人教版 高二化學(xué)選修四課件(全部).ppt

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第一課時(shí)焓變反應(yīng)熱 尚賢教育高二化學(xué)備課組 2015年7月19號(hào) 化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會(huì)有能量的變化 化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵斷裂 形成新的化學(xué)鍵 重新組合成生成物的分子的過程 舊鍵斷裂需要吸收能量 新鍵形成需要放出能量 而一般化學(xué)反應(yīng)中 舊鍵的斷裂所吸收的總能量與新鍵形成所放出的總能量是不相等的 而這個(gè)差值就是反應(yīng)中能量的變化 所以化學(xué)反應(yīng)過程中都會(huì)有能量的變化 思考 1 你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng) 能作一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)嗎 活潑金屬與水或酸的反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 燃燒反應(yīng) 多數(shù)化合反應(yīng) 2 你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是吸熱反應(yīng) 能作一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)嗎 多數(shù)的分解反應(yīng) 氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng) 水煤氣的生成反應(yīng) 炭與二氧化碳生成一氧化碳 反應(yīng)物具有的總能量生成物具有的總能量 一 反應(yīng)熱 化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量 都可以用熱量 或換算成相應(yīng)的熱量 來表述 叫做反應(yīng)熱 在恒壓條件下又稱為焓變 焓變 PS 1 符號(hào) H單位 kJ mol或kJ mol 12 反應(yīng)熱描述的是化學(xué)反應(yīng)前后的熱量變化3 反應(yīng)熱描述的是一定溫度下的熱量變化4 任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱 表現(xiàn)為吸熱反應(yīng)或者放熱反應(yīng) 一 反應(yīng)熱 化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量 都可以用熱量 或換算成相應(yīng)的熱量 來表述 叫做反應(yīng)熱 在恒壓條件下又稱為焓變 焓變 PS H 生成物能量 反應(yīng)物能量放熱反應(yīng) H0或 H為 從化學(xué)鍵的角度理解反應(yīng)與能量變化的關(guān)系 以H2 Cl2 2HCl為例 鍵能數(shù)據(jù) H H436kJ molCl Cl243kJ molH Cl431kJ mol 一般用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示反應(yīng)熱 比較 由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的反應(yīng)熱為186 4kJ mol 小試一下 上述反應(yīng)的反應(yīng)熱表示為 H 184 6kJ mol 下面的反應(yīng)該如何表示它的反應(yīng)熱呢 例1 1molC與1mol水蒸氣反應(yīng)生成1molCO和1molH2 需要吸收131 5kJ的熱量 H 131 5kJ mol 例2 拆開lmolH H鍵 lmolN H鍵 lmolN N鍵分別需要的能量是436kJ 391kJ 946kj 則1molN2生成NH3的反應(yīng)熱為 1molH2生成NH3的反應(yīng)熱為 92KJ mol 30 6KJ mol 反應(yīng)熱與物質(zhì)的量的關(guān)系 質(zhì)量守恒能量守恒某一反應(yīng)中 質(zhì)量和能量成正比關(guān)系熱量用Q表示 體系向環(huán)境做正功 Q 0 釋放能量 放熱反應(yīng) 體系向環(huán)境做負(fù)功 Q 0 得到能量 吸熱反應(yīng) 判斷一個(gè)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)的方法 H E2 E1 0為吸熱反應(yīng)E1不能通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得 沒有實(shí)際的計(jì)算意義 反應(yīng)物分子斷鍵時(shí)吸收的總能量 反與生成物分子形成新化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量 生的相對(duì)大小 H 反 生若 H 0則為吸熱反應(yīng) H為 Q0 通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)得 掌握中和熱的測(cè)定 閱讀P3 資料 體系與環(huán)境 鍵能 破壞1mol共價(jià)鍵吸收的能量或形成1mol共價(jià)鍵放出的能量 鍵能恒取正值 反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量 反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量 生成物釋放的總能量大于反應(yīng)物吸收的總能量 生成物釋放的總能量小于反應(yīng)物吸收的總能量 1 下列敘述正確的是 A 化學(xué)反應(yīng)一定伴隨熱量的變化B 凡是吸熱或放熱過程中熱量的變化均稱為反應(yīng)熱C 若 H0 則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量2 已知 H H H2 H 436KJ mol 則下列敘述正確的是 A 2個(gè)H原子的能量高于1個(gè)H2的能量B 2個(gè)H原子的能量低于1個(gè)H2的能量C H原子比H2分子穩(wěn)定D H2分子比H原子穩(wěn)定 AC AD 課堂練習(xí) 3 下列變化過程中會(huì)放出熱量的是 硝酸銨溶于水 物質(zhì)的燃燒 苛性鈉溶于水 生石灰放入水中 醋酸的電離A 僅 B 僅 C 僅 D D 4 下列變化中 屬于放熱反應(yīng)的是 A Ba OH 2 8H2O與NH4Cl的反應(yīng)B 點(diǎn)燃的鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒C 灼熱的碳與二氧化碳的反應(yīng)D 氯化鈉溶于水 B 小結(jié) 一 反應(yīng)熱 焓變 從反應(yīng)熱角度看 H 生成物能量 反應(yīng)物能量 從鍵能角度看 H 反應(yīng)物總鍵能 生成物總鍵能 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化第二課時(shí)熱化學(xué)方程式 實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二化學(xué)備課組 23March2020 H E 生成物的總能量 E 反應(yīng)物的總能量 H E 反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量 E 生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量 我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了反應(yīng)熱 那么如何在化學(xué)方程式中正確反映其熱量的變化 二 熱化學(xué)方程式 什么是熱化學(xué)方程式 表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 叫做熱化學(xué)方程式 思考交流 與化學(xué)方程式相比 熱化學(xué)方程式有哪些不同 