物理试题练习题教案学案课件选修4化学反应原理案例选

选修4?化学反响原理?案例选仲元中学曾国琼盖斯定律广东仲元中学曾国琼1、提出问题在化学科学研究中，常常需要知道物质在发生化学反响时的反响热，但有些反响的反响热很难直接测得，我们怎样才能获得它们的反响热数据呢？如何得到C(s)+1/2O2(g)═CO(g)的反响热？案例1：盖斯定律2、分析问题C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1……〔1〕CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H2……〔2〕3、解决问题C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H3=?C(s)+1/2O2(g)==CO(g)△H3＝？CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2＝-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H1＝-393.5kJ/mol+)△H2+△H3=△H1

∴△H3=△H1－△H2

=-393.5kJ/mol－(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol以下数据表示H2的燃烧热吗？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)

△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l)

△H2＝－44kJ/mol已知H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)

△H＝△H1＋△H2＝－285.8kJ/mol一、盖斯定律不管化学反响是一步完成还是分几步完成，其反响热是相同的。化学反响的反响热只与反响体系的始态和终态有关，而与反响的途径无关。AB请思考：由起点A到终点B有多少条途径？从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?△H2>0△H1<0S〔始态〕L〔终态〕例1：试利用298K时下述反响焓变的实验数据，计算在此温度下C(s，石墨)+½O2(g)=CO(g)的反响焓变。C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/molCO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ/mol-110.5kJ/mol例2：以下各反响的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H=-1206.8kJ/molCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H=-635.1kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(g)+CO2(g)的焓变178.2kJ/mol练习1.按照盖斯定律，结合下述反响方程式，答复以下问题，：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3·H2O(aq)△H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)△H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)△H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)△H5=？那么第〔5〕个方程式中的反响热△H是________。根据盖斯定律和上述反响方程式得：(4)+(3)+(2)-(1)=(5)，即△H5=+16.3kJ/mol2.以下热化学方程式：2H2〔g〕＋O2〔g〕=2H2O〔g〕；ΔH=－483．6kJ/molH2〔g〕＋1/2O2〔g〕=H2O〔g〕；ΔH=－241．8kJ/molH2〔g〕＋1/2O2〔g〕=H2O〔I〕；ΔH=－285．8kJ/mol那么氢气的燃烧热为〔〕A．－438．6kJ/mol B．－241．8kJ/molC．－285．8kJ/mol D．无法确定C【思考与交流】什么是化学反响速率？化学反响速率是表示化学反响快慢的物理量。对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验，你准备如何比较反响速率的快慢？①观察产生气泡的快、慢；②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低。为什么可以根据上述实验现象来判断反响的快慢案例2：化学反响速率化学反响速率如何用数学表达式表示化学反响速率，并说明它的单位。ν=∆c/∆t单位：化学反响速率mol/(L•S)或mol/(L•min)、mol/(L•h)通常用单位时间内反响物浓度的减少量或生成物浓度的增加量〔均取正值〕来表示。用单位时间内反响物或生成物的某一物理量的变化值来表示。m、n、V、c、p、△H、导电性、N〔一〕判断化学反响快慢的方法有哪些？产生气泡的快慢固体质量的变化浑浊程度的不同颜色的变化温度的变化

