魯科版 教案 復(fù)習(xí):第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度、速度_第1頁(yè)
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第二章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度和速率知識(shí)與技能:了解焓變、熵變與反應(yīng)方向的關(guān)系;能通過(guò)△H-T△S及給定的△S數(shù)據(jù)定量判斷反應(yīng)的方向過(guò)程與方法:分別通過(guò)分析反應(yīng)焓變與反應(yīng)熵變與反應(yīng)的方向,從而進(jìn)一步了解影響因素以及各因素間的相互關(guān)聯(lián)。情感態(tài)度與價(jià)值觀:在分析問(wèn)題中能夠體會(huì)到研究的樂(lè)趣,學(xué)會(huì)如何看待事物的多面性,并最終了解熱力學(xué)理論研究的重要意義。教學(xué)重難點(diǎn):理解焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響,根據(jù)定量關(guān)系△H-T△S及給定數(shù)據(jù)判斷反應(yīng)方向。課型:新課及練習(xí)講評(píng)課課時(shí)安排:1課時(shí)新課2課時(shí)練習(xí)講評(píng)教學(xué)過(guò)程:【導(dǎo)入】為了減輕汽車尾氣造成的大氣污染,人們提出通過(guò)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)來(lái)處理,這一方案是否可行,反應(yīng)物之間是否可以發(fā)生反應(yīng)?你的依據(jù)是什么?【板書(shū)】第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向自發(fā)反應(yīng):【教師】大家預(yù)習(xí)P35—P39,看看反應(yīng)的自發(fā)性與哪些因素有關(guān)?【學(xué)生】預(yù)習(xí)P35—P39(10分鐘)【教師】科學(xué)家根據(jù)自然界中能量有由高到低的自發(fā)性和混亂的程度有有序到無(wú)序的規(guī)律來(lái)研究化學(xué)反應(yīng)……【板書(shū)】一、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向反應(yīng)焓變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是唯一因素。一般的講,放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行?!局v解】閱讀P36并思考:NH4NO3(s)、NaOH(s)、NaC1(s)和蔗糖都能溶于水,它們的溶解過(guò)程與焓變有關(guān)嗎?是什么因素決定它們的溶解能自發(fā)進(jìn)行?固體溶解過(guò)程中的共同特點(diǎn)是:【板書(shū)】二、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向1.熵:描述體系混亂度的物理量2.符號(hào):S單位:J?mol-1?K-13.大小判據(jù):(1)物質(zhì)的混亂度:體系混亂度越大,熵值越大;(2)同一條件:不同物質(zhì)的熵值不同;(3)物質(zhì)的存在狀態(tài):S(g)>S(l)>S(s)。4.反應(yīng)熵變(1)符號(hào):△S(2)表達(dá)式:△S=S總和(生成物)–S總和(反應(yīng)物)(3)正負(fù)判斷:①氣體體積增大的反應(yīng),△S>0,熵增加反應(yīng)②氣體體積減小的反應(yīng),△S<0,熵減小反應(yīng)【過(guò)渡】那么決定反應(yīng)方向的因素是什么呢?經(jīng)許多化學(xué)家在研究大量的化學(xué)反應(yīng)后得出化學(xué)反應(yīng)的方向與反應(yīng)的焓變及熵變都由關(guān)系?!景鍟?shū)】三、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響【板書(shū)】1.判據(jù):△H-T△S2.判據(jù)與反應(yīng)的自發(fā)性:<0反應(yīng)自發(fā)△H-T△S=0達(dá)平衡狀態(tài)>0反應(yīng)不能自發(fā)3.適用判據(jù)應(yīng)注意的問(wèn)題:(1)判斷反應(yīng)的自發(fā)性要結(jié)合△H和△S,利用△H-T△S(2)條件是溫度、壓強(qiáng)一定條件下(3)反應(yīng)具有自發(fā)性,只能說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)有進(jìn)行的趨勢(shì),但這個(gè)反應(yīng)到底能不能反應(yīng),那還要看反應(yīng)進(jìn)行的限度和反應(yīng)進(jìn)行的速率?!揪毩?xí)】閱讀P38內(nèi)容,填寫(xiě):化學(xué)反應(yīng)變化△H-T△S能否自發(fā)2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g)CO(g)==C(s,石墨)+1/2O2(g)4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)==CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)【板書(shū)】恒T恒P下△H△S△H-T△S反應(yīng)的自發(fā)性—+—一定自發(fā)+—+一定不能自發(fā)——低溫—,高溫+低溫自發(fā)++高溫—,低溫+高溫自發(fā)【板書(shū)設(shè)計(jì)】一、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向反應(yīng)焓變是反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的一個(gè)因素,但不是唯一因素。一般的講,放熱反應(yīng)容易自發(fā)進(jìn)行。二、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向1.熵:2.符號(hào):?jiǎn)挝唬?.大小判據(jù):(1)物質(zhì)的混亂度:(2)同一條件:不同物質(zhì)的熵值不同(3)物質(zhì)的存在狀態(tài):S(g)>S(l)>S(s)4.反應(yīng)熵變(1)符號(hào):(2)表達(dá)式:(3)正負(fù)判斷:三、焓變與熵變對(duì)反應(yīng)方向的共同影響1.判據(jù):△H-T△S2.判據(jù)與反應(yīng)的自發(fā)性:<0反應(yīng)自發(fā)△H-T△S=0達(dá)平衡狀態(tài)>0反應(yīng)不能自發(fā)3.適用判據(jù)應(yīng)注意的問(wèn)題:(1)判斷反應(yīng)的自發(fā)性要結(jié)合△H和△S,利用△H-T△S(2)條件是溫度、壓強(qiáng)一定條件下(3)反應(yīng)具有自發(fā)性,只能說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)有進(jìn)行的趨勢(shì),但這個(gè)反應(yīng)到底能不能反應(yīng),那還要看反應(yīng)進(jìn)行的限度和反應(yīng)進(jìn)行的速率?!咀鳂I(yè)】P402、3(第二課時(shí))【題1】下列說(shuō)法完全正確的是(D)A.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)B.ΔS為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)C.物質(zhì)的量增加的反應(yīng),ΔS為正值D.如果ΔH和ΔS均為正值,當(dāng)溫度升高時(shí),反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn)行【解析】大多數(shù)放熱反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,但有些放熱反應(yīng)需在一定條件下才能引發(fā)反應(yīng),如炭的燃燒等,故A錯(cuò)。ΔS為正值,即熵值增加的變化,不一定是自發(fā)反應(yīng),如碳酸鈣分解為氧化鈣和二氧化碳,故B錯(cuò)。反應(yīng)前后物質(zhì)的量是否改變與熵值增加與否無(wú)必然關(guān)系,故C錯(cuò)。而對(duì)D選項(xiàng),當(dāng)ΔH和ΔS均為正值時(shí),溫度越高則TΔS越大,故ΔH-TΔS可能小于零,所以反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn)行。【題2】反應(yīng)CH3OH(l)+NH3(g)=CH3NH2(g)+H2O(g)在某溫度自發(fā)向右進(jìn)行,若其|ΔH|=17kJ?mol–1,|ΔH-TΔS|=17kJ?mol–1,則下列正確的是(A)A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0D.ΔH<0,ΔH-TΔS<0【解析】當(dāng)此反應(yīng)在某溫度下自發(fā)向右進(jìn)行時(shí),ΔH-TΔS<0,即ΔH-TΔS<-17kJ?mol–1,因此排除B、C,由于正反應(yīng)方向是熵增加的反應(yīng),即ΔS>0,故只有ΔH>0時(shí),才可能滿足條件。【題3】下列反應(yīng)中,ΔS最大的是(A)(s)=CaO(s)+CO2(g)(g)+O2(g)=2SO3(g)(g)+3H2(g)=2NH3(g)(s)+5H2O(l)=CuSO4?5H2O(s)【解析】對(duì)同一物質(zhì)來(lái)說(shuō),S(g)>S(l)>S(s),B、C、D均為熵減少的反應(yīng),即ΔS均小于零;只有A是熵增加的反應(yīng),故選A?!绢}4】已知下列反應(yīng)在常溫下均為非自發(fā)反應(yīng),則在高溫下仍為非自發(fā)的是(D)(s)=2Ag(s)+O2(g)(s)+C(s)=2Fe(s)+CO2(g)(g)=2NO2(g)D.6C(s)+6H2O(l)=C6H12O6(s)【解析】在與外界隔離的體系中,自發(fā)過(guò)程將導(dǎo)致體系的熵增大,這個(gè)原理叫做熵增原理。在用來(lái)判斷過(guò)程的方向時(shí),稱為熵判斷依據(jù)。對(duì)于同一種物質(zhì)而言,S(g)>S(l)>S(s)。A、C都是分解反應(yīng),都是吸熱反應(yīng),即ΔH>0,又是熵增反應(yīng),即ΔS>0,因此當(dāng)高溫時(shí)可能有ΔH-TΔS<0,故在高溫下可自發(fā)進(jìn)行,而B(niǎo)也是熵增反應(yīng),也是吸熱反應(yīng),同A、C一樣在高溫下可自發(fā)進(jìn)行。D是熵減小反應(yīng),溫度越高,則ΔH-TΔS的值越大,因此在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行?!绢}5】某反應(yīng)2AB(g)C(g)+3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為(C)A.ΔH<0,ΔS>0B.ΔH<0,ΔS<0C.ΔH>0,ΔS>0D.ΔH>0,ΔS<0【解析】反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的前提是反應(yīng)的ΔH-TΔS<0,與溫度有關(guān),反應(yīng)溫度的變化可能使ΔH-TΔS的符號(hào)發(fā)生變化。ΔH>0,ΔS<0,在任何溫度下,ΔH-TΔS>0,反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行。ΔH>0,ΔS<0,在較低溫度下,ΔH-TΔS<0,即反應(yīng)在降低溫度時(shí)才能發(fā)生。ΔH<0,ΔS<0,若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,即ΔH-TΔS<0,必須提高溫度,即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)自發(fā)進(jìn)行。