正確書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意哪幾點(diǎn) 請(qǐng)看以下幾個(gè)例子 再思考 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 1 熱化學(xué)方程式包含物質(zhì)變化和能量變化兩個(gè)部分 二者缺一不可 普通化學(xué)方程式只包含物質(zhì)變化一個(gè)部分 物質(zhì)變化 能量變化 書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開 H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol 200 101kPa 2 熱化學(xué)方程式需注明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng) 對(duì)于25 101kPa時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可不注明 普通化學(xué)方程式不需注明溫度和壓強(qiáng) 書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開 H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 2 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如不注明條件 即指 25 1 01 105Pa 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 3 熱化學(xué)方程式需注明各物質(zhì)的狀態(tài) 普通化學(xué)方程式不需注明物質(zhì)的狀態(tài) 書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開 H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 2 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如不注明條件 即指 25 1 01 105Pa 3 物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài) s l g aq 熱化學(xué)方程式 能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式 4 熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)表示參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量 可為整數(shù)或分?jǐn)?shù) 普通化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)宏觀上表示各物質(zhì)的物質(zhì)的量 微觀上表示原子分子數(shù)目 只能為整數(shù) 不能為分?jǐn)?shù) 閱讀P4 資料卡片 kJ mol的含義 每mol反應(yīng)的焓變 書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) 1 化學(xué)方程的右邊必須寫上 H 并用 空格 隔開 H 吸熱用 放熱用 單位是kJ mol或J mol 2 需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng) 如不注明條件 即指 25 1 01 105Pa 3 物質(zhì)后需標(biāo)聚集狀態(tài) s l g aq 4 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示物質(zhì)的量并不能表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù) 因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù) 5 根據(jù)焓的性質(zhì) 若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍 則 H的數(shù)值也加倍 若反應(yīng)逆向進(jìn)行 則 H改變符號(hào) 但絕對(duì)值不變 熱化學(xué)方程式表示的意義 1 反應(yīng)物和生成物的種類 聚集狀態(tài)2 反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量比和質(zhì)量比3 反應(yīng)中放出或吸收的熱量 綜上所述 問題 反應(yīng)物和生成物前的系數(shù)它代表了什么 在方程式中 H它表示了什么意義 H它的值與什么有關(guān)系 熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù) 表示對(duì)應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量 H KJ mol 它表示每摩爾反應(yīng)所吸收或放出的熱量 H它的值與方程式中的計(jì)量系數(shù)有關(guān) 即對(duì)于相同的反應(yīng) 當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí) 其 H不同 1 當(dāng)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl 放出184 6KJ的熱量 請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6KJ mol 練習(xí) 而這些書寫也是對(duì)的 練習(xí)與鞏固 依據(jù)事實(shí) 寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 1mol碳完全燃燒放出393 5KJ的熱量 1克甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)放熱22 68KJ 1mol氯氣和水蒸氣通過灼熱的炭層反應(yīng) 生成氯化氫和二氧化碳放出145KJ的熱量 你寫對(duì)了嗎 寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 1 1molC 固態(tài) 與適量H2O 氣態(tài) 反應(yīng) 生成CO 氣態(tài) 和H2 氣態(tài) 吸收131 3kJ的熱量 2 0 5molCu 固態(tài) 與適量O2 氣態(tài) 反應(yīng) 生成CuO 固態(tài) 放出78 5kJ的熱量 C s H2O g CO g H2 g H 131 3KJ mol 2Cu s O2 g 2CuO s H 314KJ mol 2 00gC2H2完全燃燒生成液態(tài)水和CO2放出的熱量為99 6KJ 寫出C2H2燃燒的熱化學(xué)方程式 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2589 6KJ mol 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 4bkJ2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 4bkJ molC C2H2 g 5 2O2 g 2CO2 g H2O g H 4bkJ molD 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 4bkJ molE 2C2H2 g 5O2 g 4CO2 g 2H2O l H 2bkJ mol 2 已知充分燃燒ag乙炔氣體時(shí)生成1mol二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水 并放出熱量bkJ 則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是 B 點(diǎn)撥 熱化學(xué)方程式書寫正誤的判斷可從物質(zhì)的聚集狀態(tài) H的正負(fù)號(hào) 物質(zhì)的量的大小 