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文档简介
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化第一课时焓变反应热【必修二基础回顾】1、化学反应的本质是反应物中化学键的和生成物中化学键的。前者要能量,后者能量。化学键的和是化学反应中能量变化的主要原因。2、一个确定的化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的与生成物的相对大小。3、化学反应中的能量变化,可以能、能、能等形式表现出来,通常表现为热量的变化,热或热。4、常见的吸热和放热反应(1)吸收热量的变化物理变化:物质从态转化为转化为化学变化:金属原子电子、还原性物质 C、CO、H2参与的反应、大多数分解反应、Ba(OH)2?8屋。与NHCl晶体反应。(2)放热的变化物理变化:物质从态转化为转化为,溶于水化学变化:非金属原子电子、可燃物的燃烧、大多数化合、酸碱中和、活泼金属与水或酸反应5、键能(1)含义:态态形成化学键时的最低能量。(2)单位:,常用E—b表示。Eh—h=436.0kJ,mol1的含义是H原子形成ImolHb的能量是,反之 1molH2中化学键断裂的能量为,即形成 1mol化学键时所与断开 1mol相同化学键所是的。键能越大,化学键越,越不容易被破坏,分子越。含该键物质的化学性质越。双键的键能大于单键键能,但比单键键能的2倍。【学习新知】一、焓变 反应热1、焓变:焓 (H)是与内能有关的。在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的即烙变 (AH)决定。2、反应热(1)定义:化学反应过程中放出或吸收的热量,在恒压条件下,反应热等于。
(2)符号(3)单位:。从微观(化学键)的角度:反应物中旧键断裂的能量和生成物中新键生成(4)来源: 的能量差,若前者大,反应,若后者大,反应。<从宏观(能量)的角度:反应物的总能量大于生成物的总能量,反应热,反应物的总能量小于生成物的总能量,反应。【练习1】已知H2、Cl2、HCl的键能分别为436Kj/mol、243Kj/mol、431Kj/mol,请判断H2+Cl2=2HCl是放热反应还是吸热反应?吸热反应:反应热为或反应热 0(5)正负规定r【放热反应:反应热为或反应热 0【练习2】计算上述例1中的反应热为(6)计算方法(用反应物和生成物的键能、反应过程中吸收的热量和放出的热量、反应物和生成物具有的能量计算)AH=…一, 1 一 【练习3】已知:H2(g)+2Q(g)===H2O(g),反应过程中的能重变化如图,(1)a、b、c分别代表什么意义?abc(2)该反应是放热反应还是吸热反应?,AH大于零还是小于(3)用a和b表示该反应的反应热【巩固练习】
1、下列反应中,属于放热反应的是,属于吸热反应的是(填序号)。①煨烧石灰石(主要成分是CaCO)制生石灰(CaO)②燃烧蜂窝煤取暖 ③炸药爆炸④硫酸与氢氧化钾溶液反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥食物腐败 ⑦碳与水蒸气反应制得水煤气2、下列关于吸热反应的说法中,正确的是A.凡需要加热的反应一定是吸热反应 B.只有分解反应才是吸热反应C.使用催化剂的反应是吸热反应 D.CO与CaO的化合是放热反应,而 CaCO的分解是吸热反应3、关于吸热反应和放热反应,下列说法中错误的是A.任何放热反应在常温条件下一定能发生B.化学反应中的能量变化,除了表现为热量的变化外,还可以是电能、光能等C.化学反应中的能量变化,也要服从能量守恒定律D.反应物的总能量低于生成物的总能量时,发生的反应一定是吸热反应4、下列说法中正确的是(A.物质发生化学反应时都会伴随有能量变化A.物质发生化学反应时都会伴随有能量变化B.伴有能量变化的物质变化过程都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是低于生成物的总能量D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量学变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是低于生成物的总能量D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量5、下列对化学反应的认识错误的是A.会引起化学键的变化 B.会产生新的物质 C必然引起物质状态的变化 D.必然伴随着能量的变化物质变化(服从质量守恒定律)A化学反应 同时进行 「化学键的角度j'来源Y物质所具有百能量的角度[ 《 「化学能转化为能、能等I能量变化 ,(服从守恒定律) "I表现形式、要是化学能转化为能反应热酌定义反应泵的符号和单位反应热正负单位反应热正负的规定反应热的计算第二课时热化学方程式【基础回顾】化学方程式 2H2+O2=2H2O中各物质的计量系数表示的意义有哪些?(1)可表示(2)可表示(3)可表示二、热化学方程式【自主学习】阅读教材 P3-P4,并回答下列问题1、什么是热化学方程式?2、如何书写热化学方程式?3、热化学方程式表示的意义有哪些?【小结】1、热化学方程式的定义:2、热化学方程式的书写步骤(1)写出正确的2)指明反应时的和,若为℃和 Kp,可以不注明。3)标明各物质的。(气体用,液体用,固体用,溶液用)4)写出的值并标明“”与“”;注意:热化学方程式前面的计量系数表示的是各物质的,而不表示分子数,各物质的计量系数扩大或缩小相同倍数,△H3、热化学方程式表示的意义H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H=-241.8KJ/mol表示的意义是【练习】已知热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g); △H=-184.6KJ/mol,=HCl(g);△H=2H2(g)+O2(g)=2H2O(g); =HCl(g);△H=则热化学方程式 1/2H2(g)+1/2Cl2(g)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); △H=2、根据下列叙述,写出相关的热化学方程式2molCu(s)与适量 O2(g)反应生成CuO(s),放出314kJ热量;1g硫粉在氧气中充分燃烧放出9.36kJ热量。4gCO在氧气中燃烧生成 CO2,放出 9.6kJ热量。3、已知下列热化学方程式(1)»(g)+1/2O2(g) =H2O(g) AHi=akJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) 出2=bkJ/mol%(g)+I/2O2(g )=H2O(l)由3=ckJ/mol2H2(g)+02(g) =2H2。(l) ZH4=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。A、a<c<0B、b>d>0 C、2a=b<0D、2c=d>0第三课时中和反应反应热(中和热)的测定、中和热的概念1、定义:在稀溶液中,强酸(如)和强碱(如)发生中和反应,生成 1mol水时的反应热叫做中和热。2、热化学方程式:(以盐酸和NaOH^反应物)或3、要点1)条件:稀溶液。2)反应物:强酸与强碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。(3)生成物:生成物是imol水,中和反应的实质是 H+和OH化合生成H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。(4)放出的热量: 57.3kJ/mol,若不是,则和中和热比较大小。i,若不是,则和中和热比较大小。1、浓硫酸与NaOH^溶液反应生成imolH2O,中和热2、ImolNaOH固体与稀盐酸反应生成imolH2O,中和热3、稀醋酸与稀NaOH§液反应生成imolH2O,中和热4、含 0.5molBa(OH)2的溶液与稀硫酸反应生成 imolH2O,中和热
