新教材人教版高中化学选择性必修1全册各章节知识点考点重点难点归纳总结汇总

1、人教版高中化学选择性必修1知识点归纳总结第一章化学反应的热效应.-1-第一节反应热.-1-第二节反应热的计算.-12-第二章化学反应速率与化学平衡.-19-第一节化学反应速率.-19-第二节化学平衡.-26-第三节化学反应的方向.-41-第四节化学反应的调控.-44-第三章水溶液中的离子反应与平衡.-47-第一节电离平衡.-47-第二节水的电离和溶液的pH.-51-第三节盐类的水解.-65-第四节沉淀溶解平衡.-76-第四章化学反应与电能.-90-第一节原电池.-90-第二节电解池.-101-第三节金属的腐蚀与防护.-114-第一章化学反应的热效应第一节反应热一、反应热及其测定1认识体系与环境

2、(以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例)2反应热(1)含义：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。(2)测定方法：通过量热计直接测定。注意：反应热概念中的“等温条件下”是指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。3中和反应反应热的测定(1)实验装置(2)实验测量数据反应物温度(t1)的测量用一个量筒量取50mL0.50molL1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；用另一个量筒量取50mL0.55molL1NaOH溶液，用温

3、度计测量并记录NaOH溶液的温度，取两温度平均值为t1。反应后体系温度(t2)的测量打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。并准确读取混合溶液的最高温度，并记录为t2。重复上述步骤至步骤两次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1gcm3，反应后生成的溶液的比热容c4.18J/(g)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是t0.418(t2t1)kJ，中和热为0.4180.025t1kJmol1。(1)装置中的玻璃搅拌器能否用金属(不与酸、碱反应)质搅拌器代替？为什

4、么？提示不能。原因是金属质搅拌器易导热，造成实验过程中热量损失。(2)实验中为何使用0.55molL1NaOH溶液与0.50molL1盐酸反应，而不是选用0.50molL1NaOH溶液？提示碱过量的目的是为了保证盐酸完全被中和。(3)能否用浓硫酸代替盐酸？对结果会产生什么影响？提示否。浓硫酸溶解于水时放热，所测中和热数值会偏大。二、反应热与焓变1内能、焓、焓变(1)内能(符号为U)：体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响。(2)焓(符号为H)：与内能有关的物理量。(3)焓变：在等压条件下进行的化学反应(严格地说，对反应体系做功还有限定，中学阶段一般不考虑)，其反应热等于

5、反应的焓变，符号：H，单位：kJ/mol(或kJmol1)。(4)反应热与焓变的关系2从微观角度认识反应热的实质(1)以H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)(25，101kPa下)的能量变化为例，填写下表中的空白。化学键反应中能量变化HH1molAB化学键吸收436kJ反应中能量变化共吸收679kJClClHCl结论吸收243kJ放出431kJ共放出862kJH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热H183kJmol1(2)化学键断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因。学习任务1实验探究中和反应反应热的测定某学校化学兴趣小组的同学利用如图装置测定中和反应反应热，实验步骤如

6、下：用量筒量取50mL0.25molL1硫酸倒入小烧杯中，测出硫酸温度；用另一个量筒量取50mL0.55molL1NaOH溶液，并用另一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。回答下列问题：问题1实验中NaOH溶液的浓度为什么是0.55molL1实验步骤倒入NaOH溶液的正确操作是什么？提示本实验中硫酸和氢氧化钠溶液的体积相同，为了保证硫酸充分反应，所以NaOH溶液的浓度略大于硫酸浓度。实验中为了减少热量的散失，应将NaOH溶液一次迅速倒入。问题2实验中使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是怎样的？提示用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动。问题

7、3该实验小组获得实验数据如下表，请填写下表中的空白，并思考应如何处理实验数据？nH2O提示3.4本实验应先求终止温度和起始温度的差值，再取平均值，以便发现差别较大的数据。若某数据与其他数据相差太大，应舍去。问题4近似地认为0.55molL1NaOH溶液和0.25molL1硫酸溶液的密度都是1gcm3，中和后生成溶液的比热容c4.18J/(g)。利用上述数据计算该反应中和热H?mct103提示H100g4.18J/g3.4103kJ/J0.025mol56.8kJmol1。1中和反应热的测定实验步骤2为了提高测定的准确度，可以采取的措施(1)上述实验中硫酸和氢氧化钠溶液的体积相同，为了保证硫酸充

