物理試題練習(xí)題教案學(xué)案課件選修4化學(xué)反應(yīng)原理案例選

選修4?化學(xué)反響原理?案例選仲元中學(xué)曾國(guó)瓊蓋斯定律廣東仲元中學(xué)曾國(guó)瓊1、提出問題在化學(xué)科學(xué)研究中，常常需要知道物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反響時(shí)的反響熱，但有些反響的反響熱很難直接測(cè)得，我們?cè)鯓硬拍塬@得它們的反響熱數(shù)據(jù)呢？如何得到C(s)+1/2O2(g)═CO(g)的反響熱？案例1：蓋斯定律2、分析問題C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1……〔1〕CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)△H2……〔2〕3、解決問題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以下數(shù)據(jù)表示H2的燃燒熱嗎？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、蓋斯定律不管化學(xué)反響是一步完成還是分幾步完成，其反響熱是相同的?；瘜W(xué)反響的反響熱只與反響體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反響的途徑無關(guān)。AB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?△H2>0△H1<0S〔始態(tài)〕L〔終態(tài)〕例1：試?yán)?98K時(shí)下述反響焓變的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算在此溫度下C(s，石墨)+?O2(g)=CO(g)的反響焓變。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：以下各反響的焓變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試求CaCO3(s)=CaO(g)+CO2(g)的焓變178.2kJ/mol練習(xí)1.按照蓋斯定律，結(jié)合下述反響方程式，答復(fù)以下問題，：(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〕個(gè)方程式中的反響熱△H是________。根據(jù)蓋斯定律和上述反響方程式得：(4)+(3)+(2)-(1)=(5)，即△H5=+16.3kJ/mol2.以下熱化學(xué)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那么氫氣的燃燒熱為〔〕A．－438．6kJ/mol B．－241．8kJ/molC．－285．8kJ/mol D．無法確定C【思考與交流】什么是化學(xué)反響速率？化學(xué)反響速率是表示化學(xué)反響快慢的物理量。對(duì)于鋅和不同濃度的稀硫酸的實(shí)驗(yàn)，你準(zhǔn)備如何比較反響速率的快慢？①觀察產(chǎn)生氣泡的快、慢；②觀察試管中剩余鋅粒的質(zhì)量的多、少；③用手觸摸試管，感受試管外壁溫度的高、低。為什么可以根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來判斷反響的快慢案例2：化學(xué)反響速率化學(xué)反響速率如何用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示化學(xué)反響速率，并說明它的單位。ν=?c/?t單位：化學(xué)反響速率mol/(L?S)或mol/(L?min)、mol/(L?h)通常用單位時(shí)間內(nèi)反響物濃度的減少量或生成物濃度的增加量〔均取正值〕來表示。用單位時(shí)間內(nèi)反響物或生成物的某一物理量的變化值來表示。m、n、V、c、p、△H、導(dǎo)電性、N〔一〕判斷化學(xué)反響快慢的方法有哪些？產(chǎn)生氣泡的快慢固體質(zhì)量的變化渾濁程度的不同顏色的變化溫度的變化

定性定量〔二〕如何從定量的角度來表示化學(xué)反響快慢？產(chǎn)生氣泡的快慢固體質(zhì)量的變化溫度的變化顏色的變化渾濁程度的不同——測(cè)定物質(zhì)或離子的濃度變化——測(cè)定溶液的導(dǎo)電能力的不同——測(cè)定氣體的體積或體系的壓強(qiáng)——測(cè)定體系的溫度或測(cè)定反響的熱量變化——測(cè)定物質(zhì)的質(zhì)量變化——測(cè)定物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化反響速率的測(cè)定按圖安裝兩套裝置，在錐形瓶?jī)?nèi)各盛有2g鋅?！