mol -1,若将含0.5 mol H 2SO 4的浓硫酸与含1 mol NaOH 的溶液混合,放出的热量大于57.3 kJ C .由C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH =+1.90 kJ ·mol -1可知,金刚石比石墨稳定 D .在101 kPa 时,2 g H 2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ 热量,则表示氢气燃烧的热化学方程式为2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l)ΔH =-285.8 kJ ·mol -1 解析:选B 1 mol 碳完全燃烧放出的热量应大于不完全燃烧放出的热量,因ΔH 1、ΔH 2均小于零,所以ΔH 1<ΔH 2,A 错误;浓硫酸稀释过程中要放热,因此放出的热量大于57.3 kJ ,B 正确;石墨转化为金刚石为吸热反应,则金刚石所具有的能量高于石墨所具有的能量,能量越高越不稳定,所以金刚石不如石墨稳定,C 错误;2 g 即1 mol H 2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ 热量,所以热化学方程式中2 mol H 2反应对应的焓变应为-571.6 kJ ·mol -1,D 错误。 2.已知: ①Fe 2O 3(s)+32C(s)===3 2CO 2(g)+2Fe(s)ΔH 1=+234.1 kJ ·mol -1 ②C(s)+O 2(g)===CO 2(g)ΔH 2=-393.5 kJ ·mol -1

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下,电解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: () A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。 2.下列叙述不正确的是() A.铁表面镀锌,铁作阳极 B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2 +2H2O+4e-=4OH— D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl一一2e一=C12↑ 3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ...的是() A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极 4.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是() A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 5.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是() A.反应①、②中电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀() 6.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料 D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁 7.右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。 下列有关描述错误的是() A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-Fe2+ D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应()

高中化学选修四 化学反应热的计算

第3课时 化学反应热的计算 [学习目标定位] 1.理解盖斯定律,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2.掌握有关反应热计算的方法技巧,进一步提高化学计算的能力。 一 盖斯定律 1.在化学科学研究中,常常需要通过实验测定物质在发生化学反应的反应热。但是某些反应的反应热,由于种种原因不能直接测得,只能通过化学计算的方式间接地获得。通过大量实验证明,不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,这就是盖斯定律。 2.从能量守恒定律理解盖斯定律 从S →L ,ΔH 1<0,体系放出热量; 从L →S ,ΔH 2>0,体系吸收热量。 根据能量守恒,ΔH 1+ΔH 2=0。 3.根据以下两个反应: C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ·mol - 1 CO(g)+12 O 2(g)===CO 2(g) ΔH 2=-283.0 kJ·mol -1 根据盖斯定律,设计合理的途径,计算出C(s)+1 2O 2(g)===CO(g)的反应热ΔH 。 答案 根据所给的两个方程式,反应C(s)+O 2(g)===CO 2(g)可设计为如下途径: ΔH 1=ΔH +ΔH 2 ΔH =ΔH 1-ΔH 2 =-393.5 kJ·mol - 1-(-283.0 kJ·mol - 1) =-110.5 kJ·mol - 1。 4.盖斯定律的应用除了“虚拟路径”法外,还有热化学方程式“加合”法,该方法简单易

行,便于掌握。试根据上题中的两个热化学方程式,利用“加合”法求C(s)+1 2O 2(g)===CO(g) 的ΔH 。 答案 C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH 1=-393.5 kJ·mol - 1 CO 2(g)===CO(g)+12O 2(g) ΔH 2=283.0 kJ·mol -1 上述两式相加得 C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =-110.5 kJ·mol - 1。 归纳总结 盖斯定律的应用方法 (1)“虚拟路径”法 若反应物A 变为生成物D ,可以有两个途径 ①由A 直接变成D ,反应热为ΔH ; ②由A 经过B 变成C ,再由C 变成D ,每步的反应热分别为ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3。 如图所示: 则有ΔH =ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3。 (2)“加合”法 运用所给热化学方程式通过加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。 先确定待求的反应方程式 ? 找出待求方程式中各物质在已知方程式中的位置 ? 根据待求方程式中各物质的计量数和位置对已知方程式进行处理,得到变形后的新方程式?将新得到的方程式进行加减(反应热也需要相应加减)?写出待求的热化学方程式 关键提醒 运用盖斯定律计算反应热的3个关键 (1)热化学方程式的化学计量数加倍,ΔH 也相应加倍。 (2)热化学方程式相加减,同种物质之间可加减,反应热也相应加减。 (3)将热化学方程式颠倒时,ΔH 的正负必须随之改变。