8、分反应，所以NaOH溶液的浓度略大于硫酸浓度。(2)硫酸和氢氧化钠溶液的浓度要小，若使用浓溶液，混合时会放出热量，放热增多。(3)测定液体体积应准确无误，否则后面计算会引入误差，反应前和反应后温度计读数要准确，实验速度要快，减少热量的损失。(4)实验测定温度时应该用同一支温度计，以减少实验系统误差；测定酸溶液温度后温度计要用水清洗干净，擦干后再测定碱溶液温度，否则温度计上附着的酸会中和碱而放热，导致测得的碱溶液起始温度偏高。学习任务2从宏观和微观的角度理解反应热产生的原因能量有各种不同的形式，它能从一种形式转化为另一种形式，或者从一物体传递给另一物体，但在转化和传递过程中，能量的总值是保持不变

9、的(这叫能量守恒定律)。因此在化学反应过程中，与质量守恒一样，能量也是守恒的。问题1从能量变化的角度分析放热反应过程，如图所示：E反应物总能量E生成物总能量热量即反应前后化学反应除了遵循质量守恒外还要遵循能量守恒，如图所示，请从能量的角度分析化学反应中为什么一定存在能量变化？化学反应放热还是吸热取决于什么因素？提示由于化学反应中反应物能量之和与生成物能量之和不相等，所以化学反应中一定有能量变化。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于：反应物总能量与生成物总能量的相对大小。问题2如图是氢气与氧气反应的示意图，从化学键的角度分析本图并完成下列讨论。从化学键的角度分析，为什么化学反应中一定存在能量

10、的变化？提示旧键断裂时吸收的能量与新键形成时放出的能量均不相等，所以任何化学反应都有能量变化。1从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析2从反应热的量化参数键能的角度分析热化学方程式燃烧热一、热化学方程式1概念：表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。112示例：H2(g)2O2(g)=H2O(l)H285.8kJmol表示的意义是在25、101kPa下，1mol气态H2与0.5mol气态O2反应生成1mol液态H2O时，放出的热量是285.8kJ。3书写热化学方程式时应注意的问题(1)需注明反应时的温度和压强。若在25、101kPa时进行的反应，可不特别注明。(2)需注明反应物和生成物的聚

11、集状态：s(固体)、l(液体)或g(气体)、aq(溶液)。(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是整数，也可以是分数。(4)同一反应的H与化学计量数成正比。微点拨：注意可逆反应的H和实际吸收或放出热量的区别：不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H都表示反应进行到底时的能量变化。二、燃烧热1燃烧热的概念：在25、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。燃烧热的单位是kJmol1。2注意事项：“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)，NN2(g)等。生

12、成的水为液态不能是气态。3燃烧热的意义：甲烷的燃烧热为H890.3kJmol1，它表示在25、101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出890.3kJ的热量。可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗？如何配平燃烧热的热化学方程式？提示燃烧热指1mol可燃物燃烧放出的热量，与可燃物的物质的量无关。配平燃烧热的热化学方程式时先把可燃物的化学计量数定为1，再配平其他物质。学习任务1热化学方程式的书写与正误判断能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理使用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题。问题1乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0g乙醇完全燃烧生成液

13、态水放出59.43kJ的热量，尝试写出乙醇燃烧的热化学方程式。提示C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1366.89kJmol1。问题2已知3.0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98kJ，请写出表示乙烷燃烧热的热化学方程式。提示燃烧热的热化学方程式应以1mol燃料为标准书写且生成的水为液7态，所以表示乙烷燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)2O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H1559.8kJmol1。1热化学方程式的书写步骤及要求2“五看”法判断热化学方程式的正误一看方程式是否配平二看各物质的聚集状态是否正确1三看H的“”“”符号是否正确四看反应热的

14、单位是否为“kJmol”五看反应热的数值与化学计量数是否对应学习任务燃烧热的理解及计算2020年11月6日我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭，成功将NewSat9-18等13颗卫星送入预定轨道，发射获得圆满成功，这次任务是长征系列运载火箭的第351次飞行。长征火箭燃料为偏二甲基肼(CH3NCH3NH2)。已知：1.5g偏二甲基肼完全燃烧放出50kJ热量。问题1在计算偏二甲基肼的燃烧热时，碳、氢元素的产物应该是什么？提示CCO2(g)，HH2O(l)。问题2通过素材中所给数据计算偏二甲基肼的燃烧热是多少？提示由偏二甲基肼的摩尔质量为60gmol1得：n1.5g60gmol1150kJ40m

