化学反应原理-PPT.ppt
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1、新课标人教版选修四化学反应原理新课标人教版选修四化学反应原理全章全套章节复习全章全套章节复习1目录目录绪绪 言言第一章第一章 化学反应与能量化学反应与能量第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡第三章第三章 水溶液中的离子平衡水溶液中的离子平衡第四章第四章 电化学基础电化学基础2本章知识复习本章知识复习3第一章知识结构第一章知识结构124专题一专题一 化学反应与能量变化参考答案:化学反应与能量变化参考答案:1、A、2、A、3、D、4、C、5、A、6、A、7、D、8、B、9、A、10、C11、吸收能量、放出能量、反应物与生成物的总能、吸收能量、放出能量、反应物与生成物的总能量大
2、小、继键吸收能量大于成键放出能量。量大小、继键吸收能量大于成键放出能量。12、2589.6 、2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);H=-2589.6 kJ/mol13、(、(1)反应活化能、活化分子变成生成物分子放)反应活化能、活化分子变成生成物分子放出的能量、反应热(出的能量、反应热(2)放热()放热(3)014、E(N-H)=391.5 kJ/mol15、14.55 kJ/mol5一、化学反应过程中同时存在物质和能量一、化学反应过程中同时存在物质和能量的变化,能量的释放或吸收是以发生变化的变化,能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,而且是以物质为主。能的物
3、质为基础的,而且是以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。量的多少则以反应物和产物的质量为基础。二、反应热、焓变二、反应热、焓变反应热反应热 化学过程中放出或吸收的热量,化学过程中放出或吸收的热量,叫做反应热,也称为叫做反应热,也称为“焓变焓变”,符号用,符号用 表示,单位常采用表示,单位常采用KJ/mol。6注意问题注意问题 当当为为“-”-”或或 时,为吸热反应。时,为吸热反应。要知道常见的放热反应和吸热反应要知道常见的放热反应和吸热反应三、热化学方程式三、热化学方程式可以表述参加反应物质可以表述参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,叫做热的量和反应热的关系的化学方程式,
4、叫做热化学方程式。化学方程式。7书写热化学方程式应注意书写热化学方程式应注意(必考)(必考)、需注明反应的温度和压强。如在多少度,、需注明反应的温度和压强。如在多少度,多少千帕;如在常温(多少千帕;如在常温(250c)、常压)、常压(101kpa)下,可不注明温度和压强的条件;)下,可不注明温度和压强的条件;、应注明反应物和生成物的状态;固体(、应注明反应物和生成物的状态;固体(s),),液体(液体(l),气体(),气体(g);不用);不用和和(因已注明(因已注明状态)。状态)。8大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互
5、相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点9、热化学方程式中各物质前的化学计量、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数不表示分子个数。化学计量数可以是整数,也可以是分数。对于相同的反应,当数,也可以是分数。对于相同的反应,当计量数不同时,其计量数不同时,其 H不同。不同。、在方程式右端要注明、在方程式右端要注明 H为多少为多少“+”或或“一一”kJ/mol。、热化学方程式具有加和性,化学式前、热化学方程式具有加和性,化学式前面的计量数必须与面的计量数必须与 H相对应;反应逆向相对应;反应逆向进行时,进行时,H值不变,符号相反。值不变,符号相反。10四、四、燃
6、烧热燃烧热 oC、101kPa时,时,mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。单所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。单位为位为KJ/mol。如常温常压下,。如常温常压下,mol甲烷甲烷完全燃烧放出完全燃烧放出890.31KJ的热量,就是甲烷的热量,就是甲烷的燃烧热的燃烧热 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l););H=890.31KJ/mol11能源就是能提供能量的自然资源,它包能源就是能提供能量的自然资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源
