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文档简介

1、高中化学全套课件第1页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四从物质的角度:有新物质生成从微粒的角度:原子重新组合的过程从化学键的角度:旧键的断裂和新键的形成从能量的角度:释放或贮存能量的过程化学反应的本质第2页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四一、焓变 反应热1、反应热 恒(等)压过程:反应前后压强不变,体积改变 敞口、针筒、活塞在化学反应过程中放出或吸收的热量恒(等)容过程:反应前后体积不变,压强改变 密闭容器、体积不变容器第3页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、焓变 焓:热力学状态函数。 焓变:在一定条件下(恒压)的反

2、应热 生成物与反应物的焓值差焓变符号:H焓变单位:kJ/mol 测量条件:恒压下,一般为敞口容器中“+”:吸热,环境对体系做功自身能量增加 “-”:放热,体系对环境做功自身能量减少第4页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、反应热产生的原因 第5页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四从物质所具有的能量角度 反应物的总能量生成物的总能量生成物的总能量反应物的总能量H0H0放热反应:吸热反应:第6页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四-183 kJ/mol(理论值)H= -184.6 kJ/mol(实验值)H=第7页,共306页,

3、2022年,5月20日,16点31分,星期四化学键断裂吸热 化学键形成放热从化学键的角度 第8页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四4、常见吸热反应与放热反应 放热反应 放出热量的化学反应。H 为“-”或H 0常见的吸热反应:大多数分解反应某些金属氧化物的还原反应C+CO2 C+H2O Ba(OH)28H2O+NH4Cl第10页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 已知拆开1mol H2中的化学键要吸收436 kJ的能量,拆开1mol O2中的化学键要吸收496 kJ的能量,形成水分子中的1mol HO键要放出463 kJ的能量,试说明 2H2+ O

4、2 = 2H2O中的能量变化。练习H=-484kJ/mol第11页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四1、1molC与1molH2O(g)反应生成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为H= kJ/mol。2、拆开 lmol HH键、lmol NH键、lmolNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为,1mol H2生成NH3的反应热为。 131.5-92KJ/mol-30.7KJ/mol练 习第12页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四二、热化学方

5、程式表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。H2 (g)+ I2 (g) 2HI (g) 200101KPaH= 14.9kJ/mol第13页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四热化学方程式书写要点需注明反应的温度和压强如在25、101KPa下进行的反应,可不注明温度和压强应注明反应物和生成物的状态气体用g;液体用l;固体用s;溶液用aq2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1=-Q1kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2=-Q2kJ/mol第14页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四化学计量数表示物质的量,而不是分

6、子个数。化学计量数可以是整数,可以是分数。化学计量数与H成正比,当化学计量数不同时,其H不同H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l),H=-285.8kJ/mol右端标注热量数值和符号, H:吸热用“+”,放热用:“-”。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),H=-571.6kJ/mol第15页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四1、已知在25,101kpa下,1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是 AC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g) H=-48.40 kJmol

7、-1BC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-5518 kJmol-1CC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=+5518 kJmol-1DC8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-48.40 kJmol-1B第16页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、1克甲烷在空气中燃烧,恢复常温下测得放出热量55.625KJ,试写出热化学方式。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=- 890 kJ/mol3、常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧,放出14

8、1.3KJ热量,写出该热化学方程式。CO(g) + 1/2O2(g)=CO2(g) H=- 282.6 kJ/mol第17页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l),H2=-Q2kJ/mol4、比较Q1和Q2的大小、 H1和H2的大小Q1Q2H1 H2注意:热量比较比数值, H比较带符号 练:比较Q1Q2的大小、H1 H2的大小S(g)+O2(g)=SO2(g) H1=- Q1 kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g) H2=- Q2 kJ/molQ1Q2H1 H

9、2第18页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四5、已知某温度下的热化学方程式:2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) H=-197kJ/mol试写出SO3分解的热化学反应方程式。2SO3(g) 2SO2(g) O2(g) H=+197kJ/mol注意:对于可逆反应,当反应逆向进行时,其反应热与正反应的数值相等,符号相反。其反应热是指反应物完全转变成生成物放出或吸收的热量。第19页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四6、已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol要获得1000kg热量,需燃烧多少克碳?30.5g第20页

