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文档简介
1、1第 1 节 化学反应的热效应放热反应与吸热反应:常见的放热反应: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(CO2+C 高温 2CO 除外)常见的吸热反应:多数分解反应,如 CaCO3 高温 CaO+CO22NH4Cl(s)+Ba(OH)28H2O(s)BaCl2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) 高温 CO+H2 CO2+C 高温 2CO注意:化学反应是放热还是吸热,与反应条件(加热或不加热)没有关系。放热反应和吸热反应我们还可以借助下面的图像来理解。【练习】1、下列对化学反应热现象的说法不正确的是( )A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化C.一
2、般地说,吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关(一)反应热1、定义:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。【练习】2、50ml0.50molL-1盐酸与50mL0.55molL-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题: (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种仪器是 。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。(3)若大烧杯上不盖硬纸板,求得的反应热数值 (填“偏大” “偏小”或“无影响” ) 。(4)实验中该用 60mL0.50molL-1盐酸
3、跟 50mL0.55molL-1NaOH 溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”) ,简述理由: 。类型比较放热反应吸热反应定义有热量放出的化学反应吸收热量的化学反应形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量生成物反应物能量吸热反应生成物反应物能量放热反应2(5)用相同浓度和体积的氨水代替 NaOH 溶液进行上述实验,测得的中和热数值会 ;用 50mL0.50mol/LN
4、aOH 溶液进行上述验,测得的放出的热量数值可能会 (填“偏大” “偏小”或“无影响” ) 。1、焓(H):用来描述物质所具有的能量的物理量。2、焓变(H):反应产物的总焓与反应物的总焓之差,称为反应焓变。是用来描述反应热的物理量。(1)单位:Jmol1或 kJmol1 (2)表达式: H=H(反应产物) H(反应物)从能量角度分析焓变与吸热反应、放热反应的关系:H0 或“+”反应放热(3)H H 0H 0反应吸热反应放热生成物3 注意反应热H 与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明H 的测定条件。 绝大多数H 是在 298K、101325Pa 下测定的,可不注明温度和压
5、强。 H 的单位 Jmol1或 kJmol1; 注意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。H 的的值与方程式中的物质前的系数成正比,若反应逆向进行,H 的数值改变符号,但绝对值不变。H 的的值指的是反应物完成转化为产物所放出的热量。【练习】1、比较下列各组热化学方程式中H1与H2 的大小,并说明理由。 (1) 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (g) H1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O (l) H2 (2) S(g) + O2(g) = SO2 (g) H1 S(s) +
6、O2(g) = SO2 (g) H2(3) H2(g) + Cl2(g) = 2HCl (g) H1 H2(g) + Cl2(g) = HCl (g) H2 1212(4) C(s) + O2(g) = CO (g) H1 C(s) + O2(g) = CO2 (g) H2122、在 101325Pa 和 298K 条件下,2molH2生成水蒸汽放出 484kJ 热量,下列热化学方程式正确的是( ) A.2H2+O2=2H2O , H= -484kJ/mol B.H2O(g)= H2(g)+ O2(g) H= +242kJ/mol C.2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l), H= -48
7、4kJ/mol D.H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H= +242kJ/mol3、0.3mol 的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态 B2O3和液态水,放出 649.5kJ 热量,乙硼烷燃烧的热化学方程式为: 。三、反应焓变的计算盖斯定律:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应焓变都是一样的。这就说明对于化学反应,只要其反应物和反应产物确定了,不管它中间经历了多少步,反应焓变总是一定的。理解要点:反应焓变(反应热效应)只与始态(反应物) 、终态(生成物)有关,与反应过程无关。H = H1 + H2 = H3 + H4 + H5(二)焓变的计算方法1、
8、利用已知焓变求未知焓变热化学方程式相加减【例 1】试利用 298K 时下述反应的实验数据,计算此温度下 P4(s,白磷)= 4P( s,红磷)的反应焓变。P4(s,白磷)+ 5O2(g)= P4O10(S) H1 = 2983.2kJmol1P(s,红磷)+ O2(g)= P4O10(S) H2 = 738.5kJmol15414反应物反应物a生成物生成物HH2H1cbH5H4H34【练习 1】试利用 298K 时下述反应的实验数据,计算此温度下 2N2H4(g) + 2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g)的反应焓变。 N2(g) + 2O2(g) = 2NO2(g) H1 =