15、ol，所以1mol偏二甲基肼燃烧时放出的热量为140mol2000kJmol1，即燃烧热为2000kJmol1。1对燃烧热的理解(1)反应条件：25和101kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。(2)物质的燃烧热要求的是纯物质。(3)“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质：CCO2(g)、HH2O(l)、SSO2(g)等。CCO不是完全燃烧；而SSO3，SO3不是燃烧产物；生成的水为液态不能是气态。(4)文字叙述燃烧热时，用正值或H表示，例如，CH4的燃烧热为890.3kJmol1或H890.3kJmol1。2表示燃烧热的

16、热化学方程式的书写燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量C数，故在表示燃烧热的热化学方程式中常出现分数。例如，C8H18燃烧的热化学方程式为2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H11036kJmol1，8H18的燃烧热为5518kJmol1，而不是11036kJmol1，表示其燃烧热的热化学方程25式为C8H18(l)2O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5518kJmol1。3燃烧热的计算由燃烧热的定义可知：可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其燃烧

17、热，即Qn(可燃物)|H|，物质的燃烧热：H放Q放。n可燃物此公式中的H是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。第二节反应热的计算一、盖斯定律1内容一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。2特点(1)在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关，而与反应的途径无关。(2)反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。则HH1H2H3H4H5。3意义有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。如：C(s)12O2(g)=CO(g)反应的H无法直接测得，但下列两个反应的H可以直接测得：C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5kJmol1

18、1CO(g)2O2(g)=CO2(g)H2283.0kJmol1上述三个反应具有如下关系：1则在此温度下C(s)2O2(g)=CO(g)反应的HH1H2110.5kJmol1。二、反应热的计算1依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的H求反应热，如aAbB=cCdDHabcd|H|n(A)n(B)n(C)n(D)|Q|nAnBnCnD|Q|则abcd|H|。2依据盖斯定律：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。3依据反应物断键吸收热量Q与生成物成键放出热量Q进行计算：H吸放Q

19、Q。吸放4依据反应物的总能量E反应物和生成物的总能量E生成物进行计算：HE生成物E反应物。5依据物质的燃烧热H计算：Qn放可燃物|H|。6依据比热公式计算：Qcmt。学习任务1盖斯定律的理解与应用发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料和二氧化氮(NO2)为氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.7kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H543kJmol1112H2(g)2F2(g)=HF(g)H269kJmol11H2(g)2O2(g)=H2O(g)H242kJmol1问题1你能否依据盖斯定律写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式？

20、提示结合盖斯定律：2可得反应2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)，其反应热H(543kJmol1)2(67.7kJmol1)1153.7kJmol1，即2N2H4(g)2NO2(g)=3N2(g)4H2O(g)H1153.7kJmol1。问题2有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式。提示结合盖斯定律知：42得反应N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)，其反应热H(543kJmol1)(269kJmol1)4(242kJmol1)21135kJmol1，即N2H4(g)2F2(g)=N2(g)4HF(g)H11

21、35kJmol1。运用盖斯定律解题的常用方法1虚拟路径法：若反应物A变为生成物D，可以有两个途径：由A直接变成D，反应热为H；由A经过B变成C，再由C变成D，每步的反应热分别为H1、H2、H3，如图所示：则有：HH1H2H3。2加合法：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。如：求P4(白磷，s)=4P(红磷，s)的热化学方程式。已知：P4(白磷，s)5O2(g)=P4O10(s)H151P(红磷，s)4O2(g)=4P4O10(s)H2即可用4得出白磷转化为红磷的热化学方程式：P4(白磷，s)=4P(红磷，s)HH14H2。3解题注意事项(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反

22、应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减，所求之和为其代数和。(3)将一个热化学方程式颠倒时，H的“”“”号必须随之改变。学习任务2反应热计算的常用方法已知下列信息：1Na(s)2Cl2(g)=NaCl(s)H411kJmol1乙醇的燃烧热H1366.8kJmol1已知下列反应的反应热CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1870.3kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H2393.5kJmol11H2(g)2O2(g)=H2O(l)H3285.8kJmol1问题1根据信息，求生成2molNaCl的反应热。提示

23、H2H411kJmol12822kJmol1。问题2根据信息，求1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量？提示Qn1366.8kJmol11000g46gmol11366.8kJmol129713.0kJ2.97104kJ。问题3根据信息，计算反应2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热。提示根据盖斯定律，将已知中的后2个方程式分别乘以2，然后相加，最后减去第一个方程式即得要求的方程式，H也进行相应计算处理。即H(393.5kJmol1)2(285.8kJmol1)2(870.3kJmol1)488.3kJmol1。反应热的计算计算依据计算方法热化学方程式与数学上的方程式相似，可