ΔH<0,ΔS>0,在任何溫度時(shí),ΔH-TΔS<0,即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。【題6】水的三態(tài)的熵值的大小關(guān)系正確的是(C)(s)>S(l)>S(g)B.S(l)>S(s)>S(g)C.S(g)>S(l)>S(s)D.S(g)>S(s)>S(l)【解析】按H2O(g)→H2O(l)→H2O(s),水分子的排列越來(lái)越有序,水分子的運(yùn)動(dòng)范圍越來(lái)越小,故混亂度越來(lái)越小,其熵越來(lái)越小?!绢}8】已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980K時(shí),ΔH-TΔS=0。當(dāng)體系溫度低于980K時(shí),估計(jì)ΔH-TΔS的正負(fù)號(hào)為,所以CO將發(fā)生反應(yīng),當(dāng)體系溫度高于980K時(shí),ΔH-TΔS的正負(fù)號(hào)為。在冶金工業(yè)中,以C作為還原劑溫度高于980K時(shí)的氧化產(chǎn)物是以為主,低于980K時(shí)以為主?!窘馕觥坑蒀O氣體反應(yīng)生成CO2氣體和C的反應(yīng)是一個(gè)熵增反應(yīng),即ΔS>0。因此由T=980K時(shí)ΔH-TΔS=0知,當(dāng)T<980K時(shí),ΔH-TΔS<0;當(dāng)T>980K時(shí),ΔH-TΔS>0?!绢}9】有A、B、C、D四個(gè)反應(yīng):反應(yīng)ABCDΔH/kJ?mol–1-126-ΔS/J?mol–1?K–1--則在任何溫度都能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是;任何溫度都不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是;另兩個(gè)反應(yīng)中,在溫度高于℃時(shí)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是;在溫度低于℃時(shí)自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是。【解析】對(duì)反應(yīng)B,則在任何溫度下,ΔH-TΔS<0,故在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行;同理可分析反應(yīng)C在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行。對(duì)A、D兩反應(yīng)可代入數(shù)據(jù)計(jì)算,可知A溫度必須高于350K時(shí),可自發(fā)進(jìn)行,D溫度必須低于K時(shí)可自發(fā)進(jìn)行?!绢}10】下列反應(yīng):①C(s)+O2(g)=CO2(g)②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)③NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)④CaCO3(s)=CaO+CO2(g)按ΔS減小的順序排列為③④①②。(填寫(xiě)序號(hào))【解析】我們知道同種物質(zhì)S(g)>S(l)>S(s)。③是1種固體變成2種氣體的反應(yīng),ΔS很大;④是1種固體變成1種氣體和1種固體的反應(yīng),ΔS>0,但增加值比③??;①是一種固體和一種氣體生成一種氣體的反應(yīng),屬于熵減小反應(yīng);②是兩種氣體生成一種氣體的反應(yīng),屬于熵減小反應(yīng),且減小程度比①大。【題11】已知溫度為298K時(shí),氨的分解反應(yīng):2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)ΔH=kJ?mol–1ΔS=J?mol–1?K–1在298K時(shí),能否自發(fā)進(jìn)行?欲使上述反應(yīng)方向逆轉(zhuǎn),對(duì)溫度條件有何要求?【解析】通過(guò)ΔH-TΔS計(jì)算可知,ΔH-TΔS=kJ?mol–1,不能自發(fā)進(jìn)行;設(shè)在溫度為x時(shí)可自發(fā)進(jìn)行,則有T>=466K?!绢}12】已知溫度為298K時(shí),反應(yīng):CH4(g)+4CuO(s)=CO2(g)+2H2O(l)+4Cu(s)ΔH=-kJ?mol–1ΔS=J?mol–1?K–1常溫、常壓下,反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?500K時(shí)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?【解析】ΔH-TΔS=-kJ?mol–1,能自發(fā)進(jìn)行。因?yàn)棣<0,ΔS>0,在任何溫度時(shí),ΔH-TΔS<0,即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。所以在500K時(shí)也可自發(fā)進(jìn)行?!绢}13】已知數(shù)據(jù):Sn(白)Sn(灰),ΔH=kJ?mol–1ΔS=J?mol–1?K–1,求反應(yīng)Sn(白)Sn(灰)的轉(zhuǎn)化溫度?!窘馕觥喀-TΔS可計(jì)算得到T>?!绢}14】鐵銹的主要成分為Fe2O3,298K時(shí),由單質(zhì)生成Fe2O3的ΔH=-824kJ?mol–1,且ΔH-TΔS=-kJ?mol–1,用計(jì)算說(shuō)明在-150℃的空氣中鐵是否可能發(fā)生銹蝕?【解析】常溫下,T=298K,ΔH-TΔS=-824kJ?mol–1-298KΔS=-kJ?mol–1,解得ΔS=-J?mol–1?K–1。在-150℃時(shí),ΔH-TΔS=-kJ?mol–1,故反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?!绢}15】汽車尾氣的凈化反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K,100kPa時(shí),ΔH=-kJ?mol–1ΔS=-J?mol–1?K–1通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該反應(yīng)在室溫下能不能自發(fā)進(jìn)行?【解析】T=298K,ΔH-TΔS=-kJ?mol–1,故常溫下能自發(fā)進(jìn)行。(第三課時(shí))【題1】吸熱反應(yīng)一定是(C)A.非自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)B.釋放能量C.貯存能量D.反應(yīng)需要加熱【解析】吸熱反應(yīng)是一個(gè)把熱能等轉(zhuǎn)化為物質(zhì)內(nèi)部能量而被“貯存”起來(lái)的過(guò)程,B錯(cuò)誤,C正確;吸熱的自發(fā)反應(yīng)是熵增加的過(guò)程,A錯(cuò)誤;有些吸熱反應(yīng)在常溫或低溫下也可自發(fā)進(jìn)行,D錯(cuò)誤?!绢}2】下列說(shuō)法中正確的是(AC)A.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化B.伴隨著能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化C.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不同D.在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總能量總是高于生成物的總能量【解析】物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,伴有能量變化的物質(zhì)變化不一定是化學(xué)變化,物質(zhì)發(fā)生物理變化、核變化也伴有能量變化。在一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)關(guān)系中,反應(yīng)物的總焓(x)與反應(yīng)物的總焓(y)之間的關(guān)系為x>y,化學(xué)反應(yīng)為放熱反應(yīng);x<y,化學(xué)反應(yīng)為吸熱反應(yīng);x≠y?!绢}3】ΔH-TΔS作為化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù),它適用的條件是(A)A.溫度、壓強(qiáng)一定B.壓強(qiáng)一定C.溫度、體積一定D.體系中物質(zhì)的狀態(tài)一定【解析】ΔH-TΔS只能用于溫度、壓強(qiáng)一定的條件下的化學(xué)反應(yīng)的判斷,不能用于其他條件下的反應(yīng)判斷?!绢}4】下列反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是(A)(g)=C(s)+O2(g)(s)=Cu2O+O2(g)(s)=MgO(s)+CO2(g)(s)+C(s)=Sn(s)+CO2(g)【解析】A反應(yīng)既是吸熱反應(yīng),又是熵減小的反應(yīng),所以溫度越高,ΔH-TΔS的值越大,不能自發(fā)進(jìn)行。B、C、D的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但都是熵增加反應(yīng),溫度越高。ΔH-TΔS的值越小,可能自發(fā)進(jìn)行。【題5】對(duì)于反應(yīng):4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)ΔH=-kJ?mol–1ΔS=-J?mol–1?K–1在常溫、常壓下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用的是(D)A.熵變B.溫度C.壓強(qiáng)D.焓變【解析】ΔH-TΔS<0時(shí)反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行,由于常溫、常壓下,TΔS是較小的確定的值,由ΔH-TΔS≥0時(shí),T≤反應(yīng)才可能逆轉(zhuǎn),故焓變對(duì)反應(yīng)方向起決定性作用?!绢}6】如圖所示,在圖1中A、B兩容器里分別收集著兩種互不作用的理想氣體。若將中間活塞打開(kāi),兩種氣體分子立即都占有了兩個(gè)容器。這是一個(gè)不伴隨能量變化的自發(fā)過(guò)程。關(guān)于此過(guò)程的下列說(shuō)法不正確的是(D)A.此過(guò)程是從混亂度小的向混亂度大的變化過(guò)程,即熵增大的過(guò)程B.此過(guò)程為自發(fā)過(guò)程,而且沒(méi)有熱量的吸收或放出C.此過(guò)程從有序到無(wú)序,混亂度增大D.此過(guò)程是自發(fā)可逆的【解析】?jī)煞N互不作用的理想氣體的等壓混合,是一個(gè)不伴隨能量變化的過(guò)程,但是一個(gè)熵增加的過(guò)程,即ΔH=0,ΔS>0,故ΔH-TΔS<0,所以在任何溫度下都是自發(fā)的過(guò)程?!绢}7】25℃時(shí),飽和KNO3溶液物質(zhì)的量濃度是6mol?L–1,若將1mol固體置于1L水中,則變成鹽溶液過(guò)程的的取值為(A)A.<0B.=0C.>0D.不能確定【解析】【題8】觀察下列自然界的一些自發(fā)變化,可發(fā)現(xiàn)它們有一些共同的特點(diǎn)。下列說(shuō)法不正確的是(C)A.都有一定的方向性,按某一物理量標(biāo)度由高到低自發(fā)進(jìn)行B.都可以用來(lái)做功,自發(fā)過(guò)程一旦發(fā)生后體系做功的本領(lǐng)就會(huì)降低C.有一定的進(jìn)行限度,自發(fā)過(guò)程總是單向地趨向于非平衡狀態(tài)D.有一定的數(shù)據(jù)差來(lái)判斷自發(fā)變化能否發(fā)生【解析】有一定的進(jìn)行限度是對(duì)的,但最終趨向于平衡狀態(tài)?!绢}9】向平底燒瓶中放入氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2?8H2O]和氯化銨晶體,塞緊瓶塞。在木板上滴少量水,如圖所示。