【练习2】已知H+(aq)+OH-(aq尸H20(1);△H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量。(1)用20gNaOHf「稀溶液跟足量稀盐酸反应放出kJ的热量。(2)用2mo1HzSQ配稀溶液跟足量稀NaOHK应,放出kJ的热量。【练习3】某实验小组用0.50mo1/LNaOH溶液和0.50mo1/L硫酸溶液进行中和热的测定.I.配制0.50mo1/LNaOH溶液:若实验中大约要使用 245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体g;H.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示.(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ/mo1):(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表.①请填写下表中的空白:实验次数起始温度L/C终止温度实验次数起始温度L/C终止温度t2/C温度差平均值(t2-t1)/CH2SQNaOH平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4溶液的比热容c=4.18J/(g?C).则中和热由=(取小数点后一位);为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是〔g/cm3,中和后生成③上述实验数值结果与 57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)a.实验装置保温、隔热效果差 b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SC4溶液的温度.1、实验器材:2、实验药品:3、实验步骤(1)组装量热计(2)用一个量筒量取0.5mol/L的盐酸50mL,用温度计测量其温度,记入表1,然后将其倒入中和热测定器中。然后。(3)用另一量筒量取mol/L的NaOH溶?夜50mL,用温度计测量其温度,记入表 1,然后将NaOH溶液倒入中和热测定器中,并盖好盖板。(4)用环形玻璃搅拌棒搅动溶液,记录混合溶液的温度,记入表1。(5)重复上述操作2到3次。表1中和热测定记录表遍度起始温度L/C混合液最高温度温度差实验次数HClNaOH平均值t2/C(t2—L)/C1234、数据处理.实验中生成的水是mol。(2).三次实验温度差(t2—ti)的平均值为。.若NaOH溶液、盐酸溶液的密度为 1g/mL,混合溶液的质量为g。TOC\o"1-5"\h\z.若混合溶液的比热容 C=4.18J/(g?C),则反应过程中放出的热量为 J。.每生成1molH2O放出的热量为,中和热AH=Kj/mol5、误差分析(填偏高、偏低、无影响)卜列操作或情况放出的热量反应热量热计不保温温度计上的盐酸没有冲洗直接测 NaOH§液的起始温度NaOHB液分多次加入到量热计中将盐酸的浓度改为 0.4mol/L【巩固练习】TOC\o"1-5"\h\z1、强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的4 H=—57.3KJ/molT。分别向1L0.5mol丫1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀盐酸;③稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△ Hr△H2、△H3,下列关系正确的是 ( )A.△H1>△H3>△H2B.△H1<AH2<△H3 C.△H1>△H2=△H3D.△H1=△H2V△H32、已知1moL白磷变成1moL红磷放出18.39KJ的热量下列两个反应 4P(白、S)+5Q(g)=2P2O5(s);△H14P(红、S)+5C2(g)=2P2O5(s);△H2,则△H1和△H2的关系正确的是( )A、AH1=AH2B、4H1大于△H2c△H1小于△修D、无法确定第二节燃烧热能源【基础回顾】1、能源的分类能源类别定义实例一次能源太阳能、风能、、、等二次能源2、常见的吸热和放热反应常见的吸热反应有:常见的放热反应有:3、中和热的定义:【学习新知】一、燃烧热1、定义:在C,Pa时,mol物质燃烧生成的 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。2、单位:3、元素转化:CH"、HS—【练习1】分析以下几个热化学方程式,能表示固态碳和气态氢气燃烧热的是( )A、C(s)+O2(g)=CO(g);AH=110.5kJ/molB、C(s)+O2(g)=CO2(g);AH=—393.5kJ/molC、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);AH=—571.6kJ/molD、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);AH=—241.8kJ/mol【练习2】、已知葡萄糖的燃烧热是 2804kJ-mol-1,当它氧化生成1g水时放出的热量是( )A.26.0kJB.51.9kJC.155.8kJD.467.3kJ4、燃烧热和中和热的比较比较项燃烧热中和热相同点能量变化AH不同点反应物的量生成物的量第三节化学反应热的计算【基础回顾】已知 H2(g)+1/2O2(g尸H2O(g);△Hi=-241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l);△H2=-44kJ/molH2的燃烧热一、盖斯定律1、内容:不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热,即反应热只与反应体系的和有关,而与反应的途径无关。2、举例:H1 H2C»CO-CO2_HAH、AHi、A也之间的关系为【练习1】已知C(s)+Q(g尸CQ(g)AHi=-393.5kJ/mol,2CO(g)+Q(g)=2C6(g)Affe=-566.0kJ/mol则C(s)+12O2(g尸CO(g)AH3=3、应用:【例1】某次发射火箭,用N2H4(W在NO2中燃烧,生成刈、液态H2。。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1=+67.7kJ/mol,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l),△H2=-534kJ/mol发射火箭反应的热化学方程式【小结】①确定待求的反应方程式;②找出待求方程式中各物质出现在已知方程式的什么位置;③根据未知方程式中各物质计量数和位置的需要对已知方程式进行处理,或调整计量数,或调整反应方向;④实施叠加并检验上述分析的正确与否。第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率【学习目标】1、了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。2、掌握化学反应速率的简单计算,学会化学反应速率的测定方法,会比较化学反应速率的快慢。【基础回顾】1、列举反应速率快和慢的反应2、总结可通过观察哪些实验现象判断反应的快慢 ?一、化学反应速率的概念1、定义:化学反应速率是衡量的物理量。符号2、表示方法:在容积不变的反应器中,3、计算表达式:或单位【例1】将NH3和。2在1L的密闭容器中进行发生反应: 4NH3+502=4NO+6H2。