24、以左右颠倒同根据热化学方程式时改变正、负号，各项的化学计量数包括H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数根据盖斯定律根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减，得到一个新的热化学方程式根据燃烧热根据化学键的变化根据反应物和生成物的总能量盖斯定律的综合应用可燃物完全燃烧产生的热量可燃物的物质的量其燃烧热H反应物的化学键断裂所吸收的能量和生成物的化学键形成所放出的能量和HE(生成物)E(反应物)1高考主要以生产生活、科学技术和能源问题为背景，将热化学方程式的书写和盖斯定律的计算融合考查。盖斯定律应用于反应热计算的流程如图所示：2运用盖斯定律的三个注意事项(1)热化学方程式乘以某

25、一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时，H的“”“”随之改变，但数值不变。(1)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行：1CuCl2(s)=CuCl(s)2Cl2(g)H183kJmol111CuCl(s)2O2(g)=CuO(s)2Cl2(g)H220kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。(2)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：

26、反应：2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g)H1551kJmol1反应：S(s)O2(g)=SO2(g)H3297kJmol1反应的热化学方程式：_。审题流程模型认知定思路，破除迷障巧解题。解析(1)利用盖斯定律解答本题。1CuCl2(s)=CuCl(s)2Cl2(g)H183kJmol111CuCl(s)2O2(g)=CuO(s)2Cl2(g)H220kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121kJmol1则4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)可由222得到，所以其H83kJmol12(20kJmol1)2(121kJm

27、ol1)2116kJmol1。(2)由题图可知，反应的化学方程式为3SO22H2O2H2SO4S。根据盖斯定律，反应(反应反应)可得3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254kJmol1。答案(1)116(2)3SO2(g)2H2O(g)=2H2SO4(l)S(s)H2254kJmol1城市生活垃圾资源化清洁再生利用，是近年新兴起来的朝阳产业。针对我国现阶段城市生活垃圾多组分、高水分、低热值的特点，浙大热能所提出了内循环燃烧、气力输送式冷渣分选回送，湍流式烟气净化法为主要内容的“城市生活垃圾清洁焚烧”新方法，并成功应用于日处理800吨城市生活垃圾流化床焚烧炉的工程示范。

28、该研究成果包括重金属、有机污染物、二英、氟、氯及化合物、小颗粒及温室气体等污染物的生成机理及控制技术，特别是对多种污染物的同时脱除进行了开创性的研究工作。实现了城市生活垃圾的高效洁净焚烧和能源化利用。问题1阅读素材分析城市生活垃圾焚烧应注意哪些问题？(素养角度科学态度与社会责任)提示生活垃圾焚烧时的热能利用；防止二次污染。问题2生活垃圾送到焚烧发电厂之后，卸至垃圾池内，发酵七天左右，可以实现脱水。然后才焚烧发电。分析这样操作的原因是什么？(素养角度科学探究与创新意识)提示诸如果皮等生活垃圾富含水分，如果直接送到焚烧炉里，难以彻底燃烧。脱水之后的生活垃圾更容易燃烧，利用率自然更高，产生的固体废物

29、也更少，生活垃圾的处理也更加彻底。问题3发酵的垃圾中含有沼气，沼气可以很好地助燃，炉内温度可达850以上。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材等各种废弃物在燃烧温度低于400时容易产生二英。但是燃烧炉温度保持在850以上，可以有效分解二英，基本可以消除二英对环境的不良影响。沼气的主要成分是甲烷，已知1g甲烷完全燃烧生成液态水时放出55.64kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式，并计算出甲烷的燃烧热H是多少？(素养角度宏观辨识与微观探析)提示CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.24kJmol1；甲烷的燃烧热H890.24kJmol1。第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反

30、应速率一、化学反应速率1概念：化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢的物理量。如果反应体系的体积是恒定的，则通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。cn2数学表达式为vt或vVt。3单位常用molL1s1或molL1min1表示。4注意事项(1)一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐减小，化学反应速率也会逐渐减慢。因此，化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。(3)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可

31、能相同也可能不相同，但表示的意义相同。因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，在速率v的后面将该物质的化学式用括号括起来。(4)用不同反应物表示化学反应速率时，化学反应速率之比物质的量浓度变化量之比物质的量变化量之比化学计量数之比。二、影响化学反应速率的因素1浓度对反应速率的影响在一般情况下，当其他条件相同，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小。微点拨：对于固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。固体物质的反应速率与接触面积有关，颗粒越细，表面积越大，反应速率就越快。块状固体可以通过研细来增大表面积，从而加快化学反应速率

