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总复习选修4-化学反应原理目录绪言专题一化学反应与能量变化专题二化学反应速率和化学平衡专题三溶液中的离子反应复习专题一化学反应与能量变化本专题知识复习复习第一单元
化学反应中的热效应复习和能量化学反应过程中同时存在物质的变化,能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,而且是以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。一、反应热、焓变★反应热∶恒温时,化学过程中放出或吸收的热量,叫做反应热,恒温恒压时的反应热也称为“焓变”,符号用△H表示,单位常采用KJ/mol。化学反应中的热效应注意问题∶当△H为“-”或△H<O时,为放热反应;当△H为“+”或△H>O时,为吸热反应。★要知道常见的放热反应和吸热反应★反应热的解释(和计算)常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应燃料的燃烧中和反应金属与酸大多数化合反应C+CO2,H2+CuOC+H2OBa(OH)2.8H2O+NH4ClCaCO3高温分解大多数分解反应生成物反应物能量图1吸收热量放出热量反应过程中能量变化曲线图:生成物图2反应物能量解释反应物的能量之和E反生成物的能量之和E生(1)若E反>E生,(2)若E反<E生,放出能量吸收能量放热反应吸热反应规律计算化学反应的本质是什么?化学键的断裂和形成旧键断裂需要
能量,新键形成会
能量。放出吸收所以:一个化学反应是放热还是吸热取决于取决于所有断键吸收的总能量与所有形成新键放出的总能量的相对大小复习▲书写热化学方程式应注意∶(必考)1、需注明反应的温度和压强。如在多少度,多少千帕;如在常温(250c)、常压(101kpa)下,可不注明温度和压强的条件;2、应注明反应物和生成物的状态;固体(s),液体(l),气体(g);不用↑和↓(因已注明状态)。二、热化学方程式∶可以表示反应热的化学方程式,叫做热化学方程式。复习3、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数,也可以是分数。对于相同的反应,当计量数不同时,其△H不同。4、在方程式右端要注明△H为多少“+”或“一”kJ/mol。5、热化学方程式具有加和性,化学式前面的计量数必须与△H相对应;反应逆向进行时,△H值不变,符号相反。三、▲盖斯定律∶一个化学反应,无论是一步完成还是多步完成,反应的热效应是完全相同的。即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。▲若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。四、中和热定义:中和热是指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量。H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol复习能源就是能提供能量的自然资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料(煤、石油、天然气等)。新能源∶太阳能,氢能,地热能,风能、海洋能、核能、生物质能、反物质能、可燃冰等。五、能源复习▲标准燃烧热∶25oC、101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的标准燃烧热。单位为KJ/mol。如常温常压下,1mol甲烷完全燃烧放出890.31KJ的热量,就是甲烷的标准燃烧热∶CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.31KJ/mol复习1、25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的标准燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是()A.C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-393.5kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6kJ/molC.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3kJ/molD.1/2C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);△H=-1400kJ/molD
复习2、下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是①C(s)+O2(g)====CO2(g);△H1
C(s)+1/2O2(g)====CO(g);△H2②S(s)+O2(g)====SO2(g);△H3
S(g)+O2(g)====SO2(g);△H4③H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l);△H5
2H2(g)+O2(g)====2H2O(l);△H6④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g);△H7CaO(s)+H2O(l)====Ca(OH)2(s);△H8A①B④C②③④ D①②③C复习3.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水A复习4、已知:(a)2H2(g)+O2=2H2O(g)△H=-Q1(b)2H2(g)+O2=2H2O(1)△H=-Q2(c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-Q3(1)Q1
(填>、=、<)Q2,因为
。(2)CO和H2分别燃烧生成CO2和H2O(g),欲得到相同的热量,所需CO和H2的体积比是:
。H2O(g)=H2O(l)△H<0Q1/Q3<5.2005年10月12日我国成功发射了第二艘载人航天飞船——“神州六号”,实现了双人多天太空旅行。这标志着中国人的太空时代又前进了一大步。发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);△H=+67.7kJ/molN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=–534kJ/mol下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是A.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=–1135.7kJ/molB.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=–1000.3kJ/molC.N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(l);△H=–601.7kJ/molD.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=–1135.7kJ/molA复习
实验中和热的测定
1,定义:中和热是指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量。2.实验目的:测定强酸、强碱反应的中和热。3.实验原理:
Q=mcΔt
ΔH=-
Q:中和反应放出的热量。m:反应混合液的质量。c:反应混合液的比热容。Δt:反应前后溶液温度的差值。c=4.18J/(g·℃)
Q=0.418(t2-t1)kJ QΔn中和热[问题]该反应的中和热应怎样表示呢?ΔH=
-
0.418(t2-t1)0.025kJ/mol4.实验用品大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。0.50mol/L盐酸、0.50mol/L
NaOH溶液5.实验步骤:1.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,如下图所示。中和热的测定大、小烧杯放置时,为何要使两杯口相平?填碎纸条的作用是什么?对此装置,你有何更好的建议?答案:.两杯口相平,可使盖板把杯口尽量盖严,从而减少热量损失;填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置(如保温杯)会使实验结果更准确。2.用一个量筒最取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。温度计上的酸为何要用水冲洗干净?冲洗后的溶液能否倒入小烧杯?为什么?