定性定量〔二〕如何从定量的角度来表示化学反响快慢？产生气泡的快慢固体质量的变化温度的变化颜色的变化浑浊程度的不同——测定物质或离子的浓度变化——测定溶液的导电能力的不同——测定气体的体积或体系的压强——测定体系的温度或测定反响的热量变化——测定物质的质量变化——测定物质的物质的量的变化反响速率的测定按图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2g锌粒〔颗粒大小根本相同〕，然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mL/L的硫酸，比较二者收集10mLH2所用的时间。把实验结果填入下表：加入试剂反应时间(min)反应速率(mL/min)1mol/LH2SO44mol/LH2SO4请仔细阅读实验2-1，思考并写出实验目的、实验仪器和药品、实验步骤，然后与大家交流。实验目的：测量相同质量、颗粒大小相同的锌粒分别与1mol·L-1稀硫酸、4mol·L-1稀硫酸反响的反响速率。实验仪器：锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、注射器、铁架台实验药品：锌粒2粒〔颗粒大小相同〕，1mol·L-1稀硫酸、4mol·L-1稀硫酸各40mL实验步骤：1、连接实验装置2、检查装置的气密性3、先向锥形瓶中参加锌粒，然后再向分液漏斗中参加稀硫酸4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反响5、观察收集10mLH2所用的时间或1分钟收集到的H2的体积实验步骤：1、连接实验装置2、检查装置的气密性3、先向锥形瓶中参加锌粒，然后再向分液漏斗中参加稀硫酸先用镊子将锌粒置于锥形瓶内壁，然后再把锥形瓶缓缓立起，使锌粒滑至底部由下到上，由左到右固定注射器的活塞，通过分液漏斗向锥形瓶加水……实验步骤：4、使稀硫酸滴入锥形瓶与锌粒反响先取下分液漏斗的玻璃塞，再翻开分液漏斗的活塞，使稀硫酸顺利滴入锥形瓶5、观察收集10mLH2所用的时间或1分钟收集到的H2的体积①当体系的温度恢复到室温后，对于图一，要调节量筒的高度，使量筒内外的液面相平；对于图二，要上下移动量筒，使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平；对于图三，要上下移动右边的玻璃管，使左右两管中的液面相平。②读数时，眼睛要平视量筒内〔或良气管内〕液面的最低点。测量氢气体积方法有哪些?如何通过用注射器测量氢气的体积的方法来判断锌和不同浓度的稀硫酸反响的速率快慢？1〕确定变量2〕找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化3〕控制不变的因素——稀硫酸的浓度不同——锌粒的外表积、温度——时间或氢气的体积——测量氢气的体积或时间通过上述学习过程，你认为应该如何测定化学反响速率？只要是与反响物或生成物的浓度〔或质量、物质的量〕有关的性质都可以加以利用。因为化学反响中发生变化的是体系中的化学物质的质量〔或物质的量、浓度〕。本实验还可以如何测定锌和稀硫酸反响的速率1、测量溶液中的H+的浓度的变化2、测量溶液中的Zn2+的浓度变化3、测量氢气的体积或氢气的质量的变化4、测量体系的压强的变化5、测量锌粒的质量的变化6、测量溶液的导电能力的变化7、测量反响体系的热量变化请设计实验测定该反响的速率1、测量溶液中的H+的浓度1〕用pH计测定溶液的pH，然后进行换算2〕参加过量的Na2SiO3，使H+完成转化为沉淀，然后过滤、洗涤、枯燥，称量沉淀的质量，再把沉淀的质量换算成H+浓度。3〕参加一定量〔过量〕的石灰石，充分反响后，过滤、洗涤、枯燥，称量剩余的石灰石。进行换算。4〕取出锌粒，向剩余溶液中参加几滴酚酞试液，然后滴加一定浓度的NaOH溶液，当溶液由红色变为无色时，记下NaOH溶液的体积。测量氢气的体积或氢气的质量1〕测量氢气的体积2〕测量氢气的质量①用气球收集氢气，称量前后的质量②称量整套装置反响前后的质量你是如何理解化学反响速率的定义？从物质的聚集状态、生产实际出发，应该如何表示化学反响速率？请用不同物质的浓度变化来表示以下化学反响的速率:aA+bB═cC+dD在容积为1L的某密闭容器中，分别投入8molN2，20molH2，一定条件下发生反响：N2+3H2═2NH3。反响进行到5min时，N2的物质的量为6mol。请分别用N2、H2、NH3的浓度变化表示该化学反响的速率。①同一化学反响中，用不同物质的浓度变化所表示的化学反响速率的数值可能不同。②任何化学反响中，反响速率之比等于方程式中化学式前的系数比〔计量数之比〕。③速率之比等于浓度的变化值之比，等于物质的量的变化值之比。〕练习1．某温度下，反响2N2O5═4NO2＋O2开始进行时，c(N2O5)＝0.0408mol/L。经1min后，c(N2O5)＝0.030mol/L。那么该反响的反响速率是Av(N2O5)＝1.8×10－4mol·L－1·s－1Bv(N2O5)＝1.8×10－2mol·L－1·s－1Cv(NO2)＝1.8×10－4mol·L－1·s－1Dv(O2)＝1.8×10－4mol·L－1·s－1练习2．反响A＋3B2C＋D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反响速度为1mol·L－1·min－1，那么此段时间内以C的浓度变化表示的化学反响速率为A0.5mol·L－1·min－1B1mol·L－1·min－1C2mol·L－1·min－1D3mol·L－1·min－1练习3．反响4NH3(气)＋5O2(气)4NO(气)＋6H2O(气)在2升的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol，那么平均每秒钟浓度变化正确的选项是ANO：0.001mol/LBH2O：0.002mol/LCNH3：0.002mol/LDO2：0.00125mol/L练习4．在密闭容器中进行可逆反响，A跟B反响生成C，反响速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，那么该反响可以表示为AA＋BCB2A＋2B3CC3A＋B2CDA＋3B2C小结：1、化学反响速率的概念2、化学反响速率表示方法3、测定化学反响速率的方法测定在化学反响过程发生变化的物理量化学反响速率就是用单位时间内反响物浓度的减少量或生成物浓度的增加量〔均取正值〕来表示化学反响的快慢。反响NH3＋HCl═NH4Cl在2升的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol，那么以氨气的浓度变化来表示的上述反响在这段时间内的平均反响速率正确的选项是A.0.001mol/〔L·s〕B.0.002mol/〔L·min〕C.0.002mol/〔L·min〕D.0.06mol/〔L·min〕案例3：影响化学反响速率的因素〔分子间的有效碰撞频率〕化学反响速率单位时间内有效碰撞次数单位体积内反响物中的活化分子数活化能的大小反响物的性质物质的结构对于某个特定的化学反响来说，如何才能改变、控制反响速率？——改变反响物的内能、活化能、粒子的运动速率、粒子间的碰撞几率活化能：活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差活化分子：具有足够能量，可发生有效碰撞的分子思考与交流：影响化学反响速率的因素有哪些？是如何影响的？怎样解释？升高温度或降低温度增大或减小反应物的浓度对于有气体参加的化学反应来说，增大压强或减小压强改变固体反应物的接触面加催化剂1〕不变的因素2〕控制条件〔自变量〕3〕结果〔因变量〕一般是随着条件的变化而发生变化的、且易于测量的物理量——草酸溶液的浓度不同——KMnO4溶液的浓度相同——温度相同——测量溶液褪色的时间一、【实验2-2】浓度对反响速率的影响思考与交流：这些条件是如何影响化学反响速率的？怎样解释？增大或减小反应物的浓度浓度越大，反响速率越快；浓度越小，反响速率越慢。改变了单位体积中的活化分子总数。对于可逆反响：2SO2+O22SO3来说：增大SO2、O2的浓度，正、逆反响速率如何变化？——正反响速率突然加快，逆反响速率不变增大SO3的浓度，正、逆反响速率如何变化？——逆反响速率突然加快，正反响速率不变减小SO2、O2的浓度，正、逆反响速率如何变化？——正反响速率突然减小，逆反响速率不变减小SO3的浓度，正、逆反响速率如何变化？——逆反响速率突然减小，逆反响速率不变二、压强对反响速率的影响1、增大压强，化学反响速率如何变化？2、减小压强，化学反响速率如何变化？为什么？增大压强，气体物质的浓度增大，该气体所发生的反响的速率加快。减小压强，气体物质的浓度减小，该气体所发生的反响的速率减慢。对于可逆反应：2SO2+O22SO3

