资源描述
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 焓 变 符 号 : H 焓 变 单 位 : kJ/mol 测 量 条 件 : 恒 压 下 , 一 般 为 敞 口 容 器 中 “ +” : 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 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 H0 H0放 热 反 应 :吸 热 反 应 : -183 kJ/mol( 理 论 值 )H= -184.6 kJ/mol( 实 验 值 ) H= 化 学 键 断 裂 吸 热 化 学 键 形 成 放 热 从 化 学 键 的 角 度 4、 常 见 吸 热 反 应 与 放 热 反 应 放 热 反 应 放 出 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+CO2 C+H2O Ba(OH) 28H2O+NH4Cl 已 知 拆 开 1mol H2中 的 化 学 键 要 吸 收 436 kJ的 能量 , 拆 开 1mol O2中 的 化 学 键 要 吸 收 496 kJ的 能量 , 形 成 水 分 子 中 的 1mol H O键 要 放 出 463 kJ的 能 量 , 试 说 明 2H2+ O2 = 2H2O中 的 能 量 变 化 。 H=-484kJ/mol 1、 1molC与 1molH2O(g)反 应 生 成 lmol CO(g)和 1mol H2(g), 需 要 吸 收 131.5kJ的 热 量 , 该反 应 的 反 应 热 为 H= kJ/mol。2、 拆 开 lmol HH键 、 lmol N H键 、lmolN N键 分 别 需 要 的 能 量 是 436kJ、 391kJ、946kJ, 则 1mol N2生 成 NH3的 反 应 热 为, 1mol H2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 。H2 (g)+ I2 (g) 2HI (g) 200101KPa H= 14.9kJ/mol 热 化 学 方 程 式 书 写 要 点 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 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/mol2H 2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2=-Q2kJ/mol 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 。 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/mol 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/mol 1、 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) H=-48.40 kJmol-1B C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-5518 kJmol-1C C8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=+5518 kJmol-1D C 8H18(1)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1) H=-48.40 kJmol-1 2、 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=- 890 kJ/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=- 282.6 kJ/mol 2H2(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 : 比 较 Q1 Q2的 大 小 、 H1 H2的 大 小S(g)+O2(g)=SO2(g) H1=- Q1 kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g) H2=- Q2 kJ/molQ1Q2 H1 H2 5、 已 知 某 温 度 下 的 热 化 学 方 程 式 :2SO2(g) O2(g) 2SO3(g) H=-197kJ/mol试 写 出 SO3分 解 的 热 化 学 反 应 方 程 式 。2SO3(g) 2SO2(g) O2(g) H=+197kJ/mol注 意 : 对 于 可 逆 反 应 , 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 。 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=-393.5 kJ/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=- 290.6 kJ/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 1mol H2O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/mol 2、 中 和 反 应 反 应 热 的 测 定 原 理 : Q=mc t 仪 器 及 药 品 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 50mL 0.5mol/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 50mL 0.55mol/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 24三 次 如 何 提 高 中 和 热 测 定 的 准 确 度 呢 ? 增 强 保 温 、 隔 热 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 若 2.6 g 乙 炔 ( C2H2, 气 态 ) 完 全 燃 烧 生成 液 态 水 和 CO2( g) 时 放 热 130 kJ。 则 乙炔 燃 烧 的 热 化 学 方 程 式 为 : C2H2(g) 5/2O2 (g) = 2CO2 (g) H2O( l) H= 1300 kJ/mol2C2H2 (g) 5O2 (g) = 4CO2(g) 2H2O(l) H= 2600 kJ/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) H=-890.3kJ/mol 890.31kJ/mol就 是 甲 烷 的 燃 烧 热 2、 注 意 问 题 : 研 究 内 容 : 放 出 的 热 量 ( H0, 单 kJ/mol) 研 究 条 件 : 25 、 101 kPa 反 应 程 度 : 完 全 燃 烧 , 产 物 是 稳 定 的 氧 化 物 。 