因为该温度计还要用来测碱液的温度,若不冲洗,温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失,故要冲洗干净;冲洗后的溶液不能倒入小烧杯,若倒入,会使总溶液的质量增加,而导致实验结果误差。3.用另一个量筒量取50mL0.50mol/LNaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。.酸、碱混合时,为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入?.
因为本实验的关键是测反应的反应热,若动作迟缓,将会使热量损失而使误差增大。4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。
实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量?若用HCl过量行吗?
为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和,采用0.50mol/LNaOH溶液,使碱稍稍过量。若使盐酸过量,亦可。5.重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。6.误差分析:你所测得的数据是否为57.3kJ/mol,若不是,分析产生误差的原因。可能的原因有:1.量取溶液的体积有误差(测量结果是按50mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50mL或小于50mL都会造成误差)2.温度计的读数有误。3.实验过程中有液体洒在外面。4.混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差。5.隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差。6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差。7.问题讨论:
1.本实验中若把50mL0.50mol/L的盐酸改为50mL0.50mol/L醋酸,所测结果是否会有所变化?为什么?2.若改用100mL0.50mol/L的盐酸和100mL0.55mol/L的NaOH溶液,所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍(假定各步操作没有失误)?答案:1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质,其电离时要吸热,故将使测得结果偏小。2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O时放出的热量,其数值与反应物的量的多少无关,故所测结果应基本和本次实验结果相同(若所有操作都准确无误,且无热量损失,则二者结果相同)。[8.练习]50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.50mol/L-1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所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,图中尚缺少的一种玻璃用品是
。(2)烧杯间填满碎纸条的作用是
。(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值
(填“偏大”“偏小”“无影响”)。(4)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量
(填“相等”“不相等”),所求中和热
(填“相等”“不相等”),简述理由:
。(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会
;用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会
。(均填“偏大”“偏小”“无影响”)环形玻璃搅拌棒减少实验过程中的热量损失偏小不等相等
因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量,与酸碱的用量无关偏小偏小有关“中和热”的练习1、在做中和热的测定实验中,使用下列用品不是为了减少实验误差的是()A.碎泡沫塑料B.环行玻璃棒C.底部垫纸条D.两个量筒D第二三单元电化学基础本单元知识复习复习§1原电池§2化学电源§4金属的电化学腐蚀与防护电化学基础§3电解池氧化还原反应化学能转化为电能,自发进行电能转化为化学能,外界能量推动第三单元知识结构复习1、池型的判断有外加电源一定为电解池,无外加电源一定为原电池;多池组合时,一般活泼性差别最大的池为原电池,其余都是在原电池带动下的电解池。一、原电池与电解池的比较及判断:3、电解池放电顺序的判断2、电极的判断原电池,看电极材料,电解池看电源的正负极。常见阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+阳极放电:当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根
>F-当阳极为非惰性电极---金属
电极材料首先失电子阴极放电:电极材料受保护,溶液中阳离子放电。复习4、判断溶液的pH变化:先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物。(1)如果只产生氢气而没有氧气,只pH变大;
(2)如果只产生氧气而没有氢气,只pH变小;(3)如果既产生氢气又产生氧气
①若原溶液呈酸性则pH减小;②若原溶液呈碱性pH增大;③若原溶液呈中性pH不变。电解池能量转换离子的迁移方向发生氧化反应的电极
发生还原反应的电极
电能转化为化学能阳极(接电源正极)阴极(接电源负极)阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移原电池化学能转化为电能负极正极阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移相同点(从原理分析)都是氧化还原反应复习
