高中化学选修四课件

第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化从物质的角度：有新物质生成从微粒的角度：原子重新组合的过程从化学键的角度：旧键的断裂和新键的形成从能量的角度:释放或贮存能量的过程化学反应的本质一、焓变反应热1、反应热恒(等)压过程：反应前后压强不变，体积改变敞口、针筒、活塞在化学反应过程中放出或吸收的热量恒(等)容过程：反应前后体积不变，压强改变密闭容器、体积不变容器2、焓变焓：热力学状态函数。焓变：在一定条件下（恒压）的反应热生成物与反应物的焓值差①焓变符号：△H②焓变单位：kJ/mol③测量条件：恒压下，一般为敞口容器中④“+”：吸热，环境对体系做功自身能量增加“-”：放热，体系对环境做功自身能量减少3、反应热产生的原因①从物质所具有的能量角度反应物的总能量＞生成物的总能量生成物的总能量＞反应物的总能量△H>0△H<0放热反应：吸热反应：-183kJ/mol（理论值）ΔH=-184.6kJ/mol（实验值）√ΔH=化学键断裂——吸热化学键形成——放热②从化学键的角度4、常见吸热反应与放热反应①放热反应放出热量的化学反应。△H为“-”或△H<0常见放热反应：中和反应燃烧反应活泼金属与酸反应大多数化合反应②吸热反应吸收热量的化学反应。△H为“+”或△H>0常见的吸热反应：大多数分解反应某些金属氧化物的还原反应C+CO2C+H2OBa(OH)2·8H2O+NH4Cl已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量，拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量，形成水分子中的1molH—O键要放出463kJ的能量，试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。△H=-484kJ/mol1、1molC与1molH2O(g)反应生成lmolCO(g)和1molH2(g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为△H= kJ/mol。2、拆开lmolH—H键、lmolN－H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则1molN2生成NH3的反应热为 ，1molH2生成NH3的反应热为 。＋131.5-92KJ/mol-30.7KJ/mol练习二、热化学方程式表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。热化学方程式书写要点①需注明反应的温度和压强如在25℃、101KPa下进行的反应，可不注明温度和压强②应注明反应物和生成物的状态气体用g；液体用l；固体用s；溶液用aq2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=-Q1kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-Q2kJ/mol④化学计量数表示物质的量，而不是分子个数。化学计量数可以是整数，可以是分数。⑤化学计量数与△H成正比，当化学计量数不同时，其△H不同H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H=-285.8kJ/mol③右端标注热量数值和符号，△H：吸热用“+”，放热用：“-”。2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H=-571.6kJ/mol1、已知在25℃，101kpa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是A．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-48.40kJ·mol-1B．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-5518kJ·mol-1C．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=+5518kJ·mol-1D．C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1)ΔH=-48.40kJ·mol-12、1克甲烷在空气中燃烧，恢复常温下测得放出热量55.625KJ，试写出热化学方式。CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol3、常温下14克CO在足量氧气中充分燃烧，放出141.3KJ热量，写出该热化学方程式。CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-282.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)，△H1=-Q1kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)，△H2=-Q2kJ/mol4、比较Q1和Q2的大小、△H1和△H2的大小Q1﹥Q2△H1＜△H2注意：热量比较比数值，△H比较带符号练：⑴比较Q1，Q2的大小、△H1，△H2的大小S(g)+O2(g)==SO2(g)△H1=-Q1kJ/molS(s)+O2(g)==SO2(g)△H2=-Q2kJ/molQ1>Q2△H1<△H2注意：对于可逆反应，①当反应逆向进行时，其反应热与正反应的数值相等，符号相反。②其反应热是指反应物完全转变成生成物放出或吸收的热量。6、已知：C(s)+O2(g)==CO2(g)△H=-393.5kJ/mol要获得1000kg热量，需燃烧多少克碳？30.5g备用：已知：S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-290.6kJ/mol求1.6g硫燃烧成为SO2气体,放出多少热量？14.53kJ三、中和反应反应热的测定1、中和热酸与碱反应生成1molH2O时释放的热量称中和热。