2019-2020年高中化學(xué) 2.2《化學(xué)反應(yīng)的方向和限度》教案 蘇教版選修4.doc
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2019-2020年高中化學(xué) 2.2《化學(xué)反應(yīng)的方向和限度》教案 蘇教版選修4 課標解讀 課標要求 學(xué)習(xí)目標 1.了解反應(yīng)能否自發(fā)進行的判據(jù)---焓變和熵變判據(jù),能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向. 2. 認識反應(yīng)條件控制在化學(xué)研究中的意義和作用,初步掌握控制反應(yīng)條件的一些方法。 1.通過實驗探究,理解濃度對化學(xué)平衡的影響;了解溫度、壓強對化學(xué)平衡的影響;掌握化學(xué)平衡移動原理。 2.通過實驗探究,理解濃度、溫度、催化劑、介質(zhì)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響. 知識再現(xiàn) 知識點 一、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行的方向的判斷 科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自己的能量趨于“最低”和“有序”的自然規(guī)律。發(fā)掘出相互關(guān)聯(lián)的焓變和熵變判據(jù)為反應(yīng)自發(fā)進行的依據(jù)。 反應(yīng)熱 混亂度 自發(fā)性 舉例 放熱 放熱 吸熱 吸熱 增大 減小 增大 減小 任何溫度都自發(fā) 較低溫度時候能自發(fā) 較高溫度時候能自發(fā) 任何溫度都不能自發(fā) 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) N2 + 3H2 2NH3 CaCO3=CaO+CO2 可見由焓變和熵變判據(jù)組合的復(fù)合判據(jù)適合于所有的過程。即 ΔH-TΔS <0, 反應(yīng)能自發(fā)進行 ΔH-TΔS =0,反應(yīng)處于平衡狀態(tài) ΔH-TΔS <0 反應(yīng)不能自發(fā)進行。 知識點 二、化學(xué)平衡移動原理 化學(xué)平衡移動原理(勒夏特列原理):如果改變影響化學(xué)平衡的一個條件(如濃度、溫度、壓強等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。 1.濃度 增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動?! ? 例:AgCl在溶液中存AgCl Ag+ + Cl- 的平衡,當向其中加入氨水時,NH3和Ag+結(jié)合存在:Ag+ + 2NH3 [Ag(NH3)2]+ 的平衡。因此,當NH3達到一定濃度時(較大), AgCl就溶解了。用總反應(yīng)式 AgCl+ 2NH3 [Ag(NH3)2]+ + Cl- 來說明,當NH3濃度增大時,平衡向右移動,AgCl溶解。 2.壓強 對于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強平衡向氣體體積減小的方向移動,減小壓強平衡向氣體體積增大的方向移動。 對于沒有氣體參加的可逆反應(yīng)及反應(yīng)前后氣體體積不改變的反應(yīng),改變壓強化學(xué)平衡不移動。 例:工業(yè)合成氨 N2 + 3H2 2NH3 ,采取的條件之一是高壓,目的就是通過增大壓強使平衡向右移動,增加原料氣的轉(zhuǎn)化率,提高平衡混合氣中NH3的含量。 3. 溫度 升高溫度平衡向吸熱方向移動,降低溫度平衡向放熱方向移動。 無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)速率都加快,達到化學(xué)平衡的時間就短,降低溫度反應(yīng)速率則減慢,達到化學(xué)平衡狀態(tài)所需時間就長。 例:在一恒容密閉容器中存在 2NO2 N2O4(放熱) 的平衡,當給容器加熱時,可以看到混合氣體顏色加深;當降低溫度時,混合氣體顏色變淺。 典題解悟 例1 (天津.xx) 一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO2和1molO2,發(fā)生下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)達到平衡后改變下述條件,SO3氣體平衡濃度不改變的是 A. 保持溫度和容器體積不變,充入1mol SO2(g) B. 保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,充入1mol SO3(g) C. 保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,充入1mol O2(g) D. 保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,充入1mol Ar(g) 解析:A項體積不變,充入 SO2即增加反應(yīng)物濃度,平衡向右移動,SO3的濃度增大。B項壓強不變,充入 SO3時,雖然平衡向左移動,但由于開始加入的SO2與O2的物質(zhì)的量之比為2:1,達新平衡時,其平衡狀態(tài)與原平衡相同,所以SO3的濃度也與原來相等。C項壓強不變,充入 O2,一方面平衡向左移動SO3的量增加,另一方面氣體體積增大使物質(zhì)的濃度減小,我們可以用極限法來思考,當加入無限多的O2時,SO3的濃度應(yīng)趨于零,即SO3的濃度應(yīng)是逐漸減小的。D項壓強不變,充入 Ar氣,相當于擴大容器體積,平衡向左移動,SO3的量減少,SO3的濃度也減少。 