9、+ 67.7kJmol1 N2H4(g)+ O2(g) = N2(g)+ H2O(g) H2 = 534kJmol12、利用化学键的键能求焓变:(2)H = (反应物的键能) (反应产物的键能)【例】以下是部分共价键键能数据:HS 364kJmol1,SS 266kJmol1,S=O 522kJmol1,HO 464kJmol1。试根据这些数据计算下面这个反应的焓变。 2H2S(g) + SO2(g) = 3S(g) + 2H2O(g) H = ? 【模拟试题】1、已知 25、101kPa 下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为( )C(石墨)+O2(g)=CO2(g) H=-393.51k
10、J/mol、C(金刚石)+ O2(g)=CO2(g) H=-395.41kJ/mol 据此判断,下列说法正确的是( )A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高2、已知 X+Y=M+N 为吸热反应,对该反应的下列说法中正确的是( )A.X 的能量一定低于 M 的能量 B.Y 的能量一定低于 N 的能量C.X 和 Y 的总能量一定低于 M 和 N 的总能量 D.因该反应为吸热反应,故该
11、反应一定要加热才可发生3、某短跑运动员体重 70kg,,其跑时以 1/7 秒冲出 1m 远,消耗的能量为 6860J,其能量全部由消耗体内葡萄糖提供,热化学方程式为 C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l); H=-2804kJ/mol,则所消耗葡萄糖的质量为(C)A.0.22g B.0.55g C.0.44g D. 0.66g4、下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是( )A.氢气在氧气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧 C.硫在氧气中燃烧 D.焦碳在高温下与水蒸气反应5、下列反应为吸热反应的是 ( )6、热化学方程式中化学式前的化学计量数表示( )A分子个数 B.原子
12、个数 C.物质的质量 D.物质的量7、下列变化属于吸热反应的是 ( ) 液态水汽化 将胆矾加热变为白色粉末 浓硫酸稀释 氯酸钾分解 生石灰跟水反应 A B C D8、磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g 的单质磷(P)在 3.2g 氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出 X kJ 热量。S8分子结构5(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 ,其相应的质量(g)为 。(2)已知单质磷的燃烧热为 Y kJ/mol,则 1mol P 与 O2反应生成固态 P2O3的反应热 = 。(3)写出 1mol P 与 O2 反应生成固态 P2O3 的热化学方程9、发射卫星时可用肼(N2H4)
13、为燃料,用二氧化氮为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知;N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) 1=+67.7 kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) 2= -534 kJ/mol 试计算 1mol 肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为 kJ,写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式 。第 2 节 化学反应的限度(一)化学平衡常数1. 定义:对于给定化学方程式的可逆反应,温度一定,不管反应物和产物的初始浓度多大,达到平衡时,产物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方乘积的比值是一个不变的常数。2. 表达式:对于 aA(g)bB(g) dD(g)eE(g) ,有
14、 KDdEe/AaBb3. 注意事项:(1)在平衡常数的表达式中,纯固体或纯液体(包括溶剂液体)的浓度视为常数,不在表达式上列出。(2)化学平衡常数的表达式与方程式的书写有关,系数变为原来的 n 倍,平衡常数变为原来的 n 次方,单位也发生相应的变化。(3)正逆反应的平衡常数互为倒数。 (4)对于给定化学反应方程式的可逆反应,平衡常数仅是温度的函数。4.平衡常数的意义:(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的 (也叫 ) 。K 值越大,表示反应进行得 ,反应物转化率 ;K 值越小,表示反应进行得 ,反应物转化率 。(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行:对于可逆反应:mA(g)+
15、nB(g)pC(g)+ qD(g),在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B),叫该反应的浓度商。QcK ,反应向 进行QcK ,反应_QcK ,反应向 进行(3)利用可判断反应的热效应若升高温度,值增大,则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。若升高温度,值减小,则正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。(二)平衡转化率指定反应物 A 的平衡转化率表示为:a(A)(A 的初始浓度A 的平衡浓度)/ A 的初始浓度100%c0(A)A/ c0(A)100%注意:多种反应物参加反应时,提高其中一种物质的浓度,可以提高其它物质