一會(huì)兒,就會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)固態(tài)物質(zhì)變成液體,瓶壁變冷,小木板上因少量水凍結(jié)而被燒瓶粘住,這時(shí)打開(kāi)瓶塞,出來(lái)的氣體有氨味。這是自發(fā)地發(fā)生了反應(yīng):Ba(OH)2?8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)下列結(jié)論中正確的是(C)A.自發(fā)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)B.自發(fā)反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)C.有的吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行D.吸熱反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行【解析】本反應(yīng)的ΔH>0,ΔS>0,故在一定溫度下可自發(fā)進(jìn)行。【題10】當(dāng)鐵加熱后放入氧氣中可觀察到的現(xiàn)象是,說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),說(shuō)明單質(zhì)鐵的穩(wěn)定性(填“強(qiáng)”或“弱”)于產(chǎn)物?!窘馕觥咳紵厝皇欠艧岱磻?yīng),放熱反應(yīng)的反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,能量越高,物質(zhì)越不穩(wěn)定?!绢}11】對(duì)反應(yīng):CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),ΔH(298K)=kJ?mol–1ΔS(298K)=J?mol–1?K–1,分析此反應(yīng)在室溫下能不能自發(fā)進(jìn)行?假定反應(yīng)焓變與熵變不隨溫度變化,求CaCO3的分解溫度。【解析】設(shè)在溫度為x時(shí)可自發(fā)進(jìn)行,則有ΔH-TΔS=kJ?mol–1-J?mol–1?K–1<0求得x>1051K,故在常溫下不能自發(fā)進(jìn)行?!绢}12】高爐煉鐵中常用焦炭還原Al2O3。已知298K時(shí)反應(yīng):2Al2O3(s)+3C(s)=4Al(s)+3CO2(g)ΔH=217kJ?mol–1ΔS=J?mol–1?K–1請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)判斷用焦炭還原Al2O3煉制金屬鋁的可能性?!窘馕觥吭诔叵拢霐?shù)據(jù)計(jì)算可得ΔH-TΔS>0,故不能自發(fā)進(jìn)行。同理,計(jì)算得當(dāng)Y>K時(shí),ΔH-TΔS<0,可自發(fā)進(jìn)行?!绢}13】已知下列數(shù)據(jù):CaSO4(s)=CaO(s)+SO3(g)ΔH=kJ?mol–1ΔS=J?mol–1?K–1通過(guò)計(jì)算說(shuō)明能否用CaO固體吸收高爐廢氣中的SO3氣體以防止SO3污染環(huán)境?!窘馕觥慨?dāng)一個(gè)反應(yīng)逆向發(fā)生時(shí),其ΔH、ΔS的數(shù)值不變,但符號(hào)相反。反應(yīng)在常溫下能自發(fā)進(jìn)行,同時(shí)反應(yīng)的轉(zhuǎn)折溫度較高,為2122K,因此是可行的。CaO(s)+SO3(g)=CaSO4(s)ΔH=-kJ?mol–1ΔS=-J?mol–1?K–1代入ΔH-TΔS中可判斷得在常溫下一定小于0,故能自發(fā)進(jìn)行?!绢}14】在298K時(shí),下列反應(yīng)的ΔH依次為:C8H18(g)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)ΔH1=-kJ?mol–1C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-kJ?mol–1H2(g)+O2=H2O(l)ΔH3=-kJ?mol–1C8H18(g)=8C(s,石墨)+9H2(g)ΔS=J?mol–1?K–1則298K時(shí),由單質(zhì)生成1mol正辛烷的ΔH、ΔS及ΔH-TΔS分別為多少?【解析】由單質(zhì)生成1mol正辛烷的反應(yīng)為:8C(s,石墨)+9H2(g)→C8H18(g),該反應(yīng)是辛烷分解反應(yīng)的逆反應(yīng),故ΔS=-J?mol–1?K–1,并且此反應(yīng)的焓變?chǔ)=8ΔH2+9ΔH3-ΔH1=-kJ?mol–1,所以298K時(shí),ΔH-TΔS=kJ?mol–1。課題:第二章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度課本:化學(xué)反應(yīng)原理山東科學(xué)技術(shù)出版社知識(shí)與技能:了解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能利用平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率;了解溫度、濃度、壓強(qiáng)等因素對(duì)化學(xué)平衡的影響,并能夠判斷平衡移動(dòng)的方向;培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分析、處理數(shù)據(jù)的能力。過(guò)程與方法:通過(guò)“溫度、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響”實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力,以及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并獲取有價(jià)值信息的能力;通過(guò)對(duì)“化學(xué)平衡常數(shù)”“壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響”等問(wèn)題的討論,培養(yǎng)分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力,以及從數(shù)據(jù)中獲取信息,總結(jié)規(guī)律的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀:在分析問(wèn)題中能夠體會(huì)到研究的樂(lè)趣,學(xué)會(huì)如何看待事物的多面性,并最終了解熱力學(xué)理論研究的重要意義。教學(xué)重難點(diǎn):化學(xué)平衡常數(shù)的含義及溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響。課型:新課課時(shí)安排:4課時(shí)教學(xué)過(guò)程:(第一課時(shí))【復(fù)習(xí)提問(wèn)】什么叫熵?什么叫熵變?如何判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?【教師】我們利用△H-T△S來(lái)判斷一個(gè)反應(yīng)的自發(fā)性時(shí),如果它小于0,我們只能說(shuō)這個(gè)反應(yīng)有反應(yīng)的可能性,有反應(yīng)的趨勢(shì)。在實(shí)際上到底能不能進(jìn)行反應(yīng),還要看有多少反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)變成了生成物,另外還要看反應(yīng)的速率。如果反應(yīng)物只有很少的量轉(zhuǎn)變成生成物或反應(yīng)的速率很小很小,那么我們只能說(shuō)這個(gè)反應(yīng)雖有自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì),但仍然沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)。所以要研究一個(gè)反應(yīng),首先要研究它的自發(fā)性問(wèn)題,接下來(lái)就要看它進(jìn)行的程度,也就是限度的問(wèn)題,最后看反應(yīng)速率的問(wèn)題。好,這節(jié)我們就來(lái)看看反應(yīng)限度的問(wèn)題?!景鍟?shū)】第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度【提問(wèn)】那么如何來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的限度呢?或用什么來(lái)反映反應(yīng)的限度呢?【學(xué)生】思考,預(yù)習(xí)【教師】化學(xué)反應(yīng)的限度是指有多少反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锏?,所以最好用生成物與反應(yīng)物的物質(zhì)的量或濃度的比值來(lái)反應(yīng)。那么我們來(lái)看下面這個(gè)表?!緦W(xué)生】觀察,計(jì)算:交流研討:已知反應(yīng)H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g),△H<0?,F(xiàn)在和時(shí)分別用不同起始濃度的H2、I2(g)、HI進(jìn)行反應(yīng),平衡后得到以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。溫度(K)序號(hào)初始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)EQ\f([HI],[H2][I2])EQ\f([HI]2,[H2][I2])c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]①0②0③00④0⑤00⑥00c(B)表示反應(yīng)體系中物質(zhì)B任意狀態(tài)時(shí)的濃度;c0(B)表示物質(zhì)B的初始濃度;[B]表示物質(zhì)B在化學(xué)平衡時(shí)的濃度【教師】為了便于比較,我們選定的濃度的比值一定要有恒定性,故我們把后一組數(shù)據(jù)即EQ\f([HI]2,[H2][I2])定義為該反應(yīng)的平衡常數(shù)。即生成物HI濃度的系數(shù)次冪與反應(yīng)物H2濃度的系數(shù)次冪和I2濃度的系數(shù)次冪的乘積的比值叫著這個(gè)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。【練習(xí)】1、寫(xiě)出反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式,并判斷K的單位。2、對(duì)于任一可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),試寫(xiě)出其化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式?!緦W(xué)生】完成【板書(shū)】一、化學(xué)平衡常數(shù)1.定義:在一定溫度下,對(duì)于任何可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),無(wú)論起始濃度如何改變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后各生成物物質(zhì)的量濃度的系數(shù)次方的乘積與各反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的系數(shù)次方的乘積的比值2.表達(dá)式:K=EQ\f([C]c[D]d,[A]a[B]b)3.單位:(mol?L—1)c+d-a-b【練習(xí)】298K時(shí),向某密閉容器中充入N2、O2發(fā)生反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)達(dá)到平衡。①寫(xiě)出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式;②若298K時(shí),K=1×10-30,測(cè)得平衡時(shí)N2與O2的濃度均為1mol/L,試求NO的平衡濃度;