燃 烧 物 的 物 质 的 量 : 1 mol CO2(g) H2O( l) SO2( g)如 :C H S 名 称 化 学 式 H/kJmol-1 名 称 化 学 式 H/kJmol-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 CH 3OH(l) -726.51 苯 C6H6(l) -3267.5 一 些 物 质 燃 烧 热 1、 能 否 根 据 式 子1/2CH4(g)+O2 (g) =1/2CO2 (g) +H2O(l) H=-445.15kJ/mol 认 为 甲 烷 的 燃 烧 热 是 445.15kJ/mol?2、 已 知 :2H2( g ) + O2 ( g) = 2H2O ( l ) H= - 571.6 kJ/molH2( g ) +1/2 O2 ( g) = H2O ( g ) H= - 241.8 kJ/mol求 氢 气 的 燃 烧 热 。 答 :H=-285.8 kJ/mol 2、 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) H= -393.5 kJ/molC(金 刚 石 s) + O2( g) = CO2( g)H= -395.0 kJ/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 ? 相同点 燃 烧 热 中 和 热能 量 变 化 H不同点 反 应 物 的 量 生 成 物 的 量反 应 热的 含 义 放 热 反 应H(4)(2)=(3) 练 习 : 在 25 时 , 向 100mL含 HCl 14.6g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/(Ls)0.25mol/(Ls) 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/Ls, 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/(Lmin) 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 _ _ 、 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 相 互碰 撞 分 子 具 有足 够 能 量有 合 适 的 取 向 有 效 碰 撞 化 学 反 应n活 =n总 活 %活 化 分 子有 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 普 通 分 子 活 化 能 活 化 分 子 合 理 取 向 有 效 碰 撞 新 物 质能 量 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 活 化 分 子 能 量反 应 物 平 均 能 量 生 成 物 平 均 能 量有 催 化 剂 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 He D、 恒 容 , 充 入 He E、 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 AA C D 1、 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 CaCl 2固 体G、 将 CaCO3用 CaCO3粉 末 代 替 BG 2、 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 0.1 mol /L Na2S2O3和 0.1 mol /L H2SO4各 5 mL( 2) 10 时 0.1 mol /L Na2S2O3和 0.1 mol /L H2SO4 各 5 mL, 加 水 10mL( 3) 20 时 0.1 mol /L Na2S2O3和 0.1 mol /L H2SO4各 5 mL( 4) 20 时 0.2mol /L Na 2S2O3和 0.1 mol /L H2SO4各 5 mL, 加 水 10 mL C 一 、 可 逆 反 应 与 不 可 逆 反 应 1、 可 逆 过 程固 体 溶 质 溶 液 中 的 溶 质溶 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 + H2O CO2 + 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 t V正 V逆 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 。 前 提 条 件 : 一 定 条 件 ( T、 P、 V) 研 究 对 象 : 密 闭 容 器 的 可 逆 反 应 平 衡 本 质 : V 正 = V 逆 0 平 衡 标 志 : 各 物 质 的 浓 度 不 变 V=1L的 密 闭 容 器 , 800 , 1atm, CO + H2O CO2 + H2始 0. 1 0. 1 0 0( mol/L)0.5min 0.08 0.08 0.02 0.021min 0.06 0.06 0.04 0.042min 0.05 0.05 0.05 0.054min 0.05 0.05 0.05 0.05催 化 剂高 温 2、 化 学 平 衡 的 特 征 动 : 动 态 平 衡 等 : V正 =V逆 0 定 : 反 应 条 件 一 定 ,反 应 混 合 物中 各 组 分 的 浓 度 一 定 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 单 位 时 间 内 同 时 生 成 n mol X2 和 n mol XY 单 位 时 间 内 生 成 2n molXY的 同 时 生 成 n mol Y2 容 器 内 总 压 强 不 随 时 间 变 化 单 位 时 间 内 有 n mol XX键 断 裂 , 同 时 有 n mol YY键 断 裂 单 位 时 间 内 生 成 n mol X2 同 时 生 成 n mol Y2 V 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 X2、 Y2或 XY的 浓 度 不 再 随 时 间 的 改 变 而 改 变 容 器 中 X2、 Y2、 XY物 质 的 量 之 比 为 1 1 2 X2、 Y2的 物 质 的 量 浓 度 相 等 容 器 中 气 体 