10、,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四备用: 已知:S(s)+O2(g)=SO2(g) H=- 290.6 kJ/mol求1.6g硫燃烧成为SO2气体,放出多少热量?14.53kJ第21页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四三、中和反应反应热的测定1、中和热酸与碱反应生成1mol H2O时释放的热量称中和热。数值:稀溶液中,强酸和强碱中和时 H= -57.3kJ/mol第22页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、中和反应反应热的测定 原理:Q=mct仪器及药品实验步骤第23页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,

11、星期四 实验步骤:a、在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的,如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。第24页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四b、用一个量筒量取50mL 0.5mol/L盐酸, 倒入 小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记录。 把温度计上的酸用水冲洗干净。c、用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L氢氧化钠,并用温度计测量氢氧化钠的温

12、度,记录。d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒在外面),盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确量取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记录。e、重复实验步骤24三次第25页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四如何提高中和热测定的准确度呢?增强保温、隔热措施,减少实验过程中热量的损失。不断搅动,使热量分散均匀使用稀酸溶液和稀碱溶液,减少溶解热的干扰使用强酸和强碱溶液,减少电离热效应的干扰第26页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四第一章 化学反应与能量第二节 燃烧热 能源 第27页

13、,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四若2.6 g 乙炔(C2H2,气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130 kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为: C2H2(g) 5/2O2 (g) = 2CO2 (g) H2O(l) H=1300 kJ/mol2C2H2 (g) 5O2 (g) = 4CO2(g)2H2O(l) H=2600 kJ/mol第28页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四反应热燃烧热中和热。溶解热第29页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四一、燃烧热 1、定义101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化

14、物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。例子:CH4(g)+2O2 (g) =CO2 (g) +2H2O (l) H=-890.3kJ/mol 890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热第30页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、注意问题:研究内容:放出的热量(H0,单kJ/mol)研究条件:25、 101 kPa 反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量:1 mol CO2(g) H2O(l) SO2(g)如:C H S 第31页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四名称化学式H/kJmol-1名称化学式H/kJmol-1石墨C(s)

15、-393.5乙烷C2H6(g)-1559.8金刚石C(s)-395.0乙烯C2H4(g)-1411.0氢气H2(g)-285.8乙炔C2H2(g)-1299.6一氧化碳CO(g)-283.0乙醇C2H5OH(l)-1366.8甲烷CH4(g)-890.31丙烷C3H8(g)-2219.9甲醇CH3OH(l)-726.51苯C6H6(l)-3267.5一些物质燃烧热第32页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 1、能否根据式子1/2CH4(g)+O2 (g) =1/2CO2 (g) +H2O(l) H=-445.15kJ/mol 认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol?

16、2、已知:2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H= - 571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) H= - 241.8 kJ/mol求氢气的燃烧热。答:H=-285.8 kJ/mol练习第33页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。C(石墨s)+ O2(g)= CO2(g) H= -393.5 kJ/molC(金刚石s)+ O2(g)= CO2(g)H= -395.0 kJ/mol因为石墨与金刚石的晶体结构不同,其具有的能量也不相同石墨与金刚石的燃烧热为

17、什么不相同?第34页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四燃烧热与中和热的区别与联系相同点 燃烧热中和热能量变化H不同点反应物的量 生成物的量反应热的含义放热反应H(4)(2)=(3)第52页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 练习:在25时,向100mL含HCl 14.6g的盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况),之后反应又进行了4s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则: (1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为 ; (2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为 ; (3)前2s与后4s比较,反应速率 较快,其原因

18、可能 。0.25mol/(Ls)0.25mol/(Ls)前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大第53页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四练习: 1、在2L的密闭容器中,发生下列反应: 3A(g)+ B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A 和B 都是4mol,在前10sA 的平均反应速率为0.12mol/Ls,则10s时,容器中B的物质的量为 。 2、一定温度下,向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气,3mol氢气,3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍,在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为 。3.2mol0.1mol/(Lmin )第54页,共3

19、06页,2022年,5月20日,16点31分,星期四根据下图填空:(1)反应物是_;生成物是_。(2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少?该反应的化学方程式是_ _、 第55页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四二、化学反应速率模型 1、有效碰撞并不是每次碰撞都能发生化学反应,只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应 有效碰撞活化分子、正确取向第56页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四(1)碰撞过轻 (2)碰撞取向不好(3)活化分子的有效碰撞 HI分子的几种可能的碰撞模式 第57页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四分子运