若K=1×1030呢?【板書(shū)】的意義:(1)K的大小反應(yīng)了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度【練習(xí)】③保持溫度不變,測(cè)得某一時(shí)刻,N2、O2、NO濃度分別為10mol/L、10mol/L、1×10-5mol/L,此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)?若要達(dá)到平衡,反應(yīng)應(yīng)向方向進(jìn)行,為什么?【教師】現(xiàn)定義一個(gè)反應(yīng)體系aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中,任意時(shí)刻(狀態(tài))時(shí),各生成物物質(zhì)的量濃度的系數(shù)次方的乘積與各反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的系數(shù)次方的乘積的比值為濃度商Q,即:Q=EQ\f(cc(C)cd(D),ca(A)cb(B)),我們可以結(jié)合Q和K的大小來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或反應(yīng)進(jìn)行的方向

【板書(shū)】(2)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或反應(yīng)進(jìn)行的方向

Q<K反應(yīng)向正向進(jìn)行V正>V逆Q=K處于平衡狀態(tài)V正=V逆Q>K反應(yīng)向逆向進(jìn)行V正<V逆【作業(yè)】P523【板書(shū)設(shè)計(jì)】第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度一、化學(xué)平衡常數(shù)1.定義:在一定溫度下,對(duì)于任何可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),無(wú)論起始濃度如何改變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后各生成物物質(zhì)的量濃度的系數(shù)次方的乘積與各反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的系數(shù)次方的乘積的比值2.表達(dá)式:K=EQ\f([C]c[D]d,[A]a[B]b)3.單位:(mol?L—1)c+d-a-b的意義:(1)K的大小反應(yīng)了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度(2)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡或反應(yīng)進(jìn)行的方向

濃度商:Q=EQ\f(cc(C)cd(D),ca(A)cb(B))Q<K反應(yīng)向正向進(jìn)行V正>V逆Q=K處于平衡狀態(tài)V正=V逆Q>K反應(yīng)向逆向進(jìn)行V正<V逆【作業(yè)】P523求平衡常數(shù)(第二課時(shí))【提問(wèn)】濃度商Q和平衡常數(shù)K的關(guān)系是怎么影響反應(yīng)的方向的?什么時(shí)候達(dá)到平衡狀態(tài)?【教師】觀察下面兩個(gè)表,想想影響K值大小的因素是什么?【學(xué)生】觀察、思考表一:H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g),△H<0溫度(K)序號(hào)初始濃度(mol/L)平衡濃度(mol/L)EQ\f([HI]2,[H2][I2])c0(H2)c0(I2)c0(HI)[H2][I2][HI]①0②00③0④00表二:N2O4(g)2NO2(g)△H>0無(wú)色紅棕色溫度(K)初始濃度(mol/L平衡濃度(mol/L)Kc0(N2O4)c0(NO2)[N2O4][NO2]29803330①請(qǐng)計(jì)算相應(yīng)溫度的平衡常數(shù)。②分析表中數(shù)據(jù),判斷K值隨溫度的變化關(guān)系?【板書(shū)】5.影響K的因素僅是溫度,與壓強(qiáng)、體積等其他因素?zé)o關(guān)正向吸熱反應(yīng),升高溫度,K值增大;正向放熱反應(yīng),升高溫度,K值減小?!窘涣?研討】

化學(xué)反應(yīng)K表達(dá)式單位1

1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)

2

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

3

2NH3(g)N2(g)+3H2(g)

4

NH3?H2O(aq)NH4+(aq)+OH—(aq)

5

FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO(g)

6

AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)