数值：稀溶液中，强酸和强碱中和时△H=-57.3kJ/mol2、中和反应反应热的测定①原理：Q=mc△t②仪器及药品③实验步骤 实验步骤：a、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，以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的，如上图所示。该实验也可在保温杯中进行。                                                             b、用一个量筒量取50mL0.5mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记录。把温度计上的酸用水冲洗干净。c、用另一个量筒量取50mL0.55mol/L氢氧化钠，并用温度计测量氢氧化钠的温度，记录。 d、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒在外面），盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确量取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记录。e、重复实验步骤2—4三次如何提高中和热测定的准确度呢？ 增强保温、隔热 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ，减少实验过程中热量的损失。 不断搅动，使热量分散均匀 使用稀酸溶液和稀碱溶液，减少溶解热的干扰 使用强酸和强碱溶液，减少电离热效应的干扰第一章化学反应与能量第二节燃烧热能源若2.6g乙炔（C2H2，气态）完全燃烧生成液态水和CO2（g）时放热130kJ。则乙炔燃烧的热化学方程式为:C2H2(g)＋5/2O2(g)=2CO2(g)＋H2O（l）ΔH=－1300kJ/mol2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=－2600kJ/mol反应热燃烧热中和热。。。溶解热一、燃烧热1、定义101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。例子：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.3kJ/mol890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热2、注意问题：④研究内容：放出的热量（ΔH<0，单kJ/mol）①研究条件：25℃、101kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。③燃烧物的物质的量：1mol→CO2(g)→H2O（l）→SO2（g）如:CHS一些物质燃烧热 名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1 名称 化学式 ΔH/kJ·mol-1 石墨 C(s) -393.5 乙烷 C2H6(g) -1559.8 金刚石 C(s) -395.0 乙烯 C2H4(g) -1411.0 氢气 H2(g) -285.8 乙炔 C2H2(g) -1299.6 一氧化碳 CO(g) -283.0 乙醇 C2H5OH(l) -1366.8 甲烷 CH4(g) -890.31 丙烷 C3H8(g) -2219.9 甲醇 CH3OH(l) -726.51 苯 C6H6(l) -3267.51、能否根据式子1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-445.15kJ/mol认为甲烷的燃烧热是445.15kJ/mol？2、已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。答:ΔH=-285.8kJ/mol2、请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。C(石墨s）+O2（g）=CO2（g）ΔH=-393.5kJ/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g）ΔH=-395.0kJ/mol因为石墨与金刚石的晶体结构不同,其具有的能量也不相同石墨与金刚石的燃烧热为什么不相同？燃烧热与中和热的区别与联系放热反应ΔH<0,单位kJ/mol1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)不限量H2O1mol1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol 相同点 燃烧热 中和热 能量变化 ΔH 不同点 反应物的量 生成物的量 反应热的含义二、能源1、能源定义2、能源种类3、我国现阶段能源构成4、能源研究热点课题1、下列性质中，能说明乙醇宜作燃料的是①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量的热A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④2、1.5g火箭燃料二甲基肼（CH3NHNHCH3）完全燃烧，放出50kJ热量，则二甲基肼的燃烧热为：A.1000kJ/molB.1500kJ/molC.2000kJ/molD.3000kJ/mol3.家用液化气中主要成分是丁烷，当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量5×105kJ。写出丁烷燃烧的热化学方程式。第一章化学反应与能量第三节化学反应热的计算H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)△H1=－241.8kJ/mol已知：H2O(g)=H2O(l)△H=－44kJ/mol是否可以求出氢气的燃烧热？H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H2=△H1+△H=－285.