差w粒大小根本相同〕，然后通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL4mL/L的硫酸，比較二者收集10mLH2所用的時(shí)間。把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表：加入試劑反應(yīng)時(shí)間(min)反應(yīng)速率(mL/min)1mol/LH2SO44mol/LH2SO4請(qǐng)仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)2-1，思考并寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器和藥品、實(shí)驗(yàn)步驟，然后與大家交流。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)量相同質(zhì)量、顆粒大小相同的鋅粒分別與1mol·L-1稀硫酸、4mol·L-1稀硫酸反響的反響速率。實(shí)驗(yàn)儀器：錐形瓶、分液漏斗、雙孔塞、注射器、鐵架臺(tái)實(shí)驗(yàn)藥品：鋅粒2?！差w粒大小相同〕，1mol·L-1稀硫酸、4mol·L-1稀硫酸各40mL實(shí)驗(yàn)步驟：1、連接實(shí)驗(yàn)裝置2、檢查裝置的氣密性3、先向錐形瓶中參加鋅粒，然后再向分液漏斗中參加稀硫酸4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反響5、觀察收集10mLH2所用的時(shí)間或1分鐘收集到的H2的體積實(shí)驗(yàn)步驟：1、連接實(shí)驗(yàn)裝置2、檢查裝置的氣密性3、先向錐形瓶中參加鋅粒，然后再向分液漏斗中參加稀硫酸先用鑷子將鋅粒置于錐形瓶?jī)?nèi)壁，然后再把錐形瓶緩緩立起，使鋅粒滑至底部由下到上，由左到右固定注射器的活塞，通過分液漏斗向錐形瓶加水……實(shí)驗(yàn)步驟：4、使稀硫酸滴入錐形瓶與鋅粒反響先取下分液漏斗的玻璃塞，再翻開分液漏斗的活塞，使稀硫酸順利滴入錐形瓶5、觀察收集10mLH2所用的時(shí)間或1分鐘收集到的H2的體積①當(dāng)體系的溫度恢復(fù)到室溫后，對(duì)于圖一，要調(diào)節(jié)量筒的高度，使量筒內(nèi)外的液面相平；對(duì)于圖二，要上下移動(dòng)量筒，使量筒內(nèi)的液面與廣口瓶中的液面相平；對(duì)于圖三，要上下移動(dòng)右邊的玻璃管，使左右兩管中的液面相平。②讀數(shù)時(shí)，眼睛要平視量筒內(nèi)〔或良?xì)夤軆?nèi)〕液面的最低點(diǎn)。測(cè)量氫氣體積方法有哪些?如何通過用注射器測(cè)量氫氣的體積的方法來判斷鋅和不同濃度的稀硫酸反響的速率快慢？1〕確定變量2〕找出某種易于測(cè)量的某種物理量或性質(zhì)的變化3〕控制不變的因素——稀硫酸的濃度不同——鋅粒的外表積、溫度——時(shí)間或氫氣的體積——測(cè)量氫氣的體積或時(shí)間通過上述學(xué)習(xí)過程，你認(rèn)為應(yīng)該如何測(cè)定化學(xué)反響速率？只要是與反響物或生成物的濃度〔或質(zhì)量、物質(zhì)的量〕有關(guān)的性質(zhì)都可以加以利用。因?yàn)榛瘜W(xué)反響中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)的質(zhì)量〔或物質(zhì)的量、濃度〕。本實(shí)驗(yàn)還可以如何測(cè)定鋅和稀硫酸反響的速率1、測(cè)量溶液中的H+的濃度的變化2、測(cè)量溶液中的Zn2+的濃度變化3、測(cè)量氫氣的體積或氫氣的質(zhì)量的變化4、測(cè)量體系的壓強(qiáng)的變化5、測(cè)量鋅粒的質(zhì)量的變化6、測(cè)量溶液的導(dǎo)電能力的變化7、測(cè)量反響體系的熱量變化請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該反響的速率1、測(cè)量溶液中的H+的濃度1〕用pH計(jì)測(cè)定溶液的pH，然后進(jìn)行換算2〕參加過量的Na2SiO3，使H+完成轉(zhuǎn)化為沉淀，然后過濾、洗滌、枯燥，稱量沉淀的質(zhì)量，再把沉淀的質(zhì)量換算成H+濃度。3〕參加一定量〔過量〕的石灰石，充分反響后，過濾、洗滌、枯燥，稱量剩余的石灰石。進(jìn)行換算。4〕取出鋅粒，向剩余溶液中參加幾滴酚酞試液，然后滴加一定濃度的NaOH溶液，當(dāng)溶液由紅色變?yōu)闊o色時(shí)，記下NaOH溶液的體積。測(cè)量氫氣的體積或氫氣的質(zhì)量1〕測(cè)量氫氣的體積2〕測(cè)量氫氣的質(zhì)量①用氣球收集氫氣，稱量前后的質(zhì)量②稱量整套裝置反響前后的質(zhì)量你是如何理解化學(xué)反響速率的定義？從物質(zhì)的聚集狀態(tài)、生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，應(yīng)該如何表示化學(xué)反響速率？