單位等主要方面入手 3 沼氣是一種能源 它的主要成分是CH4 0 5molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí) 放出445kJ的熱量 則下列熱化學(xué)方程式中正確的是 A 2CH4 g 4O2 g 2CO2 g 4H2O l H 890kJ mol B CH4 2O2 CO2 H2O H 890kJ mol C CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol D 1 2CH4 g O2 g 1 2CO2 g H2O l H 890kJ mol C 4 已知在1 105Pa 298K條件下 2mol氫氣燃燒生成水蒸氣放出484kJ熱量 下列熱化學(xué)方程式正確的是 A H2O g H2 g 1 2O2 g H 242kJ mol 1B 2H2 g O2 g 2H2O H 484kJ mol 1C H2 g 1 2O2 g H2O g H 242kJ mol 1D 2H2 g O2 g 2H2O g H 484kJ mol 1 A 5 在200 101kP時(shí) 1molH2與碘蒸氣作用生成HI反應(yīng) 科學(xué)文獻(xiàn)表示為 H2 g I2 g 2HI g H 14 9kJ mol以上化學(xué)方程式指出了反應(yīng)時(shí)的和 括號(hào)中的符號(hào)表示反應(yīng)物或生成物的 6 在25 101kPa時(shí) 有兩個(gè)由H2和O2化合成1molH2O的反應(yīng) 一個(gè)生成氣態(tài)水 一個(gè)液態(tài)水 化學(xué)方程式如下 H2 g 1 2O2 g H2O g H 241 8Kj molH2 g 1 2O2 g H2O I H 285 8kJ mol以上兩個(gè)反應(yīng) 產(chǎn)物都是 但產(chǎn)物的不同 溫度 壓強(qiáng) 狀態(tài) 水 狀態(tài) 8 熱化學(xué)方程式 S g O2 g SO2 g H 297 3kJ mol分析下列說法中正確的是 A S g O2 g SO2 l H 297 3KJ molB S g O2 g SO2 l H 297 3KJ molC 1molSO2的鍵能總和大于1molS和1molO2鍵能之和D 1molSO2的鍵能總和小于1molS和1molO2鍵能之和 BD 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二化學(xué)備課組 23March2020 中和熱燃燒熱能源 一 燃燒熱 例2 實(shí)驗(yàn)測(cè)得101kPa時(shí)1molH2完全燃燒放出393 5kJ的熱量 這就是H2的燃燒熱 H2 g 1 2O2 g H2O l H 285 8kJ mol 例1 實(shí)驗(yàn)測(cè)得101kPa時(shí)1molC完全燃燒放出393 5kJ的熱量 這就是C的燃燒熱 C s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol 一 燃燒熱 1 燃燒熱的的概念 在25 101kPa時(shí) 1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量 為什么指定溫度和壓強(qiáng) 生成物不能繼續(xù)燃燒 C CO2 g S SO2 g H H2O l 單位 kJ mol 限定燃料的物質(zhì)的量 2C8H18 l 25O2 g 16CO2 18H2O l H 11036KJ mol 思考 C8H18的燃燒熱是多少 H 5518KJ mol 1molC8H18燃燒時(shí)放出了多少熱 5518KJ 一 燃燒熱 1 燃燒熱的的概念 在25 101kPa時(shí) 1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量 PS 在101kPa時(shí) 完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物如 C C02 H H20 l S S02等 燃燒熱通常由實(shí)驗(yàn)測(cè)得 可燃物以1mol為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量 系數(shù)常用分?jǐn)?shù)表示 2 表示的意義 如 CH4的燃燒熱為890 3KJ mol 含義 在101KPa時(shí) 1molCH4完全燃燒時(shí) 放出890 3KJ的熱量 3 表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式的書寫 應(yīng)以1mol物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) 常出現(xiàn)分?jǐn)?shù) 4 一定量可燃物完全燃燒時(shí)放出的熱量 Q放 n 可燃物 H CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O g H 890 31KJ mol 例1 在101kPa時(shí) 1molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O 放出890kJ的熱量 CH4的燃燒熱為多少 1000LCH4 標(biāo)準(zhǔn)狀況 燃燒后所產(chǎn)生的熱量為多少 解 根據(jù)題意 在101kPa時(shí) 1molCH4完全燃燒的熱化學(xué)方程式為 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890kJ mol即CH4的燃燒熱為890kJ mol 1000LCH4 標(biāo)準(zhǔn)狀況 的物質(zhì)的量為 n CH4 V CH4 Vm 1000L 22 4L mol 1 44 6mol1molCH4完全燃燒放出890kJ的熱量 44 6molCH4完全燃燒放出的熱量為 44 6mol 890kJ mol 3 97 104kJ答 CH4的燃燒熱為890kJ mol 1000LCH4 標(biāo)準(zhǔn)狀況 完全燃燒產(chǎn)生的熱量為3 97 104kJ 例2 葡萄糖是人體所需能量的重要來源之一 葡萄糖燃燒的熱化學(xué)方程式為 C6H12O6 s 6O2 g 6CO2 g 6H2O l H 2800kJ mol葡萄糖在人體組織中氧化的熱化學(xué)方程式與它燃燒的熱化學(xué)方程式相同 計(jì)算100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)所產(chǎn)生的熱量 解 根據(jù)題意 葡萄糖的燃燒熱為2800kJ mol 100g葡萄糖的物質(zhì)的量為 n C6H12O6 m C6H12O6 M C6H12O6 100g 180g mol 1 0 556mol1molC6H12O6完全燃燒放出2800kJ的熱量 0 556molC6H12O6完全燃燒放出的熱量為 0 556mol 2800kJ mol 1560kJ答 100g葡萄糖在人體中完全氧化時(shí)產(chǎn)生1560kJ的熱量 二 中和熱 1 酸和堿的中和反應(yīng)有熱量放出 可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得中和反應(yīng)的反應(yīng)熱 當(dāng)1L1mol L的稀鹽酸跟1L1mol L的NaOH溶液起中和反應(yīng)時(shí) 能放出57 3kJ的熱量 NaOH aq HCI aq NaCl aq H2O l H 57 3kJ mol 2 如果用1L1mol L的KOH溶液中和1L1mol L的HNO3溶液 也能放出57 3kJ的熱量 KOH aq HNO3 aq KNO3 aq H2O l H 57 3kJ mol 二 中和熱1 定義 在稀溶液中 酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng) 生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱叫做中和熱 2 中和熱的表示 H aq OH aq H2O 1 H 57 3kJ mol3 要點(diǎn) 條件 稀溶液 稀溶液是指溶于大量水的離子 反應(yīng)物 強(qiáng) 酸與 強(qiáng) 堿 