16、的转化率,而其自身转化率会降低。平衡常数和平衡转化率虽然都可以表示可逆反应进行的程度,但是平衡转化率随着反应物起始浓度的不同而变化,而平衡常数却不受起始浓度的影响。因此平衡常数更能反映出反应的本质。平衡常数与某反应物的平衡转化率之间是可以互相求算的。6 (三)反应条件对化学平衡的影响化学平衡状态的移动1. 定义:对于已达平衡的可逆反应,如果改变影响平衡的外界条件并保持不变,可逆反应会达到一个新的平衡状态,从原平衡状态到新平衡状态的变化过程称为平衡状态的移动。2. 方式:(1)正向(向右)移动:反应的净结果使反应物减少而生成物增加。(2)逆向(向左)移动:反应的净结果使生成物减少而反应物增加。3
17、. 结果:反应混合体系中各物质的百分含量发生变化了4. 外界条件对平衡的影响(1)温度结论:升温,平衡向吸热方向移动;降温,平衡向放热方向移动。解释:放(吸)热反应的平衡常数随温度的升高而降低(增大) 。对于放热反应,升温,K 值变小,使 QK,平衡逆向(吸热方向)移动;对于吸热反应,升温,K 值变大,使 QK,平衡正向(吸热方向)移动。(2)浓度结论:c(反)增大或 c(产)减小,平衡正向移动;c(反)减小或 c(产)增大,平衡逆向移动。解释:c(反)增大或 c(产)减小, QK,平衡正向移动;c(反)减小或 c(产)增大,QK,平衡逆向移动。(3)压强结论:加压,平衡向Vg 减小的方向移动
18、;减压,平衡向Vg 增大的方向移动。解释:加压,各气体物质的浓度同种程度的增大。若正向Vg0,QK,平衡正向(Vg)的方向移动,其它情况类似推导。注意:“加压”一般指的是减小容器的体积而导致的压强增大。5、平衡移动原理(1)内容:对于已达平衡的可逆反应,如果改变影响平衡的一个外界条件,平衡向着减弱这个改变的方向移动。(2)要点:研究对象一定是处于平衡状态的可逆反应;只适用于改变影响平衡的一个条件;平衡的移动结果只能“减弱”而不能“消除”这种改变。6、化学平衡计算的基本模式平衡“三步曲” 起始: a b 0 0 转化: mx nx px qx 平衡: a-mx b-nx px qx 注意:转化量
19、与方程式中各物质的系数成比例; 这里 a、b 可指 物质的量、浓度、体积等。 对反应物:平 = 始转 对生成物:平 = 始 + 转 【典型例题典型例题】例 1. 关于化学平衡常数的叙述中,正确的是( ) A. 只与化学反应方程式本身和温度有关 B. 只与反应的温度有关 C. 只与化学反应本身和温度有关,并且会受到起始浓度的影响 D. 只与化学反应本身有关,与其它任何条件无关的一个不变的常数 解析:解析:大量试验证明,化学平衡常数决定于两个方面的因素:化学反应本身和反应体系的温度,与起始浓度等其它外界条件没有任何关系。 答案:答案:A 例 2. 2000K 时,反应 CO(g)1/2 O2(g)
20、 7 CO2(g)的平衡常数为 K,则相同温度下反应 2CO2(g) 2CO(g) O2(g)的平衡常数 K为( )A. 1/K B. (K)2 C. 1/(K)2 D. 1/(K)1/2 解析:解析:因为本题给定的化学方程式中各物质化学式前系数是原来化学方程式中各物质化学式前系数的-2 倍,因此其平衡常数是原来平衡常数的-2 次方,因此 C 选项应该是正确的。 答案:答案:C 点评:本题考查化学平衡常数的应用即与方程式的书写密切相关。例 3. 气态 PCl5的分解反应为 2PCl5(g) 2PCl3(g)2Cl2(g) ,在 473K 达到平衡时气态 PCl5有48.5%分解,在 573K
21、达到平衡时气态 PCl5有 97%分解,则此反应是( )A. 吸热反应 B. 放热反应C. 反应的焓变为零的反应 D. 无法判断是吸热反应还是放热反应 解析:解析:对于气态 PCl5的分解反应 ,升高温度使气态 PCl5的分解率升高,即温度由 473K 升高到 573K时,在 473K 下建立的化学平衡向右移动,根据升高温度化学平衡向吸热方向移动,降低温度化学平衡向放热方向移动的规律,气态 PCl5的分解反应为吸热反应,即选 A。 答案:答案:A 点评:本题考查温度对化学平衡的影响规律,应该注意灵活运用。 例 4. 在相同的 A 和 B 两个带活塞的玻璃容器中,注入 1/4 容积颜色相同的 N
22、O2(存在 2NO2 N2O4平衡)和 Br2蒸气,然后将活塞同时向外拉到 1/2 处(快速) ,过一会可以看到( ) A. A 中颜色比 B 中浅 B. A 中颜色比 B 中深 C. A 中颜色和 B 中相同 D. A 和 B 中颜色都比开始时浅解析:解析:对 A、B 容器来说,将活塞向外拉至 1/2 处,B 容器只是溴蒸气浓度减小一倍,颜色变浅为原来一倍;而 A 容器开始是浓度减小一倍,颜色变浅一倍,但随后平衡向“体积增大”的方向移动,使NO2的浓度“有所增加” ,据勒夏特列原理,平衡向“减弱”方向移动,故使 A 容器中颜色比 B 容器中深,但都比开始浅。答案:答案:BD 点评:勒夏特列原
23、理的具体应用是广泛考查的对象,要深刻理解其含义。 【模拟试题模拟试题】一. 选择题1. 一定温度下,可逆反应 X(g)3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是( )A. Z 生成的速率与 Z 分解的速率相等 B. 单位时间内生成 nmol X,同时生成 3nmol YC. X.Y.Z 的浓度不再发生变化 D. X.Y.Z 的分子数之比为 1:3:22. 可逆反应 mA(气)+nB(固)rC(气)+qD(气)在反应过程中,其他条件不变,D 的百分含量和 T 或 P 关系如图所示,下列叙述中正确的是( ) A、温度降低,化学平衡向逆反应方向移动 B、使用催化剂,D 的物质的量分数增加 C、化学方程式
24、系数 mrq D、无法根据图像确定改变温度后化学平衡向正哪个反应方向移动3. 压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是( )8A. H2(g)I2(g) 2HI(g) B. 3H2(g)N2(g) 2NH3(g)C. 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) D. C(s)CO2(g) 2CO(g)4. 体积相同的甲.乙两个容器中,分别都充有等物质的量的 SO2和 O2,在相同温度下发生反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) ,并达到平衡。该过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中 SO2的转化率为 p% ,则乙容器中 SO2的转化率 ( )A. 等于 p% B.