7、及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料(煤、石油、天然气等)。是化石燃料(煤、石油、天然气等)。新能源新能源 太阳能,氢能,地热能,风能、太阳能,氢能,地热能,风能、海洋能、核能、生物质能、反物质能、海洋能、核能、生物质能、反物质能、可燃冰等。可燃冰等。五、能源五、能源126、盖斯定律盖斯定律 化学反应的反应热只与反应化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。无关。若一个化学方程式可由另外几个化学方若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该反应的焓变即为程式相加减而得到,则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和
8、。这几个化学反应焓变的代数和。13(经典练习回顾)经典练习回顾)141、25、101 kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程则下列热化学方程式正确的是()式正确的是()A.C(s)+O2(g)=CO(g);H=-393.5 kJ/molB.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+571.6 kJ/molC.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);H=-890.3 kJ/molD.1/2C6H12O6(s)
9、+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l);H=-1 400 kJ/molD152、下列各组热化学方程式中,化学反应的、下列各组热化学方程式中,化学反应的 H前者大于后者的是前者大于后者的是C(s)O2(g)=CO2(g);H1 C(s)1/2O2(g)=CO(g);H2S(s)O2(g)=SO2(g);H3 S(g)O2(g)=SO2(g);H4H2(g)1/2O2(g)=H2O(l);H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g);H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s);H8 A B CDC163下列反应中生成物总能量高于反应
10、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是物总能量的是A碳酸钙受热分解碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧乙醇燃烧C铝粉与氧化铁粉末反应铝粉与氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水氧化钙溶于水A 174、已知:(、已知:(a)2H2(g)+O2=2H2O(g)H=-Q1(b)2H2(g)+O2=2H2O(1)H=-Q2(c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)H=-Q3(1)Q1 (填填、=、)Q2,因为,因为 。(2)CO和和H2分别燃烧生成分别燃烧生成CO2和和H2O(g),欲),欲得到相同的热量,所需得到相同的热量,所需CO和和H2的体积比是:的体积比是:。H2O(g)=H2O(l)H0 Q1/Q31
11、8专题二专题二 化学反应速率练习参考答案:化学反应速率练习参考答案:1、A、2、D、3、C、4、B、5、D、6、B、7、C、8、C、9、D、10、B、11、AC、12、D、13、C、14、CD、15、反比、增大、加快、不变、反比、增大、加快、不变16、0.0015 molL-1S1 0.003molL-1S117、C(H2)=2.1 molL-1C(N2)=0.7 molL-1C(NH3)=0.7 molL-118、b-2dt/3 molL-119专题三专题三 化化 学学 平平 衡衡 参考答案参考答案:1、A、2、C、3、A、4、B、5、BC、6、AC、7、B、8、A、9、BC10.变小变小不
12、变不变变小变小变小变小变大变大 11.(1)0.05molL1 (2);(3)4a+c=2b 或(或(a+c/2)/(b+c/2)=1/212.2;4 相等、相等、60%8:5 20本章知识复习本章知识复习21第二章知识结构第二章知识结构化学反应速率化学反应速率影响化学反应影响化学反应速率的因素速率的因素化学反应进行的方向化学反应进行的方向化学平衡化学平衡测测量量的的方方法法反应的可逆不可逆反应的可逆不可逆化学平衡状态特点化学平衡状态特点化学平衡常数化学平衡常数影响因素及平衡影响因素及平衡移动原理移动原理熵判据熵判据浓度、压强浓度、压强温度温度催化剂催化剂本课程重心本课程重心定量表定量表示方法