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H2=－285.8kJ/mol上式中的△H1是否表示氢气的燃烧热？一、盖斯定律化学反应的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。——条条大路通罗马CO(g)C(s)CO2(g)已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol求算C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=?C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=?CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=-393.5kJ/mol方法：写出目标方程式;确定“中间产物”（要消去的物质）;变换方程式,ΔH要同时变化然后用消元法逐一消去“中间产物”;得到目标方程式并进行相应的运算。例1：写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25℃,101kPa时) 说明：（1）可以在书中查找需要的数据 （2）并告诉大家你 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的理由。先思考，之后小组讨论汇报查燃烧热表知：①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ/mol②C(金刚石，s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-395.0kJ/mol所以，①-②得：C(石墨，s)=C(金刚石，s)△H=+1.5kJ/mol你知道神六的火箭燃料是什么吗？例2：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol假如都在相同状态下，请写出发射火箭反应的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率一、化学反应速率用单位时间内反应物或生成物浓度的变化来表示。符号：v单位：moL/(L·min)或moL/(L·s)等表达式1、化学反应速率②反应速率比=方程式系数比=浓度变化量比①指明反应速率所属物质同一反应，如用不同物质表示，数值可能不同，但表示的意义相同。2、注意问题③化学反应速率为平均速率且速率取正值练习：反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)v(A)=0.3mol/（L·s）(2)v(B)=0.6mol/（L·s）(3)v(C)=0.4mol/（L·s）(4)v(D)=0.45mol/（L·s）则该反应速率的快慢顺序为—————————。(1)>(4)>(2)=(3)练习：在25℃时，向100mL含HCl14.6g的盐酸中，放入5.6g铁粉，反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况)，之后反应又进行了4s，铁粉全溶解。若不考虑体积变化，则：(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为；(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为；(3)前2s与后4s比较，反应速率较快，其原因可能。0.25mol/(L·s)0.25mol/(L·s)前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大练习：1、在2L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)+B(g)=2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4mol，在前10sA的平均反应速率为0.12mol/L·s，则10s时，容器中B的物质的量为。2、一定温度下，向一容积为2L的真空容器中加入1mol氮气，3mol氢气，3min后测得容器内的压强是起始时压强的0.9倍，在此时间内用氢气的变化来表示反应速率为。3.2mol0.1mol/(L·min)根据下图填空:(1)反应物是_____;生成物是_____。(2)2min内A、B、C三者的反应速率是多少？该反应的化学方程式是____________Ａ、ＢＣ３Ａ＋２Ｂ３Ｃ二、化学反应速率模型1、有效碰撞并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应——有效碰撞活化分子、正确取向（1）碰撞过轻   （2）碰撞取向不好 （3）活化分子的有效碰撞 HI分子的几种可能的碰撞模式分子运动分子具有足够能量有合适的取向n活=n总×活%有效碰撞理论反应速率与活化分子的百分率（活%）成正比二、化学反应速率模型2、活化分子具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。二、化学反应速率模型3、活化能E1是反应的活化能E2是活化分子变成生成物分子放出的能量E2-E1是反应热第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素主要因素：参加反应的物质的性质外界条件：浓度、压强、温度、催化剂等光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质、原电池等。次要因素:化学反应速率的影响因素一、浓度对反应速率的影响1、结论：当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可增大反应速率。2、微观解释单位体积内活化分子数增多活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）有效碰撞次数增多，反应速率加快3、适用范围适用范围：气体、溶液（固体或纯液体的浓度视为常数）二、压强对反应速率的影响1、结论：当其它条件不变时，增加压强，可增大反应速率。