32、。对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。2探究温度对化学反应速率的影响若其他条件相同，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。注意：温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。不论放热反应还是吸热反应，升温时，化学反应速率均增大；降温时，化学反应速率均减小。3催化剂对化学反应速率的影响催化剂可以改变化学反应速率。注意：催化剂有正、负之分，一般情况下的催化剂是指正催化剂。催化剂有选择性，不同化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。4压强对化学反应速率的

33、影响对于有气体参加的化学反应，改变压强同样可以改变化学反应速率。三、活化能1活化能与简单碰撞理论(1)基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子。(2)化学反应一般需要一个活化的过程，即能发生反应的分子，必须是先吸收能量后形成活化分子。(3)活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能(Ea)。(4)解释化学反应的过程2利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响活化能大小主要是由反应物自身的性质决定的(改变外界条件也可以改变反应的活化能，如加入催化剂)，即反应

34、物自身的性质影响着化学反应所需的活化能，从而影响化学反应速率的大小。例如：活化能小普通分子容易变成活化分子活化分子百分数大单位体积内活化分子数多单位时间、单位体积内有效碰撞次数多化学反应速率大(内因对化学反应速率的影响)。学习任务1化学反应速率的计算方法物理学科中可以利用速度来描述物质运动的快慢，化学学科中我们利用化学反应速率来定量测量化学反应的快慢。问题1计算化学反应速率时，我们应该知道哪些物理量？提示起始浓度、终态浓度、反应时间。问题2对于比较复杂的化学反应速率计算，常采用“三段式法”进行计算，如下例所示：2A(g)B(g)2C(g)起始浓度/(molL1)210转化浓度/(molL1)2

35、xx2xns后浓度/(molL1)22x1x2x2xx2x有v(A)nmolL1s1，v(B)nmolL1s1，v(C)nmolL1s1，B的x转化率为1100%。根据上面具体实例，总结“三段式法”的操作步骤。提示(1)写出化学反应方程式并配平。(2)根据题意，依次列出各反应物和生成物的起始浓度(或物质的量)、浓度(或物质的量)的变化量及一段时间后的浓度(或物质的量)，未知量可以设未知数表示。(3)根据起始浓度(或物质的量)与一段时间后的浓度(或物质的量)的差等于浓度(或物质的量)的变化量，变化量之比等于对应物质的化学计量数之比，列出关系式计算。1化学反应速率的计算方法cn(1)利用基本公式：

36、vtVt。(2)利用速率之比化学计量数之比各物质浓度的变化量(c)之比各物质物质的量的变化量(n)之比。(3)“三段式”法计算模板例如：反应mAnBpC起始浓度/(molL1)abc转化浓度/(molL1)xnxpxmmnxpxt时刻浓度/(molL1)axbmcm计算中注意以下量的关系：对反应物：c(起始)c(转化)c(某时刻)；对生成物：c(起始)c(转化)c(某时刻)。2比较化学反应速率大小的三步骤(1)变换单位将各反应速率的单位统一。(2)转换物质将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。(3)比较大小比较各反应速率的数值大小。学习任务2探究影响化学

37、反应速率的因素过氧化氢化学式为H2O2，其水溶液俗称双氧水。外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，由于其还原产物为水，因此在工业上称为绿色氧化剂。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会分解成水和氧气，但分解速度极慢，改变条件可以加快反应速度，例如升高温度、加入适当的催化剂(MnO2、某些金属离子如Fe3、Cu2等)。问题1为比较Fe3和Cu2对H2O2分解的催化效果，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。有同学认为上述实验设计不合理，不能得出相应的结论。请简述理由并提出改进措施。提示二者的阴离子不同，对实验会造成干扰。为消除阴离子不同造成的干扰，可将0.1mo

38、lL1的FeCl3溶液改为0.05molL1的Fe2(SO4)3溶液，或者将0.1molL1的CuSO4溶液改为0.1molL1的CuCl2溶液。问题2某小组拟在同浓度Fe3的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2溶液、0.1molL1Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。实验序号物理量V0.1molL1Fe2(SO4)3/mL12aa提示探究时一定要注意变量的控制，即只

39、改变一个变量，才能说明该变量对反应的影响。表格中给出了硫酸铁的量，且体积均相等。而探究的是不同浓度的双氧水分解的速率，所以必须要有不同浓度的双氧水，但题给试剂中只有30%的双氧水，因此还需要蒸馏水，要保证硫酸铁的浓度相同，必须保证两组实验中双氧水和蒸馏水的总体积相同，且两组实验中双氧水和蒸馏水的体积不同两个条件。同时还要记录两组实验中收集相同体积氧气所需时间或相同时间内收集氧气的体积大小。v(H2O2)/mLv(H2O)/mLv(O2)/mLt/s12bccbeedf或v(H2O2)/mLv(H2O)/mLt/sv(O2)/mL12bccbeedf1浓度对化学反应速率的影响(1)规律：其他条件