請(qǐng)用不同物質(zhì)的濃度變化來表示以下化學(xué)反響的速率:aA+bB═cC+dD在容積為1L的某密閉容器中，分別投入8molN2，20molH2，一定條件下發(fā)生反響：N2+3H2═2NH3。反響進(jìn)行到5min時(shí)，N2的物質(zhì)的量為6mol。請(qǐng)分別用N2、H2、NH3的濃度變化表示該化學(xué)反響的速率。①同一化學(xué)反響中，用不同物質(zhì)的濃度變化所表示的化學(xué)反響速率的數(shù)值可能不同。②任何化學(xué)反響中，反響速率之比等于方程式中化學(xué)式前的系數(shù)比〔計(jì)量數(shù)之比〕。③速率之比等于濃度的變化值之比，等于物質(zhì)的量的變化值之比。〕練習(xí)1．某溫度下，反響2N2O5═4NO2＋O2開始進(jìn)行時(shí)，c(N2O5)＝0.0408mol/L。經(jīng)1min后，c(N2O5)＝0.030mol/L。那么該反響的反響速率是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練習(xí)2．反響A＋3B2C＋D在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反響速度為1mol·L－1·min－1，那么此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反響速率為A0.5mol·L－1·min－1B1mol·L－1·min－1C2mol·L－1·min－1D3mol·L－1·min－1練習(xí)3．反響4NH3(氣)＋5O2(氣)4NO(氣)＋6H2O(氣)在2升的密閉容器中進(jìn)行，1min后，NH3減少了0.12mol，那么平均每秒鐘濃度變化正確的選項(xiàng)是ANO：0.001mol/LBH2O：0.002mol/LCNH3：0.002mol/LDO2：0.00125mol/L練習(xí)4．在密閉容器中進(jìn)行可逆反響，A跟B反響生成C，反響速率v(A)、v(B)、v(C)之間存在以下關(guān)系：v(B)＝3v(A)，v(C)＝2v(A)，3v(C)＝2v(B)，那么該反響可以表示為AA＋BCB2A＋2B3CC3A＋B2CDA＋3B2C小結(jié)：1、化學(xué)反響速率的概念2、化學(xué)反響速率表示方法3、測(cè)定化學(xué)反響速率的方法測(cè)定在化學(xué)反響過程發(fā)生變化的物理量化學(xué)反響速率就是用單位時(shí)間內(nèi)反響物濃度的減少量或生成物濃度的增加量〔均取正值〕來表示化學(xué)反響的快慢。反響NH3＋HCl═NH4Cl在2升的密閉容器中進(jìn)行，1min后，NH3減少了0.12mol，那么以氨氣的濃度變化來表示的上述反響在這段時(shí)間內(nèi)的平均反響速率正確的選項(xiàng)是A.0.001mol/〔L·s〕B.0.002mol/〔L·min〕C.0.002mol/〔L·min〕D.0.06mol/〔L·min〕案例3：影響化學(xué)反響速率的因素〔分子間的有效碰撞頻率〕化學(xué)反響速率單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)單位體積內(nèi)反響物中的活化分子數(shù)活化能的大小反響物的性質(zhì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)對(duì)于某個(gè)特定的化學(xué)反響來說，如何才能改變、控制反響速率？——改變反響物的內(nèi)能、活化能、粒子的運(yùn)動(dòng)速率、粒子間的碰撞幾率活化能：活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差活化分子：具有足夠能量，可發(fā)生有效碰撞的分子思考與交流：影響化學(xué)反響速率的因素有哪些？是如何影響的？怎樣解釋？升高溫度或降低溫度增大或減小反應(yīng)物的濃度對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)來說，增大壓強(qiáng)或減小壓強(qiáng)改變固體反應(yīng)物的接觸面加催化劑1〕不變的因素2〕控制條件〔自變量〕3〕結(jié)果〔因變量〕一般是隨著條件的變化而發(fā)生變化的、且易于測(cè)量的物理量——草酸溶液的濃度不同——KMnO4溶液的濃度相同——溫度相同——測(cè)量溶液褪色的時(shí)間一、【實(shí)驗(yàn)2-2】濃度對(duì)反響速率的影響思考與交流：這些條件是如何影響化學(xué)反響速率的？怎樣解釋？增大或減小反應(yīng)物的濃度濃度越大，反響速率越快；濃度越小，反響速率越慢。改變了單位體積中的活化分子總數(shù)。對(duì)于可逆反響：2SO2+O22SO3來說：增大SO2、O2的濃度，正、逆反響速率如何變化？——正反響速率突然加快，逆反響速率不變?cè)龃骃O3的濃度，正、逆反響速率如何變化？——逆反響速率突然加快，正反響速率不變減小SO2、O2的濃度，正、逆反響速率如何變化？——正反響速率突然減小，逆反響速率不變減小SO3的濃度，正、逆反響速率如何變化？——逆反響速率突然減小，逆反響速率不變二、壓強(qiáng)對(duì)反響速率的影響1、增大壓強(qiáng)，化學(xué)反響速率如何變化？2、減小壓強(qiáng)，化學(xué)反響速率如何變化？為什么？增大壓強(qiáng)，氣體物質(zhì)的濃度增大，該氣體所發(fā)生的反響的速率加快。減小壓強(qiáng)，氣體物質(zhì)的濃度減小，該氣體所發(fā)生的反響的速率減慢。對(duì)于可逆反應(yīng)：2SO2+O22SO3