【板書(shū)】的書(shū)寫(xiě):(1)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)(2)對(duì)于給定的化學(xué)方程式,正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)(3)平衡常數(shù)的單位與化學(xué)方程式的表示形式一一對(duì)應(yīng)(4)固體或純液體和液態(tài)水不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中(因其濃度為常數(shù),可認(rèn)為為“1”,帶入表達(dá)式中,可消去。)【教師】用平衡常數(shù)來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀,因此在實(shí)際應(yīng)用中,常用平衡轉(zhuǎn)化率α來(lái)表示反應(yīng)限度。對(duì)于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率可以表示為:【板書(shū)】二、平衡轉(zhuǎn)化率α=EQ\f(n消耗(A),n0(A))x100%=EQ\f(n0(A)-n平衡(A),n0(A))x100%在密閉容器中或反應(yīng)體系體積不變的情況下:=EQ\f(c0(A)-[A],c0(A))x100%【例1】【例2】主要要讓學(xué)生知道“三步法”解題的格式和步驟?!窘處煛窟€可以用產(chǎn)率β來(lái)表示,對(duì)于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),產(chǎn)物C的產(chǎn)率可以表示為:β=EQ\f(n生成(C),n理論(C))x100%=EQ\f(n平衡(C)-n0(C),n理論(C))x100%在密閉容器中或反應(yīng)體系體積不變的情況下:=EQ\f([C]-c0(C),[C])x100%【交流研討】P46表2-2-2【結(jié)論】提高某種反應(yīng)物的濃度,可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,但卻降低了該種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。實(shí)際中可以增大某種便宜的反應(yīng)物的量從而達(dá)到提高較貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,獲得更多產(chǎn)物的目的。【作業(yè)】P523平衡轉(zhuǎn)化率【板書(shū)設(shè)計(jì)】5.影響K的因素僅是溫度,與壓強(qiáng)、體積等其他因素?zé)o關(guān)正向吸熱反應(yīng),升高溫度,K值增大;正向放熱反應(yīng),升高溫度,K值減小。的書(shū)寫(xiě):(1)平衡常數(shù)的表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)(2)對(duì)于給定的化學(xué)方程式,正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)(3)平衡常數(shù)的單位與化學(xué)方程式的表示形式一一對(duì)應(yīng)(4)固體或純液體和液態(tài)水不列入平衡常數(shù)的表達(dá)式中二、平衡轉(zhuǎn)化率α=EQ\f(n消耗(A),n0(A))x100%=EQ\f(n0(A)-n平衡(A),n0(A))x100%在密閉容器中或反應(yīng)體系體積不變的情況下:=EQ\f(c0(A)-[A],c0(A))x100%β=EQ\f(n生成(C),n理論(C))x100%=EQ\f(n平衡(C)-n0(C),n理論(C))x100%在密閉容器中或反應(yīng)體系體積不變的情況下:=EQ\f([C]-c0(C),[C])x100%【作業(yè)】P523平衡轉(zhuǎn)化率(第三課時(shí))【教師】一定條件下條件改變新條件下,某化學(xué)平衡化學(xué)平衡破壞新的化學(xué)平衡V正=V逆V正≠V逆V正′=V逆′各組分濃度各組分濃度各組分濃度保持不變隨時(shí)間改變保持新的不變【板書(shū)】三、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響(一)平衡移動(dòng):1.定義:由于溫度、壓強(qiáng)、濃度這些反應(yīng)條件的變化而使可逆反應(yīng)由一個(gè)平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)平衡狀態(tài)的過(guò)程,稱為化學(xué)平衡移動(dòng)2.研究對(duì)象:已建立平衡狀態(tài)的體系【教師】對(duì)于一個(gè)任意的化學(xué)反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),若改變條件使得產(chǎn)物的量或濃度變大,則稱之為平衡正向移動(dòng)或向右移動(dòng);反過(guò)來(lái),若改變條件,使得反應(yīng)物餓量或濃度變大,則稱之為平衡逆向移動(dòng)或向左移動(dòng)。下面我們就來(lái)看看具體的反應(yīng)條件的改變對(duì)平衡產(chǎn)生什么樣的影響。首先看看溫度的影響?!景鍟?shū)】3.平衡移動(dòng)的標(biāo)志:(1)反應(yīng)混合物中各組分的濃度發(fā)生改變(2)V正≠V逆4.平衡移動(dòng)的方向:正向(或向右)移動(dòng)逆向(或向左)移動(dòng)【活動(dòng)?探究】學(xué)生先預(yù)習(xí),教師演示,學(xué)生觀察?!緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】2NO2(g)N2O4(g)△H=?mol-1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論將充有NO2的燒瓶放入冷水中紅棕色變淺平衡正向移動(dòng)將充有NO2的燒瓶放入熱水中紅棕色變深平衡逆向移動(dòng)【分析】吸熱2NO2(g)N2O4(g)放熱紅棕色無(wú)色達(dá)到平衡時(shí),Q=EQ\f(c(N2O4),c(N2O)2)K=EQ\f([N2O4],[NO2]2)在其它條件不變的情況下,升高溫度,放熱反應(yīng)的K降低,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q=c(N2O4)/c(NO2)2減小增大即:平衡逆向移動(dòng),向吸熱方向移動(dòng);降低溫度,放熱反應(yīng)的K增大,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q=c(N2O4)/c(NO2)2增大減小即:平衡正向移動(dòng),向放熱方向移動(dòng);升高溫度,吸熱反應(yīng)的K增大,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q=c(NO2)2/(N2O4)增大減小即:平衡正向移動(dòng),向放熱方向移動(dòng);降低溫度,放熱反應(yīng)的K降低,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q=c(NO2)2/c(N2O4)減小增大即:平衡逆向移動(dòng),向放熱方向移動(dòng);通過(guò)以上可知:升高溫度,吸熱方向平衡常數(shù)K增大,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng);降低溫度,正反應(yīng)(放熱)方向平衡常數(shù)K增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng)?!景鍟?shū)結(jié)論】(二)反應(yīng)條件對(duì)平衡的影響1.溫度的影響其它條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)?!揪毩?xí)】化學(xué)反應(yīng):2A+B2C,達(dá)到化學(xué)平衡后,升高溫度時(shí),C的量增加,此反應(yīng)()A.是放熱反應(yīng)B.沒(méi)有顯著的熱量變化C.是吸熱反應(yīng)D.原化學(xué)平衡沒(méi)有發(fā)生移動(dòng)【教師】下面我們看看濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,我們看一下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論1向Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3這個(gè)平衡體系中加入少量的KSCN溶液紅色加深平衡正向移動(dòng)2向Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3這個(gè)平衡體系中加入少量的FeCl3溶液紅色加深平衡正向移動(dòng)3再向試管中各滴加LNaOH溶液3~5滴,觀察現(xiàn)象.紅色變淺平衡逆向移動(dòng)【分析】Fe3++3SCN-Fe(SCN)3淺黃色紅色溫度一定時(shí),K是一個(gè)定值。達(dá)平衡時(shí),Q=EQ\f(c(Fe(SCN)3),c(Fe3+)c(SCN-)3)K=EQ\f([Fe(SCN)3],[Fe3+][SCN-]3)改變條件濃度時(shí):當(dāng)增大反應(yīng)物的濃度時(shí),Q’<K,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q’=c(Fe(SCN)3)/c(Fe3+)c(SCN-)3減小增大即:平衡正向移動(dòng)當(dāng)減小生成物的濃度時(shí),Q’<K,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q’=c(Fe(SCN)3)/c(Fe3+)c(SCN-)3減小增大即:平衡正向移動(dòng)當(dāng)減小反應(yīng)物的濃度時(shí),Q’>K,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q’=c(Fe(SCN)3)/c(Fe3+)c(SCN-)3減小增大即:平衡逆向移動(dòng)當(dāng)增大生成物的濃度時(shí),Q’>K,達(dá)到新的平衡時(shí),有Q’=K,則:Q’=c(Fe(SCN)3)/c(Fe3+)c(SCN-)3減小增大即:平衡逆向移動(dòng)通過(guò)以上可知:在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時(shí),平衡向正向(或向右)移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度時(shí),平衡向逆向(或向左)移動(dòng)?!景鍟?shū)結(jié)論】2.濃度的影響在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時(shí),平衡向正向(或向右)移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度時(shí),平衡向逆向(或向左)移動(dòng)?!揪毩?xí)】1.已知在K2Cr2O7的溶液中存在如下平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+(橙色)(黃色)分析加入NaOH溶液(6mol/L)或稀H2SO4溶液有何現(xiàn)象?+H2OHCl+HClO達(dá)平衡后:A、加入少量氫氧化鈉平衡如何移動(dòng)?B、加入少量HCl平衡如何移動(dòng)?C、久置氯水的成分是什么?為什么?D、為什么氯氣不溶于飽和食鹽水?【板書(shū)設(shè)計(jì)】三、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響(一)平衡移動(dòng):1.定義:由于溫度、壓強(qiáng)、濃度這些反應(yīng)條件的變化而使可逆反應(yīng)由一個(gè)平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)平衡狀態(tài)的過(guò)程,稱為化學(xué)平衡移動(dòng)2.研究對(duì)象:已建立平衡狀態(tài)的體系3.平衡移動(dòng)的標(biāo)志:(1)反應(yīng)混合物中各組分的濃度發(fā)生改變(2)V正≠V逆4.平衡移動(dòng)的方向:正向(或向右)移動(dòng)逆向(或向左)移動(dòng)(二)反應(yīng)條件對(duì)平衡的影響1.溫度的影響其它條件不變的情況下,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。2.濃度的影響在其它條件不變的情況下,增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時(shí),平衡向正向(或向右)移動(dòng)。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度時(shí),平衡向逆向(或向左)移動(dòng)?!窘虒W(xué)反思】(第四課時(shí))【提問(wèn)】溫度和濃度是怎么影響化學(xué)平衡的?【教師】這節(jié)課我們主要來(lái)看看度對(duì)于有氣體參加反應(yīng)或生成的化學(xué)反應(yīng),壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響。首先大家預(yù)習(xí)一下P49的《交流?研討》【學(xué)生】預(yù)習(xí)一下P49的《交流?研討》【補(bǔ)充】在講到壓強(qiáng)對(duì)平衡的影響時(shí),大家要注意:壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參與或生成的化學(xué)反應(yīng)的平衡有影響。因?yàn)閴簭?qiáng)對(duì)固體或液體的影響不大。那么氣體的壓強(qiáng)還與哪些因素有關(guān)呢?