25、大于 p% C. 小于 p% D. 无法判断5. 1000K 时反应 C(s)2H2(g) CH4(g)的 K8.28107 (mol.L-1)-1,当各气体物质的量浓度分别为 H2 0.7 molL-1, CH4 0.2molL-1, N2 0.1 molL-1时,上述反应( ) A. 正向移动 B. 逆向移动 C. 达到平衡 D. 不一定6. 对于 mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)的平衡体系,当温度升高时,体系中混合气体的平均相对分子量由 38 变为 34。下列有关判断中,正确的是( ) A. mnpq,正反应为放热反应 B. mnpq,正反应为吸热反应 C. mnpq,逆反应为
26、放热反应 D. mnpq,逆反应为吸热反应7. 放热反应 X(g)2Y(g) 2Z(g)在某温度、压强下达到平衡,采取一定措施后,平衡向右移动,则所采取的措施是( )A. 降低温度和减小压强 B. 降低温度和增大压强C. 升高温度和减小压强 D. 升高温度和增大压强8. 可逆反应 A(气)+2B(气)nC(气) ,在不同压强(P1、P2)下,测得 C 的体积分数跟反应时间的关系如图所示,以下结论正确的是( ) A、P1P2 ,n 3 B、P1P2 ,n 3 C、P1P2 ,n 3 D、P1P2 ,n 39. 在一定体积的密闭容器中放入 3L 气体 R 和 5L 气体 Q ,在一定条件下发生反应
27、 2R(g)5Q(g) 4X(g)nY(g) ,反应完全后,容器温度不变,混合气体的压强是原来的 87.5%,则化学方程式中的 n 值是( ) A.2 B.3 C. 4 D. 5 10. 不同温度时反应 2HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常数如下:350时为 66.9, 425时为54.4, 490时为 45.9. HI 的转化率最高是在( )A. 490 B. 425 C. 350 D. 无法确定 11. 在一定条件下,其密闭容器中发生了如下反应:2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)H0 反应达平衡后,SO2、O2、SO3的物质的量之比为 325。保持其它条件不变,升温后达到新平衡
28、时,SO2、O2的物质的量分别为 1.4mol 和 0.9mol,此时容器内 SO3的物质的量应为( ) A、1.8mol B、2mol C、2.2mol D、2.4mol12在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器里充入 amolNO2发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g) ,9达到平衡后,再向该容器充入 a mol NO2,达平衡后与原平衡比较正确的是 A、平均相对分子质量减小 B、NO2的转化率提高 C、压强为原来的 2 倍 D、颜色变浅13. 在密闭容器中发生如下反应:mA(气)+nB(气)pC(气)达到平衡后,温度一定时,将气体体积压缩到原来的 1/2 ,当达到平衡时,C 的浓度的
29、为原来的 1.9 倍,若压缩时温度不变,则下列说法中不正确的是( ) A、m + n p B、A 的转化率降低 C、平衡向逆反应方向移动 D、C 的体积百分含量降低14. 在密闭容器中于一定条件下进行下列反应:2SO2 + O22SO3当达到平衡时通入18O2,再次平衡时,18O 存在于( ) A、SO2 、O2 B、SO2 、SO3 C、SO2 、O2 、SO3 D、O2 、SO3二. 填空题15. 在一定条件下 xAyB zC 可逆反应达到平衡,试填空:(1)已知 A. B. C 都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则 x.y.z 的关系是_.(2)已知 C 是气体且 xyz,在加压时
30、化学平衡如发生移动,则平衡必定向_方向移动。(3)已知 C.B 是气体,现增加 A 物质的量(其它条件不变) ,平衡不移动,说明 A 是_态。16. 在一定体积的密闭容器中,进行化学反应 CO2(g)H2(g) H2O(g)CO(g),其化学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表: t70080083010001200K 0.60.91.01.72.6回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K_.(2)该反应为_反应。 (选填“吸热”或“放热” )(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的根据是_(多选扣分) 。A. 容器中压强不变 B. 混合气体中 c(CO)不变C. v正(H2)v
31、逆(H2O) D. c(CO2)c(CO)(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)可判断此时的温度为_ .(5)若在 830时进行上述反应,各物质以不同的物质的量(单位:mol)组合分别投入恒容反应器,则向正反应方向移动的有 (填字母编号)ABCDECO231011H221012CO1230.53H2O3232117.高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s) + CO(g)=Fe(s) + CO2(g) H , 0 反应速率为 V1 ;N2 + 3H2 2NH3,H 0)当反应达到平衡后,反应放出的热量为 Q1 kJ,物质 X 的转化率为 ;平衡后再升高温度,
