化学反应原理(鲁科版)全册学案.pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载 反应物所具 有的能量 生成物所具 有的能量 第一章化学反应与能量变化 第一节化学反应的热效应 【学习目标】 了解化学反应中能量变化的实质,理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。 明确测定反应热的要点,测定反应热的基本原理和方法。 能熟练书写热化学方程式,能利用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算 【重难点】 1. 理解放热反应和吸热反应的实质。2熟练书写热化学方程式。 3掌握盖斯定律,并会计算反应的焓变。 第一课时 、化学反应的反应热 【课堂学案】1. 2. 从“参加反应物质所具有的能量”的角度来分析: 小于热反应大于热反应 3. 常见的放热反应有: . 活泼金属
2、与酸或水的反应。如: . 酸碱中和反应。如: . 燃烧反应。如: . 大多数的化合反应。如: 常见的吸热反应有: . 大多数的分解反应。如: . 大多数持续加热或高温的反应。如:。 . Ba(OH)2 8H2O 与 NH 4Cl 的反应 要点强化指导 : 反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小,与反应条件没 有必然联系。 有的放热反应很难进行,条件要求很高, 开始需要加热, 只是断裂旧的化学键所需要能量而已, 但它仍是放热反应 ,如:合成氨的反应,铁与硫的反应等。 类型比较放热反应吸热反应 定义 形成原因 与化学键强 弱关系 优秀学习资料欢迎下载 化学反应中的能量变化并不
3、都是以热能的形式表现出来,也有其它形式的能量,如:光能、电能等, 但通常是以热能的形式表现出来的 。 【练习】下列对化学反应热现象的说法不正确的是() A.放热反应时不必加热B.化学反应一定有能量变化 C.一般地说,吸热反应加热后才能发生D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关 (一)反应热 1、定义: 2、反应热的意义: 3、符号:Q0 Q Q0 或“ +”反应 (3)H H0 ,即产物的焓(产物具有的总能量)反应物的焓 (反应物具有的总能量),当由反应 优秀学习资料欢迎下载 物生成产物时,需能量。 放热反应: H0 S0DH0 S0 5 在温度、压强一定的情况下,反应方向的判据
4、为。反应能自发进行; 反应达到平衡状态;反应不能自发进行。 6 已知:反应CaCO3(s) = CaO3(s) + CO2(g) H(298K) 178.3kJmol -1 S(298K) = 169.6 J mol-1K -1 通过计算判断此反应在室温下能否自发进行并粗略计算此反应能自发进行 的最低温度。(1051.03K ) 第 2 节化学反应的限度 第一课时化学平衡常数 【学习目标】了解化学平衡常数的含义,知道化学平衡常数可以用浓度平衡常数表示,掌握化学平衡常数的 应用 优秀学习资料欢迎下载 【学习重点】化学平衡常数的含义 【知识复习】1、什么是化学平衡状态?化学平衡状态有何特征? 2、
5、以可逆反应N2 + 3H2 2NH3为例说明怎样判断该反应是否达到化学平衡状态? 【学习内容探讨】对于一个可逆反应,我们不仅可以定性判断化学平衡状态的建立与否,还可以利用化学平 衡常数定量描述化学反应的限度 阅读教材P4245页内容一“化学平衡常数”解决下列问题 教师问题你的答案 1、关于 P43“交流研讨” 你的计算结果是什么?填入图表 计算所得数据有什么规律? c(B) 、B表示意义有什么不同? 2、化学平衡常数 对于反应aA + bB cC + Dd 来说,其化学平衡常数表达式是什么? 能否利用自己的话给化学平衡常数下一 个定义? HI 2 H2I2 高温、高压 催化剂 优秀学习资料欢迎
6、下载 化学平衡常数的引入有什么意义? 化学平衡常数与化学反应限度之间的经 验关系是什么? 根据 P43“交流研讨”内容讨论 使用化学平衡常数应注意的问题。 同一化学反应的平衡常数的表达式是否 惟一? 平衡常数的表达式与哪些因素有关? 可逆反应中正反应和逆反应的平衡常数 之间有什么关系? 化学平衡常数的单位与反应的化学方程 式之间有什么关系? 3、化学平衡常数的应用 什么是浓度商? 怎样借助浓度商和化学平衡常数判断一 个可逆反应是否达到平衡状态? 如果浓度商和化学平衡常数不一致,如 何判断可逆反应进行的方向? 科学家通常利用化学平衡常数去判断反 应的热效应,你认为这样做的依据是什 么? 平衡常数