答案:B 變形題1(北京.xx)在一定溫度不同壓強(p1<p2)下,可逆反應(yīng)2X(g) 2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反應(yīng)混合物中的體積分數(shù)()與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系有以下圖示,正確的是 P1 P2 B P1 P2 C P1 P2 A P1 P2 D t t t t 提示:壓強越大,反應(yīng)速率越快,達到平衡所用的時間就越少;此反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強平衡向左移動,平衡時Z的體積分數(shù)應(yīng)減少。 答案:B 例2 (全國卷二.xx)已知反應(yīng)A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的△H<0,下列說法正確的是 A. 升高溫度,正向反應(yīng)速率增加,逆向反應(yīng)速率減小 B. 升高溫度有利于反應(yīng)速率增加,從而縮短達到平衡的時間 C. 達到平衡后,升高溫度或增大壓強都有利于該反應(yīng)平衡正向移動 D. 達到平衡后,降低溫度或減小壓強都有利于該反應(yīng)平衡正向移動 解析: A項升高溫度,正逆反應(yīng)速率都增加;B項升高溫度反應(yīng)速率增加,達到平衡所用的時間縮短;C項,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,D項,此反應(yīng)為氣體體積減少的反應(yīng),減小壓強平衡向逆反應(yīng)方向移動。 答案:B 變形題1 (北京春季.xx)反應(yīng):A(氣)+3B(氣) 2C(氣)+Q達平衡后,將氣體混和物的溫度降低,下列敘述中正確的是 A.正反應(yīng)速率加大,逆反應(yīng)速率變小,平衡向正反應(yīng)方向移動 B.正反應(yīng)速率變小,逆反應(yīng)速率加大,平衡向逆反應(yīng)方向移動 C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率變小,平衡向正反應(yīng)方向移動 D.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率變小,平衡向逆反應(yīng)方向移動 提示:此反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡向放熱方向即正反應(yīng)方向移動;溫度降低,無論是正反應(yīng)還是逆反應(yīng)反應(yīng)速率均降低。 答案:C 例3 (廣東.xx) 用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,下列措施不能使氫氣生成速率加大的是 A 加熱 B 不用稀硫酸,改用98%濃硫酸 C 滴加少量CuSO4溶液 D 不用鐵片,改用鐵粉 解析:A項的溫度升高及D項的增加固體反應(yīng)物的表面積都可以加快反應(yīng)速率;B項鐵與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化,加熱時反應(yīng)產(chǎn)物是SO2,不能得到氫氣;C項中鐵可以置換銅并附著在鐵表面形成Fe-Cu原電池使反應(yīng)速率加快。 答案:B 變形題1(北京春季.xx) 100mL濃度為2mol.L-1的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,又不影響生成氫氣的總量,可采用的方法是 A 加入適量的6mol.L-1的鹽酸 B 加入數(shù)滴氯化銅溶液 C 加入適量蒸餾水 D 加入適量的氯化鈉溶液 提示:增加反應(yīng)物濃度可以加快反應(yīng)速率;原電池的形成可以加速金屬與酸的反應(yīng);水與NaCl溶液均使HCl的濃度減小而使反應(yīng)速率降低。 答案:B 夯實雙基 1. 100ml, 6mol/L H2SO4 跟過量鋅粉反應(yīng),在一定溫度下,為了減緩反應(yīng)進行的速度,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的 A 碳酸鈉(固體) B 水 C 硫酸鉀溶液 D 硫酸銨(固體) 2.設(shè)C+CO2=2CO(吸熱反應(yīng))反應(yīng)速率為v1 N2+3H2=2NH3(放熱反應(yīng))反應(yīng)速率為v2 對于上述反應(yīng),當溫度升高時,v1和v2的變化情況為 A 同時增大 B 同時減小 C v1增大,v2減小 D v1減小,v2增大 3.可逆反應(yīng)N2+3H2 2NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 A. B. C. D. 4.一定溫度下,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的標志是 A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2 B.N2,H2和NH3的物質(zhì)的量分數(shù)不再改變 C.N2與H2的物質(zhì)的量之和是NH3的物質(zhì)的量的2倍 D.單位時間里每增加1molN2,同時增加3molH2 5. 把氫氧化鈣放入蒸餾水中,一定時間后達到如下平衡 Ca(OH)2(固) Ca2+ + 2OH- 加入下列溶液,可使Ca(OH)2固體減少的是 A Na2S溶液 B AlCl3溶液 C NaOH溶液 D CaCl2溶液 6. 體積相同的甲.乙兩個容器中,分別都充有等物質(zhì)的量的SO2和O2, 在相同溫度下發(fā)生反應(yīng) 2SO2+O2=2SO3并達到平衡,在這過程中甲容器保持體積不變,乙容器保持壓強不變,若甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為P%,則乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率 A 等于P% B 大于P% C 小于P% D 無法判斷 7.