,60S后NO的物质的量增加了4mol(1)画出各物质的物质的量随时间的变化图n ►t(2)此反应的平均速率(时间单位分别用 s、min)用NO来表示是多少?(3)若用02表示此反应的速率是多少?(4)分别用NO或。2表示该反应的速率,数值上有何规律 ?表示的快慢意义是否相同?【小结】对于反应:mA+nB=pY+qZ(1)化学反应速率只取正值,故反应物的物质的量(物质白^量浓度)的减少量=生成物的物质的量(物质的量浓度)浓度的增加量 =△n(A):△n(B):An(Y):An(Z)=,△C(A):△C(B):△C(Y)AC(Z)=(2)化学反应在整个进行过程中不是匀速的,即不同时刻的化学反应速率是不相同的,所以通常计算出来的速率是速率而不是瞬时速率。(3)同一反应中,用不同物质表示的反应速率数值可能不同,但快慢意义,因此,在表示反应速率时必须标明是何种物质。用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质之比。V(A):V(B):V(Y):V(z)=,V(A)/mV(B)/nV(Y)/pV(z)/q(4)对于固体物质或气态反应中的液体物质,反应在其表面进行,它们的“浓度”是不变的,因此不用液体和固体表示化学反应速率。(5)单位换算 amol/(L.min)=mol/(L.s)【巩固练习】1、反应2A+B=3C+D在不同条件下 ,用不同物质表示其反应速率分别如下,则此反应在不同条件下进行最快的是 ( )A.V(A)=0.5mol/ (LS) B.V (B)=18mol/(Lmin)C.V(C)=0.8mol/ (L•S) D.V(D)=1mol/(L♦S)2、已知4NH3+5。2—4NO+6H2O,若反应速率分别用 Vnh3、%2、Vno Vh2o(mol L-1 min-1)表示,则正确的关系是()A.4/5V(NH3)=V(o2) B.5/6V(o2)=V(H2o)C.2/3V(NH3)=V(H2o)D.4/5V(o2)=V(No)3、在密闭容器中,进行可逆反应, A与B反应生成C,反应速率分别用 v(A)、v(B)、v(C)表示,且它们之间存在如下关系:v(B)=3v(A),3v(C)=2v(B),v(C)=2v(A)。则此反应的方程式可表示为4、反应2SO2+O2=2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol/L,在这段时间内用 。2表示的平均反应速率为 0.04mol/(L-S),则这段时间为S二、化学反应速率的测定1.已知反应Zn+H2SQ===ZnSQ+H2T,你有几种方法测定该反应的反应速率?试判断实验的可行性设计。2.设计实验测定锌与硫酸反应的速率,按下列实验步骤完成实验:①按下图所示安装装置,加入锌粒,然后快速加入40mL1molI-1•的硫酸,测量U攵集10mLH2所用时间。②按图示再安装一套装置,加入与前一套装置相同的锌粒,然后再快速加入 40mL4molL的硫酸,测量收集10mLH2所用的时间。(1)如何检查装置的气密性?(2)观察到的现象是什么?(3)你能得出哪些实验结论?(4)该实验中的注意事项有哪些?(5)你是如何理解化学反应速率定义的?实际生产中我们应如何表示反应速率?第二节影响化学反应速率的因素【学习目标】.了解活化能的含义,会用活化能理论解释化学反应速率的影响因素。.掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应速率的影响规律及实质,并会用相应规律解决有关问题。【基础回顾】影响化学反应速率的因素、有效碰撞理论1、原理内容无效碰撞(不能发生反应)I单位体积内的活化分子数=X活化分子百分数化学反应的必要条件反应物分子
间发生碰撞单位时间内的 决定M反应速率有效碰撞次数、有效碰撞j*■活化分(能发生反应)[发*■活化分吸收能量分子场“述理2、反应物、产物的能量和活化能的关系场“述理Ei是,它的大小如何测定E2是E1-E2是、影响化学反应速率的因素实验步骤®2mLOJmol-L-1r凡溶液LJ4mL0^01mol'L1UKMnd酸性溶液11mL0.2rnffl'L-3fHiCXX溶液l4mL0.01rrwlL*gKMnd酶件滔淞实验现象反应原理褪色时间结论原因分析浓度增大,导致增多,而活化分子百分数,导致单位体积内的增多,单位时间1、浓度对反应速率的影响【观察实验2-2的现象,填写下表】
内的后效碰撞次数。速率加快。【练习1】在其它条件相同的情况下,比较下列两反应速率的大小5ml0.1mol/LNa2S2Q溶液与5ml0.1mol/LH2SO溶液混合5ml0.2mol/LNa2s2Q溶液与5ml0.2mol/LH2SO溶液混合再加入20ml蒸储水则反应速率的大小关系是: (1)(2)【注意】①溶液混合要比较的浓度)②离子反应要比较参加反应的浓度③加入反应中的固体物质,化学反应速率2、压强对反应速率的影响分析N2+3H2=2NH3 ►容器体积为V 容器体积为V/2气体压强为P 气体压强,同时各物质的浓度反应速率结论其他条件不变,增大压强(容器容积)相当于反应物浓度,反应速率,减小压强(容器容积)相当于反应物浓度,反应速率。原因增大压强,导致增多,而活化分子百分数,导致单位体积内的增多,单位时间内的启效碰撞次数。速率加快。注思压强只对有参加的化学反应的速率有影响,对于只有固体或在溶液中进行的反应,改变压强反应速率【练习2】在某容器中发生反应N2+3H2=2NH3,在其它条件不变时,下列措施对该反应的速率有何影响?(1)保持容积不变,充入气体①充入N2使其压强增大②充入He使其压强增大(2)容器体积改变①缩小容器的体积,使其压强增大②将容器的体积扩大到原来的 2倍,使其压强减小③保持压强不变,充入He3、温度对反应速率的影响
操作—.一0,1mobL-]-70.1molL-JEijSO^Si=三三=E声E天/NshS,Oi5mL浮Na;S;Oj5mL25t冷水70七热水H2SO45mL3而ft后分别混合并振荡反应原理现象结论原因注思温度对化学反应速率的影响比其他条件对反应速率的影响大4、催化剂对反应速率的影响操作①向锥形瓶内加入10mL10%的H2O2;②将插有短导管和漏斗的双孔胶塞塞到锥形瓶上;③将带余烬的木条通过短导管插入锥形瓶,观察实验现象;④经漏斗向锥形瓶内加入少量 MnO2后,观察实验现象。现象结论其他条件不变,加入催化剂,化学反应速率原因注思(1)催化剂本身要参与化学反应(2)催化剂不能改变反应热(3)催化剂可以加快反应速率,也可减慢反应速率【探究活动】(1)不同催化剂催化效果的比较①在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别加入0.1mol/LFeCl3和CuSQ溶液各1mL,振荡、观察现象,填写下表。加入试剂0.1mol/LFeCl3溶液0.1mol/LCUSO4溶液产生气泡的快慢结论