40、相同时，增大反应物浓度，反应速率增大，减小反应物浓度，反应速率减小。此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。但固体反应物表面积越大，反应速率越大。(2)原因分析：增大反应物浓度单位体积内活化分子数增多有效碰撞次数增加反应速率增大；减小反应物浓度单位体积内活化分子数减少有效碰撞次数减少反应速率减小。2压强对化学反应速率的影响(适用范围：有气体参与的化学反应)(1)对于固体或液体，压强的变化，基本不影响其浓度，也不影响其反应速率。(2)恒容时充入“无关气体”，容器总压强增大，但各反应物的浓度不变，反应速率不变。(3)

41、恒压时充入“无关气体”，引起体积增大，各反应物浓度减小，反应速率减小。(4)原因分析：增大压强单位体积内活化分子数增多有效碰撞次数增加反应速率增大；减小压强单位体积内活化分子数减少有效碰撞次数减少反应速率减小。3温度对化学反应速率的影响温度升高反应速率增大；温度降低反应速率减小。原因是升高温度活化分子百分数提高有效碰撞次数增加化学反应速率增大。4催化剂对反应速率的影响加入合适的催化剂使发生反应所需的活化能降低(如图所示，图中实线和虚线分别表示无催化剂和有催化剂的反应过程，反应物和生成物的能量与活化能的关系)反应体系中活化分子百分数提高有效碰撞次数增加反应速率增大。第二节化学平衡一、化学平衡状态

42、1化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。2化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变。(1)逆：研究的对象是可逆反应。(2)等：化学平衡的条件是v和v相等。正逆(3)动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。(4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。(5)变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。二、化学平衡常数1浓度商对于一般的可逆反应mA(g)nB(g)

43、pC(g)qD(g)，在任意时刻的cpCcqDcmAcnB称为浓度商，常用Q表示。2化学平衡常数(1)表达式对于一般的可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，平衡常数的表达式为KcpCcqDcmAcnB。(2)注意事项化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，由于化学方程式的书写不同，平衡常数的表达式不同，如N2(g)3H2(g)2NH3(g)，Ka则有：2NH3(g)113N2(g)3H2(g)，Ka；2N22H2NH3，Ka。(3)意义K越大平衡体系中生成

44、物所占的比例越大正反应进行的程度越大反应进行得越完全平衡时反应物的转化率越大；反之，K越小，该反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率就越小。一般来说，当K105时，该反应就进行得基本完全了。3利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向QK，反应向正反应方向进行；QK，反应处于平衡状态；QK，反应向逆反应方向进行。学习任务1化学平衡状态的判断方法德国化学家哈伯(FHaber,18681934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成工艺，氨的产率达到8%。这是工业普遍采用的直接合成法。合成氨反应式如下：N23H2生

45、反应，分析思考下列问题：2NH3，假设该反应在体积不变的密闭容器中发哈伯合成氨实验装置合成氨合成塔问题1容器内混合气体的密度不随时间变化时，该反应是否达到平衡状态？提示因容器的体积不变，而混合气体的总质量不改变，则无论反应是否达到平衡，混合气体的密度均不变，不能判断反应是否达到平衡状态。问题2根据问题1分析哪些物理量能够作为合成氨反应达到平衡的标志？提示压强、浓度等随着反应进行而变化的物理量，如果不再变化，说明化学反应已达平衡状态。问题3单位时间内生成2amolNH3，同时消耗amolN2时，该反应是否达到平衡状态？提示两反应速率均表示正反应速率，反应进行的任何阶段均成比例，不能判断反应是否达

46、到平衡状态。化学平衡状态的判断标志正逆相等，变量不变(1)直接标志“正逆相等”vv正逆有两层含义：对于同一物质，该物质的生成速率等于其消耗速率；对于不同的物质，速率之比等于化学方程式中物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。(2)间接标志“变量不变”确定反应中的“变量”，即随反应的进行而变化的量，当变量不再变化时，表明反应已达平衡状态。而当“不变量”不变时，不能判断反应是否处于平衡状态。常见的变量有：气体的颜色；对于气体体积有变化的反应来说，恒压反应时的体积、恒容反应时的压强；对于反应体系中全部为气体，且气体物质的量有变化的反应来说，混合气体的平均相对分子质量；对于反应体系中不全部为气体