32、混合气体的平均相对分子质量减小,则15(1)温度升高,平衡常数K的值是 (填“增大” 、 “减小”或“不变”)。(2)化学计量数 a 的值为 。(3)有同学认为,Q1一定小于 Q,你认为该结论是否正确?其理由是 。(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为 Q1 kJ 的是 (稀有气体不参与反应)。A2 molX、1mol Y、1molAr Ba molZ、1mol WC1 molX、0.5mol Y、0.5a molZ、0.5 mol W D2 molX、1mol Y、1molZ(5) X 的转化率 (用含 Q、Q1的代数式表示)161、用石
33、墨作电极电解 3mol L-1 KCl 和 0.5mol L-1 Al2(SO4)3的混合溶液时,下图电解变化的曲线合理的是(AD)2、工业上为了处理含有 Cr2O72-的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量 NaCl,以铁为电极进行电解,经过一段时间,有 Cr(OH)3和 Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。请回答下列问题:(1)两极发生反应的电极式为阳极: ,阴极: (2)写出 Cr2O72变为 Cr3+的离子方程式: (3) (填”能”或”不能”)改用石墨电极,原因是 【解析】用铁做电极电解时,阳极:为铁失电子生成亚铁离子,阴极为氢离子得电子生
34、成氢气。阳极生成的亚铁离子进入溶液中与 Cr2O72-发生氧化还原反应生成铁离子和铬离子,在电解过程中,H+不断放电以及在溶液中发生的氧化还原反应都要消耗 H+,所以 H+浓度减小,使得 OH-的浓度增大,从而使得生成铁离子和铬离子全部都产生沉淀。如果不用铁电极,用石墨的话就无法产生亚铁离子继续后面的反应了。在水中加入等物质的量的 Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-,该溶液放在用惰性材料做电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量之比为(C)A.35.5:108 B.16:207 C.8:1 D.108:35.53、在电解水制取 H2和 O2时,为了增强导电性,常
35、常要加入一些电解质,最好选用下列物质中的(A)A. NaOH B. HCl C.NaCl D.CuSO44、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时,为使 Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(B)A.a 为正极,b 为负极:NaClO 和 NaClB.a 为负极,b 为正极:NaClO 和 NaClC.a 为阳极,b 为阴极:HClO 和 NaClD.a 为阴极,b 为阳极:HClO 和 NaCl17第一章复习总结第一章复习总结研究物质的方法和程序1、研究物质性质的基本方法:观察、
36、实验、比较、分类。2、研究物质性质的一般程序:观察、预测、实验、结论。3、钠的性质:(1)物理性质:钠是银白色具有金属光泽质软的金属,密度和熔点都比较低。(2)化学性质: 与非金属反应 :与 O2、 Cl2 、 S 等 4NaO22Na2O 2NaO2 Na2O2 Na2O 属于碱性氧化物,而 Na2O2 性质较复杂,2Na2O22H2O4NaOHO2 2Na2O22CO22Na2CO3O2 与水反应:将钠加入滴有酚酞的水中现象浮、游、熔、响、红。 2Na2H2O2NaOHH2 与盐溶液反应:如氯化铁、硫酸铜溶液等 4、氯气的性质: (1)物理性质:通常氯气是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体,
37、1 体积水能溶解 2 体积氯气,氯气的沸点较低,易液化,液化后称液氯。 (2)化学性质: 与金属反应:与 Na、Fe、Cu 等剧烈反应 2Fe3Cl2 点燃 2FeCl3 与非金属反应:与 H2、P 等反应 与水反应:Cl2H2OHClHClO氯水的成分:成分复杂、性质多样HClO 的性质 与碱液反应:2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O一以物质的量为核心的各物理量之间的关系根据物质的量计算其他量 2、阿伏加德罗定律应用内容:在同温同压下,相同体积的气体含有相同的气体分子数。推论:同温同压时,V1/V2n1/n2同温同体积时,P1/P2n1/n2N1/N218 3、物质的
38、量浓度计算思维起点的选择 从定义式出发:物质的量浓度定义式为 Cn/V,欲求 C,先分别求出 n 及 C。 从换算式出发:溶液物质的量浓度与溶质的质量分数、密度的换算公式为 C(1000pw)/M 从“守恒”的观点出发: 稀释前后, “溶质的物质的量守恒” ,即 C1V1C2V2 溶液中“微粒之间电荷守恒” ,即溶液呈电中性 质量守恒【典型例题典型例题】例 1:下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( ) 氯气 液氯 新制氯水 氯气的酒精溶液 盐酸 盐酸酸化的漂白粉溶液 A. B. C. D. 答案:C 解析:解析:能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色的物质,应具有酸性和漂白性等性质。在所给