2、微观解释单位体积内活化分子数增多活化分子百分数不变（与温度、活化能有关）有效碰撞次数增多，反应速率加快只适用于气体（必须引起反应或生成物气体浓度改变）3、适用范围三、温度对反应速率的影响1、结论：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率一般要加快。2、微观解释活化分子百分数增加（主要）碰撞频率提高（次要）3、适用范围所有状态所有反应温度每升高10℃，v增大到原来的2~4倍四、催化剂对反应速率的影响1、结论：使用催化剂可加快化学反应速率2、微观解释降低反应所需的活化能使得活化分子百分数增加3、适用范围催化剂具有专一性1、决定化学反应的主要因素是A、温度B、压强C、浓度D、催化剂E、反应物本身的性质2、盐酸与碳酸钙固体反应时，能使反应的初速率明显加快的是A、增加碳酸钙固体的量B、盐酸的量增加一倍C、盐酸的用量减半，浓度加倍D、碳酸钙固体减半，盐酸浓度加倍3、足量铁粉与一定量盐酸反应，为了减慢反应速率，但不减少氢气的产量，可加入下列物质中的A、水B、NaOH固体C、Na2CO3固体D、NaCl溶液4、增加压强，下列反应速率不会变大的是A、碘蒸气和氢气化合成碘化氢B、稀硫酸和氢氧化钠溶液反应C、二氧化碳通入澄清石灰水中D、氨的催化氧化5、在一定温度下的密闭容器中发生的反应N2＋2O2＝2NO2，下列措施能加快反应速率的是A、缩小体积使压强增大B、恒容，充入氮气C、恒压，充入HeD、恒容，充入HeE、恒压，充入氮气 增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（）对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（）升高温度使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（）A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数B、增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AACD1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是　　　　　　（　　）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固体G、将CaCO3用CaCO3粉末代替BG2、硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O下列四种情况中最早出现浑浊的是：　　　　（　　）（1）10℃时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL（2）10℃时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mL（3）20℃时0.1mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL（4）20℃时0.2mol/LNa2S2O3和0.1mol/LH2SO4各5mL，加水10mLC第二章化学反应速率和化学平衡第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应1、可逆过程溶解结晶现象：浓度不变或晶体质量不变本质：溶解速率=析出速率为什么饱和溶液不再溶解溶质？2、可逆反应在同一条件下，既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应特点：同一条件、同时进行、反应物生成物同时存在（反应不能进行到底）V=1L的密闭容器，800℃，1atm,CO+H2OCO2+H2催化剂高温根据浓度对反应速率的影响试画出该反应的速率与时间的图象V正　V逆V正＝V逆二、化学平衡状态1、化学平衡状态指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。①前提条件：一定条件（T、P、V）②研究对象：密闭容器的可逆反应③平衡本质：V正=V逆≠0④平衡标志：各物质的浓度不变V=1L的密闭容器，800℃，1atm,CO+H2OCO2+H2始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.08 0.020.021min0.060.06 0.040.042min0.050.05 0.050.054min0.050.05 0.050.05催化剂高温2、化学平衡的特征①动：动态平衡②等：V正=V逆≠0③定：反应条件一定,反应混合物中各组分的浓度一定④变：条件改变，平衡将被破坏。在一定温度下，反应X2(g)＋Y2(g)2XY(g)达到平衡的标志是⑴单位时间内同时生成nmolX2和nmolXY⑵单位时间内生成2nmolXY的同时生成nmolY2⑶容器内总压强不随时间变化⑷单位时间内有nmolX—X键断裂，同时有nmolY—Y键断裂⑸单位时间内生成nmolX2同时生成nmolY2⑹V正＝V逆＝0在一定温度下，反应X2(g)＋Y2(g)2XY(g)达到平衡的标志是⑺X2、Y2或XY的浓度不再随时间的改变而改变⑻容器中X2、Y2、XY物质的量之比为1∶1∶2⑼X2、Y2的物质的量浓度相等⑽容器中气体的总质量不随时间的改变而改变⑾若只有X2有颜色，容器中的颜色不随时间的改变而改变3、化学平衡状态的判定①浓度、温度、颜色、各种分数、转化率②总压强、总体积、总物质的量、密度平均分子量③速率相等同一物质，正逆反应不同物质，正逆反应速率成比例三、化学平衡的影响因素1、浓度因素增大反应物浓度，平衡向正向移动黄红橙黄2、温度因素升高温度，平衡向吸热反应正向移动红棕色无色3、压强因素同浓度增大压强，向气体系数和小的方向移动4、催化剂因素（不使平衡移动）5、勒夏(沙)特列原理如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着减弱这种改变的方向移动练习：判断平衡移动的方向PT加C通入O2通入O2加入CaCO3加入NH4Cl练习：1、2NO2N2O4P正P逆2、2NH3N2+3H2逆正3、3NO2+H2O2HNO3+NO正逆4、CO+H2O(g)CO2+H25、CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5（液）+H2O牙齿的损坏实际是牙釉质[Ca5(PO4)3OH]溶解的结果。