②在两支试管中分别加入5mL淀粉溶液和2滴碘水,向其中一支试管中加入 1mL2mol/LH2SQ溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1mL唾液,振荡、观察现象,填写下表。反应物淀粉溶液、碘水、H2SO4溶液淀粉溶液、碘水、唾液现象及快慢结论(2)Mn2+的催化作用在两支试管中各加入4mL0.01mol/LKMnO4酸性溶液和2mL0.1mol/LH2c2O4溶液,再向其中一支试管中加入一粒MnSO4固体,振荡,观察溶液褪色的快慢,填写下表。加入试剂4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O44mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4MnSO4固体褪色快慢结论1、把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速率v随时间t的变化关系图。其中t1〜t2速率变化的原因是;t2〜t3速率变化的原因是2、CaCO与稀盐酸反应(放热反应)生成 CO的量与反应时间的关系如下图所示,下列结论不正确的是( )A.反应开始2min内平均反应速率最大 B.反应速率先增大后减小C.反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大D.反应在第2min到第4min内生成CO2的平均反应速率为前2min的2倍3、下列措施肯定能使化学反应速率增大的是( )A.增加反应物的量B.增加压强 C升高温度D.使用催化剂第三节化学平衡【基础回顾】1、一定量的溶剂中,能否无限制的溶解溶质。2、影响物质溶解度的因素固体:大多数固体物质的溶解度随温度的升高,另一些固体物质的溶解度受温度影响较小,如。少数固体物质的溶解度随温度而降‘ 低,如,①温度〔气体:温度升高,溶解度,温度降低,溶解度②压强:溶解度受压强影响的物质是物质影响因素③是否反应:与水反应,溶解度④氢键:如果溶质与溶剂分子间能形成氢键,溶解度,如果溶质分子内形成氢键,溶解度。如⑤分子的极,生:极性分子易溶于分子的溶剂中,非极性分子易溶于分子的溶剂中⑥分子中的亲水基和憎水基的影响:如3、物质的溶解过程①温度斗化:溶于水水温升高的有,溶于水水温降低的有。变化②溶质存,形式的变化:化合物在水分子的作用下发生,生成了能自由移动的阴阳离子,而共价化合物的溶质以形式分散在溶剂中。③固体物质溶解的两种相反过程:和。4、饱和溶液中的溶解平衡【P25】定义一定温度下,一定量溶剂中,的溶液宏观表现只要条件不变,溶液中溶质的浓度,若放入溶质的晶体,一段时间后,晶体的外形发生,但晶体的质量原因分析固体溶质溶解的速率和溶液中的溶质结晶的速率表达方式固体溶质 溶液中的溶质一、可逆反应与不可逆反应1、可逆反应:在下,既可以正向(从物到物)进行,又能逆向(物到物)的反应。大多数反应都有一定的可逆性,只不过可逆程度不同而已,可逆程度较大的有【小结】特点①反应条件②反应物能完全转化为生成物,反应物和生成物同时共存2、不可逆反应:能进行到底的反应。如二、化学平衡状态1、溶解平衡的建立(以足量的蔗糖溶于一定量的水中为例)开始时:溶解速率,结晶速率过程中:溶解速率,结晶速率平衡时:溶解速率,结晶速率,并且二者,固体的质量,溶液中溶质的浓度。2、可逆反应化学平衡的建立(以SO和Q反应生成SO为例)一定温度下,在容积为1L的密闭容器中充入2molSO2和ImolQ,讨论V(正)和V(逆)的变化(1)开始时:反应物浓度,V(正)(2)过程中:反应物浓度,生成物浓度, V(正),V(逆)(3)最后:反应物浓度,V(正),生成物浓度,V(逆),并且V(正)V(逆)。若SO的物质的量为1mol,则Q、SO的物质的量分别为,并且保持。(4)画出V(正)、V(逆)随时间(t)变化的关系图3、化学平衡状态的定义一定条件下的,相等,O4、化学平衡状态的特征(1)逆(2)等(3)动(4)定(5)变(6)有5、化学平衡状态的判断(1)V(正)=V(逆)判断体现V(正)的方式:体现V(逆)的方式:例1.一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)一2C(g)达平衡状态的标志是( )A、C的生成速率与C的分解速率相等 B. 单位时间内生成nmolA,同时生成3nmolBC.A与B的消耗速率之比为1:3D.A的消耗速率与C的生成速率之比为1:2E.A的生成速率与B的消耗速率之比为1:3F.A的消耗与C的消耗速率之比1:2例2.下列说法可以说明反应Na+3H2==2NH已达平衡状态的是( )A.一个N断裂的同时有三个H—H形成B.一个N三N断裂的同时有三个H-H断裂C.一个N^N断裂的同时有6个N-H断裂D.一个N三N断裂的同时有三个N-H形成【小结】(1)若一种物质的和速率相等时, V(正)二V(逆);(2)若是不同物质,则既要有又要有;且速率之比等于之比时,V(正)二V(逆)⑵用“定”判断例3.一定温度下,将1molN2和3mol出充入一定容的密闭容器中发生反应, 属平衡状态的是()A、N2、电、NH3各物质的浓度不随时间而改变的状态B、N2、H2、NH3各物质的质量不随时间而改变的状态C、N2、H2、NH3各物质的物质的量不随时间而改变的状态D、N2、电、NH3的的质量分数或物质的量分数或体积分数不随时间而改变的状态E、N2、H2的转化率不随时间而改变的状态F、N2、H2、NH3的总质量不随时间而改变的状态G.、N2、H2、NH3的总物质的量不随时间而改变的状态H、N2、电、NH3三者浓度相等的状态I、混合气体的密度、压强、平均相对分子质量保持不变的状态G、N2、匕、NH3三者浓度比为1:3:2的状态例4.一恒容的密闭容器中通入一定量的 A气体,发生下列反应:2A(g)==,B(g)+C(g)C为有色物质,下列状态属于平衡状态的是()A、容器内压强不随时间而改变的状态 B.混合物的密度恒定的状态C混合物的平均相对分子质量恒定的状态 D.混合物的颜色不再改变的状态。例5.下列方法中可以证明A(s)+2B2(g)-==2C2(g)+D2(g)已经达到平衡状态的是A、反应速率v(B2)=v(C2)=2v(D2) B、温度、体积一定时,容器内的压强不再变化C混合气体质量不再变化D、混合气体的平均相对分子质量不再变化E、温度、体积一定时,混合气体的密度不再变化 F、温度压强一定,容器的容积不再变化【小结】(1)一种相关量不变①只要是有一种物质的质量或物质的量或物质的量浓度或百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数)不变,是平衡状态。②反应物的转化率或生成物的产率一定,是平衡状态。③绝热体系的温度一定,是平衡状态。④对于有颜色的气体参与的反应,混合气体的颜色保持一定,则是平衡状态。(2)不一定是平衡状态的情况:主要涉及混合物的一些整体性质要做具体分析。 。如:①混合气体的总质量 ②混合气体总物质的量 ③混合气体的密度④混合气体的压强 ⑤混合气体的平均分子量 ⑥恒温恒压时容器的容积恒温恒容全气体不等体积:不变一定是平衡状态。恒温恒压全气体不等体积:不变一定是平衡状态。
6、有关化学平衡的计算(1)计算常用到的知识点①阿伏加德罗定律及其推论同温同压下,气体的体积之比等于气体的之比同温同压下,气体的密度之比等于气体的之比同温同体积,气体的压强之比等于气体的之比②混合气体的平均相对分子质量的计算公式:③反应物转化率的计算公式:④起始量、变化量、平衡量间的关系(从反应物开始建立平衡状态)反应物的平衡量= 生成物的平衡量=反应中各物质的变化量之比等于(2)方法:例1、在2L的密闭容器中,2molL和2molM相混合发生如下反应3L(g)+M(g):「xQ(g)+2R(g),当达到平衡时,生成0.8molR,并测得Q的浓度为0.4mol/L。则(1)x= (2)M的平衡浓度为L的转化率为(4)L的平衡浓度为【练习】将2molSQ和2molQ放入10L密闭容器中分别在某温度下反应并达平衡,根据以下条件求SO的转化率SO的平衡浓度为0.05mol/L (2)Q的转化率为40%(3)平衡时混和气体的总量为 (3)平衡时混和气体的总量为 3.4mol(4)SO的物质的量分数为50%(5)平衡混合气体的平均相对分子质量为 60 (6)Q的平衡浓度为0.11mol/L(7)达平衡时容器内压强减少了 (7)达平衡时容器内压强减少了 20%(8)若保持容器内压强不变,达平衡时容器的体积变为9L(7)0.8 (8)(1)0.75(2)0.8 (3)0.6 (4)0.8 (5)0.8 (6)(7)0.8 (8)【巩固练习】1、在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g)?==2Z(g)达到平衡时,有50%勺Y转化为Z,且X的转化率为25%则起始时充入容器中的 X和Y的物质的量之比为( )A.2:1 B.1:1 C.2:3D.3:22、在容积可变的密闭容器中加入适量的 A和B,在一定条件下发生反应 A+3B^=^2C,若维持温度和压强不变, 达平衡时容器的体积为 VL,其中C气体的体积占10%下列推断正确的是( )①原混合气体的体积为1.2VL ②原混合气体的体积为1.1VL③反应达平衡时A消耗掉0.05VL ④反应达平衡时B消耗掉0.05VLA.