的 总 质 量 不 随 时 间 的 改 变 而 改 变 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 浓 度 、 温 度 、 颜 色 、 各 种 分 数 、 转 化 率 总 压 强 、 总 体 积 、 总 物 质 的 量 、 密 度 平 均 分 子 量 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 Fe3+3SCN Fe(SCN)3Cr2O72 +H2O 2CrO42 + 2H+黄 红 橙 黄 2、 温 度 因 素升 高 温 度 , 平 衡 向 吸 热 反 应 正 向 移 动 2NO2(g) N2O4(g) H= -56.9kJ/mol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 P T 加 C通 入 O2通 入 O2加 入 CaCO 3加 入NH4Cl2、 4NH3+5O2 4NO+6H2O(气 ) H 03、 3NO2+H2O 2HNO3+NO H 0 1、 CaO+3C CaC2+CO H 04、 N2+O2 2NO H 05、 CaCO3 CaO+CO2 H 06、 2NH 3 N2+ 3H2500600 H 0 练 习 :1、 2NO2 N2O4 P 正 P逆2、 2NH3 N2 +3H2 逆 正3、 3NO2 +H2O 2HNO3 +NO 正 逆4、 CO +H2O(g) CO2 +H25、 CH 3COOH +C2H5OH CH3COOC2H5( 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)3OH 5Ca2+ + 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 + H2O HCl + HClO, 若 向 氯 水中 投 入 少 量 CaCO3粉 末 ,则 :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 PCl5 PCl3 + 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 ,PCl 5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A tt1v(正 )v(逆 ) v(正 )v(逆 )v t2 t3 v(正 )v(逆 )t4 t5 t6 2、 拐 点 图 像先 拐 先 平 数 值 大 , 固 定 一 个 看 其 他T2T1mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol C% 时 间0 t1 t2 T1 T2Q 0判 断 : mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g); H =QkJ/mol P2P1A转 化 率 时 间0 t1 t2 判 断 :P1 P2m+n p+q T2, 正 反 应 吸 热 B T1T2, 正 反 应 放 热 D T1Q 0等 温 线 300C转化率 压 强0 P等 压 线 200C100C m+n p+q 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 , 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 。 催 化 剂高 温 2SO2 + O2 2SO3(气 )( ) ( ) ( ) . 某 . . . 在 一 个 恒 温 恒 容 的 密 闭 容 器 中 , 加 入 mol A和 1mol B, 发 生 反 应 :2 A( 气 ) + B( 气 ) C ( 气 ) 下 列 配 比 作 为 起 始 物 质 , 可 达 到 同 一 平 衡 状 态的 是 ( )A、 4mol A + 2 mol BB、 4mol C C、 1.6 mol A + 0.8mol B + 0. mol C D、 4mol A + 2 mol B + 3mol C 2、 恒 温 恒 容 , 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 molA和 molB, 发 生 反 应 : A + B C 达 平 衡 后 , C的 体 积 分 数 为 ,若 维 持 容 器 体 积 不 变 , 0.6molA、 0.molB、 . molC为 起 始 物 质 , 达 到 平 衡后 , C的 体 积 分 数 不 变 , 则 值 为 可 能 为 , 也 可 能 为 只 能 为 只 能 为 无 法 确 定 恒 温 恒 压 下 ,以 下 列 配 比 发 生 反 应 :N2 + 3 H2 2 NH3互 为 等 效 平 衡 状 态 的 是 N2 H2 NH3A. 1 mol 3 mol 0 mol B. 0.5 mol 1.5 mol 0 mol C. 2 mol 6 mol 0 mol D. 0 mol 0 mol 2 mol 在 一 个 体 积 恒 定 的 密 闭 容 器 中 , 加 入 mol A和 1mol B, 发 生 反 应 : 2 A( 气 ) + B( 气 ) 3C ( 气 ) + D ( 气 ) , 若 达 平 衡时 , C的 浓 度 为 W mol/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 W mol/L的 是 :A、 4mol A + 2 mol B B、 3mol C + 1 mol D C、 1 mol A + 0.5mol B + 1. 5mol C + 0. 5mol D D、 4mol A + 2 mol B + 3mol C + 1 mol DBC 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 ( ) 正 逆 反 应 速 率 同 时 增 大 , 平 衡 不 移 动 正 逆 反 应 速 率 同 时 增 大 , 百 分 含量 增 大 正 反 应 速 率 增 大 , 逆 反 应 速 率 减 小 , 平 衡向 逆 反 应 移 动 正 逆 反 应 速 率 不 变 , 平 衡 不 移 动 B 有 两 只 密 闭 容 器 A 和 B, 有 一 个 可 移 动 的 活 塞 , 保 持恒 压 , 保 持 恒 容 开 始 时 向 中 分 别 充 入 等 量 的体 积 比 为 : 的 和 的 混 合 气 体 , 并 使 二 者 容积 相 等 , 试 判 断 : ) 反 应 开 始 时 及 反 应 进 行 中 与 反 应 速 率 的 大 小 关系 ) 当 两 容 器 均 达 平 衡 后 , 转 化 率 的 大 小 关 系 ) 达 平 衡 后 , 向 中 再 分 别 充 入 等 量 的 体 积 比 为 : 的 和 的 混 合 气 体 重 新 达 到 