中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱 電解質(zhì)電離的吸熱所伴隨的熱效應(yīng) 生成1mol水 中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H 和OH 化合生成H20 若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成 這部分反應(yīng)熱也不在中和熱之內(nèi) 放出的熱量 57 3kJ mol 例 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 求下列中和反應(yīng)中放出的熱量 1 用20gNaOH配稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng)放出 kJ的熱量 2 用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng) 放出 kJ的熱量 28 7 28 7 燃燒熱與中和熱的區(qū)別與聯(lián)系 2H2 g O2g 2H2O l H 571 6kJ molH2 g 1 2O2 g H2O g H 241 8kJ mol求氫氣的燃燒熱 1 已知 2 石墨與金剛石的燃燒熱是否相同 為什么 請(qǐng)分別寫出石墨和金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式 答 H 285 8kJ mol 不相同 因?yàn)槭c金剛石的晶體結(jié)構(gòu)不同 共具有的能量也不相同C 石墨s O2 g CO2 g H 393 5kl molC 金剛石s O2 g CO2 g H 395 0kl mol說明金剛石具有的總能量高 不穩(wěn)定 3 下列各組物質(zhì)的燃燒熱相等的是 A 碳和一氧化碳B 1moL碳和2moL碳C 1moL乙炔和2moL碳D 淀粉和纖維素 B 285 8kJ mol 1 能源就是能提供自然資源 包括等 2 我國目前使用的主要能源是 是能不 3 能源是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ) 它的開發(fā)和利用情況 可以用來衡量一個(gè)國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平3 解決能源的辦法是 即開發(fā)和節(jié)約 提高能源的 4 現(xiàn)在探索開發(fā)的新能源有等 新能源的主要優(yōu)勢(shì)是 能量 化石燃料 煤 石油 天然氣 陽光 生物能 風(fēng)能 地?zé)崮?海洋 潮汐 能 化石燃料 再生 開源節(jié)流 新的能源 現(xiàn)有能源 利用率 太陽能 氫能 地?zé)崮?海洋 潮汐 能 生物能 資源豐富 可以再生 污染少 三 能源 討論下列問題 1 能源 一級(jí)能源 二級(jí)能源 例 下列屬于一級(jí)能源的是 屬于二級(jí)能源的是 A風(fēng)能B電能C氫能D陽光E天然氣 ADE BC 能源 能提供能量的資源一級(jí)能源 來自自然界未經(jīng)轉(zhuǎn)化的能源 二級(jí)能源 一級(jí)能源經(jīng)過轉(zhuǎn)化得到的能源形式 閱讀P9 科學(xué)視野 找出并識(shí)記 太陽能 氫能 地?zé)崮?風(fēng)能各自的優(yōu)缺點(diǎn) 1 選擇燃料的標(biāo)準(zhǔn)是什么 燃燒熱 燃料的儲(chǔ)量 開采運(yùn)輸儲(chǔ)存的條件 價(jià)格 對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響 等各方面綜合考慮 2 煤作為燃料的利弊 提高煤燃燒效率的措施有哪些 思考與交流 1 分析以下幾個(gè)熱化學(xué)方程式 哪個(gè)是表示固態(tài)碳和氣態(tài)氫氣燃燒時(shí)的燃燒熱的 為什么 A C s O2 g CO g H 110 5kJ molB C s O2 g CO2 g H 393 5kJ molC 2H2 g O2 g 2H2O l H 571 6kJ molD H2 g O2 g H2O g H 241 8kJ mol 隨堂練習(xí) B 2 酸雨危害可包括 對(duì)人體的直接危害 引起肺部疾病而使人致死 引起河流 湖泊的水體酸化 嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng) 破壞土壤 植被 森林 腐蝕金屬 油漆 皮革 紡織品及建筑材料等 滲入地下 可能引起地下水酸化 A B C D D 3 1998年出現(xiàn)的全球溫度大幅度升高 產(chǎn)生了顯著的 厄爾尼諾 現(xiàn)象 干旱和暴雨災(zāi)難 危害了許多地區(qū) 為了防止氣候變暖的進(jìn)一步惡化 聯(lián)合國環(huán)境保護(hù)組織于1998年通過大會(huì)要求各國減少工業(yè)排放量的氣體是 A 二氧化硫B 二氧化碳C 氮的氧化物D 碳?xì)浠衔? 我國三峽工程所提供的清潔 廉價(jià)強(qiáng)勁 可再生的水電 相當(dāng)于每年燃燒3 106t原煤的火力發(fā)電廠產(chǎn)生的電能 因此 三峽工程有助于控制 A 溫室效應(yīng)B 酸雨C 白色污染D 破壞大氣臭氧層 B A 5 下列說法不正確的是 A 化石燃料在任何條件下都能充分燃燒B 化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的CO SO2等有害氣體C 直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒的效果好D 固體煤變?yōu)闅怏w燃料后 燃燒效率將提高6 為了減少大氣污染 許多城市正大力推廣汽車清潔燃料 目前使用的清潔燃料主要有兩類 一類是壓縮天然氣 CNG 另一類是液化石油氣 LPG 這兩類燃料的主要成分均為 A 碳?xì)浠衔顱 碳水化合物C 氫氣D 醇類 A A 第一章化學(xué)反應(yīng)與能量 實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二化學(xué)備課組 23March2020 蓋斯定律及其應(yīng)用 1 已知 H2 g Cl2 g 2HCl g H 184 6kJ mol則反應(yīng)HCl g 1 2H2 g 1 2Cl2 g 的 H為 A 184 6kJ molB 92 3kJ molC 369 2kJ molD 92 3kJ mol 復(fù)習(xí) D 2 甲硅烷 SiH4 是一種無色氣體 遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃 生成SiO2和水 已知室溫下1g甲硅烷自燃放出44 6kJ熱量 其熱化學(xué)方程式為 SiH4 g O2 g SiO2 s H2O l H 1427 2kJ mol 規(guī)律 正逆 反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等 符號(hào)相反 3 已知H aq OH aq H2O l H 57 3kJ mol 計(jì)算下列反應(yīng)中放出的熱量 1 用20gNaOH配成稀溶液跟足量稀鹽酸反應(yīng) 放出熱量為kJ 2 用0 1molBa OH 2配成稀溶液跟足量稀硝酸反應(yīng) 放出熱量為kJ 3 用1mol醋酸稀溶液和足量NaOH溶液反應(yīng) 放出的熱量 大于 小于 等于 57 3kJ 理由是 28 65 11 46 小于 醋酸是弱電解質(zhì) 只是少部分電離 發(fā)生電離時(shí)要吸熱 中和時(shí)放熱較少 298K 101kPa時(shí) 合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 38kJ mol 在該溫度下 取1molN2 g 和3molH2 g 放在一密閉容器中 在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng) 測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是少于92 38kJ 其原因是什么 該反應(yīng)是可逆反應(yīng) 在密閉容器中進(jìn)行 該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài) 