在口腔中存在着如下平衡：Ca5(PO4)3OH5Ca2++3PO43-+OH-当糖附着在牙齿上发酵时，会产生H+，试用化学平衡理论说明经常吃甜食对牙齿的影响。练习1:在新制的氯水中存在下列平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，若向氯水中投入少量CaCO3粉末,则：(双选)A、平衡不移动B、平衡向正反应方向移动，氯水颜色变浅C、平衡移动，且HClO浓度减小D、平衡移动，且HClO浓度增大B、D练习2:在某容器中，C+H2O(g)CO+H2反应达到平衡，在温度、体积不变的情况下，向容器中充入一定量H2，当建立新平衡时：A、CO、H2的浓度都比原平衡时的要小B、CO、H2的浓度都比原平衡时的要大C、H2、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大D、CO、H2O(g)的浓度都比原平衡时的要大C练习3:当化学反应PCl5PCl3+Cl2处于平衡状态时，向其中加入一种37Cl含量较多的Cl2，平衡发生移动。在建立新平衡以前，PCl3中所含37Cl的质量分数比原平衡状态时（“增加”或“减少”），理由是增加平衡左移，使PCl5中37Cl增加，PCl5分解生成的PCl3中37Cl也会增加。四、化学平衡图像1、速率平衡图像像谁动，谁在上上下动，看速率上图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是（）A．t2时加入了催化剂B．t3时降低了温度C．t5时增大了压强D．t5时增大了X浓度A2、拐点图像先拐先平数值大，固定一个看其他mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H=QkJ/mol0T1　　T2Q　0>>判断:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);△H=QkJ/molP2P1A转化率时间0判断:P1P2m+np+q<<*变换状态,结论如何?变换纵坐标的量,又如何?在相同压强不同温度下的反应：A(g)+B(g)C(g)；A的含量和温度的关系如右图所示，下列结论正确的是（）A．T1>T2，正反应吸热B．T1<T2，正反应吸热C．T1>T2，正反应放热D．T1<T2，正反应放热A%表示Ａ物质的百分含量C2、在密闭容器中进行下列反应：M（g）+N（g）R（g）+2L,在不同条件下R的百分含量R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（）A、正反应吸热，L是气体B、正反应吸热，L是固体C、正反应放热，L是气体D、正反应放热，L是固体或液体C判断：A转化率温度0TmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；△H＝ＱkJ/molm+np+q>Q0等温线<3、等温、等压图像竖直做垂线判断：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)；△H＝ＱkJ/mol><300C转化率压强0P等压线200C100Cm+np+qＱ　0五、等效平衡在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),由不同的起始加入达到相同的平衡效果,即平衡时各物质的百分含量分别相同。这样的化学平衡互称为等效平衡。1、恒温恒容，ａ＋ｂ≠ｃ＋ｄ将生成物按反应方程式完全转化至反应物，若反应物物质的量相同，即可达到同一平衡状态，也互为等效平衡。　2SO2　+　O2　　2SO3(气)（１）　２　　　１　　　０（２）　０　　　０　　　２（３）１．４０.７０．６某ｔ　０.８０.４１.２在一个恒温恒容的密闭容器中，加入２molA和1molB，发生反应：2A（气）+B（气）４C（气）下列配比作为起始物质，可达到同一平衡状态的是（）A、4molA+2molBB、4molCC、1.6molA+0.8molB+0.８molCD、4molA+2molB+3molCＢＣ2、恒温恒容，ａ＋ｂ＝ｃ＋ｄ将生成物按反应方程式完全转化至反应物，若反应物物质的量比相同，即互为等效平衡状态3、恒温恒压条件将生成物按反应方程式完全转化至反应物，若反应物物质的量相同，即可达到同一平衡状态，也互为等效平衡。在一个恒温恒容的密闭容器中，充入２molA和１molB，发生反应：２A+BｘC达平衡后，C的体积分数为ａ％，若维持容器体积不变，0.6molA、0.３molB、１.４molC为起始物质，达到平衡后，C的体积分数不变，则ｘ值为Ｃ．可能为２，也可能为３Ｂ．只能为３Ａ．只能为２Ｄ．无法确定Ｃ恒温恒压下,以下列配比发生反应:N2+3H22NH3互为等效平衡状态的是　　　N2H2NH3A.1mol3mol0molB.0.5mol1.5mol0molC.2mol　6mol0molD.0mol0mol2molＡＢＣＤ　　在一个体积恒定的密闭容器中，加入２molA和1molB，发生反应：2A（气）+B（气）3C（气）+D（气），若达平衡时，C的浓度为Wmol/L。在恒温恒容条件下，按下列配比作为起始物质，达平衡后，C的浓度仍为Wmol/L的是:A、4molA+2molBB、3molC+1molDC、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molDD、4molA+2molB+3molC+1molDBC在一个体积恒定的密闭容器中,N2与H2反应合成氨的反应达到平衡后,容器中含1molN2．3molH2．1molNH3,保持温度不变，向该容器中再加1molN2．3molH2．1molNH3，下列说法正确的是（　　）Ａ．正．逆反应速率同时增大，平衡不移动Ｂ．正．逆反应速率同时增大，ＮＨ３百分含量增大Ｃ．