我們先來(lái)補(bǔ)充一下有關(guān)氣體壓強(qiáng)的相關(guān)知識(shí)。PV=nRT溫度一定,氣體的物質(zhì)的量一定時(shí):P=EQ\f(nRT,V),即:EQ\f(P1,P2)=EQ\f(V2,V1)(1)溫度一定,體積一定時(shí):P=EQ\f(nRT,V)=cRT即:EQ\f(P1,P2)=EQ\f(n1,n2)=EQ\f(c1,c2)(2)溫度一定,壓強(qiáng)一定時(shí):V=EQ\f(nRT,P)即:EQ\f(V1,V2)=EQ\f(n1,n2)(3)對(duì)于aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)這個(gè)有氣體參與和生成的反應(yīng):現(xiàn)定義氣體物質(zhì)系數(shù)的變化值△vg=c+d-a-b【交流研討】填表編號(hào)反應(yīng)氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)的該變量△vgK1N2+O22NO0[NO]2/[N2][O2]2N2+3H22NH3-2<0[NH3]2/[N2][H2]33N2O42NO21>0[NO2]2/[N2O4]【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】A→b→c紅棕色先變紅后變深【分析】對(duì)于N2O42NO2,達(dá)平衡時(shí),K=EQ\f([NO2]2,[N2O4])體積縮小一半,壓強(qiáng)增大一倍,濃度增大一倍,故紅棕色先變深,此時(shí)Q=EQ\f(c(NO2)2,c(N2O4))因?yàn)闈舛鹊脑龃蠓纫粯樱肿覰O2的濃度的指數(shù)不分母N2O4的濃度的指數(shù)大,故分子的值的增大的幅度更大。即此時(shí):Q>K,要達(dá)到新的平衡,則Q值要減小,即c(NO2)減小,c(N2O4)增大,平衡左向,向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的方向移動(dòng)。故后紅棕色變淺?!緦?shí)驗(yàn)】迅速將活塞有5cm3處拉至20cm3處,【現(xiàn)象】紅棕色先變淺后變紅【分析】對(duì)于N2O42NO2,達(dá)平衡時(shí),K=EQ\f([NO2]2,[N2O4]).體積增大,壓強(qiáng)減小,濃度減小,故紅棕色先變淺,此時(shí)Q=EQ\f(c(NO2)2,c(N2O4))因?yàn)闈舛鹊臏p小幅度一樣,但分子NO2的濃度的指數(shù)不分母N2O4的濃度的指數(shù)大,故分子的值的減小的幅度更大。即此時(shí):Q<K,要達(dá)到新的平衡,則Q值要增大,即c(NO2)增大,c(N2O4)減小,平衡右向,向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)增加的方向移動(dòng)。故后紅棕色變深?!九e例】再如:4500C時(shí)N2與H2反應(yīng)合成NH3的數(shù)據(jù)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)壓強(qiáng)(MpaNH3(%)【練習(xí)】在一個(gè)密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):N2+3H22NH3,討論以下情況下的平衡如何移動(dòng)。(1)使容器的體積減?。?)保持容器體積不變,充入一定量的N2(3)保持容器體積不變,充入一定量的NH3(4)保持容器體積不變,充入一定量的He注意利用K、Q的大小判斷。【總結(jié)】只涉及固體或液體的反應(yīng),忽略壓強(qiáng)改變的影響。對(duì)于氣體,改變壓強(qiáng),就是改變濃度,若改變壓強(qiáng)沒(méi)有引起濃度的變化,那么平衡也不一定?!景鍟?shū)結(jié)論】3.壓強(qiáng)的影響在其它條件不變的情況下,△vg≠0,增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)改變壓強(qiáng)一定要改變濃度,否則平衡不發(fā)生移動(dòng)【練習(xí)】1.分析下列兩個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,當(dāng)改變壓強(qiáng)平衡是否移動(dòng)?怎樣移動(dòng)?①H2+I2(g)2HI②CO2+C(s)2CO反應(yīng)增大壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)①不移動(dòng)不移動(dòng)②向逆反應(yīng)方向移動(dòng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)【答案】【板書(shū)】△vg=0,改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)?!揪毩?xí)】2.已知NO2能形成二聚分子2NO2(g)N2O4(g)△H=?mol-1。現(xiàn)在要測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量,應(yīng)采用的適宜條件為(A)A、高溫低壓B、低溫高壓C、低溫低壓D、高溫高壓【板書(shū)小結(jié)】化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時(shí),平衡向正向(或向右)移動(dòng);減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度時(shí),平衡向逆向(或向左)移動(dòng)?!鱲g≠0,增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)△vg=0,改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)?!窘處煛拷榻B“勒?夏特列原理”,也叫化學(xué)平衡移動(dòng)原理:改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素,平衡將向能夠減弱(不是消除)這種改變的方向移動(dòng)?!九e例】aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)△H>0升高溫度降低溫度增大反應(yīng)物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度減小反應(yīng)物的濃度或增大反應(yīng)物的濃度若a+b>c+d:壓縮體積,使壓強(qiáng)增大增大體積,使壓強(qiáng)減小若a+b=c+d:注意:其適用條件:封閉體系中只改變一個(gè)條件。而用KQ的大小比較判據(jù)時(shí),一切條件都可適用(改變兩個(gè)以上的條件都可以)?!揪毩?xí)】1.某一化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物和生成物都是氣體,改變下列條件一定能使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是(A)A.增大反應(yīng)物濃度B.減小反應(yīng)容器的體積C.增大生成物濃度D.升高反應(yīng)溫度2.已知化學(xué)反應(yīng)2A(?)+B(g)2C(?)達(dá)到平衡,當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則(D)A.A是氣體,C是固體B.A、C均為氣體C.A、C均為固體D.A是固體,C是氣體【板書(shū)設(shè)計(jì)】3.壓強(qiáng)的影響在其它條件不變的情況下,△vg≠0,增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)△vg=0,改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)。4.小結(jié):化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時(shí),平衡向正向(或向右)移動(dòng);減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度時(shí),平衡向逆向(或向左)移動(dòng)。△vg≠0,增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)增大壓強(qiáng),平衡向氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小方向移動(dòng)△vg=0,改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)。5.勒?夏特列原理改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)因素,平衡將向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。【作業(yè)】1.在一個(gè)1L的密閉容器中,充入的SO2和,在適當(dāng)溫度和催化劑的作用下發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K=200,求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。2.在一個(gè)1L的密閉容器中,充入的SO3,在適當(dāng)溫度和催化劑的作用下發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)K=200,求達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度。為講等效平衡作準(zhǔn)備3.把氣體、和氣體混合于2L容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g),5min末測(cè)得體系中含有,若測(cè)知以Z濃度變化來(lái)表示的反應(yīng)平均速率為·L-1·min-1,求(1)上述反應(yīng)中Z氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)n的值 (2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值(3)上述反應(yīng)在5min末時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率(第六課時(shí))【題1】在恒溫時(shí),一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡時(shí),再向容器內(nèi)通入一定量的NO2(g)重新達(dá)到平衡后,與第一次平衡時(shí)相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)(C)A.不變B.增大C.減小D.無(wú)法判斷【解析】恒溫、定容平衡后再加入NO2(g),相當(dāng)于增大了容器的壓強(qiáng),平衡向著生成N2O4的方向移動(dòng),體積分?jǐn)?shù)減小?!绢}2】某溫度下,在一個(gè)容積可變的容器中,反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g)達(dá)到平衡時(shí),X、Y和Z的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol、4mol。保持溫度和壓強(qiáng)不變,對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整,可使平衡右移的是(C)A.均減半B.均加倍C.均增加1molD.均減小1mol【解析】在容積可變的情況下,如果均加倍的話,對(duì)平衡時(shí)的各物質(zhì)來(lái)講,濃度均沒(méi)有發(fā)生變化,故正逆反應(yīng)速率均沒(méi)有發(fā)生改變,平衡不發(fā)生移動(dòng),均減半與此類似。由于反應(yīng)物的系數(shù)之和比生成物的大,所以均增加1mol的話,可認(rèn)為先增加1molA、molB、1molC,這時(shí)平衡不移動(dòng),再增加molB,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),對(duì)反應(yīng)物和生成物來(lái)講,他們的反應(yīng)速率的變化就不會(huì)一樣,導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率不相同,平衡不發(fā)生移動(dòng)。均減少1mol與此類似,只不過(guò)平衡移動(dòng)方向正好相反罷了?!绢}3】一定溫度下,可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(AC)生成的速率與Z分解的速率相等B.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolX,同時(shí)生成3nmolY、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化D.X、Y、Z的分子數(shù)之比為123【解析】判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡的標(biāo)志是:(1)反應(yīng)混合物中各組分的濃度隨時(shí)間的改變而不發(fā)生改變(2)V正=V逆。故AC正確。對(duì)于B,因?yàn)樵谌魏螘r(shí)刻,有nmolA產(chǎn)生時(shí)必有3nmolB產(chǎn)生,二者表示的都是逆反應(yīng)速率,因此無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)。而D只是反應(yīng)的一種特定情況,不一定是平衡狀態(tài)?!绢}4】可逆反應(yīng):3X(g)3Y(?)+Z(?)ΔH>0。