②③B.②④C.①③D.①④3、一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应: A(g)+2B(g)^=C(g)达到平衡IC(A)=2molL-1,C(B)=7molL-1,C(C)=3molL-1。B的起始浓度C(B)的取值范围是_;A的起始浓度C(A)的取值范围是。TOC\o"1-5"\h\z4、在一个固定容积的密闭容器 中,放入3LX和2LY在一定条件下发生如下反应 :4X(g)+3Y(g)2Q(g)+nR(g)达平衡后容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%X的浓度减少1/3,则n为( )A.4B.5 C.6 D.7三、化学平衡的移动【基础回顾】对于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液,当升高至 t1时。(1)若溶解度增大,固体溶质,则 V(溶解)V(结晶)(2)若溶解度减小,固体溶质,则 V(溶解)V(结晶)【变式】对于达平衡的可逆反应A(g)+2B(g)^=C(g),改变反应条件后,若V(正)>V(逆),则在单位时间内消耗的A生成的A,单位时间内消耗的C生成的C,在宏观表现为A的物质的量,C的物质的量。这一过程称为化学平衡发生了移动。【小结】
原因:化学平衡移动1方向:、结果:1、浓度对化学平衡的影响【实验2-6【实验2-6】Fe3++3SCNFe(SCN3(红色)平衡的移动【实验2-5]重需酸钾溶液中平衡的移动存在的平衡Cr2。2+H2。 2CrO42+2H+(橙色) (黄色)操作步骤向5mL0.1mol/L&CrO溶液中滴加3—10滴浓硫酸向5mL0.1mol/LK2CrO溶液中滴加10—20滴6mol/LNaOH溶液现象结论原因分析(结合V(正)V(逆)时间图分析)\]mobL-1fliKSCN溶演操作步骤5mL0.005molL'F^Cl,落海+
5mL0.01mol-LK$CN溶液
操作步骤现象结论原因分析(结合V(正)V(逆)时间图分析)【小结】(1)其他条件不变,增大反应物浓度或降低生成物浓度,平衡向反应方向移动,减小反应物浓度或增大反应物浓度,平衡向反应方向移动。(2)画出上述四种情况下的正逆反应的速率时间图增大反应物浓度的同时降低生成物浓度的速率时间图为(3)在某体积固定的密闭容器中加入 2molSQ和ImolQ,反应达平衡后,生成了ImolSQ,则SO的转化率为,02的转化率为,若向容器中再加入 ImolSQ,达新平衡后,SO的转化率比原平衡,02的转化率n(SO2),即mA+nB===pC+qD已达平衡,若充入A,达新的平衡后,n(A)n(B),A的转化率,B的转化率,如充入C,达新的平衡后,n(C),n(D),A、B的转化率。(4)可逆反应达平衡后,加入反应中的固体物质,平衡是否移动?。,平衡向气体2、压强对化学平衡的影响,平衡向气体结论:其它条件不变,增大压强(容器体积缩小或各组分浓度扩大相同倍数)体积减小的方向移动,减小压强(容器体积扩大或各组分浓度减小相同倍数) ,平衡向气体体积增大的方向移动,对于等体积反应,增大或减小压强,平衡不移动。【练习】填空(1)反应2X(g)+Y(g)?==2Z(g)已达平衡,混合气体的压强为 P。,C(X)=amol/L,保持温度不变,将容器体积缩小到原来的一半,此时 V正V逆,平衡移,说明反应方向速率增大的多,达新平衡后,反应物的转化率,反应物的体积分数,生成物的体积分数,达新的平衡时,容器内的压强为Pi,则P的范围是,C(X)的取值范围为,若将容器体积扩大1倍,V正V逆,此时平衡移,说明反应方向速率减小的多,达新平衡后,反应物的转化率,反应物的体积分数,生成物的体积分数,达新的平衡时,容器内的压强为 P2,则P2的范围是。(2)反应Ha+I2.==2HI已达平衡,混合气体的压强为 P。,保持温度不变,将容器体积缩小到原来的一半,此时V正V逆,平衡移,反应物的转化率,反应物的体积分数,反应物的浓度,生成物的体积分数,生成物的浓度,混合气体的压强为,若将容器体积扩大 1倍,V正V逆,此时平衡移,反应物的转化率,反应物的体积分数,反应物的浓度,生成物的体积分数,生成物的浓度,混合气体的压强为。(3)在恒容的密闭容器中,反应 N2+3H2?==^2NH达平衡,这日容器内N2、H2、NH的浓度比为1:2:1,若其它条件不变,再向容器中按 1:2:1的比例充入Nb、隆、NH此时V正V逆,平衡向方向移动。3、温度对化学平衡的影响【实验2-7】实验步骤2NO(红棕色)?一NbC4(无色)将盛有NC和N2Q混合气体的玻璃球分别浸泡在热水和冷水中, 观察颜色变化现象现象分析原因(结合V(正)V(逆)时间图分析)【小结】一定温度下,在一容器中进行的可逆反应: mA⑷+nB(g)=^pC⑸+qD®AH〈0已达平衡。其它条件不变,升温, V正V逆,平衡向方向移动,方向的速率增大的多, A的转化率A、B的体积分数,C、D的体积分数;降温,V正V逆,平衡向方向移动,方向的速率降低的多,A的转化率A、B的体积分数,C、D的体积分数4、催化剂对化学平衡的影响可逆反应mA+nB?==pC+qD已达平衡。此时加入催化剂, V正V逆,平衡移动,A、B的转化率,体系中各组分的含量,各组分的体积分数。画出 V-1图四、平衡移动原理(勒夏特列原理)1、内容:2、举例:向一密闭容器中通入1molN2和3molH2发生反应N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)AH<0一段时间后达到平衡,此时温度为 to,压强为Po,当改变下列条件后,试填写下列内容:(1)若增大N2的浓度,平衡移动的方向是;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是。(2)若升高温度到t1,平衡移动的方向是;达新平衡时的温度 t2与t1相比较,其变化是。(3)若增大压强到2P。,平衡移动的方向是;达新平衡时的压强 Pi与改变时相比较,其变化是O3、适用范围适用于与有关的现象不能用该原理解释的有(1) (2)(3)工业合成氨采用500的高温【应用】1、光照氯水颜色变浅2、用排饱和食盐水的方法收集 C23、氨水中加入NaOH固体有氨气生成五、化学平衡常数1、定义:是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数,简称平衡常数。符号,可逆反应mA(g)+nB(g)==PC(g)+qD(g)达平衡时,K=固体和溶液中的溶剂它们的浓度为。如 C+CQ^—2CO的K=。Cr2。2+H2O 2CrO42+2H+的K=2、意义:K越大,说明生成物在平衡体系中所占的比例,反应正向进行的程度越,反应进行的越,反应物的转化率越。 K>该反应进行得就基本完全了。3、影响因素:K只与有关,吸热反应,温度越高, K越,放热反应,温度越高, K越。4、相互换算:N2(g)+3H2(g)-==2NH3(g)的平衡常数为Ki,1 32N2(g)+2H2(g)一NH3(g)的平衡吊数为K2,3NH3(g)^==2N2(g)+2H2(g)的平衡常数为K3;(1)写出Ki和a的关系式:。(2)写出&和K3的关系式:。(3)写出K1和&的关系式:。5、用途(1)⑵(3)(4)判断是否处于平衡状态或平衡移动方向。效W<K,反应向进行, =…处于C[AJC[BJ C[A)C[BJ