7、的大小反映了 【练习与作业】 1、在一定温度下,反应2NO + O22NO2达到平衡的标志是 ANO、O2、NO2分子数目之比为 2:1:2B 反应混合物中各组分的浓度相等 C混合气体的颜色不再变化D混合气体的相对分子质量不变 2、下列关于平衡常数的说法中正确的是 A 在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度 B 在任何条件下,化学平衡常数是一个恒定值 C 平衡常数的大小只与温度有关,而与浓度、压强、催化剂等无关 D 从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度 优秀学习资料欢迎下载 3、对于可逆反应C(s) + CO2(g) 2CO(g) ,在一定温度下其平衡常数为K,下
8、列变化中能使K 发生变化 的是 A将 C(s)的表面积增大B增大体系压强 C升高体系温度D使用合适的催化剂 4、反应 2X(g) + 2Y(g) 3Z(g)中,平衡常数K 的单位是 A Lmol -1 B molL -1 C L 2mol-1 D L -2 mol-1 5、一定条件下,合成氨反应达平衡:N2(g) + 3H2 (g) 2NH3(g) K1 1/2N2 (g) + 3/2H2(g) NH3(g) K2 ; 则 K1和 K2的关系为 A K1K2 B K1K2 2 C K1 2K 2 D 无法确定 6、写出下列反应的平衡常数表达式 C(s) + CO 2(g) 2CO(g) H2(
9、g) + I2(g) 2HI(g) FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) AgCl(s) Ag +(aq) + Cl-(aq) 7、高炉炼铁中发生的基本反应之一:FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) (正反应为吸热反应) ,其平衡常数可表达为K = CO 2/CO ,已知 100时, K0.263. 温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和 CO 的体积比值将,平衡常数K 的值 (均填“增大” “减小”或“不变” ) 100时,测得高炉中c(CO2) = 0.025mol L -1, c(CO) = 0.1mol L-1,在这种情况下,该
10、反应是否达到化 学平衡状态,此时,化学反应速率v正 v 逆, ( “” “” “” )其原因是 8、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g) + H2(g) CO(g)+H2O(g)其化学平衡常数K 和 温度的关系如下表: 则:该反 应的化学平衡常数表达式为K= 该反应为反应(填“吸热”或“放热”) 能判断该反应是否达到平衡状态的依据是 A容器中压强不变B混合气体中c(CO)不变 Cv 正( H2)= v逆(H 2O) D c(CO)=c(CO2) /700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 高温 优秀学习资料欢迎下载 某温度下,平衡
11、浓度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO) c(H2O)该温度为 9、合成氨反应N2+ 3H2 2NH3在某温度下达平衡时,各物质的浓度是 N 2=3mol L -1 H2=9mol L -1 NH3=4mol L -1 求该温度下的平衡常数和N2、H2的起始浓度。 10、在某温度下, 将 H2和 I2蒸汽各 0.10mol 的气态混合物充入 10L 的密闭容器中,充分反应, 达到平衡后, 测得 H2=0.0080mol L -1。 求该反应的平衡常数 在上述温度下,该容器中若通入H2和 I2蒸汽各 0.20mol,试求达到化学平衡状态时各物质的浓度 第二课时平衡转化率温度对化学平衡的影