1molN2 g 和3molH2 g 不能完全反應(yīng)生成2molNH3 g 因而放出的熱量總小于92 38kJ 溫故知新 H2 g 1 2O2 g H2O g H1 241 8kJ mol那么 H2的燃燒熱 H究竟是多少 如何計(jì)算 已知 H2O g H2O l H2 44kJ molH2 g 1 2O2 g H2O l H H1 H2 285 8kJ mol 下列數(shù)據(jù) H1表示燃燒熱嗎 判斷 思考 如何測(cè)出下列反應(yīng)的反應(yīng)熱 C s 1 2O2 g CO g H1 C s 1 2O2 g CO g H1 CO g 1 2O2 g CO2 g H2 283 0kJ mol C s O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol 不能很好的控制反應(yīng)的程度 故不能直接通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得 H1 則 H1 H2 H3所以 H1 H3 H2 393 5kJ mol 283 0kJ mol 110 5kJ mol 上兩例應(yīng)用了什么規(guī)律 影響反應(yīng)熱的因素 1 與溫度 壓強(qiáng)有關(guān)2 與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)3 與反應(yīng)物的用量有關(guān)4 與反應(yīng)條件 途徑 無關(guān) 蓋斯定律 蓋斯定律 不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成 其反應(yīng)熱是相同的 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān) 而與反應(yīng)的途徑無關(guān) A B 請(qǐng)思考 由起點(diǎn)A到終點(diǎn)B有多少條途徑 從不同途徑由A點(diǎn)到B點(diǎn)的位移有什么關(guān)系 登山的高度與上山的途徑無關(guān) 只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的相對(duì)高度有關(guān) H2 0 H1 0 S 始態(tài) L 終態(tài) H1 H2 0 如何理解蓋斯定律 H H1 H2之間有何關(guān)系 H H1 H2 B H A C H1 H2 有些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行很慢或不易直接發(fā)生 很難直接測(cè)得這些反應(yīng)的反應(yīng)熱 可通過蓋斯定律獲得它們的反應(yīng)熱數(shù)據(jù) 2 蓋斯定律的應(yīng)用 關(guān)鍵 目標(biāo)方程式的 四則運(yùn)算式 的導(dǎo)出 方法 寫出目標(biāo)方程式確定 過渡物質(zhì) 要消去的物質(zhì) 然后用消元法逐一消去 過渡物質(zhì) 導(dǎo)出 四則運(yùn)算式 例1 已知下列各反應(yīng)的焓變 Ca s C s 石墨 3 2O2 g CaCO3 s H1 1206 8kJ mol Ca s 1 2O2 g CaO s H2 635 1kJ mol C s 石墨 O2 g CO2 g H3 393 5kJ mol試求 CaCO3 s CaO s CO2 g 的焓變 H4 178 2kJ mol 例2 按照蓋斯定律 結(jié)合下述反應(yīng)方程式回答問題 已知 NH3 g HCl g NH4Cl s H1 176kJ mol NH3 g H2O l NH3 aq H2 35 1kJ mol HCl g H2O l HCl aq H3 72 3kJ mol NH3 aq HCl aq NH4Cl aq H4 52 3kJ mol NH4Cl s 2H2O l NH4Cl aq H5 則第 個(gè)方程式中的反應(yīng)熱 H是 根據(jù)蓋斯定律和上述反應(yīng)方程式得 即 H5 16 3kJ mol 例3 寫出石墨變成金剛石的熱化學(xué)方程式 25 101kPa時(shí) 石墨能直接變成金剛石嗎 查燃燒熱表知 C 石墨 s O2 g CO2 g H1 393 5kJ mol C 金剛石 s O2 g CO2 g H2 395 0kJ mol 所以 得 C 石墨 s C 金剛石 s H 1 5kJ mol 例4 同素異形體相互轉(zhuǎn)化但反應(yīng)熱相當(dāng)小而且轉(zhuǎn)化速率慢 有時(shí)還很不完全 測(cè)定反應(yīng)熱很困難 現(xiàn)在可根據(jù)蓋斯提出的觀點(diǎn) 不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成 這個(gè)總過程的熱效應(yīng)是相同的 已知 P4 s 白磷 5O2 g P4O10 s H1 2983 2kJ mol P s 紅磷 5 4O2 g 1 4P4O10 s H2 738 5kJ mol 試寫出白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式 P4 s 白磷 4P s 紅磷 29 2kJ mol 4 你知道神六的火箭燃料是什么嗎 例5 某次發(fā)射火箭 用N2H4 肼 在NO2中燃燒 生成N2 液態(tài)H2O 已知 N2 g 2O2 g 2NO2 g H1 67 2kJ mol N2H4 g O2 g N2 g 2H2O l H2 534kJ mol假如都在相同狀態(tài)下 請(qǐng)寫出發(fā)射火箭反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 2N2H4 g 2NO2 g 3N2 g 4H2O l H 1135 2kJ mol 2 思考 為什么在熱化學(xué)反應(yīng)方程式中通?？刹槐砻鞣磻?yīng)條件 正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱效應(yīng)數(shù)值相等 符號(hào)相反 不能省去 練習(xí) 1 已知石墨的燃燒熱 H 393 5kJ mol 1 寫出石墨的完全燃燒的熱化學(xué)方程式 2 二氧化碳轉(zhuǎn)化為石墨和氧氣的熱化學(xué)方程式 熱化學(xué)方程式還可以表示理論可進(jìn)行實(shí)際難進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng) C 石墨 s O2 g CO2 g H 393 5kJ mol CO2 g C 石墨 s O2 g H 393 5kJ mol 2 已知25 101kPa下 石墨 金剛石燃燒的熱化學(xué)方程式分別為C 石墨 O2 g CO2 g H 393 51kJ mol 1C 金剛石 O2 g CO2 g H 395 41kJ mol 1據(jù)此判斷 下列說法中正確的是 A 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng) 等質(zhì)量時(shí) 石墨的能量比金剛石的低B 由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng) 等質(zhì)量時(shí) 石墨的能量比金剛石的高C 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng) 等質(zhì)量時(shí) 石墨的能量比金剛石的低D 由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng) 等質(zhì)量時(shí) 石墨的能量比金剛石的高 A 3 已知 CO g 1 2O2 g CO2 g H1 283 0kJ mol H2 g 1 2O2 g H2O l H2 285 8kJ mol C2H5OH l 3O2 g 2CO2 g 3H2O l H3 1370kJ mol試計(jì)算 2CO g 4H2 g H2O l C2H5OH l 的 H 解 根據(jù)蓋斯定律 反應(yīng) 不論是一步完成還是分幾步完成 其反應(yīng)熱效應(yīng)都是相同的 下面就看看反應(yīng) 能不能由 三個(gè)反應(yīng)通過加減乘除組合而成 也就是說 看看反應(yīng) 能不能分成 