13、示方法22一、化学反应速率的表示方法一、化学反应速率的表示方法 化学反应速率用单位时间内反应物或生成物或生成物的物质的量浓度的变化表物质的量浓度的变化表示。在体积不变的反应器中,通常用示。在体积不变的反应器中,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。物浓度的增加来表示。单位:mol/mol/(L.min L.min)、)、mol/mol/(L.sL.s)数学表达式:数学表达式:v v=C C/t/t三步骤法计算三步骤法计算:23注意问题不同物质的速率的比值一定等于化学方不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比程式中相应的化学
14、计量数之比.化学反应速率一般不能用固体或纯液体化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。表示。241、合成氨的反应、合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物在某温度下各物质的浓度平衡是质的浓度平衡是:N2=3molL-1,H2=9molL-1,NH3=4molL-1求该反应的平衡常求该反应的平衡常数和数和N2、H2的初始浓度。的初始浓度。2、已知、已知CO+H2OH2+CO2;此反应在;此反应在773K时平时平衡常数衡常数K=9,如反应开始时,如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020molL-1求求CO的转化率。的转化率。25原因:原因:反应物浓度增大反应物浓度增大单位体积内单位体
15、积内活活化分子数化分子数增加增加有效碰撞有效碰撞次数增多次数增多反应速率加快反应速率加快1、浓度对反应速率的影响、浓度对反应速率的影响其它条件不变,增加反应物浓度加快化学其它条件不变,增加反应物浓度加快化学反应速率。反应速率。内容:内容:二、影响化学反应速率的重要因素二、影响化学反应速率的重要因素262、压强对反应速率的影响、压强对反应速率的影响对于气体反应来说,增大压强相当于增大反对于气体反应来说,增大压强相当于增大反应物的浓度,反应速率加快应物的浓度,反应速率加快内容:内容:原因:原因:反应物浓度增大反应物浓度增大单位体积内单位体积内活活化分子数化分子数增加增加有效碰撞有效碰撞次数增多次数
16、增多反应速率加快反应速率加快增大压强增大压强27原因:原因:温度升高温度升高分子获得更分子获得更高的能量高的能量活化分子活化分子百分数百分数提高提高有效碰撞有效碰撞次数提高次数提高反应速率加快反应速率加快3。温度:在其它条件不变的情况下,升。温度:在其它条件不变的情况下,升温反应速率增大,降温反应速率减小温反应速率增大,降温反应速率减小28加入催化剂加入催化剂反应活化能反应活化能降低降低活化分子百活化分子百分数提高分数提高有效碰撞有效碰撞次数提高次数提高反应速率加快反应速率加快原因:原因:4。催化剂加快反应速率。催化剂加快反应速率29总结论:向反应体系输入能量,都可总结论:向反应体系输入能量,
17、都可以改变化学反应速率以改变化学反应速率原因:反应体系内活化分子数或活化原因:反应体系内活化分子数或活化分子百分数提高,有效碰撞次数增加,分子百分数提高,有效碰撞次数增加,从而加快化学反应速率。从而加快化学反应速率。30课堂练习:课堂练习:如下图所示,相同体积的如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容三密闭容器,其中器,其中c容器有一活塞,容器有一活塞,a、b两容器为定容容两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的器,起始向三容器中都加入相同量的SO2和和O2使三容器压强相等,一定条件下使三容器压强相等,一定条件下发生发生2SO2+O2=2SO3的反应。问:的反应。问:如起始在如起始在a、
18、c两容器中通入同量的两容器中通入同量的N2,则此时三容器起始压强为则此时三容器起始压强为Pa_PbPc;起始起始a、c两容器的反应速率大小关系为两容器的反应速率大小关系为Va_Vc;反应一段时间后反应一段时间后a、c中速率大小关系为中速率大小关系为Va_Vc;=起始反应速率关系为起始反应速率关系为Va_Vb_Vc311反反应应4NH3+5O2 =4NO+6H2O,在在5L的的密密闭闭容容器器中中进进行行半半分分钟钟后后,NO的的物物质质的的量量增增加加了了0.3mol,则则此此反反应应的的平平均均速速率率(x)(表表示示反反应应物物的的消消耗耗速速率率或或生生成成物物的的生生成成速速率率)为(
19、为()。)。(A)(O2)=0.01 molL-1s-1 (B)(NO)=0.008 molL-1s-1 (C)(H2O)=0.003 molL-1s-1 (D)(NH3)=0.002 molL-1s-1 答案:CD32 2 2、在、在C(C(固固)+CO)+CO2 2(气气)=2CO()=2CO(气气)的反应的反应中。现采取下列措施:中。现采取下列措施:(1 1)增大压强)增大压强 ;(;(2 2)增加碳的量)增加碳的量(3 3)通入)通入COCO2 2;(;(4 4)恒容下充入)恒容下充入N N2 2;(5 5)恒压下充入)恒压下充入N N2 2 哪些措施能够使反应速率增大?为什么?哪些措