20、动相互碰撞分子具有足够能量有合适的取向有效碰撞化学反应n活=n总活%活化分子有效碰撞理论反应速率与活化分子的百分率(活%)成正比第58页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四二、化学反应速率模型2、活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。第59页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四二、化学反应速率模型3、活化能E1是反应的活化能E2是活化分子变成生成物分子放出的能量E2-E1是反应热第60页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四普通分子活化能活化分子合理取向有效

21、碰撞新物质能量第61页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四第二章 化学反应速率和化学平衡第二节 影响化学反应速率的因素 第62页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四主要因素:参加反应的物质的性质外界条件:浓度、压强、温度、催化剂等光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质、原电池等。次要因素:化学反应速率的影响因素 第63页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四一、浓度对反应速率的影响 1、结论:当其它条件不变时,增加 反应物的浓度,可增大反应速率。 2、微观解释单位体积内活化分子数增多活化分子百分数不变(与温度、活化能有关

22、)有效碰撞次数增多,反应速率加快第64页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、适用范围适用范围:气体、溶液 (固体或纯液体的浓度视为常数)第65页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四二、压强对反应速率的影响 1、结论:当其它条件不变时,增加压强, 可增大反应速率。 2、微观解释单位体积内活化分子数增多活化分子百分数不变(与温度、活化能有关)有效碰撞次数增多,反应速率加快第66页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四只适用于气体(必须引起反应或生成物气体浓度改变)3、适用范围第67页,共306页,2022年,5月20日,16点31

23、分,星期四三、温度对反应速率的影响 1、结论:当其它条件不变时,升高温度,化学反应速率一般要加快。2、微观解释活化分子百分数增加(主要)碰撞频率提高(次要)第68页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、适用范围所有状态 所有反应温度每升高10 ,v增大到原来的 2 4 倍第69页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四四、催化剂对反应速率的影响 1、结论:使用催化剂可加快化学反应速率2、微观解释降低反应所需的活化能使得活化分子百分数增加活化分子能量反应物平均能量生成物平均能量有催化剂第70页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、

24、适用范围催化剂具有专一性第71页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四1、决定化学反应的主要因素是A、温度 B、压强 C、浓度 D、催化剂 E、反应物本身的性质 2、盐酸与碳酸钙固体反应时,能使反应的初速率明显加快的是A、增加碳酸钙固体的量B、盐酸的量增加一倍C、盐酸的用量减半,浓度加倍D、碳酸钙固体减半,盐酸浓度加倍第72页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、足量铁粉与一定量盐酸反应,为了减慢反应速率,但不减少氢气的产量,可加入下列物质中的A、水 B、NaOH固体 C、Na2CO3固体 D、NaCl溶液 第73页,共306页,2022年,5月20

25、日,16点31分,星期四4、增加压强,下列反应速率不会变大的是A、碘蒸气和氢气化合成碘化氢B、稀硫酸和氢氧化钠溶液反应C、二氧化碳通入澄清石灰水中D、氨的催化氧化第74页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四5、在一定温度下的密闭容器中发生的反应N22O22NO2,下列措施能加快反应速率的是A、缩小体积使压强增大 B、恒容,充入氮气 C、恒压,充入He D、恒容,充入He E、恒压,充入氮气 第75页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因( )对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是( )升高温度使反应

26、速率加快的主要原因是( )使用催化剂使反应速率加快的主要原因是( )A、活化分子百分数不变,但提高单位体积内活化分子的总数B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、 升高反应物分子的能量,使活化分子的百分数增加 D、降低反应所需的能量,使活化分子百分数增加AAC D第76页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中,若作如下改变的情况,其中能使最初的化学反应速率增大的是 ( )A、盐酸的浓度不变,而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍,而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变,增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变,增大压强一倍

27、E、加入CaCl2溶液 F、加入CaCl2固体G、将CaCO3用CaCO3粉末代替BG第77页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、硫代硫酸钠( Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 下列四种情况中最早出现浑浊的是:()(1)10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5 mL(2)10时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL,加水10mL(3) 20 时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各 5

28、 mL(4) 20 时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL,加水10 mLC第78页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡 第79页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四一、可逆反应与不可逆反应 1、可逆过程固体溶质 溶液中的溶质溶解结晶现象:浓度不变或晶体质量不变本质:溶解速率 = 析出速率为什么饱和溶液不再溶解溶质?第80页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、可逆反应在同一条件下,既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应特点:同