选修四《影响化学反应速率的因素》教案

第二节影响化学反应速率的因素教案 月平[教学目标] 1.知识与技能 (1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 (2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度 和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 2.过程与方法 (1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法; (2)通过识别有关化学反应速率与压强、温度或浓度等的图像,提高识图分析能力, 培养从图像中挖掘化学信息的能力。 3、情感、态度与价值观 (1)通过实验培养学生严谨的科学态度,知道科学研究的一般方法。 (2)通过目前催化剂研究的缺陷,激发学生投身科学的激情。 [教学重点、难点] 压强对化学反应速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。 [教学过程] [导入]有些反应速率很快,如爆炸反应,而有些反应速率很慢,如石油的形成。可见,不同物质化学反应速率相差很大,决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。 爆炸反应石油的形成

[板书] 一、决定化学反应速率的主要因素:反应物本身的性质 二、外界条件对化学反应速率的影响: (一)浓度对化学反应速率的影响 [实验探究] 课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应 【板书】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率。 【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢? 当增加反应物的浓度时,单位体积内活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。 【注意】 a.反应物是纯液体或固体,其浓度是常数,因此改变它们的量反应速率不变。 b. 一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率越大。 (二)压强对化学反应速率的影响

高中化学选修化学反应原理知识点梳理

化学反应原理 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 归纳与整理 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:

①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为: H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4.中和热的测定实验 五、盖斯定律 1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1. 化学反应速率(v) ⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s) ⑷影响因素: ①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素) ②条件因素(外因):反应所处的条件 2.

化学选修4化学反应与原理第一章化学反应与能量知识总结详细版

化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热) 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号:△H.单位:kJ/mol ,即:恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH表示,单位都是kJ/mol。 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能(E断)-生成物的总键能(E成) ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合△ 反应(特殊:C+CO22CO是吸热反应)④金属与水或酸的反应⑤生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③水解反应☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。 注意:放热反应不一定需要加热,吸热反应也不一定都需要加热。 4.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态 6.常温是指25℃,101KPa.标况是指0℃,101℃. 7.比较△H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△H,△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)

高中化学选修4-化学反应速率习题及答案解析

一、选择题 1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是() A.在硫化氢水溶液中加入碱有利于S2-的生成 B.加入催化剂有利于氨的氧化反应 C.高压有利于合成氨反应 D.500℃左右比室温更利于合成氨反应 2.有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g)2Z(g),ΔH<0。为了使平衡向生成Z 的方向移动,应选择的条件是 ①高温②低温③高压④低压⑤加正催化剂⑥分离出Z A.①③⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.②④⑥ 3.下列说法正确的是() A.其他条件不变,增大某一反应物浓度,反应物的转化率一定都增大 B.对于有气体参加的反应,其他条件不变增大压强,体积缩小,体系中各气体的浓度一定增大 C.对于有气体参加的反应,改变压强使平衡向右移动,生成的气体的浓度一定增大D.增大反应物的浓度,平衡向右移动,生成物的体积分数一定增大 4.在一定温度下,在一个密闭容器中加入H 2和I2蒸气各0.5摩,发生反应H2+I22HI,达到平衡时,生成HI 0.8摩,若其它条件不变,开始充入的H2为2摩,则达到平衡时生成的HI可能是下列中的() A 1.1摩 B 0.87摩 C 0.8摩 D 0.5摩 5.下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断()

A.正反应是放热反应 B.若A、B是气体,则D是液体或固体 C.逆反应是放热反应. D.A、B、C、D均为气体 6.在体积相同的A和B两个带活塞的玻璃容器中,如分别注入1/4容积颜色相同的NO2和Br2(气),然后将活塞同时向外拉到1/2处(快速),过一会儿可以看到()A.A中颜色比B中浅 B.A中颜色比B中深 C.A、B中颜色深浅一样 D.A、B中颜色都比开始时深 7.密闭容器中的平衡体系H2+I2(g) 2HI(g)+Q,欲使HI浓度增大,可采取的措施是() A.缩小体积B.升温C.降温D.加催化剂 8.在密闭容器中有可逆反应:n A(g) +m B(g) p C(g)+Q处于平衡状态(又知n+m >P,Q<0),则下列说法正确的是①升高温度时,[B]/[C]的比值减小②降温时体系内混合气体平均相对分子质量减小③加入B,A的转化率变大④加入催化剂,气体的总物质的量不变⑤充入C,则A、B的物质的量增大( ) A.③④B.①②⑤C.②③⑤D.全部 9.下列变化过程中,ΔS<0的是

人教版高中化学选修4第二章《化学反应速率和化学平衡》的知识点整理归纳

第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1. 化学反应速率(v) ⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L?s) ⑷影响因素: ①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素) ②条件因素(外因):反应所处的条件 ※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。 (2)、惰性气体对于速率的影响 ①恒温恒容:充入惰性气体→总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变 ②恒温恒体:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢

二、化学平衡 (一)1.定义:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。 2、化学平衡的特征 逆(研究前提是可逆反应);等(同一物质的正逆反应速率相等);动(动态平衡) 定(各物质的浓度与质量分数恒定);变(条件改变,平衡发生变化) 3、判断平衡的依据 判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据 ②各物质的质量或各物质质 ②在单位时间内消耗了n m olB同时消耗了p molC,则 一定时,但 (二)影响化学平衡移动的因素 1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动 (2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动 (3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