20、施能够使反应速率增大?为什么?答案答案:(:(1 1)()(3 3)333、在、在2A+B=3C+4D的反应中,下列表的反应中,下列表示该反应速率最大的是示该反应速率最大的是()A、VA=0.5mol/(L.min)B、VB=0.3mol/(L.min)C、VC=0.8mol/(L.min)D、VD=0.6mol/(L.S)答案:D34三、化学平衡状态的特征三、化学平衡状态的特征(1)逆:可逆反应逆:可逆反应 (2)动:动态平衡动:动态平衡(3)等:正反应速率等:正反应速率=逆反应速率逆反应速率(4)定:反应混合物中各组分的浓度保持定:反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的含量一定。不变,
21、各组分的含量一定。变并定变并定:看其在反应过程中变不变,:看其在反应过程中变不变,如果是变化的,则当其一定就是达到如果是变化的,则当其一定就是达到平衡状态的标志平衡状态的标志35【练习】【练习】在一定温度下,向在一定温度下,向a L密闭容器中加入密闭容器中加入1mol X气体和气体和2 mol Y气体,发生如下反应:气体,发生如下反应:X(g)2Y(g)2Z(g)此反应达到平)此反应达到平衡的标志是衡的标志是A 容器内压强不随时间变化容器内压强不随时间变化B 容器内各物质的浓度不随时间变化容器内各物质的浓度不随时间变化C 容器内容器内X、Y、Z的浓度之比为的浓度之比为122D 单位时间消耗单位
22、时间消耗0.1mol X同时生成同时生成0.2mol ZAB36【练习】在一定温度下的恒容容器中【练习】在一定温度下的恒容容器中,当下当下列物理量不再发生变化时列物理量不再发生变化时,表明反应表明反应:A(固固)+3B(气气)2C(气气)+D(气气)已达平衡已达平衡状态的是状态的是()A.混合气体的压强混合气体的压强B.混合气体的密度混合气体的密度C.B的物质的量浓度的物质的量浓度D.气体的总物质的量气体的总物质的量BC37(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新变:条件改变,原平衡被破坏,在新 的条件下建立新的平衡。的条件下建立新的平衡。可见,化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变
23、,旧的化学平衡将被破坏,并建立起新的平衡状态。38四、勒夏特列原理及具体分述四、勒夏特列原理及具体分述 勒夏特列原理勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加反件之一(如温度,压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。能够减弱这种改变的方向移动。39 浓度浓度 在其它条件不变时,在其它条件不变时,增大反应物的增大反应物的浓度或减小生成物的浓度浓度或减小生成物的浓度,都可以使平衡向,都可以使平衡向正正反应方向移动;反应方向移动;增大生成物的浓度或减小增大生成物的浓度或减小反应物的浓度反应物
24、的浓度,都可以使平衡向,都可以使平衡向逆逆反应方向反应方向移动。移动。温度:在其它条件不变的情况下,升高温度:在其它条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向着吸热反应的方向移温度,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;降低温度,会使化学平衡向着放热反应动;降低温度,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。的方向移动。40 压强压强 在其它条件不变的情况下,对在其它条件不变的情况下,对于反应前后气体体积改变的反应于反应前后气体体积改变的反应,增大,增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使化学平衡的方向移动;减小压强,会使化学平衡向着气体体积增
25、大的方向移动。向着气体体积增大的方向移动。催化剂催化剂 催化剂只能使正逆反应速率催化剂只能使正逆反应速率等倍增大,改变反应到达平衡所需的时间,等倍增大,改变反应到达平衡所需的时间,不能使化学平衡移动。不能使化学平衡移动。41(02年高考)如图所示,当关闭年高考)如图所示,当关闭K时,向时,向A 中充入中充入2molX、7molY,向,向B中充入中充入4molX、14molY,起始,起始时时V(A)=V(B)=a升,在相同温度和有催化剂存在升,在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生下列反应:的条件下,两容器各自发生下列反应:2X(g)+2Y(g)=Z(g)+2W(g)H0达到平达到平衡
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