39、的六种物质中, 只存在 Cl2分子,既无酸性,也无漂白性。中存在的是 Cl2分子和酒精分子,也没有酸性和漂白性。中只存在 H和 Cl-及水分子,只能使蓝色石蕊试纸变红,却不能使之褪色。只有和中,既有酸性也有漂白性(HClO),因此应选 C。 点评:氯气之所以能使湿润的有色布条褪色,是因为: Cl2H2OHClHClO 的缘故,实质起漂白作用的是 HClO,液氯和氯水是不一样的。因此,解题一定要认真分析,仔细考虑,抓住本质。例 2:400ml 某浓度的 NaOH 溶液恰好与 5.8 L Cl2 (标准状况)完全反应,计算: (1)生成的 NaClO 的物质的量。 (2)该溶液中 NaOH 的物质
40、的量浓度。 解:解:(1)设生成的 NaClO 的物质的量为 n(NaClO). 2NaOHCl2NaClNaClOH2O 1mol 1mol 5.8L/Vm n(NaClO) n(NaClO)(5.8L1mol ) / 22.4L . mol-11mol0.26mol(2)设该溶液中 NaOH 的物质的量浓度为 C(NaOH)2NaOH Cl2NaClNaClOH2O 2mol 1mol C(NaOH)0.4 L 5.8L/VmC(NaOH)2mol5.8L / (1mol0.40L22.4 L mol-1)1.3 molL-1 答:答:生成 NaClO 的物质的量为 0.26 mol;该溶
41、液中 NaOH 的物质的量浓度为 1.3 molL-1。点评:物质的量用于化学方程式的关键是首先明确化学方程式表示的意义,化学计量数可以表示该物质的物质的量,格式要求列比例式时同一物质要物理量相同,不同物质可以相同,也可以相当。比如物质的量与质量相当、物质的量与气体体积相当、质量与气体体积相当。不管什么方式,都要注意数据带单位,否则计算混乱,最终计算失败。【模拟试题模拟试题】 (答题时间:40 分钟)一、选择题(每题有 1 或 2 个正确答案)1. 在下列物质中,与 6 克 CO(NH2)2的含氮量相同的是( )A. 0.1mol (NH4)2SO4 B. 6 克 NH4NO3C. 22.4L
42、 NO2(标准状况)D. 0.1mol NH32. 下列实验操作正确的是( )A. 将氢氧化钠固体放在滤纸上称重B. 用 10mL 量筒量取 8.58mL 蒸馏水19C. 用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠D. 用溶解、过滤的方法提纯含有少量硫酸钡的碳酸钡3. 某条件下,已知由 C2H4和 O2组成的混和气体的密度为相同条件下 H2密度的 14.5 倍,则混和气体中 C2H4的质量分数为( )A. 75% B. 25%C. 27.6%D. 72.4%4. 下列说法正确的是( )A. 标准状况下,6.021023个分子所占的体积约是 22.4LB. 0.5mol H2 所占体积为 11.2
43、LC. 标准状况下,1mol 水的体积为 22.4LD. 标准状况下,28g CO 与 N2的混和气体的体积约为 22.4L5. 将一定量的 MgCl2溶于 90g 水中,使每 100 个水分子中有一个 Cl-,这一定量 MgCl2的物质的量为( )A. 0.09mol B. 0.025mol C. 0.05mol D. 0.1mol6. 取一小块金属钠放在燃烧匙里加热,下列实验现象:金属先熔化 在空气中燃烧,放出黄色火花 燃烧后得白色固体 燃烧时火焰为黄色 燃烧后生成淡黄色固体物质。描述正确的是( )A. B. C. D. 7. 分别与 1mol Cl2发生反应,消耗质量最小的物质是( )A
44、. FeB. CuC. MgD. Na二、填空题8 有 NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,若溶质的物质的量相等,分别与足量的硝酸银溶液反应,则生成沉淀的物质的量之比为_.若生成的沉淀的质量相等,则三种溶液中溶质的物质的量之比为_。9. 相同质量的 SO2和 SO3,所含分子的数目之比为_;所含 O 的物质的量之比为_。10. 请按要求填空(1)用已准确称量的 1.06gNa2CO3固体配制 0.100mol.L-1Na2CO3溶液 100mL,所需的仪器是_。(2)除去 NaNO3固体中混有少量 KNO3所进行的实验操作依次为_、蒸发、结晶、_。(3)除去 KCl 溶液中的 SO42-
45、离子,依次加入的溶液为(填溶质的化学式)_.三、计算题14. 现用 Zn 与实验室中的盐酸反应制取 4.48LH2(标准状况) (1)如果选用所贴标签为 2.0mol/L 的盐酸,至少需要盐酸多少毫升? (2)如果选用所贴标签为 7(密度为 1.043g/mL)的盐酸,至少需要盐酸多少毫升?15. 在标准状况下氢气和一氧化碳的混和气体 7L,质量为 2.25g,求 H2和 CO 质量分数和体积分数。【试题答案试题答案】一、选择题201. A 2. A 3. AB 4. C 5. D 6. D 7. B 8. C 9. C 10. CD 二、填空题11. 1:2:3 ; 6:3:212. 5:4