《选修4 化学反应原理》知识点总结

一、焓变、反应热 要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。 特别提醒:(1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。 (2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。 (3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。 要点二:放热反应和吸热反应 1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0 ?H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量) ?H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能) 2.常见的放热反应和吸热反应 ①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。 ②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应 3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应 4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。 如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。 二、热化学方程式的书写 书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点: 1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。 2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—” 表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。 3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此,化学计量数可以是整数,也可以是分数。 4.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H 也要加倍。 5.正反应若为放热反应,则其逆反应必为吸热反应,二者△H的数值相等而符号相反。 三、燃烧热、中和热、能源 要点一:燃烧热、中和热及其异同

选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡笔记

选修四 第二章 化学反应速率和化学平衡 章节知识网络 一、化学反应速率 1. 化学反应速率(v ) ⑴ 定义:用来衡量化学反应的快慢程度 ⑵ 表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶ 计算公式:v=Δc/Δt (v :平均速率,Δc :浓度变化,Δt :时间)单位:mol/(l·s )、mol/(l·min)、mol/(l·h) ⑷ 对化学反应速率的理解,应注意 A :化学反应速率都是正值; B : 化学反应速率通常是指在某一段时间内的平均反应速率,不同时刻的化学反应速率是不相同的; C :表示化学反应速率时,应标明是哪种物质;对于固体或气体反应中的液体物质,反应在其表面进行,压强的变化对浓度几乎无影响,是不变的,因此一般不用固体、纯液体表示化学反应速率; D : 对于同一化学反应,用各种物质表示的化学反应速率之比等于它们在化学方程式中的化学计量数之比。 (5)影响因素: ① 决定因素(内因):反应物本身的性质(主要因素) 本课程重心 化学反应速率 影响化学反应 速率的因素 化学反应进行的方向 化学平衡 测量的方法 反应的可逆不可逆 化学平衡状态特点 化学平衡常数 影响因素及平衡移动原 理 熵判据 浓度、压强 温度 催化剂 定量表示 方法

②条件因素(外因):反应所处的外界条件(浓度、压强、温度、催化剂及其他条件) 外界条件对化学反应速率影响的变化规律 ※注意:惰性气体对于速率的影响:(该处知识为易错点,请注意) ①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变 ②恒温恒压时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢 2 有效碰撞、活化能:能够发生化学反应的分子的碰撞,把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子具有比普通分子更高的能量,多出的那部分能量叫活化能。 注:浓度、压强、温度、催化剂影响反应速率的实质是改变了单位体积内活化分子的数目。单位体积内活化分子的数目增加,反应速率增大,反之减少。

高中化学选修四第一章 化学反应热的计算知识点

第三节化学反应热的计算 1、盖斯定律:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的 途径无关。 不管化学反应时一步完成还是分几步完成,其反应热时相同的。 2、反应热的计算: 用盖斯定律的计算方法:○1写出目标方程式(或已经给出); ○2确定“中间产物”(要消去的物质); ○3变换方程式,要同时变化; ○4用消元法逐一消去“中间产物”; ○5得到目标方程式并进行的计算。 例:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ?mol-1 ①CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1② C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1③ 则4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的△H为-1641.0 kJ/mol 【解答】解:由Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=+489.0kJ?mol-1 ① CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1② C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1③ 由盖斯定律可知,③×6-①×2-②×6得到4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s),△H=(-393.5kJ?mol-1)×6-(+489.0kJ?mol-1)×2-(-283.0kJ?mol-1)×6=-1641.0 kJ/mol。

故答案为:-1641.0 kJ/mol。 【习题一】 (2017春?吉林期末)已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1 N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ?mol-1 则2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H是() A.-386kJ? B.+386kJ? C.-746kJ? D.+746kJ? 【考点】反应热和焓变;用盖斯定律进行有关反应热的计算. 【专题】化学反应中的能量变化. 【分析】依据盖斯定律内容和含义,结合热化学方程式计算得到所需热化学方程式得到. 【解答】解:①2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ?mol-1 ②N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ?mol-1 依据盖斯定律计算①-②得到2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g))△ H=-746KJ/mol; 故选:C。 【习题二】 (2017春?湖北期末)已知反应:①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H1②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H2 ③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3 则△H1、△H2、△H3间的关系正确的是() A.△H1+△H2=△H3 B△H1-△H2=△H3 C.△H1+2△H2=△H3 D.△H1-2△H2=△H3 【考点】用盖斯定律进行关反应热的计算. 【专题】化学反应中的能量变化. 【分析】由①2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H1 ②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H2 结合盖斯定律可知,①+②×2得到2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)。

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