右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的A练习举例:1、a极变细,b极变粗:2、a极变细,b极有气泡:3、a极变粗,b极有气泡:4、a极有气泡,b极有气泡,且气体体积比为2:15、a极有气泡,b极有气泡;阴极加酚酞变红拓展练习5.爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应按下式进行:放电充电Fe(OH)2+Ni(OH)2Fe+NiO2+2H2O由此可知,该电池放电时的负极材料是
()A.Fe(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Fe D.NiO2C复习放电充电①电极:阳极——镀层金属阴极——待镀金属制品二、电解池的应用----电镀及氯碱工业待镀制品铜片硫酸铜溶液②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。③电解质溶液:溶液中CuSO4的浓度保持不变。1、电镀⒉氯碱工业原理氯碱工业(离子膜法)+-精制饱和NaCl淡盐水Cl2H2NaOH溶液H2O含少量NaOHCl-Cl2H+OH-Na+Na+交换膜阳极阴极
某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此下列叙述正确的是()。
A.铅笔芯作阳极,发生还原反应
B.铂片作阴极,发生氧化反应C.铅笔尖附近有少量的氯气产生
D.红字是H+放电,破坏了水的电离平衡,c(OH-)增大造成练习4、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验
数天后数天后图一图二(1)上述两装置中铁钉发生变化的共性是:(2)图一说明原溶液呈性,铁钉发生腐蚀,电极反应为:(3)图二说明原溶液呈性,铁钉发生腐蚀,电极反应为:发生了原电池反应中性或弱碱吸氧负极:Fe-2e=Fe2+;正极:2H2O+O2+2e
=4OH-
负极:Fe-2e=Fe2+;正极:2H++2e=H2↑较强酸性析氢练习三、电解池及原电池的应用----金属的防护1)金属腐蚀快慢的判断①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀②同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质2)金属的防护方法①改变金属内部结构②覆盖保护层③电化学保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法5.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢顺序
.FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水)B(海水)C(海水)D(海水)FeSnF(天然水)E(海水)DEFACB拓展练习6、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用H2SO4作电解液。总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(1)试写出放电时的正、负极反应式正极:______________________________________负极:______________________________________(2)试写出充电时的阳、阴极反应式阳极:______________________________________阴极:______________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+SO42--2e-=PbSO4练习PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+
4H++SO42-PbSO4+2e-=Pb+SO42-复习小结:四、原电池电解池的应用----可充电电池阴极:正极:还原反应极→得电子极→电子流入极放电:原电池充电:电解池负极:阳极:氧化反应极→电子流出极失电子极→氧化反应极失电子极→电子流出极→还原反应极得电子极电子流入极→
此电池放电时,负极发生反应的物质为A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn充电放电2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O7.银锌电池广泛用于电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为:D拓展练习复习1.如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是
A、P是电源的正极B、F极上发生的反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑C、电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均参加了反应D、通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变
B巩固练习2.如图为一种钮扣微型电池,其电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液是KOH溶液,俗称银锌电池,该电池的电极反应式为:Zn+Ag2O==ZnO+2Ag根据以上提供的资料,判断下列说法正确的是
A、锌为负极,Ag2O为
正极;
B、放电时正极附近溶液的PH值升高;
C、放电时负极附近溶液的PH值升高;D、溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动。
AB巩固练习10.为下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A.X是正极,Y是负极B.X是负极,Y是正极C.CuSO4溶液的PH值逐渐减小D.CuSO4溶液的PH值不变
a
•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC练习11、下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是
A.a电极是负极