46、 5:613.(1) 100mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管(2)溶解 过滤 (3)BaCl2或 Ba(OH)2、K2CO3、HCl三、计算题14. (1)200mL (2)200mL15. 质量分数:H2 22.2% CO 77.8%体积分数: H2 80% CO 20%第一章复习总结第一章复习总结知识分析(一)走近化学科学 化学是一门在原子、分子水平上研究物质的自然科学,化学家可以在微观层次上操纵原子、分子,不断拓展探索空间。1、化学是一门具有创造性、实用性的科学2、化学的形成和发展道路漫长3、化学的探索空间十分广阔(二)研究物质的方法和程序1、研究物质性质的基本方法:观察、实验
47、、比较、分类。2、研究物质性质的一般程序:观察、预测、实验、结论。3、钠的性质:(1)物理性质:钠是银白色具有金属光泽质软的金属,密度和熔点都比较低。(2)化学性质: 与非金属反应 :与 O2、 Cl2 、 S 等 4NaO22Na2O 2NaO2 Na2O2 Na2O 属于碱性氧化物,而 Na2O2 性质较复杂,2Na2O22H2O4NaOHO2 2Na2O22CO22Na2CO3O2 与水反应:将钠加入滴有酚酞的水中现象浮、游、熔、响、红。 2Na2H2O2NaOHH2 与盐溶液反应:如氯化铁、硫酸铜溶液等 4、氯气的性质: (1)物理性质:通常氯气是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体,1
48、体积水能溶解 2 体积氯气,氯气的沸点较低,易液化,液化后称液氯。 (2)化学性质: 与金属反应:与 Na、Fe、Cu 等剧烈反应 2Fe3Cl2 点燃 2FeCl3 与非金属反应:与 H2、P 等反应21 与水反应:Cl2H2OHClHClO氯水的成分:成分复杂、性质多样HClO 的性质 与碱液反应:2Cl22Ca(OH)2CaCl2Ca(ClO)22H2O(三)物质的量 1、基本概念:物质的量(n):摩尔(mol):阿伏加德罗常数(NA):摩尔质量(M):气体摩尔体积(Vm):物质的量浓度(CB): 2、转化关系: 各物理量以物质的量为中心的转化关系如下:nN/NAm/MV/VmCV 3、
49、实验:配制一定物质的量浓度的溶液(四)单元专题探究 1、任何求混合气体的平均相对分子质量 由标准状况下混合气体的密度求: M22.4p由气体的相对密度求: MADMB (DpA/PB) 由混合气体的总质量、总物质的量求:Mm/n 由混合气体各组分相对分子质量和体积分数求:MM1V1%M2V2%M3V3%. 2、阿伏加德罗定律应用内容:在同温同压下,相同体积的气体含有相同的气体分子数。推论:同温同压时,V1/V2n1/n2同温同体积时,P1/P2n1/n2N1/N2同温同压等质量时,V1/V2M1/M2同温同压时,M1/M2p1/p2 3、物质的量浓度计算思维起点的选择 从定义式出发:物质的量浓
50、度定义式为 Cn/V,欲求 C,先分别求出 n 及 C。 从换算式出发:溶液物质的量浓度与溶质的质量分数、密度的换算公式为 C(1000pw)/M 从“守恒”的观点出发: 稀释前后, “溶质的物质的量守恒” ,即 C1V1C2V2 溶液中“微粒之间电荷守恒” ,即溶液呈电中性 质量守恒【典型例题典型例题】例 1:下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( ) 氯气 液氯 新制氯水 氯气的酒精溶液 盐酸 盐酸酸化的漂白粉溶液 A. B. C. D. 答案:C 解析:解析:能使干燥的石蕊试纸先变红后褪色的物质,应具有酸性和漂白性等性质。在所给的六种物质中, 只存在 Cl2分子,既无酸性,也无
51、漂白性。中存在的是 Cl2分子和酒精分子,也没有酸性和漂白性。中只存在 H和 Cl-及水分子,只能使蓝色石蕊试纸变红,却不能使之褪色。只有和中,既有酸性也有漂白性(HClO),因此应选 C。 点评:氯气之所以能使湿润的有色布条褪色,是因为: Cl2H2OHClHClO 的缘故,实质起漂白作用的是 HClO,液氯和氯水是不一样的。因此,解题一22定要认真分析,仔细考虑,抓住本质。例 2:下列说法中正确的是(NA表示阿伏加德的罗常数的值) A. 标准状况下,以任意比例混和的甲烷和一氧化碳的混和物 22.4L,所含的分子数为 NA B. 46g 钠变成钠离子时,失电子数为 NA C. 常温常压下,活
52、泼金属从盐酸中置换出 1mol H2,转移的电子数为 2NA D. 常温常压下,1mol 氦气含有的核外电子数为 4NA 答案:AC 解析:解析:标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约为 22.4L,这里的“气体”可以是混合物,则 A 选项正确;46g 钠应失去电子 2NA,B 选项错误;2H2e-H2,即生成 1mol H2,必然转移 2mol 电子,C 选项正确;氦气是单原子分子,其原子序数是 2,1mol 氦含有 2mol 电子,则 D 选项错误。 点评:解答有关阿伏加德罗常数(NA)的题目,必须注意下列一些细微的知识点: (1)状况问题:水在标准状况时为液态或固态;SO3在标准状
53、况下为固态,常温常压下为液态; (2)某些物质的分子中原子的个数,如 Ne,O3,白磷等; (3)转移电子数的求算。例 3:标准状况下,nL HCl 气体溶于 m mLH2O 中得密度为 p g.cm-3的 R L 的盐酸,则此盐酸的物质的量浓度为( ) A. n/(22.4R) molL-1 B. 1000np/(36.5n22.4m) molL-1 C. n/22.4 molL-1 D. 1000p/(36.5n22.4m) molL-1 答案:A B 解析解析:C(nL/22.4L.mol-1)/RL n/(22.4R ) molL-1 C(n/22.4)/(n/22.436.5 1m