12、响 【学习目标】掌握反应物平衡转化率的计算,了解温度对化学平衡的影响 【学习重点】平衡转化率的计算,温度对化学平衡的影响 【知识复习】1、什么是化学平衡常数?引入化学平衡常数有什么意义? 2、怎样利用化学平衡常数判断一个化学反应是否达到化学平衡状态? 【学习内容探讨】尽管化学平衡常数可以定量描述化学反应进行的限度,但由于其不够直观而在实际应用中 采取了平衡转化率进行描述。 阅读教材P4447页内容二“平衡转化率”“温度对化学平衡的影响”解决下列问题 教师问题你的答案 高温、高压 催化剂 优秀学习资料欢迎下载 1、关于平衡转化率 什么是反应物的转换率? 以反应aA + bB cC + Dd 为例
13、说明 平衡转化率的表达式是什么? 阅读教材例题1, 体会化学平衡计算题的 解体思路和规范格式,据此解决教材P54 第 6 题 阅读教材例题2, 总结化学平衡计算的方 法和步骤 设用表示 列求解 化学平衡常数与平衡转化率之间有什么 样的关系? 能否找到超过平衡转化率的试验方 法?为什么? 反应物用量的改变对平衡转化率有何影 响? 2、温度对化学平衡的影响 什么是化学平衡的移动? 温度对化学平衡移动影响的实验 2NO2(s) N2O4(g) H = -57.2kJ/mol 温度改变时,该反应的化学平衡常数会 改变吗?为什么? 尝试描述温度对化学平衡的影响与化学 反应的热效应的关系,你能从中发现什
14、么规律? 温度对化学平衡的影响规律是什么? 实验内容实验现象结论 将充有 NO2的 烧瓶放入冷水 中 将充有 NO2的 烧瓶放入热水 中 【练习与作业】 1、将 A 物质投入密闭容器中进行以下反应:2A (g) 3B(g) + C(g) 在一定条件下达到平衡后,若A 的分解率 优秀学习资料欢迎下载 为 50,则平衡混合气体中A、B、C 的物质的量之比 A 2:3:1 B 1:2:3 C 3:2:1 D 无法确定 2、 在 773K 时, CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) 的平衡常数K 9, 若 CO、 H2O 的起始浓度均为0.020mol/L , 计算在此条件下,C
15、O 的转化率是 A 60% B 50% C 75% D 25% 3、在一密闭容器中,用等物质的量的A 和 B 发生如下反应:A(g) + 2B(g) 2C (g) 反应达到平衡时,若混合气体中A 和 B 的物质的量的和与C 的物质的量相等,则A 的转化率是 A40B50C60D70 4、在一固定体积的密闭容器中加入2LX 气体和 3LY 气体,发生如下反应: nX(g) + 3Y(g) 2R(g) + Q(g) ,反应达到平衡时,测知X 和 Y 的转化率分别为30和 60,则化学方程 式中的值是 A1B2C3D4 5、把 a molX 和 b molY 加入一密闭容器中,发生反应X(g) +2
16、Y(g) 2Z(g),达到平衡时,若它们的物质的 量满足 n(X) + n(Y) = n(Z) ,则 Y 的转化率是 A %100 5 ba B %100 5 )(2ba C %100 5 )(2 b ba D 100 5a ba 6、在密闭容器中给CO 和水蒸汽的混合气加热到800 C 时,有下列平衡: CO(g) + H 2O(g) CO2(g) + H2(g),且 K 1。若用 2 molCO 和 10molH2O(g)相互混合并加热到800 C, 则 CO 的转化率为 A16.7B50C66.7D83.3 7、 在 2L 的密闭容器中盛有41.7gPCl5, 某温度时,PCl5(g)P
17、Cl3(g) + Cl2(g)达到平衡,测得容器中含有0.1mol Cl2,则 PCl5的转化率是 化学平衡常数为 8、可逆反应A(g) + 3B(g) 2C(g) , 反应开始后温度不断升高,经过一段时间后达 到平衡,仍继续升高温度,反应过程中测得混合气体中C% C 的质量分数和温度的关系如图所示 优秀学习资料欢迎下载 500时曲线顶点最高的原因是0 500 温度低于500时,曲线呈上升趋势的原因是 温度高于500时,曲线呈下降趋势,据此可以说明的是 9、在密闭容器中进行下述反应:2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g), SO2的起始浓度是 0.4molL -1,O 2的起始浓 度是