B.b电极的电极反应为:4OH—-4e→2H2O+O2 C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D.氢氧燃料电池是一种只能将氧化剂和燃料全部储藏在电池内的发电装置BD复习FeCu氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液CuC12、写出下列装置的极反应,并标明氧化反应、还原反应ABDCFeCu氯化钠溶液练习(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe13、写出下列装置的极反应,并判断A、B、C溶液PH值的变化。练习复习估题1根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池并画图:Fe+2Fe3+=3Fe2+要求:(1)用烧杯装液体和用盐桥连接。(2)注明原电池的正极和负极并在外电路用箭头标明电子的流向。(3)写出两个电极上的电极反应式:正极:_________________________负极:_________________________Fe3++e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+复习专题二化学反应速率与化学平衡复习本单元知识复习复习专题二知识结构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、压强温度催化剂本课程重心定量表示方法复习第一单元化学反应速率及影响因素复习
化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化表示。在体积不变的反应器中,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/(L.min
)、mol/(L.s)
数学表达式:v=
△C/△t★★★三步骤法计算:一、化学反应速率的表示方法注意问题∶不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比.化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。1.反应4NH3+5O2=4NO+6H2O,在5L的密闭容器中进行半分钟后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率υ(x)(表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为()。(A)υ(O2)=0.01mol·L-1·s-1
(B)υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1
(C)υ(H2O)=0.003mol·L-1·s-1
(D)υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1
CD2、在2A+B=3C+4D的反应中,下列表示该反应速率最大的是()A、VA=0.5mol/(L.min)B、VB=0.3mol/(L.min)C、VC=0.8mol/(L.min)D、VD=0.6mol/(L.S)D复习3、合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物质的浓度平衡是:[N2]=3mol·L-1,[H2]=9mol·L-1,[NH3]=4mol·L-1求该反应的平衡常数和N2、H2的初始浓度。4、已知CO+H2OH2+CO2;此反应在773K时平衡常数K=9,如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020mol·L-1求CO的转化率。原因:反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快1、浓度对反应速率的影响其它条件不变,增加反应物浓度加快化学反应速率。内容:二、影响化学反应速率的重要因素对于气体反应来说,增大压强相当于增大反应物的浓度,反应速率加快.内容:原因:反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快增大压强二、影响化学反应速率的重要因素2.压强对反应速率的影响原因:温度升高分子获得更高的能量活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快3。温度:在其它条件不变的情况下,升温反应速率增大,降温反应速率减小加入催化剂反应活化能降低活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快原因:4。催化剂加快反应速率复习总结论:向反应体系输入能量,都可以改变化学反应速率原因:反应体系内活化分子数或活化分子百分数提高,有效碰撞次数增加,从而加快化学反应速率。复习
2、在C(固)+CO2(气)=2CO(气)的反应中。现采取下列措施:(1)增大压强;(2)增加碳的量(3)通入CO2;(4)恒容下充入N2;(5)恒压下充入N2
哪些措施能够使反应速率增大?为什么?答案:(1)(3)复习课堂练习:如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等,一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问:③
如起始在a、c两容器中通入同量的N2,则此时三容器起始压强为Pa___Pb
Pc;①起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va
___Vc;②
反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va
___Vc
;=<>=
=>起始反应速率关系为Va
___Vb
___Vc第二单元
化学反应的方向及限度
复习一,化学反应的方向综合判据判断反应是否能够自发进行的规律
△H<0△S>0
△H>0△S<0
△H<0△S<0△H>0△S>0任何条件下都能自发进行任何条件下都不能自发进行低温时能自发进行高温时能自发进行