54、)/p103 (1000pn) /(36.5n22.4m) molL-1点评:物质的量的浓度定义中是溶质的物质的量比溶液的体积,而不是水的体积,此种情况,要善于通过溶液密度转化表示出溶液体积,然后由物质的量浓度定义式去得出结果。例 4:在某温度时,一定量的元素 A 的氢化物 AH3在一定体积的密闭容器中可完全分解成两种气体单质,此时压强增加了 75,则 A 单质的一个分子中有_个 A 原子,AH3分解的化学方程式为_.答案:4;4AH3A46H2解析解析:由阿伏加德罗的推论可知:同温同体积时,P1/P2n1/n2N1/N2得知反应前后气体的分子数之比为 1:1.754:7,即反应式左边和右边的
55、气体系数和之比为 4:7,再由 H 原子守恒不妨先设反应式为 4AH3Ax6H2 ,再由 H 原子守恒得 x 为 4。 点评:阿伏加德罗定律的应用十分广泛,由定律可以得到很多推论,至于用什么推论解答,要认真分析题意,看看题目是什么条件下气体的什么物理量的变化,如本题是同温、同体积下压强的变化,由推论可得分子数变化,再由质量守恒推得问题答案。例 5:400ml 某浓度的 NaOH 溶液恰好与 5.8 L Cl2 (标准状况)完全反应,计算: (1)生成的 NaClO 的物质的量。 (2)该溶液中 NaOH 的物质的量浓度。 解:解:(1)设生成的 NaClO 的物质的量为 n(NaClO). 2
56、NaOHCl2NaClNaClOH2O 1mol 1mol 5.8L/Vm n(NaClO) n(NaClO)(5.8L1mol ) / 22.4L . mol-11mol0.26mol(2)设该溶液中 NaOH 的物质的量浓度为 C(NaOH)232NaOH Cl2NaClNaClOH2O 2mol 1mol C(NaOH)0.4 L 5.8L/VmC(NaOH)2mol5.8L / (1mol0.40L22.4 L mol-1)1.3 molL-1 答:答:生成 NaClO 的物质的量为 0.26 mol;该溶液中 NaOH 的物质的量浓度为 1.3 molL-1。点评:物质的量用于化学方
57、程式的关键是首先明确化学方程式表示的意义,化学计量数可以表示该物质的物质的量,格式要求列比例式时同一物质要物理量相同,不同物质可以相同,也可以相当。比如物质的量与质量相当、物质的量与气体体积相当、质量与气体体积相当。不管什么方式,都要注意数据带单位,否则计算混乱,最终计算失败。【模拟试题模拟试题】 (答题时间:40 分钟)一、选择题(每题有 1 或 2 个正确答案)1. 某纪念币外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的,在讨论时有同学提出,我们可以先拿磁铁来吸一下。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言,属于科学探究中的( )A. 实验B. 假设C. 观察D. 建模2. 在下列物质中,与
58、 6 克 CO(NH2)2的含氮量相同的是( )A. 0.1mol (NH4)2SO4 B. 6 克 NH4NO3C. 22.4L NO2(标准状况)D. 0.1mol NH33. 水蒸气中常含有部分(H2O)2,需确定(H2O)2的存在可采用的方法是( )A. 1L 水蒸气冷凝后与足量的金属钠反应,测产生氢气的体积B. 1L 水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量C. 该水蒸气冷凝后,测水的 pHD. 该水蒸气冷凝后,测氢氧原子比4. 下列实验操作正确的是( )A. 将氢氧化钠固体放在滤纸上称重B. 用 10mL 量筒量取 8.58mL 蒸馏水C. 用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠D
59、. 用溶解、过滤的方法提纯含有少量硫酸钡的碳酸钡5. 某条件下,已知由 C2H4和 O2组成的混和气体的密度为相同条件下 H2密度的 14.5 倍,则混和气体中 C2H4的质量分数为( )A. 75% B. 25%C. 27.6%D. 72.4%6. 下列说法正确的是( )A. 标准状况下,6.021023个分子所占的体积约是 22.4LB. 0.5mol H2 所占体积为 11.2LC. 标准状况下,1mol 水的体积为 22.4LD. 标准状况下,28g CO 与 N2的混和气体的体积约为 22.4L7. 将一定量的 MgCl2溶于 90g 水中,使每 100 个水分子中有一个 Cl-,这
60、一定量 MgCl2的物质的量为( )A. 0.09mol B. 0.025mol C. 0.05mol D. 0.1mol8. 取一小块金属钠放在燃烧匙里加热,下列实验现象:金属先熔化 在空气中燃烧,放出黄色火花 燃烧后得白色固体 燃烧时火焰为黄色 燃烧后生成淡黄色固体物质。描述正确的是( )A. B. C. D. 9. 分别与 1mol Cl2发生反应,消耗质量最小的物质是( )A. FeB. CuC. MgD. Na10. 在同温同压下,将由 H2和 Cl2组成的混和气体 200mL 引发化学反应,反应后的气体体积仍为24200mL。下列对化学反应状况的判断中正确的是( )A. 若反应后的
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