隨溫度升高,氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量有變小的趨勢(shì),則下列判斷正確的是(CD)和Z可能都是固體B.Y和Z一定都是氣體C.若Z為固體,則Y一定是氣體和Z可能都是氣體【解析】升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),而氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量有變小的趨勢(shì),說(shuō)明Y和Z至少有一種是氣體或者都是氣體?!绢}5】壓強(qiáng)變化不會(huì)使下列化學(xué)反應(yīng)的平衡發(fā)生移動(dòng)的是(A)(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)(g)+N2(g)2NH3(g)(g)+O2(g)2SO3(g)(s)+CO2(g)2CO(g)【解析】固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積受壓強(qiáng)的影響很小,可忽略不計(jì),改變壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參加的反應(yīng)的化學(xué)平衡發(fā)生影響。對(duì)于反應(yīng)前后化學(xué)方程式中氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)沒(méi)有發(fā)生變化的反應(yīng)來(lái)講,改變壓強(qiáng),化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)?!绢}6】體積相同的甲、乙兩個(gè)容器中,分別充有等物質(zhì)的量的SO2和O2,在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)2SO2+O22SO3,并達(dá)到平衡。在該過(guò)程中,甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強(qiáng)不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為p%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率(B)A.等于p%B.大于p%C.小于p%D.無(wú)法判斷【解析】乙容器保持壓強(qiáng)不變,可看做先在保持體積不變反應(yīng)達(dá)到平衡的基礎(chǔ)上再減小體積(即增加各物質(zhì)的濃度但反應(yīng)物增加的程度大于產(chǎn)物),則乙容器的化學(xué)平衡可看作甲容器的化學(xué)平衡向右移動(dòng)的結(jié)果。【題7】反應(yīng)2X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH>0在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(P1和P2)下,產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量(n2)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如右圖所示。下列判斷中,正確的是(C)<T2,P1<P2<T2,P1>P2>T2,P1>P2>T2,P1<P2【解析】在等壓條件下,T1時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡,則T1>T2。在等溫條件下,P1時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡,則P1>P2。【題8】反應(yīng)C(s)+2H2(g)CH4(g)在1000K時(shí)Kp=Pa-1,當(dāng)總壓為101kpa,氣體組成是H270%,CH420%,N210%時(shí),上述反應(yīng)(A)A.正向移動(dòng)B.逆向移動(dòng)C.達(dá)到平衡D.不一定【解析】可見(jiàn)Qp<Kp,則平衡正向移動(dòng)?!绢}9】298K時(shí),下列反應(yīng)的平衡常數(shù)如下:①N2(g)+O2(g)2NO(g),Kc=110-30②2H2(g)+O2(g)2H2O(g),Kc=210-82(mol/L)-1③2CO2(g)2CO+O2(g),Kc=410-92mol/L則常溫下NO、H2O、CO2這三個(gè)化合物分解放氧的傾向最大的是()A.①B.②C.③D.【解析】要判斷這三個(gè)化合物分解放氧的傾向,則必須求出各個(gè)分解放氧反應(yīng)的平衡常數(shù),然后比較大小即可。平衡常數(shù)越大,表示反應(yīng)進(jìn)行得越徹底?!绢}10】反應(yīng)L(s)+aG(g)bR(g)達(dá)到平衡時(shí),溫度和壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)的影響如右圖所示。圖中:壓強(qiáng)P1>P2,x軸表示溫度,y軸表示平衡混合氣中G的體積分?jǐn)?shù)。據(jù)此,可判斷(BC)A.上述反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.上述反應(yīng)是吸熱反應(yīng)>b<b【解析】由圖可知,在壓強(qiáng)一定的條件下升高溫度,G的體積分?jǐn)?shù)減小,即升高溫度平衡右移,因此該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。在溫度不變的條件下增大壓強(qiáng),由圖可知,G的體積分?jǐn)?shù)增加,即增大壓強(qiáng)平衡左移,因此a<b。【題11】在某溫度下,反應(yīng)ClF(g)+F2(g)ClF3(g);ΔH=268kJ/mol,在密閉容器中達(dá)到平衡。下列說(shuō)法中,正確的是(AD)A.溫度不變,縮小體積,ClF的轉(zhuǎn)化率增大B.溫度不變,增大體積,ClF3的產(chǎn)率提高C.升高溫度,增大體積,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)D.降低溫度,體積不變,F(xiàn)2的轉(zhuǎn)化率降低【解析】由已知條件可知,該反應(yīng)為吸熱、氣態(tài)物質(zhì)物質(zhì)的量減少的反應(yīng),則升高溫度、縮小體積均有利于平衡向正向移動(dòng)?!绢}12】在溫度T時(shí)將NH4HS(s)置于抽真空的容器中,當(dāng)反應(yīng)NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得總壓力為p,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=?!窘馕觥縉H4HS(s)NH3(g)+H2S(g)開(kāi)始時(shí)00平衡時(shí)則該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=p(H2S)?P(NH3)=?=【題13】在一定條件下,xA+yBzC可逆反應(yīng)達(dá)到平衡,試填空:(1)已知A、B、C都是氣體,在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則x、y、z的關(guān)系是。(2)已知C是氣體且x+y=z,在加壓時(shí)化學(xué)平衡如發(fā)生移動(dòng)則平衡必定向方向移動(dòng)。(3)已知C、B是氣體,現(xiàn)增加A物質(zhì)的量(其他條件不變),平衡不移動(dòng),說(shuō)明A是態(tài)?!窘馕觥浚ǎ保p壓后平衡向氣態(tài)物質(zhì)物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng),由于A、B、C都是氣體,因此x+y>z。(2)加壓后平衡向氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)減小的方向移動(dòng),由于C是氣體,因此在加壓時(shí)化學(xué)平衡如發(fā)生移動(dòng),則平衡必定向逆方向移動(dòng)。(3)改變固態(tài)或者液態(tài)的量,平衡不移動(dòng)?!绢}14】PCl5隨溫度升高分解為PCl3和Cl2,在473K時(shí)PCl5的起始濃度為mol/L,達(dá)到平衡時(shí)有26%分解,求473K時(shí)PCl5分解反應(yīng)的平衡常數(shù)。【解析】PCl5(g)PCl5(g)+Cl2(g)起始濃度(mol/L)00平衡濃度(mol/L)-xxx由題意可知x=%=mol/L則Kc=(第七課時(shí))【題1】.某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,得到如下圖所示的變化規(guī)律(圖中p表示壓強(qiáng),T表示溫度,n表示物質(zhì)的量):根據(jù)以上規(guī)律判斷,下列結(jié)論正確的是(BC)A.反應(yīng)Ⅰ:ΔH>0,p2>p1B.反應(yīng)Ⅱ:ΔH<0,T1>T2C.反應(yīng)Ⅲ:ΔH>0,T2>T1或ΔH<0,T2<T1D.反應(yīng)Ⅳ:ΔH<0,T2>T1【解析】解此題的關(guān)鍵是抓住壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響及條件改變時(shí)平衡移動(dòng)的規(guī)律而快速解題。其中:反應(yīng)I,溫度升高,A的轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng):ΔH<0,在溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),α(A)應(yīng)增大,則p2>p1,A不正確;由題給反應(yīng)Ⅱ的圖示可知T1>T2,溫度升高時(shí)n(C)減少,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)放熱,ΔH<0,B正確;對(duì)于反應(yīng)Ⅲ若為放熱反應(yīng),ψ(C)減少時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則T1>T2,反之亦然,C正確;同理對(duì)于反應(yīng)Ⅳ,若ΔH<0,則因α(A)減少,故應(yīng)在一定壓強(qiáng)時(shí)升溫即T1>T2,D不正確。【題2】.對(duì)于mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)的平衡體系,當(dāng)溫度升高時(shí),體系中混合氣體的混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量由38變?yōu)?4,下列有關(guān)判斷中,正確的是(AC)+n>p+q,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)+n>p+q,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)+n<p+q,逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)+n<p+q,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律,混合氣體的質(zhì)量在平衡前后是不變的。平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量決定于平衡混合氣體總的物質(zhì)的量。如果氣體總的物質(zhì)的量減小,則平均相對(duì)分子質(zhì)量增大;如果氣體總的物質(zhì)的量增大,則平均相對(duì)分子質(zhì)量減小。由題意可知,升高溫度,該反應(yīng)平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是減小的,說(shuō)明升高溫度平衡是向著體積增大的方向移動(dòng)的,而且這個(gè)方向必須是吸熱的。如果m+n>p+q,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其正反應(yīng)為放熱反應(yīng);如果m+n<p+q,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),其逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)。因此,選項(xiàng)A、C正確?!绢}3】某容積可變的密閉容器中放入一定量A和B的混合氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g)。若維持溫度和壓強(qiáng)不變,當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),容器的體積為V,此時(shí)氣體C的體積占40%,則下列推斷正確的是(BC)A.原混合氣體的體積為B.原混合氣體體積為C.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),氣體A消耗了D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),氣體B消耗了【解析】設(shè)平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為n,則C的物質(zhì)的量為,A(g)+2B(g)2C(g)Δn1mol2mol2mol1molxyz解得x=y(tǒng)=z=原混合氣物質(zhì)的量為n+=,A和B分別消耗了和,再根據(jù)同溫同壓下氣體體積與物質(zhì)的量成正比即可做出判斷?!绢}4】當(dāng)放熱反應(yīng)X(g)+2Y(g)2Z(g)在溫度、壓強(qiáng)下達(dá)到平衡時(shí),結(jié)果是平衡向右移動(dòng),則所采取的措施是(B)A.降低溫度和減小壓強(qiáng)B.降低溫度和增大壓強(qiáng)C.