1.定义:化学平衡状态,就是指在一定条件下的可逆反应,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。强调三点前提条件:可逆反应实质:正反应速率=逆反应速率标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态二、化学平衡状态二、化学平衡状态的特征(1)逆:可逆反应(2)动:动态平衡(3)等:正反应速率=逆反应速率(4)定:反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的含量一定。√√(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。可见,化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变,旧的化学平衡将被破坏,并建立起新的平衡状态。化学平衡状态的判断2、变量不变:看其在反应过程中变不变,如果是变化的,则当其不变就是达到平衡状态的标志.1、v正=v逆一正一逆,同一物质相等,不同物质成比例复习【练习】在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g)此反应达到平衡的标志是A容器内压强不随时间变化B容器内各物质的浓度不随时间变化C容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2D单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZAB复习
【练习】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是()A.混合气体的压强B.混合气体的密度C.B的物质的量浓度D.气体的总物质的量BC——复习
1.定义归纳得:在一定温度下,可逆反应达到平衡时,生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比是一个常数,这个常数叫做该反应的化学平衡常数,简称平衡常数,用符号K表示。播放返回2.表达式:对于可逆反应:
aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)浓度平衡常数K=Cd(D)·Ce(E)Ca(
A)·Cb(B)
三、化学平衡常数3、化学平衡常数的意义1、平衡常数是反应的特性常数。每一个反应(除固相反应),在一个温度下,有一个K值。播放返回2、K值大,表示正反应进行的倾向大,反应完全;K值小,表示正反应进行的倾向小,反应不完全。3、K值只说明反应能达到的最大限度度,不能说明反应的速度。4、用K可判断反应是否平衡,以及未平衡反应进行的方向。复习4.平衡常数的书写规则
(1)固、純液体浓度为常数,不必写出。
(2)水溶液中,水的浓度不必写出。
(3)非水溶液中,水的浓度要写出。
(4)K的表达式写法必须与反应式对应、配套。例:(a)CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)
K=C(CO2)(b)CO2(g)+C(s)2CO(g)
Kc=C2(CO)/C(CO2)(c)Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+
Kc=C2(CrO42-)C2(H+)
/C(Cr2O72-)(d)C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O
Kc=C(CH3COOC2H5)C(H2O)/C(C2H5OH)C(CH3COOH)化学平衡移动复习△浓度:在其它条件不变时,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,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。△温度:在其它条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;降低温度,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。
复习
△压强∶在其它条件不变的情况下,对于反应前后气体体积改变的反应,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。
△催化剂∶催化剂只能使正逆反应速率等倍增大,改变反应到达平衡所需的时间,不能使化学平衡移动。复习四、勒夏特列原理及具体分述∶勒夏特列原理∶如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。9.在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO2gO2g+2NOg;H>0,达到平衡。当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是
A.当X表示温度时,
Y表示NO2的物质的量B.当X表示压强时,
Y表示NO2的转化率C.当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度D.当X表示NO2的物质的量,Y表示O2的物质的B复习.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的(
)。
①已达平衡的反应
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),当增加反应物的物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.①④
B.①②③
C.②③④
D.①②③④复习D(02年高考)如图所示,当关闭K时,向A中充入2molX、7molY,向B中充入4molX、14molY,起始时V(A)=V(B)=a升,在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生下列反应:2X(g)+2Y(g)=Z(g)+2W(g)△H<0达到平衡(Ⅰ)时V(B)=0.9a升,试回答:(1)B中X的转化率α(X)B为(2)A中W和B中Z的物质的量的比较:n(W)An(Z)B(填<、>、或=)(3)打开K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的体积为
升(用含a的代数式表示,连通管中气体体积不计)(4)要使B容器恢复原来反应前的体积,可采取的措施是90%<0.35a升高温度等效平衡的分类和判断方法等容等压分子数可变分子数可变分子数不变分子数不变等效换算后相同等效换算后成比例等效平衡的分类A、B、D例题1、在一个1L的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生下述反应:
达到平衡时,C的浓度为1.2mol/L,C的体积分数为a%。(2)维持容器的压强和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L(或C的体积分数仍是a%)的是()A、3molC+1molDB、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDC、1molA+0.5molB+1.5molCD、4molA+2molB复习2、在一固定容积的密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:2A(气)+B(气)xC(气),达到平衡后,C的体积分数为W%。若维持容器体积和温度不变,按0.6molA、0.3molB和1.4molC为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x值为()
A、1B、2C、3D、4BC复习(03高考)已知:T℃、Pkpa时,容积为V的密闭容器中充有1molA和2molB,保持恒温恒压使反应达平衡:A(g)+B(g)C(g),平衡时C的体积分数为40℅①欲保持温度、压强在上述条件下不变,在密闭容器中充入2molA和4molB,则平衡时体系容积为
,C的体积分数为
,②另选一容积固定不变的密闭容器,仍控制温度为T℃,加入1molB和1molC,要使平衡时C的体积分数仍为40℅,则该密闭容器体积为
10V/740℅5V/7复习在恒容条件下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-QkJ/mol在上述条件下。分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如下表根据上述数据,下列叙述正确的是:A:在上述条件下生成1molSO3气体放出热量0.5QkJB:2Q1<2Q2=Q1<
QC:Q1=2Q2=
2Q3=
Q
D:2Q2=
2Q3<
Q1<
Q复习容器SO2O2N2Q(kJ)甲210Q1乙10.50Q2丙10.51Q3AD专题三溶液中的离子反应本专题知识复习复习第三专题知识结构化学平衡理论§1弱电解质的电离和水的电离
电解质有强弱→弱电解质电离为可逆→电离平衡→
电离常数→水是极弱电解质水(稀溶液)离子积为常数
§4难溶电解质的溶解平衡难溶≠不溶→溶解平衡应用生成溶解转移溶度积
§2溶液的酸碱性
→稀溶液酸碱性及表示方法pH→pH
应用
§3盐类的水解水的电离平衡+弱电解质的生成→盐类水解→水解的应用(平衡移动)实践活动:测定酸碱反应曲线滴定实验操作图示反应曲线深入综合运用复习第一单元
弱电解质的电离平衡复习第三专题重要知识点第一单元1、强弱电解质的概念及其判断。2、会写常见电解质的电离方程式如:CH3COOH、H2S、Cu(OH)2H2CO3、KHCO3、KHSO4、NH3.H2O3、会分析导电性和强弱电解质的关系。4、影响电离平衡的因素。5、水的离子积常数Kw。6、影响水的电离平衡的因素。复习电解质:非电解质:在水溶液中或熔融状态时能够导电的化合物。在水溶液中和熔融状态时都不能导电的化合物。①NaCl溶液②NaOH③H2SO4、④Cu⑤CH3COOH⑥NH3·H2O、⑦CO2⑧乙醇⑨水②③⑤⑥⑨⑦⑧一、强电解质和弱电解质1、电解质和非电解质强调:①电解质和非电解质都是对化合物来说。单质既不是电解质也不是非电解质②电解质本身不一定能导电③电解质本身必须在水溶液中或熔融状态时能电离出自由移动的离子强电解质和弱电解质强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质相同点都是电解质,在水溶液中都能电离。电离程度电离过程表示方法电解质在溶液中微粒形式完全电离部分电离不可逆过程可逆过程电离方程式用等号电离方程式用可逆符号水合离子分子、水合离子复习下列物质能导电的是______,属于强电解质的是______,属于弱电解质的是________,属于非电解质的是_______.a.铜丝b.金刚石c.石墨d.NaCle.盐酸f.蔗糖g.CO2h.Na2Oi.硬脂酸j.醋酸k.碳酸l.碳酸氢铵m.氢氧化铝n.氯气
o.BaSO4a.c.e.d.h.l.oi.j.k.m.f.g.课堂练习一把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中,溶液的导电性变化不大的是()A.自来水B.0.5mol/LNH4Cl溶液C.0.5mol/L醋酸D.0.5mol/L盐酸
BD课堂练习
导电能力只和离子浓度及所带电荷有关2.特征
1.定义:在一定条件(如温度、浓度)下,当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态——电离平衡动
电离平衡是一种动态平衡
定
条件不变,溶液中各分子、离子的浓度不变,溶液里既有离子又有分子
变
条件改变时,电离平衡发生移动。
等V电离=V分子化≠0逆
弱电解质的电离是可逆过程复习3.弱电解质电离程度的表示:(1)电离平衡常数:Ka=c(H+).c(A-)
c(HA)Kb=c(M+).c(OH-)
c(MOH)意义:在相同条件下,K值越大,弱电解质的电离程度越大,相应酸(或碱)的酸(或碱)性越强。对于一元弱酸:HAH++A-,平衡时对于一元弱碱:MOHM++OH-,平衡时电离平衡常数只受温度影响弱电解质浓度越大,电离度越小,各微粒的浓度大;弱电解质浓度越小,电离度越大,各微粒的浓度越小;(2)弱电解质的电离度:当弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的电解质分子数占原来电解质总分子数(包括已电离和未电离的)的百分数4.影响电离平衡的因素(1)温度电离过程是吸热过程,温度升高,平衡向电离方向移动。K与C均增大(2)浓度弱电解质浓度越大,电离程度越小。复习例:0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO-+H+电离程度n(H+)C(H+)导电能力加水升温加醋酸钠加HCl加NaOH增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小?减小?减小减小减小减小减小减小5、电离方程式的书写NaCl=Na++Cl-CH3COOH+H2O
H3O++CH3COO-
强电解质在溶液中完全电离,用“=”弱电解质在溶液中部分电离,用“”多元弱酸的电离应分步完成电离方程式,多元弱碱则一步完成电离方程式。即CH3COOH
H++CH3COO-
复习练习:写出下列物质溶于水的电离方程式:磷酸、氢氧化铜、硫酸氢钠、磷酸二氢钠H3PO4H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+Cu(OH)2Cu2++2OH-NaHSO4=Na++H++SO42-NaH2PO4=Na++H2PO4-H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+复习二、水的电离.