29、一条件、同时进行、反应物生成物同时存在(反应不能进行到底)第81页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 V=1L的密闭容器,800,1atm, CO + H2O CO2 + H2催化剂高温根据浓度对反应速率的影响 试画出该反应的速率与时间的图象 Vt V正 V逆 V正V逆V正V逆第82页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四二、化学平衡状态 1、化学平衡状态 指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。第83页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四前提条件:一定条件(T、P、V)研究

30、对象:密闭容器的可逆反应平衡本质:V 正 = V 逆0平衡标志:各物质的浓度不变第84页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 V=1L的密闭容器,800,1atm, CO + H2O CO2 + H2始 0. 1 0. 1 0 0(mol/L)0.5min 0.08 0.08 0.02 0.021min 0.06 0.06 0.04 0.042min 0.05 0.05 0.05 0.054min 0.05 0.05 0.05 0.05催化剂高温第85页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、化学平衡的特征动:动态平衡等:V正=V逆0定:反应条件一定

31、,反应混合物中各组分的浓度一定变:条件改变,平衡将被破坏。第86页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 在一定温度下,反应X2(g)Y2(g) 2XY(g) 达到平衡的标志是 单位时间内同时生成 n mol X2 和n mol XY 单位时间内生成 2n molXY的同时生成n mol Y2 容器内总压强不随时间变化 单位时间内有 n mol XX键断裂,同时有n mol YY键断裂 单位时间内生成 n mol X2 同时生成n mol Y2 V正V逆0 第87页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 在一定温度下,反应X2(g)Y2(g) 2XY(g

32、) 达到平衡的标志是 X2、Y2或XY的浓度不再随时间的改变而改变 容器中X2、Y2、XY物质的量之比为 112 X2、Y2的物质的量浓度相等 容器中气体的总质量不随时间的改变而改变 若只有X2有颜色,容器中的颜色不随时间的改变而改变 第88页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、化学平衡状态的判定浓度、温度、颜色、各种分数、转化率总压强、总体积、总物质的量、密度 平均分子量速率相等同一物质,正逆反应不同物质,正逆反应速率成比例第89页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四三、化学平衡的影响因素 1、浓度因素增大反应物浓度,平衡向正向移动 Fe3+3

33、SCN Fe(SCN)3Cr2O72 +H2O 2CrO42 + 2H+黄 红 橙 黄 第90页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、温度因素升高温度,平衡向吸热反应正向移动 2NO2(g) N2O4(g) H= -56.9kJ/mol红棕色 无色 3、压强因素同浓度增大压强,向气体系数和小的方向移动4、催化剂因素(不使平衡移动)第91页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四5、勒夏(沙)特列原理如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着减弱这种改变的方向移动第92页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四练习:判断平衡移动的方向PT加

34、C通入O2通入O2加入CaCO3加入NH4Cl2、4NH3+5O2 4NO+6H2O(气)H 03、3NO2+H2O 2HNO3+NOH 01、CaO+3C CaC2+COH 04、N2+O2 2NOH 05、CaCO3 CaO+CO2H 06、2NH3 N2+ 3H2500600 H 0第93页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四练习:1、2NO2 N2O4P正P逆2、2NH3 N2 +3H2逆正3、3NO2 +H2O 2HNO3 +NO正逆4、CO +H2O(g) CO2 +H25、CH3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5(液) +H2O第94页,共306

35、页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 牙齿的损坏实际是牙釉质Ca5(PO4)3OH溶解的结果。在口腔中存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH 5Ca2+ + 3PO43- + OH- 当糖附着在牙齿上发酵时,会产生H+,试用化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。联系实际 健康生活第95页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四练习1 : 在新制的氯水中存在下列平衡: Cl2 + H2O HCl + HClO,若向氯水中投入少量CaCO3粉末,则:A、平衡不移动 B、平衡向正反应方向移动,氯水颜色变浅C、平衡移动,且HClO浓度减小 D、平衡移动,且HClO浓度增

36、大 B、D第96页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四练习2 : 在某容器中,C+H2O(g) CO +H2反应达到平衡,在温度、体积不变的情况下,向容器中充入一定量H2,当建立新平衡时:A、CO、H2的浓度都比原平衡时的要小B、CO、H2的浓度都比原平衡时的要大C、H2、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大D、CO、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大C第97页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四练习3 : 当化学反应PCl5 PCl3 + Cl2处于平衡状态时,向其中加入一种37Cl含量较多的Cl2,平衡发生移动。在建立新平衡以前,PCl3中所含