正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向逆反应移动Ｄ．正．逆反应速率不变，平衡不移动B有两只密闭容器A和B，Ａ有一个可移动的活塞，保持恒压，Ｂ保持恒容．开始时向Ａ．Ｂ中分别充入等量的体积比为２：１的ＳＯ２和Ｏ２的混合气体，并使二者容积相等，试判断：１）反应开始时及反应进行中Ａ与Ｂ反应速率的大小关系２）当两容器均达平衡后，ＳＯ２转化率的大小关系３）达平衡后，向Ａ．Ｂ中再分别充入等量的体积比为２：１的ＳＯ２和Ｏ２的混合气体　重新达到平衡后，Ａ中ＳＯ３的质量分数（　　），Ｂ中ＳＯ３的质量分数（　　）[增大，减小，不变］综合练习2：增大不变六、化学平衡常数1、定义在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数叫做该反应的化学平衡常数（简称平衡常数）。2、表达式及单位　　K的单位为(mol·L-1)n3、注意问题①K只受到温度影响，与浓度无关②纯固体、液体浓度，一般不出现在表达式中③同一反应，系数不同，K值不同K1K2，K1=K22一般来说，K＞105，认为正反应进行得较完全K＜10-5认为正反应很难进行（逆反应较完全）10-5≤K≤105认为是可逆反应N2(g)+O2(g)2NO(g)K=1×10-30(298K)①判断反应进行的程度4、化学平衡常数意义若正反应是吸热反应,升高温度,K值增大;若正反应是放热反应,升高温度,K值减少。②判断反应△H 温度 623K 698K 763K 平衡常数 66.9 54.4 45.9③判断反应方向例题:高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);△H<0(1)该反应的浓度平衡常数表达式K=_________;(2)已知1100℃时,K=0.263.温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K________(填增大,减小或不变).(3)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应是否处于平衡状态________(填是或否),此时反应速率是v正________v逆(填>,<,=).减小否＞例1：在某温度下，将H2(g)和I2(g)各0.1mol混合物充入10L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（H2）=0.0080mol/L，求：(1)该反应的平衡常数(2)在上述温度下，若充入的H2(g)和I2(g)各0.2mol,求达平衡时各物质的浓度。例2:在密闭容器中充入2.0molCO和10molH2O(g),发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)800℃时反应达平衡,若k=1.求：CO转化为CO2的转化率。 1、在某温度下，可逆反应： mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的平衡常数为Ｋ，下列说法正确的是（　　） Ａ.Ｋ越大，达到平衡时，反应进行的程度越大． Ｂ.Ｋ越小，达到平衡时，反应物的转化率越大． Ｃ.Ｋ随反应物浓度改变而改变． Ｄ.Ｋ随温度改变而改变．ＡＤ 2、在一定体积密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g), 其平衡常数Ｋ和温度t的关系如下： (1)k的表达式为：　　　　　　　　　 (2)该反应为　　　　反应（“吸热”或“放热”）　　　　　　　　吸热(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据（　　）Ａ.容器中压强不变　　Ｂ.混合气体中ＣＯ浓度不变Ｃ.v(H2)正=v(H2O)逆　　D.c(CO2)=c(CO)　　　(4)若c(CO2).c(H2)=c(CO).c(H2O),此时温度为.　 t/ºC 700 800 830 1000 1200 k 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6例1:合成氨的反应N2+3H22NH3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。　　K=7.32×10-3初始[N2]、[H2]为5、15mol·L-1。多重平衡规则若干方程式相加(减)，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之乘积(商)例1:2NO(g)+O2(g)2NO2K12NO2(g)N2O4K22NO(g)+O2(g)N2O4(g)K=K1K2例2:C(s)+CO2(g)2CO(g)KC(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)K1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K2K=K1/K2QC>kQC=kQC<k逆向进行平衡不移动正向进行K＞105，认为正反应进行得较完全K＜10-5认为正反应很难进行（逆反应较完全）10-5≤K≤105认为是可逆反应N2(g)+O2(g)2NO(g)K=1×10-30(298K)D.CO(g)＝C(s)＋1/2O2B.2N2O5(g)＝4NO2(g)＋O2(g)A.(NH4)2CO3(s)＝NH4HCO3(s)+NH3(g)C.MgCO3(s)＝MgO(s)＋CO2(s)常温下下列反应向那个方向进行？化学反应进行的快慢化学反应的限度化学反应进行的方向——化学反应速率——化学平衡——?化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡第四节化学反应进行的方向镁条燃烧；酸碱中和；铁器暴露在潮湿空气中会生锈；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧，锌遇CuSO4溶液自动反应生成Cu和ZnSO4等①自然界中水总是从高处往低处流；②电流总是从高电势流向低电势；③室温下冰块自动融化；④墨水扩散；⑤食盐溶解于水；⑥火柴棒散落等。