平 衡 后 , 中 的 质 量 分 数 ( ) , 中 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 (molL-1)n cp (C) c q(D) cm (A) c n(B) K =mA+nB pC+qD 3、 注 意 问 题 K只 受 到 温 度 影 响 , 与 浓 度 无 关 纯 固 体 、 液 体 浓 度 , 一 般 不 出 现 在 表 达 式 中 同 一 反 应 , 系 数 不 同 , K值 不 同 例 N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) K1 1/2N2 (g) + 3/2 H2 (g) NH3 (g) K2K 1 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) 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 ,例 : 反 应 :H2(g)+I2(g) 2HI(g) H k , 未 达 平 衡 , 逆 向 进 行 。 逆正 QC = k , 达 平 衡 , 平 衡 不 移 动 。逆正 逆正 QC k , 未 达 平 衡 , 正 向 进 行 。)()( )()( BcAc DcCcQ nm qpC )()( )()( BcAc DcCcQ nm qpC 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 , k QC = kQ C k )()( )()( BcAc DcCcQ nm qpC 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 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 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 ; 室 温 下 冰 块 自 动 融 化 ; 墨 水 扩 散 ; 食 盐 溶 解 于 水 ; 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 。 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 H0) 的 倾 向 ,化 学 反 应 的 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 判 断 下 列 过 程 的 熵 变 大 于 零 还 是 小 于 零1、 H2O(s)H2O(l)H2O(g) 2、 CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)3、 NaOH( s) =Na+(aq)+OH-(aq) 4、 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 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 焓 变 熵 变 反 应 能 否 自 发 进 行自 发 进 行不 自 发 进 行不 能 定 性 判 断不 能 定 性 判 断H0H0H0 S0S0S0S0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= HT SG: 自 由 能 , 状 态 函 数 G: 自 由 能 变 化 量 ( 自 由 能 变 ) G0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-TS( 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 K2, 因 此 以 第 一 步 电 离 为 主 CH3COOH H+ + CH3COO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CH3COOH H+ + CH3COO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 HA H+A H 0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 BOH B+OH H 0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.H2O C.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 7pHNaClONa2CO3CH3COONaNa2SO4(NH4)2SO4NaHSO4 7:0 越 热 越 水 解浓 度 :温 度 : 越 稀 越 水 解溶 液 的 酸 、 碱 性 : 加 酸 加 碱 加 盐 强 碱 弱 酸 盐 NaA: A+H2O HA +OH移 动 c(H+) c(A ) c(OH ) pH升 高 温 度降 低 温 度加 大 量 水加 浓 硫 酸加 NaOH加 NaA 强 酸 弱 碱 盐 BCl: B+H2O H+BOH移 动 c(H+) c(B+ ) c(OH ) pH升 高 温 度降 低 温 度加 大 量 水加 浓 硫 酸加 NaOH加 BCl 3mL CH3COONa溶 液 后 , 滴 加 酚 酞 , 有 何 现 象 ?将 溶 液 加 热 后 , 颜 色 有 何 变 化 ? 0.1mol/L的 NaCl溶 液 中Na+、 Cl、 H+、 OH 设 Na+ 、 Cl 、 H+ 、 OH分 别 表示 四 种 离 子 的 物 质 的 量 浓 度 , 则 完 成 下 列各 关 系 式 子 存 在 哪 些 离 子建 立 一 个 只 含 有 Na+、 Cl的 等 式建 立 一 个 只 含 有 Na+ 、 Cl 、 H+ 、OH的 等 式建 立 一 个 只 含 有 H +、 OH的 等 式 a.建 立 一 个 只 含 有 Na+、 Cl的 等 式b.建 立 一 只 含 有 Na+ 、 Cl 、 H+ 、 OH的 等 式c.建 立 一 个 只 含 有 H+、 OH的 等 式Na+=SO42Na+H+=Cl+OHH+=OH 0.1mol/L的 Na2SO4溶 液 中Na+、 SO42、 H+、 OH 设 Na+ 、 SO42 、 H+ 、 OH分 别表 示 四 种 离 子 的 物 质 的 量 浓 度 , 则 完 成 下列 各 关 系 式 子 存 在 哪 些 离 子建 立 一 个 只 含 有 Na+、 SO42的 等 式建 立 一 个 只 含 有 Na+ 、 SO42 、 H+ 、OH的 等 式建 立 一 个 只 含 有 H +、 OH的 等 式 a.建 立 一 个 只 含 有 Na+、
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