18、 1molL -1,经测定该反应在该温度下的平衡常数 K19,试判断: 当 SO2的转化率为50时,反应是否达到平衡状态?若未达到,向哪个方向进行? 达到平衡状态时,SO2的转化率应为多少? 10、 可逆反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g), 在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K 时,KC = 2.60, 问: 当 CO 的起始浓度为2 molL -1,H 2O 的起始浓度为2 molL -1 时, CO 的转化率是多少? 当 CO 的起始浓度仍为2 molL -1, H 2O 的起始浓度为6molL -1 时, CO 的转化率是多少? 第三课时反应条件对化学平衡
19、的影响 【学习目标】回顾了解温度、压强、浓度等因素对化学平衡的影响,能够判断平衡移动的方向。通过实验探 究培养设计实验方案、分析实验现象、处理实验数据从中获取信息、总结规律的能力 优秀学习资料欢迎下载 【学习重点】温度、浓度、压强对化学平衡的影响 【知识复习】1、什么是化学平衡的移动?从平衡常数的角度来看,化学平衡移动主要有哪两种类型? 2、温度是如何影响化学平衡的? 【学习内容探讨】改变温度,会使平衡常数改变,则平衡发生移动;若不改变平衡常数,能否使化学平衡发 生移动? 阅读教材P4852内容“浓度、压强对化学平衡的影响”解决下列问题 教师问题学生活动 1、浓度对化学平衡的影响 浓度对化学平
20、衡影响的实验 P50图 2-2-3 该反应的实质是什么? 温度不变时, 增大反应物浓度,Q 如 何变化? K 如何变化?对化学平衡 状态有什么影响? 减小生成物浓度呢? 温度不变时, 减小反应物浓度或增大 生成物浓度, Q 如何变化? K 如何变 化?对化学平衡状态有什么影响? 浓度对化学平衡状态的影响规律是 什么? 实际生产中这一规律有何应用? 实验内容实验现象实验结论 加 KSCN 加 FeCl3 优秀学习资料欢迎下载 2、压强对化学平衡的影响 完成教材P50流研讨中的表格 在图 2-2-5 中看到什么现象? 怎样解释? 预测在第三支针筒中看到的现象并 加以解释 根据讨论2 完成右边表格
21、压强对化学平衡的影响规律是什 么? 其使用条件是什么? 怎样利用压强对化学平衡的影响规 律抢救煤气中毒病人 3、 化学平衡移动规律的内容是什么? 怎样理解? 4、关于等效平衡 等效平衡原理:常温常压下,反应 的三种起始情况如下,得到的平衡状 态相同 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) A 2mol 1mol 0mol B 0mol 0mol 2mol C 0.5mol 0.25mol 0.5mol 恒温恒容时的等效平衡怎样建立? 恒温恒压时的等效平衡怎样建立? 平衡反应条件改变平衡移动理由 N2(g)+O2(g) 2NO(g) T 不变 V 变为 V/2 N2(g)+3H2(g) 2
22、NH3(g) N2O4(g) 2NO2(g) 相同条件下, 同一反应体系, 不管从开始, 还是从开始,或正逆反应同时开始,只要 投入,建立起的平 衡状态都是相同的。此谓等效平衡。 本课时内容中你还存在哪些疑问? 【练习与作业】 1、对于任意一个化学平衡体系,采取下列措施,一定会使平衡发生移动的是 A加入一种反应物B增大体系的压强 C升高温度D使用催化剂 优秀学习资料欢迎下载 2、在注射器内充入NO2,平衡后在恒温下进行压缩,当体积减小 1/4 时,则 A 体系颜色比原来深B体系颜色比原来浅 C 体系颜色不变D注射器内压强不变 3、有一处于平衡状态的反应A(g) + 3B(g) 2C(g)H0
23、反应速率为 1 v,N2 + 3H22NH3 H0 H2O(g)+CO(g) CO2(g)+H2(g) H0在一定条件下达到平衡,其中压强增大P% ,A 的分解率为P%,则 n=;升高温度,A 的分解率(填“增大”或“减小”) 12、将 1 体积 N2和 4 体积 H2放入密闭容器中,测得压强为 3.03105Pa,达到平衡后测得含 NH3为 12, 试求: 平衡时N2和 H2占平衡混合气体的体积百分比 达到平衡时的压强 第三章物质在水溶液中的行为第一节水溶液 【目标】 掌握水的离子积KW和 PH 的概念及电解质在水中的存在形态。 掌握酸碱性溶液的特征与PH 的关系。 了解电解质在水溶液中的存
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