△H<0来说：增大压强，正、逆反响速率如何变化？——正反响速率和逆反响速率都突然加快减小压强，正、逆反响速率如何变化？——正反响速率和逆反响速率都突然减慢对于有气体参加的化学反应来说，增大压强或减小压强增大压强，化学反响速率加快；减小压强，化学反响速率减慢。改变了反响物的浓度，改变了单位体积内活化分子数。思考与交流：这些条件是如何影响化学反响速率的？怎样解释？压强对反响速率的影响实际是因为压强的改变使浓度发生的结果。三、【实验2-3】温度对反响速率的影响1〕不变的因素2〕控制条件〔自变量〕3〕结果〔因变量〕一般是随着条件的变化而发生变化的、且易于测量的物理量——反响物及浓度相同——温度不同——测量出现浑浊的时间升高温度或降低温度升高温度，化学反响速率加快；降低温度，化学反响速率减慢。升高温度，既使分子获得了更高的能量，提高了活化分子的百分数；又提高分子间的碰撞频率。提高了分子间有效碰撞的几率，速率增大思考与交流：这些条件是如何影响化学反响速率的？怎样解释？对于可逆反响：2SO2+O22SO3△H<0来说：升高温度，正、逆反响速率如何变化？——正反响速率和逆反响速率都增大，但吸热反响方向的速率增大得更多降低温度，正、逆反响速率如何变化？——正反响速率和逆反响速率都减小，但吸热反响方向的速率减小得更多三、【科学探究】阅读科学探究，把你不懂的地方提出来大家讨论。请设计实验探究溶液出现蓝色与温度的关系1、取两支试管，先分别向两支试管中参加2mLKI溶液，再参加淀粉溶液，最后参加稀硫酸2、将两支试管分别置于室温和0℃时进行实验，并记录实验现象1〕不变的因素2〕控制条件〔自变量〕3〕结果〔因变量〕一般是随着条件的变化而发生变化的、且易于测量的物理量——H2O2溶液的浓度相同——温度相同——是否用催化剂——测量余烬复燃所须的时间四、【实验2-4】催化剂对反响速率的影响加催化剂参加催化剂可以改变化学反响速率。改变了活化能，从而改变了活化分子的百分数思考与交流：这些条件是如何影响化学反响速率的？怎样解释？对于可逆反应：2SO2+O22SO3

△H<0来说：加催化剂，正、逆反响速率如何变化？——正反响速率和逆反响速率都突然加快且增大相同的倍数1〕找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化2〕确定变量3〕控制不变的因素——用不同催化剂——H2O2溶液的浓度相同——温度相同——测量产生气泡的快慢①比较相同时间内所收集气体的体积②比较收集相同体积的气体所耗的时间四、【科学探究1】不同催化剂对反响速率的影响1〕找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化2〕确定变量3〕控制不变的因素——是否催化剂——草酸溶液的浓度相同——温度相同——测量溶液褪色所用的时间四、【科学探究2】催化剂对反响速率的影响1〕找出某种易于测量的某种物理量或性质的变化2〕确定变量3〕控制不变的因素——用不同催化剂——淀粉溶液、碘水的浓度相同——温度相同——测量溶液蓝色褪去所用的时间四、【科学探究3】不同催化剂对反响速率的影响增大固体反应物的接触面积粉末状的固体比块状固体的反响速率快。改变了粒子间的碰撞几率思考与交流：这些条件是如何影响化学反响速率的？怎样解释？1、内因：反响物本身的性质。2、外因：①温度：②催化剂：③浓度：④固体物质的外表积：⑤反响物的状态：