cm邪n;B;K,反应向进行。(5)进行相关计算六、学反应速率与平衡的图像速率与图分类广平衡标志量与图1、纵坐标为速率的图像(1)进率一时间图例1、在密闭容器中充入SQ(g)和02(g),发生可逆反应2SC2(g)+O2(g)=^2SQ(g)△H<0,当反应达到平衡后,只改变下列各条件时,填入相应速率随时间的变化图像的编号。(4)增大氧气浓度(4)增大氧气浓度(2)速率一温度(压强)图例2、对于可逆反应: mA(g)+nBg【方法小结】例2、对于可逆反应: mA(g)+nBg【方法小结】pC©根据下图判断:V(2)m+np2、纵坐标为平衡标志量的图像(1)浓度(或物质的量或气体体积) -时间图像:例2、纵坐标为平衡标志量的图像(1)浓度(或物质的量或气体体积) -时间图像:例3、在密闭容器中,充入一定量A气体和B气体,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图1:(1)根据图像,写出反应方程式(2)A的平衡转化率为【方法小结】(2)、反应物转化率(或百分含量或浓度)一时间一温度(或压强)图像:例4、对于反应mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)B的转化率12TTA的转化率(3)T例4、对于反应mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)B的转化率12TTA的转化率(3)Ti―T2正反应热(4)PiP2 m+np+q【方法小结】(3)、反应物转化率(或百分含量或浓度) -温度-压强图像:例5、对于反应mA(g)+nB(g)=^pC(g)+qD(g)(1)AH0m+np+qA的糖化本(2)m+np+q△H0【解题方法】七、等同和等效平衡问题1、将2molPCl3和1molCl2充入体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生反应 PC3+C12:——PC5达平衡时,PC5为0.4mol,计算该温度下的平衡常数,若保持容器的容积、温度不变在原容器中加入的是 1molPC3和1molPCl5并达平衡,请根据平衡常数不变计算甲和乙平衡时的下列相天事甲乙关系各物质的浓度各物质的百分含量混合气体的密度混合气体的压强混合气体的平均相对分子【小结】定温定容不等体积反应,通过可逆反应的化学计量系数换算成同一边物质的量或体积(一边倒),若起始,则平衡。问题2、有温度和容积都相同的两密闭容器甲和乙,在甲中充入 1molH2和1moll2,乙中充入2molH2和2mol%发生反应H2+ 2HI并达平衡,若甲中反应物的转化率为 0.5,请计算甲和乙中下列相关量甲乙关系反应物的转化率各物质的百分含量各物质的浓度混合气体的密度压强关系混合气体的平均相对分子【小结】定温定容等体积反应,通过可逆反应的化学计量系数换算成同一边物质的量或体积,若相同,则平衡。两平衡体系相同的有,不同的有O问题3、在甲乙两个容积可变的密闭容器中保持相同的温度和相同压强(压强为 P),都发生以下反应:N2+3H2==^2NH3,I.已知VL甲容器中加入1molN2和4molH2达平衡后生成amolNH3,平衡时容器的体积为ViL。计算(1)比较V和V1的大小,VVi(2)N、H2的转化率为、(3)平衡时N2、H2、NH的物质的量分别为、、平衡时Na、H2、NH浓度分别为、、(4)混合气体的密度为n.已知乙容器中加入2molN2和8molH2并达平衡(平衡时温度和压强分别与甲相同) 。计算(1)起始时容器乙的体积是 L(2)平衡时容器的容积为L。(3)平衡时N2、H2、NH的物质的量分别为、、平衡时N2、H2、NH浓度分别为、、(4)平衡时混合气体的密度为【小结】定温定压条件下,通过可逆反应的化学计量系数换算成方程式同一边物质的量或体积,若起始相同,则两平衡。两平衡体系相同的有,不同的有。【总结】1、化学平衡的建立只与有关,而与无关,即不管是从只有反应物开始,还是从只有生成物开始或从既有反应物又有生成物开始, 只要加入的量满足一定的关系, 都可使达到的平衡体系中各物质的百分含量对应相等。2、等同和等效的含义等同:等效:3、类型’不等体积反应:一边倒,两平衡。厂恒温恒容Y、等体积反应:一边倒,两平衡。类型( 相同的有不同的有I恒温恒压:一边倒两平衡相同的有不同的有4、应用1、在相同条件下,有体积相同的甲和乙两容器,甲容器中充入1gSO、1gQ,乙容器中充入2gSO2、2gO2,比较下列各项:(1)化学反应速率 (2)达平衡所须时间(3)平衡后甲、乙容器中Q的浓度(4)平衡后SQ的转化率(5)平衡后SO的体积分数(6)平衡后甲乙容器中气体的压强(7)平衡后甲乙容器中气体的密度2、一定温度下将amolPCl5通入一个容积不变的反应器中,发生可逆反应:PC15(g)===-PC13(g)+Cl2(g),达平衡时测得混合气体的压强为 P1,此时再向反应器中通入amolPCl5,在相同温度下再次达平衡,测得混合气体的压强为 则P和P2的关系是( )A、2P1>P2B、2P产P2C、2P1<P2 D、无法确定3、在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应: 2NO(g)一NQ(g)达到平衡时,再向容器内通入一定量的 NO(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比, NO的体积分数()A.不变B.增大 C.减小D.无法判断4、将3molA和1molB混合并置于一体积可变的容器中,保持温度和压强不变,发生反应TOC\o"1-5"\h\z3A(g)+B(g)==2c(g)+D(g)并达平衡,C的浓度为Wmol/L,若反应过程中保持容器的温度和体积不变, 仍以3molA、1molB在容器中反应,达平衡时C的浓度为( )A、大于Wmol/LB、小于Wmol/LC、等于Wmol/LD、无法确定5、在一个真空固定体积的密闭容器内,充入 10molN2和30molHk,发生合成氨反应: N2+3HU^2NH,在一定温度下达到平衡, H的转化率为25%若在同一容器中充入NH,欲达到平衡时的各成份的百分含量与上述平衡时相同, 则起始时充入的NH的物质的量和达到平衡日NH的转化率是( )A、15moi25%B、20mol50%C20mol75%D、40mol80%6、将2molSO2和2molSO3气体混合于容积一定的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SQ+O2= 2SO3,达平衡时SQ为nmol。在相同温度下,按下列配比在该容器中放入起始物质,达平衡时, SC3的物质的量将大于nmol的是( )A.2molSO2和1molO2B.2molSO2、1molO2和2molSO3C.4molSO2和1molO2D.3molSO2、1molO21molSO37、一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应: 2A(g)+B(g);—3c(g),若反应开始时充入2molA和2molB,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )A.2molC B.2molA、1molB和1molHe(不参加反应)C.1molB和1molC D.2molA、3molB和3molC8、已知298K时,2SQ(气)+O2(气)2SO3(气)△H=-197kJ/mol,在相同温度和压强下,向密闭容器中通入2molSO2和1molO2,达到平衡时放出热量 Q"向另一个同体积的密闭容器中通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出热量为Q2,则下列关系中正确的是( )A、Q2<Qi/2 B、Q2=Qi/2 C、Q2<Q1<197kJ D、Q2=Q1=197kJ9、在一固定容积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应:2A(g)+B(g)===xC(g)达平衡后,C的体积分数为W%若维持容积和温度不变,按0.6molA,0.3molB和1.4molC为起始物质,C的体积分数也是W%则x的值为第四节化学反应进行的方向【问题】如何判断一个化学反应能否发生?、自发过程与能量变化的关系自发现象能量变化自发过程与能量变化的关系水从高处流向低处自由落体运动热天冰融化为水、自发过程与始变的关系自发反应反应方程式始变(AH)自发反应与始变的关系