自发过程：在一定条件下，不借助外部力量就能自动进行的过程自发反应：在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度，就称为自发反应。*什么叫做一定条件？镁条燃烧；酸碱中和；甲烷和氧气的混合气体遇明火就燃烧自然界中水总是从高处往低处流；电流总是从高电势流向低电势；1、反应方向的焓判据（能量判据）体系趋向于从高能状态转变为低能状态△H<0的放热反应有利于反应自发进行这时体系会对外做功或者释放热量“放热反应可以自发进行，吸热反应不能自发进行”，你同意这种观点吗？NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H=＋37.3KJ/mol(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=＋37.3KJ/mol室温下冰块自动融化；室温下水变水蒸气硝酸铵溶解于水；墨水扩散；火柴棒散落等。2、反应方向的熵判据（混乱度判据）状态函数，符号为“S”.单位：J•mol-1•K-1①熵混乱度越高，熵值就越大。热力学上用来表示混乱度△S=S生成物总熵－S反应物总熵S（s）＜S（l）＜S（g）②熵判据大多数自发进行的反应趋向于使体系的混乱度增大（即熵变△S>0）的倾向，化学反应的△Ｓ越大，越有利于反应自发进行在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理叫做熵增原理△S＞0△S＞0△S＞0△S＜0少数熵减小的反应，在一定条件下也可以自发地进行自发进行不自发进行不能定性判断不能定性判断H<0H<0H>0H>0S>0S>0S<0S<0 焓变 熵变 反应能否自发进行CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0反应在常温常压下不能自发进行，但在较高温度下可以自发进行反应能否自发进行，还与什么因素有关？3、自由能判据（复合判据）△G=△H—T·△SG：自由能，状态函数△G：自由能变化量（自由能变）△G<0的反应可自发进行△G>0的反应不可自发进行练习3碳铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法中正确的是A、碳铵分解是因为生成了易挥发的气　　　体，使体系的熵增大。B、碳铵分解是因为外界给予了能量C、碳铵分解是吸热反应，根据能量判据　　　不能自发分解D、碳酸盐都不稳定，都能自发分解。A信息：体系自由能变化（G）综合考虑了焓变和熵变对反应体系的影响：G=H-TS（Ｔ为热力学温度）。在恒温、恒压下，用G判断化学反应自发进行的方向显得更为科学（当G<0时可自发进行）［吉布斯自由能］。＜０自发进行＞０不自发进行低温时＞０,高温时＜０低温时＜０,高温时＞０低温不自发,高温自发低温自发,高温不自发HＳＧ 反应在该状况下能否自发进行 ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＞０ ＞０ ＜０ ＜０练习:下列说法不正确的是A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数的能自发进行的反应是放热反应。B.在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大。C.一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热D.一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关C 下列说法正确的是∶（） A、凡是放热反应都是自发的，由于吸热反应都是非自发的； B、自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减少或不变； C、自发反应在恰当条件下才能实现； D、自发反应在任何条件下都能实现。 自发进行的反应一定是∶（） A、吸热反应；B、放热反应； C、熵增加反应；D、熵增加或者放热反应。CD 250C和1.01×105Pa时，反应 2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）； △H=＋56.76kJ/mol，自发进行的原因是∶（） A、是吸热反应； B、是放热反应； C、是熵减少的反应； D、熵增大效应大于能量效应。D某化学反应其△H=—122kJ·mol-1，∆S=231J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()A．在任何温度下都能自发进行B．在任何温度下都不能自发进行C．仅在高温下自发进行D．仅在低温下自发进行A2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g)△H=-78.03kJ·mol-1△S=494.4J·mol-1·K-1CO(g)==C(s,石墨)+1/2O2(g)△H=110.5kJ·mol-1△S=-89.36J·mol-1·K-1第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离一、强弱电解质1、电解质与非电解质①电解质在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物化合物常见的电解质：金属氧化物酸碱盐水范围：前提：水溶液或熔化状态导电自身②非电解质在水溶液中和熔化状态下都不导电的化合物常见的非电解质非金属氧化物（除H）乙醇等绝大多数有机物NH3练习：指出下列物质属于电解质、非电解质H2SO4、HCl、SO3、Cl2、KOH、AgNO3、CO、H2O、NH3、Na2SO4、BaSO4、Al(OH)3、CuSO4·5H2O、Cu、盐酸、CH3COOH*练习：指出下列物质属于电解质、非电解质H2SO4、HCl、SO3、Cl2、KOH、AgNO3、CO、H2O、NH3、Na2SO4、BaSO4、Al(OH)3、CuSO4·5H2O、Cu、盐酸、CH3COOH*Nab.Br2c.CaOd.Al2O3e.SO3f.H2Sg.H2SO4h.HClHClOj.HFk.Ba(OH)2NH3•H2Om.NaCln.BaSO4o.H2Op.C2H5OH(1)属于电解质的有(2)属于非电解质的有(3)属于强电解质的有(4)属于弱电解质的有cdfghijklmnoepcdghkmnfijlo*物质　纯净物　混合物　单质　化合物　电解质非电解质　为什么有强酸，弱酸?