37、37Cl的质量分数比原平衡状态时(“增加”或“减少”) ,理由是 增加平衡左移,使PCl5中37Cl增加,PCl5分解生成的PCl3中37Cl也会增加。第98页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四四、化学平衡图像 1、速率平衡图像像谁动,谁在上上下动,看速率第99页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 上图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是 ( )At2时加入了催化剂 Bt3时降低了温度Ct5时增大了压强 Dt5时增大了X浓度Att1v(正)v(逆)v

38、(正)v(逆)vt2t3v(正)v(逆)t4t5t6第100页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、拐点图像先拐先平数值大,固定一个看其他T2T1mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol C%时间0t1t2T1T2Q0判断:第101页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol P2P1A转化率时间0t1t2判断:P1 P2m+n p+qT2,正反应吸热 BT1T2,正反应放热 DT1Q 0等温线300C转化率压强0P等压线200C100Cm+n p+q0

39、第106页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四五、等效平衡 在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),由不同的起始加入达到相同的平衡效果,即平衡时各物质的百分含量分别相同。这样的化学平衡互称为等效平衡。第107页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四1、恒温恒容,将生成物按反应方程式完全转化至反应物,若反应物物质的量相同,即可达到同一平衡状态,也互为等效平衡。第108页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四催化剂高温2SO2 +O2 2SO3(气)()()().某.第109页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 在一

40、个恒温恒容的密闭容器中,加入mol A和 1mol B,发生反应 :2 A(气)+ B(气) C (气) 下列配比作为起始物质,可达到同一平衡状态的是( )A、4mol A + 2 mol BB、4mol C C、1.6 mol A + 0.8mol B + 0.mol C D、 4mol A + 2 mol B + 3mol C 第110页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、恒温恒容,将生成物按反应方程式完全转化至反应物,若反应物物质的量比相同,即互为等效平衡状态第111页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、恒温恒压条件将生成物按反应方程式

41、完全转化至反应物,若反应物物质的量相同,即可达到同一平衡状态,也互为等效平衡。第112页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四在一个恒温恒容的密闭容器中,充入molA和molB,发生反应:A + B C 达平衡后,C的体积分数为,若维持容器体积不变,0.6molA、0.molB、.molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数不变,则值为可能为,也可能为只能为只能为无法确定第113页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四恒温恒压下 ,以下列配比发生反应:N2 + 3 H2 2 NH3互为等效平衡状态的是 N2 H2 NH3A. 1 mol 3 mol 0

42、mol B. 0.5 mol 1.5 mol 0 mol C. 2 mol 6 mol 0 mol D. 0 mol 0 mol 2 mol 第114页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 在一个体积恒定的密闭容器中,加入mol A和 1mol B,发生反应 :2 A(气)+ B(气) 3C (气) + D (气) ,若达平衡时,C的浓度为W mol/L。在恒温恒容条件下,按下列配比作为起始物质,达平衡后,C的浓度仍为W mol/L的是:A、4mol A + 2 mol BB、3mol C + 1 mol DC、1 mol A + 0.5mol B + 1. 5mol C

43、 + 0. 5mol DD、 4mol A + 2 mol B + 3mol C + 1 mol DBC第115页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四在一个体积恒定的密闭容器中,N2与H2反应合成氨的反应达到平衡后,容器中含 1molN2 3molH2 1molNH3,保持温度不变,向该容器中再加1molN2 3molH21molNH3,下列说法正确的是()正逆反应速率同时增大,平衡不移动正逆反应速率同时增大,百分含量增大正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向逆反应移动正逆反应速率不变,平衡不移动 B第116页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 有

44、两只密闭容器A 和B,有一个可移动的活塞,保持恒压,保持恒容开始时向中分别充入等量的体积比为:的和的混合气体,并使二者容积相等,试判断: )反应开始时及反应进行中与反应速率的大小关系 )当两容器均达平衡后,转化率的大小关系 )达平衡后,向中再分别充入等量的体积比为 :的和的混合气体重新达到平衡后,中的质量分数(),中的质量分数()增大,减小,不变综合练习2:增大不变第117页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四六、化学平衡常数 1、定义 在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数(简称平