幾步完成 2 4 所以 H H1 2 H2 4 H3 283 2 2 285 8 4 1370 339 2kJ mol 4 在100g碳不完全燃燒所得氣體中 CO占1 3體積 CO2占2 3體積 且C s 1 2O2 g CO g H 110 35kJ molCO g 1 2O2 g CO2 g H 282 57kJ mol與這些碳完全燃燒相比 損失的熱量是 392 92kJB 2489 44kJC 784 92kJD 3274 3kJ C 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二化學(xué)備課組 23March2020 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率 回憶鈉和鉀分別與水反應(yīng)的現(xiàn)象 比較等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸與大理石反應(yīng)的快慢 不同的化學(xué)反應(yīng)快慢是不一樣的 怎么樣來比較和描述不同反應(yīng)的快慢呢 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的一個(gè)物理量 化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示 濃度常用單位 mol L 時(shí)間常用單位 s min h 化學(xué)反應(yīng)速率常用單位 mol L s 或mol L min 表達(dá)式 v c t 一 化學(xué)反應(yīng)速率的表示 v n V t PS 1 通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示 所以反應(yīng)速率是正值 2 中學(xué)階段的化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率 3 濃度僅指溶液或氣體的 固體 純液體無濃度可言 例題 在2L的密閉容器中 加入1molN2和3molH2 發(fā)生N2 3H2 2NH3 在2s末時(shí) 測(cè)得容器中含有0 4mol的NH3 求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率 起始濃度 mol L 2s末濃度 mol L 觀察并回答 分別用三種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間有什么關(guān)系 問題1 變化濃度 mol L 三步法 0 5 1 5 0 0 2 0 2 0 3 0 1 0 4 1 2 同一個(gè)反應(yīng) 用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率 數(shù)值是不一樣的 所以應(yīng)注明是由哪種物質(zhì)表示的 同一反應(yīng)中 各物質(zhì)的速率之比等于他們?cè)诨瘜W(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 如在N2 3H2 2NH3中 v N2 v H2 v NH3 1 3 2 結(jié)論1 常見題型例舉 1 用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率 例1 反應(yīng)4NH3 5O2 4NO 6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行 30s后 NO的物質(zhì)的量增加了0 3mol 則此反應(yīng)的平均速率可表示為 A v O2 0 01mol L sB v NO 0 008mol L sC v H2O 0 003mol L sD v NH3 0 002mol L s v NO 0 3 5 30 0 002mol L s 2 比較反應(yīng)速率的大小 例2 反應(yīng)A 3B 2C 2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 VA 0 15mol L 1 s 1 VB 0 6mol L 1 s 1 Vc 0 4mol L 1 s 1 VD 0 45mol L 1 s 1則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是 結(jié)論2 在同一反應(yīng)中 反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小 應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較 3 根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)方程式 例3 某溫度下 濃度都是1mol L的兩種氣體X2和Y2 在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z 經(jīng)過tmin后 測(cè)得物質(zhì)的量濃度分別為 c X2 0 4mol L c Y2 0 8mol L c Z 0 4mol L 則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為 3X2 Y2 2Z 3X2 Y2 2X3Y 習(xí)題 已知反應(yīng)N2 3H22NH3 根據(jù)下圖判斷 1 A是 物質(zhì)的量濃度變化情況 2 C是 物質(zhì)的量濃度變化情況 3 2分鐘內(nèi)N2的平均速率是多少 H2 NH3 0 5mol L min 化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量 2 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)候 反應(yīng)物和生成物的濃度都在不斷地變化 由于反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物濃度的變化 必然引起其他物質(zhì)濃度發(fā)生相應(yīng)的變化 因此 化學(xué)反應(yīng)速率只要用反應(yīng)體系中任何一種物質(zhì) 反應(yīng)物或生成物 的濃度變化來表示 一般以最容易測(cè)定的物質(zhì)表示 3 在物質(zhì)的諸多性質(zhì)中 特別是在溶液中 當(dāng)反應(yīng)物或生成本身有比較明顯的顏色時(shí) 人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測(cè)量反應(yīng)的速率 1 化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定的 1 下列反應(yīng)中2SO2 O22SO3起始濃度 mol L 0 40 202s后濃度 mol L 0 2求 V SO2 V O2 V SO3 2 在500mL的密閉容器中裝入1 5molH2 0 5molN2和0 05molNH3 若該反應(yīng)的反應(yīng)速率V H2 0 3mol L min 時(shí) 求3分鐘末時(shí)NH3的濃度 3 把0 6molX氣體的0 4molY氣體混合于2L容器中 使它們發(fā)生如下反應(yīng) 3X Y nZ 2W 2min末已生成0 2molW 若測(cè)知V z 0 1mol L min 則 上述反應(yīng)中Z氣體的計(jì)量數(shù)n的值是 A 1B 2C 3D 4 上述反應(yīng)在2min末時(shí) 已消耗的Y占原來的百分比是 A 20 B 25 C 33 D 50 D B 4 在4個(gè)不同的容器中 在不同的條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng) 根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷 生成氨的速率最快的是 A V H2 0 1mol L minB V N2 0 2mol L minC V NH3 0 15mol L minD V H2 0 3mol L min 注 此類題均換算為同一物質(zhì)的速率為標(biāo)準(zhǔn)比較 B 5 一定溫度下 向一個(gè)容積為2L的事先裝入催化劑的真空密閉容器中通入1molN2和3molH2 