△H<0來說：增大壓強(qiáng)，正、逆反響速率如何變化？——正反響速率和逆反響速率都突然加快減小壓強(qiáng)，正、逆反響速率如何變化？——正反響速率和逆反響速率都突然減慢對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)來說，增大壓強(qiáng)或減小壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)，化學(xué)反響速率加快；減小壓強(qiáng)，化學(xué)反響速率減慢。改變了反響物的濃度，改變了單位體積內(nèi)活化分子數(shù)。思考與交流：這些條件是如何影響化學(xué)反響速率的？怎樣解釋？壓強(qiáng)對(duì)反響速率的影響實(shí)際是因?yàn)閴簭?qiáng)的改變使?jié)舛劝l(fā)生的結(jié)果。三、【實(shí)驗(yàn)2-3】溫度對(duì)反響速率的影響1〕不變的因素2〕控制條件〔自變量〕3〕結(jié)果〔因變量〕一般是隨著條件的變化而發(fā)生變化的、且易于測(cè)量的物理量——反響物及濃度相同——溫度不同——測(cè)量出現(xiàn)渾濁的時(shí)間升高溫度或降低溫度升高溫度，化學(xué)反響速率加快；降低溫度，化學(xué)反響速率減慢。升高溫度，既使分子獲得了更高的能量，提高了活化分子的百分?jǐn)?shù)；又提高分子間的碰撞頻率。提高了分子間有效碰撞的幾率，速率增大思考與交流：這些條件是如何影響化學(xué)反響速率的？怎樣解釋？對(duì)于可逆反響：2SO2+O22SO3△H<0來說：升高溫度，正、逆反響速率如何變化？——正反響速率和逆反響速率都增大，但吸熱反響方向的速率增大得更多降低溫度，正、逆反響速率如何變化？——正反響速率和逆反響速率都減小，但吸熱反響方向的速率減小得更多三、【科學(xué)探究】閱讀科學(xué)探究，把你不懂的地方提出來大家討論。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶液出現(xiàn)藍(lán)色與溫度的關(guān)系1、取兩支試管，先分別向兩支試管中參加2mLKI溶液，再參加淀粉溶液，最后參加稀硫酸2、將兩支試管分別置于室溫和0℃時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1〕不變的因素2〕控制條件〔自變量〕3〕結(jié)果〔因變量〕一般是隨著條件的變化而發(fā)生變化的、且易于測(cè)量的物理量——H2O2溶液的濃度相同——溫度相同——是否用催化劑——測(cè)量余燼復(fù)燃所須的時(shí)間四、【實(shí)驗(yàn)2-4】催化劑對(duì)反響速率的影響加催化劑參加催化劑可以改變化學(xué)反響速率。改變了活化能，從而改變了活化分子的百分?jǐn)?shù)思考與交流：這些條件是如何影響化學(xué)反響速率的？怎樣解釋？對(duì)于可逆反應(yīng)：2SO2+O22SO3

△H<0來說：加催化劑，正、逆反響速率如何變化？——正反響速率和逆反響速率都突然加快且增大相同的倍數(shù)1〕找出某種易于測(cè)量的某種物理量或性質(zhì)的變化2〕確定變量3〕控制不變的因素——用不同催化劑——H2O2溶液的濃度相同——溫度相同——測(cè)量產(chǎn)生氣泡的快慢①比較相同時(shí)間內(nèi)所收集氣體的體積②比較收集相同體積的氣體所耗的時(shí)間四、【科學(xué)探究1】不同催化劑對(duì)反響速率的影響1〕找出某種易于測(cè)量的某種物理量或性質(zhì)的變化2〕確定變量3〕控制不變的因素——是否催化劑——草酸溶液的濃度相同——溫度相同——測(cè)量溶液褪色所用的時(shí)間四、【科學(xué)探究2】催化劑對(duì)反響速率的影響1〕找出某種易于測(cè)量的某種物理量或性質(zhì)的變化2〕確定變量3〕控制不變的因素——用不同催化劑——淀粉溶液、碘水的濃度相同——溫度相同——測(cè)量溶液藍(lán)色褪去所用的時(shí)間四、【科學(xué)探究3】不同催化劑對(duì)反響速率的影響增大固體反應(yīng)物的接觸面積粉末狀的固體比塊狀固體的反響速率快。改變了粒子間的碰撞幾率思考與交流：這些條件是如何影響化學(xué)反響速率的？怎樣解釋？1、內(nèi)因：反響物本身的性質(zhì)。2、外因：①溫度：②催化劑：③濃度：④固體物質(zhì)的外表積：⑤反響物的狀態(tài)：