Na投入水中铁生锈HCl和NaOH昆合N2Q分解生成一种红棕色气体和一种无色气体碳酸钱分解NH和一种酸式盐三、嫡增原理1、嫡(符号S):用来量度或程度的物理量。嫡越大,体系的越大。2、嫡的大小比较(1)同一条件下,不同物质的嫡(2)同一物质的不同状态的嫡值大小:气态液态固态(3)反应前后气体体积无变化的反应,嫡值( 4)反应前后气体体积增大的反应,嫡值(5)反应前后气体体积减小的反应,嫡值3、下列自发过程中嫡的变化操作混乱程度嫡变(AS)自发过程与嫡变的关系将H2和Q充入一密闭容器中将Fe块和Cu块长时间接触将NHNO固体放入水中将液态水放在一10c环境中四、化学反应方向的综合判断一自由能变化( /G)1、自由能变化(符号4单位为kJmo「1),ZG=AH-TAS=2、判断方法(恒温恒压条件下适用)AH—TAS<0反应能自发进行AH—TAS=0反应达到平衡状态AH—TAS>0反应不能自发进行
第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第一课时【基础回顾】1、化合物的分类,依【基础回顾】1、化合物的分类,依据分为化合物(依据分为无机化合物I依据分为2、现有下列物质:〃定义:「离子化合物«物质类别:、、 .《定义:l共价化合物4L物质类别:、、电解质J定义:物质类别:、、、 1。] 定义:L非电解质J〔物质类别:(1)硫酸((1)硫酸(2)盐酸(3)液态HCl(4)NaO用体(5)NaOH溶液(6)熔融的NaCl(7)CaCO(8)氨水(8)氨水(9)液氨 (10)蔗糖(11)酒精(12)铜 (13)熔融的N&O①是化合物的有②是电解质的有③是非电解质的有④能导电的有3、酸、碱、盐、活泼金属氧化物电离的条件分别是一、强弱电解质【实验3—1】等体积等浓度的盐酸和醋酸的比较1mol/LHCl1mol/LCH3COOH结论与Mg反应的现象溶液的PH【小结】电解质的分类强电解质弱电解质概念化合物类型电离程度在溶液中存在形式电离过程【练习1】下列电解质中:NaCl、NaOH, NH3H2O、CH3COOH BaSQ,AgCl, Na?。,K2O, W2O2是强电解质是弱电解质【讨论】1、CaCOXFe(OH)3的溶解度都很小,CaCQ属于强电解质,而Fe(OH)3属于弱电解质;CHCOOH
HCl的溶解度都很大, HCl属于强电解质,而CHCOOHW于弱电解质。电解质的强弱与其溶解性有何关系?2、BaSO、AgCl是强电解质还是弱电解质,为什么?【练习2】在甲酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是 ( )A.1mol/L的甲酸溶液中c(H+)约为1X102mo|/LB.甲酸能与水以任意比例互溶C.1mol/L的甲酸溶液10mL恰好与10mL1mol/L的NaOH溶液完全反应D.在相同条件下,甲酸溶液的导电性比盐酸弱二、弱电解质的电离1、电离平衡的建立过程(以醋酸溶于水为例)
C(CH3CCCH)V(正)或离子化速率C(CH3CCCT)C(H+)V(逆)或分子化速率开始过程中最后速率时间图2、电离平衡的定义:3、电离平衡的特征:(2) (3) (4) (5)4、电离方程式的书写:CH3COOH NH3H2ONaHCO3注意:多元弱酸分步电离,多元弱碱一步电离 (中学阶段)H2CC3 H3PO4H2sFe(CH)35、电离平衡常数(1)定义:叫做电离平衡常数。一元弱酸和弱碱的电离平衡常数如:CHCCCH勺电离平衡常数Ka=写出NH•H2。的电离平衡常数Kb=(3)、意义及影响因素①意义:K越大,离子浓度越,表示该弱电解质越电离。酸碱性也就越,K值越小,说明电离程度越,离子结合成分子就越,酸碱性就越弱。所以可以用Ka或Kb的大小判断弱酸或弱碱的相对强弱。②影响因素:K只与有关,一般升高, K值变。【练习3】醋酸、碳酸和硼酸在298K时的电离常数分别是1.75X10-5,4.4X10-7(第一步电离)-10和5.8X10由此可知,醋酸,碳酸和硼酸的酸性(4)多元弱酸、多元弱碱的电离【阅读课本 P43表3-1]多元弱酸(碱)分步电离,酸(碱)性的强弱主要由第步电离决定。如HbPO的电离:K1=,K2=,K3=,K1K2K36、电离度的概念及其影响因素(1)当弱电解质在溶液里达到电离平衡时,叫做电离度。(2)影响电离度的主要因素(内因)是电解质本身的性质;其外部因素(外因)主要是溶液的浓度和温度。溶液越稀,弱电解质的电离度;温度升高,电离度,因为弱电解质的电离过程一般需要热量。【练习4】不用计算,判断下列各组溶液中,哪一种电解质的电离度大?20c时,0.01mol/LHCN溶液和40c时0.01mol/LHCN溶液。大。10c时0.01mol/LCH3COO解液和10c时0.1mol/LCH3COOHg液。大。【巩固练习】1、把0.05molNaOH晶体分另I」力口入至ij100mL下列液体中,溶液导电性变化较大的是A、自来水 B、0.5mol/L盐酸 C、0.5mol/LH2SO4 D、0.5mol/L氨水TOC\o"1-5"\h\z2、下列说法正确的是( )A、由强极性键形成的化合物不一定是强电解质 B、强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强C、NaCl溶液在通电的条件下电离成钠离子和氯离子 D、NaCl晶体中不存在离子3、下列物质中水溶液中不存在除水电离以外的电离平衡的是( )A(NH4)2SO4 BNaHCC3 CH3PO4 D、Fe(OH)32 2_4、三种正盐的混合溶椒中含有 0.2molNa、0.25molMg、0.4molCl,则SO4的物质的量为()0.1mol0.3mol0.5mol0.15mol第一节弱电解质的电离第二课时【学习目标】L巩固强弱电解质的概念.2.了解电离平衡常数及电离度的概念【学习重点】电离平衡的建立以及电离平衡的移动。【学习难点】电离平衡常数的应用【知识回顾】(1)划分电解质和非电解质的标准是什么?划分强电解质和弱电解质的标准是什么?(2)电解质的强弱与溶液导电性的强弱有什么区别与联系?影响弱电解质电离平衡的因素有哪些?三、弱电解质电离平衡的移动(1)弱电解质的电离平衡的移动符合原理例2、以0.1mol/LCH3COO解液中的平衡移动为例,讨论:改变条件平衡移动力向+c(H)_____c(CHsCOO)溶液导电能力加水稀释滴入纯醋酸加热升温加CRCOONa(s)加少量硫酸力口NaOH(s)加入Na2c03固体加入NaCl溶液(2)影响弱电解质电离平衡的因素:影响电离平衡的因素【练习】1、氨水中存在电离平衡: NH3H2。NH4++OH,要使平衡逆向移动,且C(OH)增大,应加入()A、氯化俊固体日氢氧化钠固体 C、硫酸Dk水2、已知HCIO是比H2CO3更弱的酸,氯水中存在平衡Cl2+H2g=^HCl+HClO,欲使溶液中HC1O的浓度增大,可向氯水中加入适量的()A、H2sB、HClC、CaCOD、NaOH(s)3、画出用水稀释冰醋酸时离子浓度随加水量的变化曲线。四、强弱电解质的比较1、强酸和弱酸等体积等物质的量浓度的盐酸和醋酸等体积等C(H+)的盐酸和醋酸C(H+)或溶质的物质的量浓度与Mg反应开始的速率大小完全反应消耗的Mg的多少完全反应生成H2的多少稀释相同倍数后C(H+)的大小2、强碱和弱碱等体积等物质的量浓度的氨水和 NaOH等体积等C(OH-)的氨水和NaOHC(OH-)或溶质的物质的量浓度完全反应消耗HCl的多少稀释相同彳§数后C(OH-)的大小