升高溫度和減小壓強(qiáng)D.升高溫度和增大壓強(qiáng)【解析】該反應(yīng)為吸熱、氣態(tài)物質(zhì)的量減小的反應(yīng),降低溫度和增大壓強(qiáng)都能使平衡右移?!绢}5】.在一定體積的密閉容器中放入3L氣體R和5L氣體Q,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2R(g)+5Q(g)4X(g)+nY(g),反應(yīng)完全后,容器溫度不變,混合氣體的壓強(qiáng)是原來(lái)的%,則化學(xué)方程式中的n值是(A)【解析】反應(yīng)的發(fā)生使壓強(qiáng)減小了,氣體的物質(zhì)的量必要減小,即2+5>4+n,n<3,只有A選項(xiàng)符合要求?!绢}6】.當(dāng)下列反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),保持溫度不變,向容器中通入氬氣,則化學(xué)平衡一定不移動(dòng)的是(C)(g)PCl3(g)+Cl2(g)(g)+3H2(g)2NH3(g)(g)I2(g)+H2(g)(g)+H2(g)C2H4(g)【解析】恒容、恒溫條件下通入氬氣,反應(yīng)混合物中各個(gè)成分濃度不發(fā)生變化,平衡不移動(dòng);恒溫、恒壓條件下通入氬氣時(shí),氬氣占一定的分壓,對(duì)原來(lái)的反應(yīng)體系相當(dāng)于降壓,所以只有反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),通入氬氣時(shí),化學(xué)平衡一定不移動(dòng)?!绢}7】.不同溫度時(shí)反應(yīng)2HI(g)I2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)如下:350℃時(shí)為,425℃時(shí)為,490℃時(shí)為。HI的轉(zhuǎn)化率最高是在(C)℃℃℃D.無(wú)法確定【解析】本題考查有關(guān)平衡常數(shù)的知識(shí)。對(duì)于可逆反應(yīng),在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡,對(duì)應(yīng)一個(gè)化學(xué)平衡常數(shù),溫度發(fā)生變化時(shí),化學(xué)平衡被破壞,達(dá)到新的平衡時(shí),平衡常數(shù)也會(huì)隨之發(fā)生變化。平衡常數(shù)不受壓強(qiáng)和濃度影響,只隨溫度的變化而變化,而且平衡常數(shù)越大,反應(yīng)越徹底。比較題中所給的三個(gè)溫度的平衡常數(shù)可知,350℃時(shí)的平衡常數(shù)最大,故350℃時(shí),HI的轉(zhuǎn)化率最高?!绢}8】.K時(shí),反應(yīng)CuSO4?5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(g)的,則此時(shí)平衡的水蒸氣的分壓強(qiáng)為?!窘馕觥吭O(shè)平衡的水蒸氣的分壓為p。CuSO4?5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(g)平衡時(shí):則Kp=p5=,解得P=【題9】.在一個(gè)容積固定的反應(yīng)器中,有一個(gè)可左右滑動(dòng)的密封隔板,兩側(cè)分別進(jìn)行如下圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下:A、B和C均為mol,D為mol,F(xiàn)為mol,設(shè)E為xmol。當(dāng)x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中位置。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空白:(1)若x=,則右側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)。欲使起始反應(yīng)維持向該方向移動(dòng),則x的最大取值應(yīng)小于。(2)若x分別為mol和mol,則在這兩種情況下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),A的物質(zhì)的量(填“相等”、“不相等”或“不能確定”),起理由是?!窘馕觥款}中給出一個(gè)容積固定的反應(yīng)器,雖然中間有一個(gè)移動(dòng)隔板,但題中要求隔板處于反應(yīng)器的正中位置,也就是要求反應(yīng)容器左右兩側(cè)反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量始終相等。要滿足這一條件:①可以通過(guò)投入E的物質(zhì)的量即x的值即x值的大小來(lái)控制;②可以通過(guò)溫度的調(diào)節(jié)來(lái)控制?!绢}10】.已知反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g),在2216K時(shí)的Kp=-3。求反應(yīng)NO(g)N2(g)+O2(g)在2216K下的Kp值。在2216K下,若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)只有氮?dú)夂脱鯕?,且其物質(zhì)的量之比為1:1,求氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率?!窘馕觥縉O(g)N2(g)+O2(g)Kp’=N2(g)+O2(g)2NO(g)起始物質(zhì)的量110轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量xx2x平衡物質(zhì)的量1-x1-x2xx=故氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率知識(shí)與技能:使學(xué)生知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法,并初步了解測(cè)定某些化學(xué)反應(yīng)的速率的實(shí)驗(yàn)方法;使學(xué)生進(jìn)一步了解濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律;使學(xué)生知道活化能的概念及其對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。過(guò)程與方法:通過(guò)對(duì)“化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法”的探究,讓學(xué)生體驗(yàn)如何進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、如何完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄及處理等,提高他們利用定量實(shí)驗(yàn)研究問(wèn)題的能力;通過(guò)對(duì)濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等問(wèn)題的研討,培養(yǎng)學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)并從中獲取信息的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)催化劑實(shí)際應(yīng)用的事例,使學(xué)生認(rèn)識(shí)催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和濃度、溫度、催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和濃度、溫度、催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。課時(shí)安排:共四課時(shí)教學(xué)內(nèi)容:第一課時(shí)【引入新課】通過(guò)課本上的例子說(shuō)明一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否具有利用價(jià)值不僅決定于它是否有可能發(fā)生以及反應(yīng)進(jìn)行的程度,還決定于化學(xué)反應(yīng)速率的快慢。要想有效地控制化學(xué)反應(yīng),必須要了解化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的,并能定量分析濃度、溫度、催化劑等反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度。今天這節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)一下化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法,下節(jié)課我們學(xué)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素?!景鍟?shū)】第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率【思考1】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?【回答】濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、反應(yīng)物間的接觸面積【思考2】如何比較化學(xué)反應(yīng)的速率【學(xué)生】反應(yīng)物消耗的快慢或生成物增加的快慢【思考3】如何定量描述化學(xué)反應(yīng)的速率【活動(dòng)?探究】學(xué)生閱讀P55【投影】實(shí)驗(yàn)的圖片?!舅伎?】實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)速率可用哪些方法表示?【學(xué)生】單位時(shí)間內(nèi)鹽酸溶液或氯化鎂的濃度變化;單位時(shí)間內(nèi)鎂的質(zhì)量變化;單位時(shí)間內(nèi)鎂的物質(zhì)的量的變化?!舅伎?】若用單位時(shí)間內(nèi)鹽酸濃度的減小或氯化鎂濃度的增大來(lái)表示該化學(xué)反應(yīng)的速率,需要哪些數(shù)據(jù)呢?二者在數(shù)值上相等嗎?為什么?【學(xué)生】需要準(zhǔn)確量取鹽酸的體積,并利用關(guān)系式計(jì)算出反應(yīng)中消耗的氯化氫或生成的氯化鎂的物質(zhì)的量【板書(shū)】一、化學(xué)反應(yīng)速率1、概念:對(duì)于反應(yīng)體系體積不變的化學(xué)反應(yīng),通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增大來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。2、意義:描述化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。3、計(jì)算公式:v(A)=EQ\f(△c(A),△t)單位:mol·L-1·min-1mol·L-1·s-14、應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題:【教師】①概念中的反應(yīng)速率實(shí)際上是某段時(shí)間間隔內(nèi)的平均反應(yīng)速率。時(shí)間間隔越短,在這段時(shí)間發(fā)生的濃度變化越接近瞬時(shí)反應(yīng)速率(指在某一瞬間的反應(yīng)速率);②對(duì)某一具體化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),在用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)所得數(shù)值往往不同。用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比【板書(shū)】①它是平均速率②不能用固體或純液體表示反應(yīng)速率(因?yàn)樗鼈兊臐舛仁且粋€(gè)常數(shù))【例題】在2L的密閉容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,發(fā)生N2+3H22NH3,在2s末時(shí),測(cè)得容器中含有的NH3,求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。解:N2+3H22NH3起始量(mol):1302s末量(mol):變化量(mol):則:V(N2)EQ\f,2×2)mol/(L·s)V(H2)EQ\f,2×2)mol/(L·s)V(NH3)EQ\f,2×2)mol/(L·s)有:V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2【板書(shū)】③對(duì)于aA+bBdD+eE有:v(A):v(B):v(D):v(E)=a:b:d:e【練習(xí)】1、在2A+B==3C+4D反應(yīng)中,下面表示的反應(yīng)速率最快的是()A.V(A)=·L-1·min-1 B.V(B)=·L-1·S-1

C.V(C)=·L-1·min-1 D.V(D)=·L-1·S-1【板書(shū)】④用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)比較不同反應(yīng)進(jìn)行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時(shí),應(yīng)選擇同一物質(zhì)來(lái)比較【練習(xí)】2、可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)xC(g),已知V(A)=a

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