3min末測(cè)此容器內(nèi)壓強(qiáng)是起始時(shí)壓強(qiáng)的0 9倍 在此時(shí)間內(nèi)用H2的量的變化來表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率是 A 0 2mol L minB 0 6mol L minC 0 1mol L minD 0 1mol L min C 6 將固體NH4Br置于密閉容器中 在某溫度下 發(fā)生下列反應(yīng) NH4Br s NH3 g HBr g 2HBr g Br2 g H2 g 2min后 測(cè)知H2的濃度為0 5mol L HBr的濃度為4mol L 若上述反應(yīng)速率用V NH3 表示 求V NH3 7 某溫度時(shí) 在2L容器中 X Y Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線圖 由圖中數(shù)據(jù)分析 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 反應(yīng)開始至2min Z的平均反應(yīng)速率 由圖知 2min內(nèi)X Y Z物質(zhì)的量的變化為0 3mol 0 1mol 0 2mol比值為3 1 2 可知3X Y 2Z V Z 0 05mol L min 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二化學(xué)備課組 23March2020 第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 1 在通常情況下 Na與水的反應(yīng)和Mg與水的反應(yīng)哪個(gè)劇烈 反應(yīng)速率快 為什么 2 將等物質(zhì)的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等體積等濃度的鹽酸中 產(chǎn)生CO2的速率哪個(gè)較快 為什么 3 石油的形成要多少年 炸藥的爆炸呢 以上說明化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是什么 決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素 決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素是參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì) 影響反應(yīng)速率的因素 2 外部因素 1 內(nèi)部因素 主要因素 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì) 濃度 壓強(qiáng) 溫度 催化劑 其他因素 光 顆粒大小 溶劑等 沒合適的取向 沒足夠的能量 足夠的能量 合適的取向 類比法 借鑒投籃 碰撞理論 n活 n總 活 活化分子百分?jǐn)?shù) 活化分子數(shù) 反應(yīng)物分子數(shù) 100 化學(xué)反應(yīng)速率主要取決于 所有能夠改變內(nèi)能 運(yùn)動(dòng)速率 以及碰撞幾率的方法 都可以用來改變 控制反應(yīng)的速率 一個(gè)反應(yīng)經(jīng)歷的過程 普通分子 活化能 活化分子 合理取向的碰撞 有效碰撞 新物質(zhì) 能量 有效碰撞的幾率 一 濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 濃度增大 單位體積內(nèi)n總 T不變 活 不變 n活增大 有效碰撞 V 1 在其他條件不變時(shí) 增大反應(yīng)物濃度 可以增大反應(yīng)速率 實(shí)驗(yàn)2 2結(jié)論 濃度大的H2C2O4 aq 先褪色 2KMnO4 5H2C2O4 3H2SO4 K2SO4 2MnSO4 10CO2 8H2O 規(guī)律 其他條件不變時(shí) 增大反應(yīng)物的濃度 可以增大反應(yīng)速率 減小反應(yīng)物的濃度 可以減小化學(xué)反應(yīng)的速率 濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 本質(zhì)原因 反應(yīng)物濃度增大 單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多 有效碰撞的頻率增加 反應(yīng)速率增大 a 此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng) 對(duì)于純固體或液體的反應(yīng)物 一般情況下其濃度是常數(shù) 因此改變它們的量一般不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率 c 隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行 反應(yīng)物的濃度會(huì)逐漸減小 因此一般反應(yīng)速率也會(huì)逐漸減小 注意 應(yīng)用1 一定條件下 在CaCO3 塊狀 2HCl CaCl2 H2O CO2 反應(yīng)中 為了加快反應(yīng)的速率 下列那些方法可行 A 增加HCl的濃度B 加水C 增加同濃度鹽酸的量D 改加CaCO3粉末 b 一般來說 固體反應(yīng)物表面積越大 反應(yīng)速率越大 固體反應(yīng)物表面積越小 反應(yīng)速率越小 原因 對(duì)氣體來說 若其他條件不變 增大壓強(qiáng) 就是增加單位體積的反應(yīng)物的物質(zhì)的量 即增加反應(yīng)物的濃度 因而可以增大化學(xué)反應(yīng)的速率 2 壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響 請(qǐng)?jiān)嚫鶕?jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響推出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況 規(guī)律 對(duì)于有氣體參加的反應(yīng) 若其他條件不變 增大壓強(qiáng) 氣體體積縮小 濃度增大 反應(yīng)速率加快 減小壓強(qiáng) 反應(yīng)速率減慢 壓強(qiáng)增大 體積減小其他條件不變 V C增大 壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)速率的影響是通過對(duì)濃度的影響實(shí)現(xiàn)的P增大 C成比例增大 P減小 C成比例減小壓強(qiáng)只對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響 發(fā)散思考 壓強(qiáng)對(duì)于任意化學(xué)反應(yīng)的速率都有影響嗎 思考 在N2 3H2 2NH3中 當(dāng)其他外界條件不變時(shí) 減小體系壓強(qiáng) 該反應(yīng)的速率怎么變 在反應(yīng)中保持體系容積不變 充入N2 反應(yīng)的速率怎么變 在反應(yīng)中保持體系容積不變 充入He 反應(yīng)的速率怎么變 在反應(yīng)中保持體系壓強(qiáng)不變 充入He 反應(yīng)的速率怎么變 壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響 壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率 必須伴隨有壓強(qiáng)改變時(shí)體積的改變現(xiàn)象 否則 壓強(qiáng)的變化并沒有作用到反應(yīng)的體系上 即壓強(qiáng)變則體積變 實(shí)際是濃度的變化 若容器的體積不變 因?yàn)楦鳉怏w的濃度沒有變 則速率不變 如在密閉容器中通入惰性氣體 注意 對(duì)于氣體有下列幾種情況 1 恒溫時(shí) 增大壓強(qiáng) 體積減少 C增大 反應(yīng)速率增大 2 恒容時(shí) A 充入氣體反應(yīng)物 反應(yīng)物濃度增大 總壓增大 反應(yīng)速率增大 B 沖入 無關(guān)氣體 如He N2等 引起總壓增大 但各反應(yīng)物的分壓不變 