【练习】1、现有①0.1mol/L醋酸溶液;②0.1mol/L盐酸;③C(H+)=0.1mol/L的醋酸溶液,分别加水稀释,使体积变为原来的 10倍,对于稀释前后溶液的有关说法错误的是A、稀释前,溶液pH:①>②=③B、稀释后,溶液pH:①>②二③C稀释前,溶液中溶质的物质的量浓度: ③>①=②D、稀释后,溶液中溶质的物质的量浓度: ③>①=②2、C(H+)相等的两种一元酸HX和HY溶液,分别取100mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到修体积分别为Vhx和Vhy。若相同条件下Vhx>Vhy,则下列说法正确的是A、HX可能是强酸 BHY一定是强酸C、HX的酸性强于HY的酸性 D、反应开始时二者生成H2的速率相等3、已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是( )A.该溶液的c(H+)=10-4mol/L B.升高温度,溶液的pH增大C.此酸的电离平衡常数约为 1XT0D.将此溶液加水稀释后,电离的 HA分子数大于0.1%4、在相同温度时100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL0.1mol/L的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是()A、中和时所需NaOH的量B、电离程度 C、C(H+) D、CRCOOH的物质的量5、10mlNaOH溶液与10ml氨水分别跟硫酸溶液反应,都消耗了 10ml0.1mol/L的硫酸溶液,这表明氢氧化钠与氨水的()A、Of浓度相同B、物质的量浓度相同 C、电离程度相同D、碱性相同6、在Al(OH)3的悬浊液中,存在如下电离平衡和溶解平衡:Al(OH)3(s) Al(OH)3(aq),H++H2O+AlO2 Al(OH)3(aq) Al3++3OH若向其中加入NaOH溶液,则下列各项能增大的是()A、H+的浓度B、AlO2一的量 C、Al(OH)3的量 D、Al3+的浓度第二节水的电离和溶液的酸碱性第一课时 水的电离【基础回顾】KHCQH2KHCQH2SO4KAl(SQ)2H2sCa(OH)2NH3H2Ca(OH)22、弱电解质的电离平衡常数只与有关,越高,电离平衡常数越大。3、属于强电解质的物质有、、、,强电解质的溶液中溶质以形式存在,属于弱电解质的物质有、、,弱电解质的溶液中溶质以和形式存在。【问题讨论】1、我们通常会说纯水不导电,那么水是不是电解质?它能电离吗?如能请写出水的电离方程式。-72、实验测得,在室温下(25C)1LH2O(即mol)中只有1X10molH2O电离,则室温下纯水中C(H+)和C(OH)分别为多少?3、纯水中有哪些微粒?根据所学的弱电解质的电离平衡,请列举出可能会影响水的电离的因素。【知识总结】一、水的电离1、电离方程式:或2、电离特点:(1)电离程度(2)任何以水为溶剂的溶液中,由水电离出的C(H+)和 C(OH-)3、促进或抑制水的电离的措施促进水的电离:、、抑制水的电离:、、4、水的离子积常数( KW)(1)水的电离平衡常数K电离=,水的电离平衡常数K电离只与有关,室温下(25℃),盐酸、 NaOH溶液、NaCl溶液中水的电离平衡常数与纯水中水的电离平衡常数。KW的推导纯水中水的电离平衡常数K电离=C(H+)XC(OH-)==Kw,室温下(25C)Kw=(2)特点①Kw只与有关,原因是,越高,K越大,室温下(25C)时,Kw=,100c时,K=10-12。②任何以水为溶剂的溶液,溶液中的 C(H+)和C(OH)的乘积等于该温度下。【练习】1、常温下在0.01mol/LHCl溶液中,C(H>,C(OH尸,由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。2、常温下在O.OImol/LNaOH溶液中,C(OH-尸,C(H+尸,由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。3、常温下在0.01mol/LNaCl溶液中,C(OH-尸,C(H+尸,由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。【小结1】Amol/L的一兀强酸Bmol/L的一元强碱溶液中的H+浓度溶液中的。斤浓度水电离出的H或OH浓度第二课时一、溶液的酸碱性与PH1、溶液的酸碱性与溶液中C(H+)和C(OH)的关系室温(25C)C(H+)和C(OH)的关系C(H+)酸性溶液C(H+)C(OH)~+ -7C(H)1X1mol/L中性溶液-八+ -C(H)C(OH)+ -7C(H)1X1mol/L碱性溶液-八+ -C(H)C(OH)_ + -7C(H)1X1mol/L100c时C(H+)和C(OH)的关系C(H+)酸性溶液C(H+)C(OH)_ + -6C(H)1X1mol/L中性溶液C(H+)C(OH)八+ -6C(H)1X1mol/L碱性溶液C(H+)C(OH)八+ -6C(H)1X1mol/L2、溶液的酸碱性与PH的关系(1)PH=C(H+)溶?«=【练习】填空(25C)1、C(H+)=1x10mol/LpH=;C(H+)=1x10mol/LpH=C(H+)=1x1-mmol/LpH=;C(OH)=1x10mol/LpH=C(OH-)=1x1-00mol/LpH=;C(OH)=1X1-0nmol/LpH=—,2、pH=2 C(H+)=;pH=4C(H+)=;PH=0C(H+)=,pH=6C(OH')=,PH=8C(OH-)=,【小结】①溶液PH的取值范围是②当溶液中C(H+)或C(OH-)大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性③PH相差n,C(H+)相差④已知溶液的pOH=―lgC(OH—)在25c时,pH+pOH=⑤C(H+)=10-7或PH=7的溶液显中性,的溶液一定显中性(2)pH与溶液酸碱性的关系(25C时)pH溶液的酸碱性pH<7溶液呈性,pH越小,溶液的酸性pH=7溶液呈性pH>7溶液呈性,pH越大,溶液的碱性(3)测定溶液PH的方法①酸碱指示剂法【说明:常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚配试液】常用酸碱指示剂的pH变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5红色5—8紫色>8蓝色甲基橙<3.1红色3.1—4.4橙色>4.4更色酚岬<8无色8-10浅红色>10红色②PH试纸法:使用方法:读数是,酸性时试纸显色,碱性显色。③PH计法【练习】
TOC\o"1-5"\h\z1、向纯水中加入少量的KHSO4固体(温度不变),则溶液的 ( )A、pH值升高B、C(H+)和C(OH-)的乘积增大 C、酸性增强 D、OH-离子浓度减小2.100C时,Kw=1X10-12,对纯水的叙述正确的是 ( )A、pH=6显弱酸性C、Kw是常温时的10-2A、pH=6显弱酸性C、Kw是常温时的10-2倍D、温度不变冲稀10倍pH=73、下列说法中正确的是( )A.在25c的纯水中,c(H+)=c(OH)=107mol/L,呈中性B.溶液中若c(H+)>107mol/L,则c(H+)>c(OH),溶液显酸性.c(H+)越大,则pH值越大,溶液的碱性越强.pH值为0的溶液中c(H+)=0mol/L10倍,则C(H+)10倍,则C(H+)或C(OH-)的变化( )C、C(OH-)增大D、C(H+)减小A、C(H+)和C(OH-)都减少 B、C(H+)增大5、水的电离平衡的因素条件变化平衡移动力向c(H+)(mol/L)c(OH)(mol/L)水的电离程度Kw升高温度加入NaCl加入HCl力口入NaOH第三课时一、有关pH的计算计算原则:溶液显酸性,直接计算溶液中的 C(H+),再计算溶液的PH溶液显碱性,先计算溶液中的 C(OH),再计算溶液中的C(H+),再计算溶液的PH。1、溶质单一例1、分别求0.05mol/LH2so溶液和0.05mol/LBa(OH)2
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