45、衡常数)。第118页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四2、表达式及单位 K的单位为(molL-1)n cp (C) c q(D) cm (A) c n(B) K =mA+nB pC+qD 第119页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、注意问题 K只受到温度影响,与浓度无关 纯固体、液体浓度,一般不出现在表达式中 同一反应,系数不同,K值不同 例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2K1 K2 , K1 = K22第120页,共306页,2022年,5月20

46、日,16点31分,星期四一般来说,K 105,认为正反应进行得较完全 K 10-5 认为 正反应很难进行(逆反应较完全) 10-5 K 105 认为是可逆反应N2(g)+O2(g) 2NO(g) K =110-30(298K)判断反应进行的程度4、化学平衡常数意义第121页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四若正反应是吸热反应,升高温度,例:反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) H k , 未达平衡,逆向进行。 QC = k , 达平衡,平衡不移动。QC k , 未达平衡,正向进行。判断反应方向第123页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 例

47、题:高炉炼铁中发生的反应有: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g); H , k QC = kQC k 逆向进行平衡不移动正向进行第133页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四K 105,认为正反应进行得较完全 K 10-5 认为 正反应很难进行(逆反应较完全) 10-5 K 105 认为是可逆反应N2(g)+O2(g) 2NO(g) K =110-30(298K)第134页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四D. CO(g)C(s)1/2O2B. 2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)A. (NH4 )2CO3(s)NH4HCO3(

48、s)+NH3(g)C. MgCO3(s)MgO(s)CO2(s)常温下下列反应向那个方向进行?第135页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向化学反应速率化学平衡 ?化学反应原理第136页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四第二章 化学反应速率和化学平衡第四节 化学反应进行的方向 第137页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四镁条燃烧;酸碱中和;铁器暴露在潮湿空气中会生锈;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧,锌遇CuSO4溶液自动反应生成Cu和ZnSO4等第138页,共306页,20

49、22年,5月20日,16点31分,星期四自然界中水总是从高处往低处流;电流总是从高电势流向低电势;室温下冰块自动融化;墨水扩散;食盐溶解于水;火柴棒散落等。第139页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程自发反应:在给定的一组条件下,一个反应可以自发地进行到显著程度,就称为自发反应。第140页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四镁条燃烧;酸碱中和;甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧自然界中水总是从高处往低处流;电流总是从高电势流向低电势;第141页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,

50、星期四1、反应方向的焓判据(能量判据)体系趋向于从高能状态转变为低能状态H0)的倾向,化学反应的越大,越有利于反应自发进行在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这个原理叫做熵增原理第149页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 判断下列过程的熵变大于零还是小于零1、H2O(s)H2O(l)H2O(g) 2、CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)3、NaOH(s)=Na+(aq)+OH-(aq) 4、N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)S0S0S0S0少数熵减小的反应,在一定条件下也可以自发地进行第150页,共306页,2022年,5月20日,

51、16点31分,星期四焓变熵变反应能否自发进行自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断H0H0H0S0S0S0S0反应在常温常压下不能自发进行,但在较高温度下可以自发进行反应能否自发进行,还与什么因素有关?第152页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3、自由能判据(复合判据)G= HTSG:自由能,状态函数G:自由能变化量(自由能变)G0的反应不可自发进行第153页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四练习3碳铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大。B、碳铵分解是因为

52、外界给予了能量C、碳铵分解是吸热反应,根据能量判据不能自发分解D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解。A第154页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四信息:体系自由能变化( G )综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响: G= H-TS(为热力学温度)。在恒温、恒压下,用G判断化学反应自发进行的方向显得更为科学(当G K2,因此以第一步电离为主 第179页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四CH3COOHH+ + CH3COO在醋酸溶液中,存在如下电离平衡:加入固体NaOH,电离平衡向_反应方向移动,c(H)_加入固体CH3COONa,电离平衡向_反应方向移

53、动,c(H)_滴入少量浓硫酸,电离平衡向_反应方向移动, c(H)_加入同浓度的醋酸,电离平衡_,c(H)_正减小减小逆逆增大不变不变第180页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四4、电离平衡的移动 电离吸热越稀越电离,越热越电离CH3COOHH+ + CH3COO升高温度,电离平衡向_反应方向移动,c(H)_加水,电离平 衡向 反应方向移动,C(H+) 。 正正减小增大第181页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四HA H+A H 0移动方向c(H+)c(A )升高温度降低温度加入HA加入H2O加浓硫酸加NaOH加NaA第182页,共306页,20