47、、的反应来说，恒容时混合气体的密度等。应当注意，在利用M、n(总)、p(总)判断时要注意反应特点和容器的体积变化问题。学习任务2化学平衡常数的有关计算改革开放以来，我国的经济发展取得了辉煌成绩，人民生活水平不断提高，从七十年代出行基本靠走到如今私家车进入千家万户，家庭出行交通工具发生了质的飞跃。汽车走进寻常百姓家，给人们的生活带来便利，车流让马路变得热闹。但是汽车保有量的增多也给我们的环境带来了严重的问题，尾气中的主要污染物有CxHy、NOx、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好地治理汽车尾气提供技术支持。问题1利用反应6NO2(g)8NH3(g)7N2(g

48、)12H2O(g)可处理NO2。已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示。写出此反应的平衡常数表达式，并判断该反应H的符号。提示根据反应的化学方程式可写出化学平衡常数K6；由c7N2c12H2OcNO2c8NH3图示知升高温度平衡常数减小，因此该反应为放热反应，HK，vv；Qv。正逆正逆nAamx平平(4)(A)nAmxnA消耗100%a100%。起始平100%。(5)(A)nAn总ab(6)平衡时与起始时的压强比pp平始nnabpqmnx平(同T、V时)，混合始1M11V2气体的密度比(同T、p时)，V(同质量的气体时)等。M2(7)混合气体的密度(混)(gL1)(T、V不变时，不

49、221maMAbMBVV变)。(8)混合气体的平均摩尔质量maMAbMBabpqmnxMn(gmol1)。影响化学平衡的因素一、化学平衡的移动1含义：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态的过程。2实质：改变条件后(1)vv。正逆(2)各组分的百分含量发生改变。3图示二、影响化学平衡的因素1浓度对化学平衡的影响在其他条件不变时(1)增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动。(2)减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动。(3)增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动。(4)减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方

50、向移动。2压强对化学平衡的影响在其他条件不变时增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。反应后气体的总体积没有变化的可逆反应，增大或减小压强都不能使化学平衡发生移动。微点拨：压强改变只影响有气体参加或生成且总体积发生变化的可逆反应，对于只涉及固体或纯液体的反应，压强的影响不予考虑。3温度对化学平衡的影响在其他条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，降低温度会使化学平衡向放热反应方向移动。4催化剂使用催化剂，正、逆反应速率增大的倍数相同，化学平衡不移动。其图像如下：5勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度

51、)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。这就是勒夏特列原理。微点拨：平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。学习任务1探究外界因素对化学平衡的影响生命过程与化学平衡移动密切相关。例如，在人体利用氧气的过程中，血红蛋白与氧气的结合过程中，就涉及化学平衡的移动。人体中的血红蛋白分子(Hb)与氧气结合，形成氧合血红蛋白分子Hb(O2)，这一过程可以表示为HbO2Hb(O2)。煤气中的CO也能与血红蛋白分子结合，即：HbCO化碳与血红蛋白结合的能力比氧气分子强。Hb(CO)。一氧血红蛋白分子示意图问题1阅读材料并解释为什么空气中一氧化碳浓度

52、增大时会发生一氧化碳中毒？提示空气中一氧化碳浓度增大，更多的Hb(CO)取代Hb(O2)，造成人体缺氧，导致一氧化碳中毒。问题2思考并讨论如何利用平衡移动原理设计合理的方法救治一氧化碳中毒的病人？简述你的理由。提示如果有人一氧化碳中毒，应立即切断一氧化碳来源并将中毒者移至空气流通处，必要时可以将其放到高压氧舱中，增大氧气浓度。利用图像认识影响化学平衡的因素1从v-t图像认识浓度对平衡的影响化学平衡aAbBcCdD(A、B、C、D为非固体)体系浓度变化增大反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度vvv瞬间增大，v瞬间增大，正逆正vv瞬间减小，逆正vv瞬间减小，正逆速率变化逆瞬间不变，

53、瞬间不变，v瞬间不变，v瞬间不变，vvv正逆逆v正正v逆逆v正平衡移动正向移动逆向移动正向移动逆向移动方向v-t图像在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，规律都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动2从v-t图像认识压强对化学平衡的影响化学平衡计量关系aA(g)bB(g)abcdcC(g)dD(g)abv小，vv正逆逆正vv、同时增正逆大，vv逆正v、v同时减正逆小，vv正逆平衡移动方向正向移动逆向移动逆向移动正向移动v-t图像规律在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动；减小压强，平衡向气体