二氧化氮存在下列平衡:2NO2 N2O4 +Q在測定NO2的相對分子質(zhì)量時,下列條件中較為適宜的是 A.溫度130℃、壓強3.03105Pa B.溫度 25℃、壓強1.01105Pa C.溫度130℃、壓強5.05104Pa D.溫度 0℃、壓強5.05104Pa 8. 在一定體積的密閉容器中放入3L 氣體R和5L氣體Q,在一定條件下發(fā)生反應(yīng) 2R(g)+5Q(g) 4X(g)+nY(g) 反應(yīng)完全后,容器溫度不變,混合氣體壓強是原來的87.5%,則化學(xué)方程式中的n值是 A.2 B.3 C.4 D.5 9. 某容積可變的密閉容器中放入一定量的A和B的混合氣體, 在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A(氣)+2B(氣)=2C(氣).若維持溫度和壓強不變,當達到平衡時, 容器的體積為V,此時C氣體的體積占40%,則下列推斷正確的是 A.原混合氣體的體積為1.1V B.原混合氣體體積為1.2V C.反應(yīng)達到平衡時,氣體A消耗了0.2V D.反應(yīng)達到平衡時,氣體B消耗了0.2V 10.在某稀溶液中含有4molKNO3和4molH2SO4,往其中加入1.2mol金屬銅,充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為 A.8.96L B.17.92L C.22.4L D.26.88L 11.在一定溫度下,把2molSO2和1molO2通入一個一定容積的密閉容器里。發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O2 2SO3當此反應(yīng)進行到一定程度時,反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài),現(xiàn)在該容器中,維持溫度不變,令a,b,c,分別代表初始加入的SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量(mol)如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達到平衡時,反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡時的完全相同,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? <1>若a=0 b=0 則c=___ <2>若a=0.5 則b=___ 和c=___ <3>a、b、c取值必須滿足的一般條件是(請用兩個方程式來表示,其中一個只含a和c,L另一個只含b和c) ___________________ ____________________ 12. 已知Cl2在70℃的NaOH水溶液中,能發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)完全后測得溶液中NaClO與NaClO3的物質(zhì)的量比為4∶1?,F(xiàn)有49.7g Cl2,將其通入到足量70℃的NaOH水溶液中,反應(yīng)完全后得500 ml溶液。 (1)寫出Cl2在70℃的NaOH水溶液中符合上述條件的總反應(yīng)方程式。 (2)計算完全反應(yīng)后生成物NaClO3的物質(zhì)的量濃度。 能力提高 1.某溫度下,在一容積可變的容器中,反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g)達到平衡時,A、B和C的物質(zhì)的量分別為4mol、2 mol和4 mol。保持溫度和壓強不變,對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整,可使平衡右移的是 A.均減半 B.均加倍 C.均增加1 mol D.均減少1 mol 2.在恒溫、恒容的條件下,有反應(yīng)2A(氣)+2B(氣) C(氣)+3D(氣),現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑I:A、B的起始濃度為2mol/L 途徑Ⅱ:C、D的起始濃度分別為2mol/L 和6mol/L;則以下敘述中正確的是 A.兩途徑最終達到平衡時,體系內(nèi)混合氣百分組成相同 B.兩途徑最終達到平衡時,體系內(nèi)混合氣百分組成不同 C.達到平衡時,途徑I的反應(yīng)速率V(A)等于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率為V(A) D.達到平衡時,途徑I所得混合氣的密度為途徑Ⅱ所得混合氣密度的1/2 3.在密閉的容器中,對于反應(yīng)2SO2(g)+Q2(g) 2SO3(g),SO2和O2起開始時分別為20mol和10mol;達平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率為80%。若從SO3開始進行反應(yīng),在相同的溫度下,欲使平衡時各成分的百分含量與前者相同,則起始時SO3的物質(zhì)的量及其轉(zhuǎn)化率為 T2 P1 nz T2 P2 T1 P2 t A.10mol和10% B.20mol和20% C.20mol和40% D.20mol和80% 4. 反應(yīng) 2X(氣)+Y(氣)=2Z(氣)+熱量,在不同溫度(T1和T2)及 壓強(P1和P2)下, 產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量(nZ)與反應(yīng)時間(t)的關(guān) 系如圖所示.下列判斷正確的是 A T1- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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