54、22年,5月20日,16点31分,星期四BOH B+OH H 0移动方向c(OH)c(B+ )升高温度降低温度加入BOH加大量水加浓硫酸加NaOH加BCl第183页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四.下列叙述正确的是( )A.强弱电解质的根本区别在于电离时是否存在电离平衡B.所有的离子化合物都是强电解质,所有的共价化合物都是弱电解质C.强电解质的水溶液中只有离子,没有分子D.强电解质融化状态下都能导电A第184页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量,可向盐酸中加入适量的( )A.N

55、aOH(固) B.H2O C.NH4Cl(固) D.CH3COONa (固) BDE.降低温度 F. NaCl溶液EF第185页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四有H+浓度相同、体积相等的三种酸a、盐酸 b、硫酸 c、醋酸,同时加入足量的锌,则开始反应时速率_,反应完全后生成H2的质量_。a=b=ca=b7pHNaClONa2CO3CH3COONaNa2SO4(NH4)2SO4NaHSO4 7:0越热越水解浓度:温度:越稀越水解溶液的酸、碱性:加酸加碱加盐第228页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四强碱弱酸盐NaA: A+H2O HA +OH移动

56、c(H+)c(A )c(OH )pH升高温度降低温度加大量水加浓硫酸加NaOH加NaA第229页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四强酸弱碱盐BCl: B+H2O H+BOH移动c(H+)c(B+ )c(OH )pH升高温度降低温度加大量水加浓硫酸加NaOH加BCl第230页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四3mL CH3COONa溶液后,滴加酚酞,有何现象?将溶液加热后,颜色有何变化?第231页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四0.1mol/L的NaCl溶液中Na+、Cl、H+、OH设Na+ 、Cl 、H+ 、OH分别表示

57、四种离子的物质的量浓度,则完成下列各关系式子存在哪些离子建立一个只含有Na+、Cl的等式建立一个只含有Na+ 、Cl 、H+ 、OH的等式建立一个只含有H+、OH的等式第232页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四a.建立一个只含有Na+、Cl的等式b.建立一只含有Na+ 、Cl 、H+ 、OH的等式c.建立一个只含有H+、OH的等式Na+=SO42Na+H+=Cl+OHH+=OH第233页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四0.1mol/L的Na2SO4溶液中Na+、SO42、H+、OH设Na+ 、SO42 、H+ 、OH分别表示四种离子的物质的量

58、浓度,则完成下列各关系式子存在哪些离子建立一个只含有Na+、SO42的等式建立一个只含有Na+ 、SO42 、H+ 、OH的等式建立一个只含有H+、OH的等式第234页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四a.建立一个只含有Na+、SO42的等式b.建立一个只含有Na+ 、SO42 、H+ 、OH的等式c.建立一个只含有H+、OH的等式Na+=SO42Na+H+=2SO42+OHH+=OH溶质浓度关系溶液中的电荷关系水电离出的两种离子的关系第235页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四4、水溶液中的三个守恒物料守恒溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶

59、液中各种存在形式的浓度之和 电荷守恒溶液中正负电荷总数相等质子守恒水电离出的H+存在形式各浓度之和与水电离出的OH存在形式各浓度之和相等第236页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四【例1】写出CH3COONa溶液中的三个守恒Na+、CH3COO、 CH3COOH、H+、OH物料守恒电荷守恒质子守恒CH3COO+CH3COOH=Na+CH3COO+OH=Na+H+OH=CH3COOH+H+第237页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四【例2】写出Na2CO3溶液中的三个守恒Na+、 CO3 2 、HCO3 、 H2CO3、H+、OH物料守恒电荷守恒质

60、子守恒Na+=CO3 2+HCO3 +H2CO3H+Na+=2CO3 2+HCO3 +OHOH =HCO3 +2H2CO3+H+第238页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四写出NH4Cl溶液中的三个守恒写出CuCl2溶液中的三个守恒第239页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四 相同浓度的下列溶液中,c(CO32-)的大小关系依次( ) Na2CO3 NaHCO3 NH4HCO3(NH4)2CO3 第240页,共306页,2022年,5月20日,16点31分,星期四5、盐类水解反应的利用实验室配制 FeCl3 CuSO4 溶液为何易浑浊,如何克服?

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