54、物质的量增大的方向移动特别提醒：“惰性气体”对化学平衡的影响(1)恒温恒容条件充入惰性气体原平衡体系体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动。(2)恒温恒压条件充入惰性气体原平衡体系容器容积增大，各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)3从v-t图像认识温度对化学平衡的影响化学平衡aAbBcCdDH0温度改变升温降温速率变化v、v同时增大，且vv正逆正逆v、v同时减小，且vv正逆逆正移动方向正向移动逆向移动v-t图像规律在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；降低温度，平衡向放热反应的方向移动4判断化学平衡移动方向的思维流程化学平衡常数的应用1考

55、查化学平衡常数(K)的计算方法三段式法三段式法就是依据化学方程式列出各物质的起始量、变化量和平衡量，然后根据已知条件建立代数等式而进行解题的一种方法。这是解答化学平衡计算题的一种“万能方法”，只要已知起始量和转化率就可用平衡模式法解题。对于反应前后气体体积变化的反应，如果已知反应前气体的总物质的量与反应后气体的总物质的量的差值，也可用差量法解题。【例1】在1.5L的密闭容器中通入2molN2和3molH2，混合气体在一定温度下发生反应。达到平衡时，容器内压强为反应开始时的0.8，则该反应的化学平衡常数约为()A0.34B0.64C0.44D0.54C定T、V的情况下，压强之比等于物质的量之比，

56、设N2转化xmol，则N2(g)3H2(g)起始量/mol2302NH3(g)转化量/mol平衡量/molx3x2x2x33x2xp平pM始nn平始52x0.851，解得x0.5，11.5c2NH34则K90.44。cN2c3H1.5232考查利用K值变化判断反应的热效应其他条件不变时，若正反应是吸热反应，由于升高(或降低)温度时平衡向正(或逆)反应方向移动，K值增大(或减小)；若正反应是放热反应，由于升高(或降低)温度时平衡向逆(或正)反应方向移动，K值减小(或增加)；所以温度升高时平衡常数可能增大，也可能减小，但不会不变。1【例2】高炉炼铁过程中发生的主要反应为3Fe2

57、O3(s)CO(g)CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：23Fe(s)温度/平衡常数1000115013004.03.73.5cCO2，由表中数据知，温度升高，平衡常数减小，说明平衡向左移动，故H该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“”“”或“”)。解析因Fe和Fe2O3都为固体，不能代入平衡常数的表达式，所以KcCO0。答案cCO2cCOcCOcH2O1molL13molL1cCO2cH22molL11.5molL13考查可逆反应是否达到平衡状态及反应方向的判断在温度一定的条件下，判断一个化学反应是否达到平衡的根据是：计算出来某一时刻该反应的浓度商Q，将其与平衡常数K进行比

58、较，如果二者相等，则说明反应已达到平衡状态，否则该反应处于非平衡状态。如果反应中有固体或纯液体参加，则它们的浓度不列入平衡常数表达式中，一般步骤为设任一时刻的浓度商(即同样应用K的计算式，但为某一时刻的)为Q，若QK，说明反应平衡；QK，说明反应向逆向进行；Q0.9，所以反应向逆反应方向进行。答案逆向4考查利用K计算平衡浓度和反应物的转化率依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度)，从而计算反应物的转化率。对于反应：aAbBcCdD，反应物A的转化率可以100%0c0A表示为(A)A的初始浓度A的平衡浓度cAcAA的初始浓度100%反应物转化的物质的量或浓度反应物起始的

59、物质的量或浓度100%。【例4】可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)在密闭容器中建立了平9衡。当温度为749K时，K4。请回答下列问题：CO的转化率：100%60%。CO的转化率：100%85%。(1)当CO和H2O的起始浓度为2molL1时，CO的转化率为_。(2)当CO的起始浓度仍为2molL1，H2O的起始浓度为6molL1时，CO的转化率为_。解析(1)设CO的转化量为xmolL1，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/(molL1)2200转化/(molL1)xxxx平衡/(molL1)2x2xxxx292x2K4，解得：x1.2，1.2molL12mol

60、L1(2)设CO的转化量为ymolL1，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/(molL1)2600转化/(molL1)yyyy平衡/(molL1)2y6yyyy292y6yK4，解得：y1.71.7molL12molL1答案(1)60%(2)85%化学反应速率与化学平衡图像1化学平衡图像的类型与解题原则(1)速率时间图像(v-t图像)：解题原则：分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。v突变，v渐变，且vv，说明是增大了反应物的浓度，使v正逆正逆正突变，且平衡正向移动。v、v都