1、水是一种极弱的电解质,电离方程式可表示为:H2O+H2OH3O++OH-或H2OH++OH-水总是电离出等量的H+和OH-2、水的离子积纯水
Kw=c(H+)
×c(OH-)=1×10-14
25℃时在25℃时,纯水,c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol/L复习3、影响水的电离平衡移动的因素1.温度2.加酸加碱3.加可水解的盐升温促进水电离加入酸抑制水的电离加入碱抑制水的电离水的电离促进水电离复习再次强调:3.根据Kw=c(H+)×c(OH-)为定值,c(H+)和
c(OH-)可以互求.酸性溶液中水电离出来的c(H+)可以忽略.碱性溶液中水电离出来的OH-离子可以忽略.1.任何水溶液中H+和OH-总是同时存在的,只是相对含量不同.2.常温下,任何稀的水溶液中c(H+)×c(OH-)=1×10-144.Kw大小只与温度有关,与是否为酸碱性溶液无关
25℃时,Kw=1×10-14
100℃时,Kw=5.5×10-13验证醋酸是弱电解质的两种实验方案方案一配制某浓度的醋酸溶液,向其中滴入几滴甲基橙试液,然后再加入少量醋酸钠晶体,振荡。
现象:溶液由红色逐渐变为橙色。
原理:醋酸是弱电解质,其水溶液中存在着电离平衡:
CH3COOH==CH3COO-+H+
根据化学平衡移动原理,在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体后,溶液中的醋酸根离子浓度增大,醋酸电离平衡向左移动,导致H+浓度减小,因此溶液由红色逐渐变为橙色。方案二配制某浓度的醋酸钠溶液,向其中加入几滴酚酞试液。
现象:溶液由无色变为浅红色。
原理:醋酸钠是强碱弱酸盐,溶于水后要发生水解,其水溶液中存在着水解平衡:CH3COO-+H2O===CH3COOH+OH-
。根据盐类水解理论,醋酸根离子与水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸,破坏了水的电离平衡,导致氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,使溶液显碱性。
有浓度相同、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
。(用<、=、>表示)b>
a=cb>a>
c课堂练习二复习有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
。(用<、=、>表示)a=b=ca=b<c课堂练习三复习知识扩展强酸(HA)与弱酸(HB)的区别:(1)溶液的物质的量浓度相同时,pH(HA)<pH(HB)(2)pH值相同时,溶液的浓度CHA<CHB(3)pH相同时,加水稀释同等倍数后,pHHA>pHHB复习物质的量浓度相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液,pH最小的是
,pH最大的是
;体积相同时分别与同种NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为
。pH相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液,物质的量浓度最小的是
,最大的是
;体积相同时分别与同种NaOH溶液反应,消耗NaOH溶液的体积大小关系为
。甲酸和乙酸都是弱酸,当它们的浓度均为0.10mol/L时,甲酸中的c(H+)为乙酸中c(H+)的3倍,欲使两溶液中c(H+)相等,则需将甲酸稀释至原来的
3倍(填“<”、“>”或“=”);试推测丙酸的酸性比乙酸强还是弱
。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.NaOH(固)B.H2OC.NH4Cl(固)D.CH3COONa(固)BD课堂练习四复习错题再现醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解的是()A、1mo/L醋酸溶液的PH值约为2B、醋酸能与水任何比例互溶C、溶液的导电能力比盐酸弱D、溶液中存在着醋酸分子AD复习在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后,其变化结果是 ()
A.氢离子浓度变小
B.醋酸的浓度减小
C.酸性增强,PH变小
D.醋酸根离子浓度变小错题再现CD复习在含有酚酞的0.1mol·L-1氨水中加入少量的NH4Cl晶体,则溶液颜色
A.变蓝色
B.变深
C.变浅
D.不变错题再现C复习一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如左图所示,⑴O点导电能力为0的理由是
⑵a、b、c三点溶液的c(H+)由小到大的顺序是
⑶a、b、c三点醋酸的电离程度最大的是
⑷要使c点c(Ac—)增大,c(H+)减少,可采取的措施是(至少写出三种方法)①
②③
④
。错题再现导电能力加水体积Oabc复习如图所示的试管中盛的是较浓的氨水,氨水中因加有酚酞而显浅红色(1)对试管以热水浴的方式加热,观察试管中的溶液,结果是
(有现象就写明现象的内容,无现象就写明无现象的原因)。(2)将加热后的试管放入约20℃的水中冷却,试管中的溶液里有明显的现象,它是
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