各物質(zhì)的濃度不變 反應(yīng)速率不變 3 恒壓時(shí) 沖入 無關(guān)氣體 如He等 引起體積增大 各反應(yīng)物濃度減少 反應(yīng)速率減慢 例 對(duì)于反應(yīng)N2 O2 2NO在密閉容器中進(jìn)行 下列條件哪些不能加快該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率 A 縮小體積使壓強(qiáng)增大B 體積不變充入N2使壓強(qiáng)增大C 體積不變充入O2使壓強(qiáng)增大D 使體積增大到原來的2倍E 體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大 壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響 DE 三 溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 實(shí)驗(yàn)2 3結(jié)論 溫度高的溶液先出現(xiàn)渾濁 Na2S2O3 H2SO4 Na2SO4 SO2 S H2O 1 其他條件不變 溫度升高 反應(yīng)速率加快 T 普通分子變?yōu)榛罨肿?活 n活 V 2 一般說來 溫度每升高10 速率增加2 4倍 V 倍數(shù)值 t2 t1 10 變化后的反應(yīng)速率 3 溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的規(guī)律 對(duì)吸熱反應(yīng) 放熱反應(yīng)都適用 4 反應(yīng)若是可逆反應(yīng) 升高溫度 正 逆反應(yīng)速率都加快 降低溫度 正 逆反應(yīng)速率都減小 四 催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響 實(shí)驗(yàn)2 4結(jié)論 加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率 使用催化劑 能夠降低反應(yīng)所需的能量 這樣會(huì)使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子 大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù) 因而使反應(yīng)速率加快 催化劑 能改變化學(xué)反應(yīng)速率而自身的化學(xué)組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變 加快化學(xué)反應(yīng)速率 減慢化學(xué)反應(yīng)速率 注 不說明指正催化劑 四 催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響 能量 反應(yīng)過程 E1 E2 反應(yīng)物 生成物 活化分子 活化能 活化分子變成生成物分子放出的能量 反應(yīng)熱 沒加催化劑 加了催化劑 凡是能改變反應(yīng)速率而自身在化學(xué)變化前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑 使用催化劑同等程度的增大 減慢 正逆反應(yīng)速率 從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間 沒特別指明一般指正催化劑 催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng) 對(duì)不發(fā)生的反應(yīng)無作用 催化劑一定的具有選擇性 催化劑中毒 催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞 這種現(xiàn)象叫催化劑中毒 注意 五 其他如光照 反應(yīng)物固體的顆粒大小 電磁波 超聲波 溶劑的性質(zhì)等 也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響 各條件對(duì)速率的影響大小是 催化劑 溫度 濃度 壓強(qiáng) 體積變化引起的 各種影響都有其局限性 要針對(duì)具體反應(yīng)具體分析 總結(jié) 外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 總結(jié) 增加 不變 不變 不變 不變 不變 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 不變 練習(xí)1 對(duì)于在溶液間進(jìn)行的反應(yīng) 對(duì)反應(yīng)速率影響最小的因素是 A 溫度B 濃度C 壓強(qiáng)D 催化劑 練習(xí)2 下列條件的變化 是因?yàn)榻档头磻?yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是 A 增大濃度B 增大壓強(qiáng)C 升高溫度D 使用催化劑 練習(xí)3 設(shè)NO CO22CO 正反應(yīng)吸熱 反應(yīng)速率為v1 N2 3H22NH3 正反應(yīng)放熱 反應(yīng)速率為v2 對(duì)于前述反應(yīng) 當(dāng)溫度升高時(shí) v1和v2變化情況為 A 同時(shí)增大B 同時(shí)減小C v1減少 v2增大D v1增大 v2減小 練習(xí)4 在密閉容器里 通入xmolH2和ymol 2 改變下列條件 反應(yīng)速率將如何改變 1 升高溫度 2 加入催化劑 3 充入更多的H2 4 擴(kuò)大容器的體積 5 容器容積不變 通入氖氣 練習(xí)5 KClO3和NaHSO3間的反應(yīng)生成Cl 和H SO42 離子的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示 已知反應(yīng)速率隨c H 的增加而加快 試說明 1 為什么反應(yīng)開始時(shí) 反應(yīng)速率增大 2 反應(yīng)后期速率降低的主要原因是什么 反應(yīng)速率 時(shí)間 增大反應(yīng)物的濃度使反應(yīng)速率加快的主要原因 對(duì)于氣體參與體系增大壓強(qiáng)使反應(yīng)速率加快的主要原因是 升高溫度使反應(yīng)速率加快的主要原因是 使用催化劑使反應(yīng)速率加快的主要原因是 A 活化分子百分?jǐn)?shù)不變 但提高單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù)B 增大分子的運(yùn)動(dòng)速率而使有效碰撞增加C 升高反應(yīng)物分子的能量 使活化分子的百分?jǐn)?shù)增加D 降低反應(yīng)所需的能量 使活化分子百分?jǐn)?shù)增加 A A C D 練習(xí)6 將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中 若作如下改變的情況 其中能使最初的化學(xué)反應(yīng)速率增大的是 A 鹽酸的濃度不變 而使鹽酸的用量一倍B 鹽酸的濃度增大一倍 而使鹽酸的用量減少到原來的一半C 鹽酸的濃度和用量都不變 增加碳酸鈣的量D 鹽酸和碳酸鈣不變 增大壓強(qiáng)一倍E 加入CaCl2溶液F 加入CaCl2固體G 將CaCO3用CaCO3粉末代替 BG 練習(xí)7 硫代硫酸鈉 Na2S2O3 與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng) Na2S2O3 H2SO4 Na2SO4 SO2 S H2O 下列四種情況中最早出現(xiàn)渾濁的是 A 10 時(shí)0 1mol LNa2S2O3和0 1mol LH2SO4各5mLB 10 時(shí)0 1mol LNa2S2O3和0 1mol LH2SO4各5mL 加水10mLC 20 時(shí)0 1mol LNa2S2O3和0 1mol LH2SO4各5mLD 20 時(shí)0 2mol LNa2S2O3和0 1mol LH2SO4各5mL 加水10mL C 練習(xí)8 第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二化學(xué)備課組 23March2020 第三節(jié)化學(xué)平衡