为什么有强碱，弱碱?2、强弱电解质①强电解质在水中能够全部电离的电解质强酸强碱大多数盐在水中只能部分电离的电解质②弱电解质弱酸弱碱水3、电解质导电的原因在水溶液或熔融状态下电离出自由移动的带电微粒（离子）在水中只能部分电离的电解什么是弱电解质？既然是部分电离以CH3COOH为例在水中都存在哪些例子CH3COOHH+CH3COO—+电离：电解质，溶于水或熔融状态下离解出自由移动离子的过程KCl=K++Cl—电离方程式二、弱电解质的电离1、强酸、强碱的电离H2SO4HClNaOH=H++Cl—=2H++SO42—=Na++OH—强酸、强碱一步、完全电离2、弱电解质的电离CH3COOHH++CH3COO—弱酸、弱碱可逆电离NH３·H2OH2CO3HCO3—Mg2++2OH—多元弱酸分步、可逆电离，第一步为主主NH4++OH—H++HCO3—H++CO32—Mg(OH)23、盐类的电离NaClNaHSO4=Na++Cl—=Na++H++SO42—水溶液NaHSO4=Na++HSO4—熔融状态NaHCO3=Na++HCO3—HCO3—H++CO32—酸式酸根继续可逆电离 写出下列物质的电离方程式（1）HClO（2）KHSO4（3）CaCO3（4）Cu（OH）2H++ClO-=K++H++SO42-=Ca2++CO32-Cu2++2OH-（5）NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-H++CO32- 下列电离方程式书写正确的是（）A.BaSO4Ba2++SO42-B.H3PO43H++PO43-C.Al（OH）3H++AlO2-+H2OD.NaHS=Na++H++S2-C*3、电离平衡常数H2CO3HCO3—主H++HCO3—H++CO32—=4.4×10—7=4.7×10—11K1>>K2，因此以第一步电离为主在醋酸溶液中，存在如下电离平衡：加入固体NaOH，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________加入固体CH3COONa，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________滴入少量浓硫酸，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________加入同浓度的醋酸，电离平衡______，c(H＋)____________正减小减小逆逆增大不变不变4、电离平衡的移动电离吸热越稀越电离，越热越电离升高温度，电离平衡向______反应方向移动，c(H＋)____________加水，电离平衡向反应方向移动，C（H+）。正正减小增大> HAH++A—△H0 移动方向 c(H+) c(A—) 升高温度 降低温度 加入HA 加入H2O 加浓硫酸 加NaOH 加NaA> BOHB++OH—△H0 移动方向 c(OH—) c(B+) 升高温度 降低温度 加入BOH 加大量水 加浓硫酸 加NaOH 加BCl .下列叙述正确的是（）A.强弱电解质的根本区别在于电离时是否存在电离平衡B.所有的离子化合物都是强电解质，所有的共价化合物都是弱电解质C.强电解质的水溶液中只有离子，没有分子D.强电解质融化状态下都能导电A* 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）BDE.降低温度F.NaCl溶液EF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_________。a=b=ca=b<cB（A）两种酸液的物质的量浓度相等。（B）开始反应时两种酸液的反应速率相等，但盐酸的反应速率下降较快。（C）开始反应时两种酸液的反应速率相等，但醋酸的反应速率下降较快。（D）完全反应后两种酸液产生的氢气的量相同已知盐酸和醋酸的溶液中C（H+）相等。现将这两种溶液各10毫升，分别跟足量的锌片反应。在如下的叙述中正确的是把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第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性一、水的电离1、水的电离2、水的离子积常数Kw水的离子积常数，简称水的离子积25℃，KW=10—14T升高KW增大KW只与温度有关，与氢离子，氢氧根浓度无关不动←←——↓↓↓↓——↑↓↓↑=><10-1410-1410-14酸碱中 H2O HCl NaOH 对水的电离平衡的影响 水的电离CH+、COH- CH+COH- CH+COH- CH+COH- 溶液中CH+、COH- CH+COH- CH+COH- CH+COH- CH+与COH-比较 CH+COH- CH+COH- CH+COH- CH+×COH- 溶液酸碱性二、溶液的酸碱性与pH1、溶液的酸碱性常温下中性溶液CH+=COH-酸性溶液CH+＞1×10—7mol/L碱性溶液CH+＜COH-COH-＞1×10—7mol/L=1×10—7mol/LCH+＞COH- 有关水的离子积1、在水中加入稀盐酸后，水的离子积是否发生改变？2、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？3、在酸碱溶液中，水电离出来的CH+和COH-是否相等？4、100℃时，水的离子积为10-12，求CH+为多少？5、求1mol/L盐酸溶液中水电离出来CH+的为多少？6、在酸溶液中水电离出来的CH+和酸电离出来的CH+什么关系？练习： 有关溶液的酸碱性---正误判断1、如果CH+不等于COH-则溶液一定呈现酸碱性。2、在水中加酸会抑制水的电离，3、如果CH+/COH-的值越大则酸性越强。4、任何水溶液中都有CH+和COH-。5、CH+等于10-6mol/L的溶液一定呈现酸性。6、对水升高温度，CH+增大，酸性增强。√√√√××250