高中化学选修四人教版全套课件93757.pptx

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第1页/共308页一、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、体积不变容器第2页/共308页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第3页/共308页3、反应热产生的原因 第4页/共308页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H0H0放热反应：吸热反应：第5页/共308页-183kJ/mol（理论值）H=-184.6kJ/mol（实验值）H=第6页/共308页化学键断裂吸热化学键形成放热从化学键的角度 第7页/共308页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H0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)28H2O+NH4Cl第9页/共308页 已知拆开已知拆开1mol H1mol H2 2中的化学键要吸收中的化学键要吸收436 kJ436 kJ的能量，拆开的能量，拆开1mol O1mol O2 2中的化学键要吸收中的化学键要吸收496 kJ496 kJ的能量，形成水分子中的的能量，形成水分子中的1mol H1mol HO O键要放出键要放出463 kJ463 kJ的能量，试说明的能量，试说明 2H2H2 2+O+O2 2=2H2H2 2O O中的能量变化。中的能量变化。H=-484kJ/mol第10页/共308页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 NH键、lmolNN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 习第11页/共308页第12页/共308页二、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)200101KPaH=14.9kJ/mol第13页/共308页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/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H2=-Q2kJ/mol第14页/共308页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第15页/共308页1 1、已已 知知 在在 2525，101kpa101kpa下下，1gC1gC8 8H H1818(辛辛 烷烷)燃燃 烧烧 生生 成成 二二 氧氧 化化 碳碳 和和 液液 态态 水水 时时 放放 出出48.40kJ48.40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是 A AC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(g)O(g)H=-48.40 kJ H=-48.40 kJmolmol-1-1B BC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1)O(1)H=-5518 kJ H=-5518 kJmolmol-1-1C CC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1)O(1)H=+5518 kJ H=+5518 kJmolmol-1-1D DC C8 8H H1818(1)+25/2O(1)+25/2O2 2(g)=8CO(g)=8CO2 2(g)+9H(g)+9H2 2O(1)O(1)H=-48.40 kJ H=-48.40 kJmolmol-1-1第16页/共308页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=-282.6kJ/mol第17页/共308页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Q1Q2H1H2注意：热量比较比数值，H比较带符号 练：比较Q1Q2的大小、H1H2的大小S(g)+O2(g)=SO2(g)H1=-Q1 kJ/molS(s)+O2(g)=SO2(g)H2=-Q2 kJ/molQ1Q2H1H2第18页/共308页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。第19页/共308页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第20页/共308页备用：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第21页/共308页三、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/mol第22页/共308页2、中和反应反应热的测定 原理：Q=mct仪器及药品实验步骤第23页/共308页实验步骤：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。第24页/共308页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24三次第25页/共308页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第26页/共308页第一章 化学反应与能量第二节 燃烧热 能源 第27页/共308页若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）H=1300kJ/mol2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H=2600kJ/mol第28页/共308页反应热燃烧热中和热。溶解热第29页/共308页一、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/mol890.31kJ/mol就是甲烷的燃烧热第30页/共308页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 molCO2(g)H2O（l）SO2（g）如:CHS第31页/共308页名称名称化学式化学式H/kJH/kJmolmol-1-1名称名称化学式化学式H/kJH/kJmolmol-1-1石墨石墨C(s)C(s)-393.5-393.5乙烷乙烷C C2 2H H6 6(g)(g)-1559.8-1559.8金刚石金刚石C(s)C(s)-395.0-395.0乙烯乙烯C C2 2H H4 4(g)(g)-1411.0-1411.0氢气氢气H H2 2(g)(g)-285.8-285.8乙炔乙炔C C2 2H H2 2(g)(g)-1299.6-1299.6一氧化碳一氧化碳 CO(g)CO(g)-283.0-283.0乙醇乙醇C C2 2H H5 5OH(l)OH(l)-1366.8-1366.8甲烷甲烷CHCH4 4(g)(g)-890.31-890.31丙烷丙烷C C3 3H H8 8(g)(g)-2219.9-2219.9甲醇甲醇CHCH3 3OH(l)OH(l)-726.51-726.51苯苯C C6 6H H6 6(l)(l)-3267.5-3267.5一些物质燃烧热第32页/共308页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=-571.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)H=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。答:H=-285.8kJ/mol第33页/共308页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=-393.5kJ/molC(金刚石s）+O2（g）=CO2（g）H=-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？第34页/共308页燃烧热与中和热的区别与联系燃烧热与中和热的区别与联系相相同同点点 燃烧热燃烧热中和热中和热能量变化能量变化HH不不同同点点反应物的量反应物的量 生成物的量生成物的量反应热反应热的含义的含义放热反应H(4)(2)=(3)第52页/共308页练习：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/(Ls)0.25mol/(Ls)前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大第53页/共308页练习：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)第54页/共308页根据下图填空:(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_、第55页/共308页二、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、正确取向第56页/共308页（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第57页/共308页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%）成正比第58页/共308页二、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。第59页/共308页二、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60页/共308页普通分子活化能活化分子合理取向有效碰撞新物质能量第61页/共308页第二章 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 第62页/共308页主要因素：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第63页/共308页一、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，反应速率加快第64页/共308页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）第65页/共308页二、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，反应速率加快第66页/共308页只适用于气体（必须引起反应或生成物气体浓度改变）3、适用范围第67页/共308页三、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）第68页/共308页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24倍第69页/共308页四、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第70页/共308页3、适用范围催化剂具有专一性第71页/共308页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，盐酸浓度加倍第72页/共308页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溶液第73页/共308页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、氨的催化氧化第74页/共308页5、在一定温度下的密闭容器中发生的反应N22O22NO2，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，充入氮气第75页/共308页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AACD第76页/共308页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CaCl2固体G、将CaCO3用CaCO3粉末代替BG第77页/共308页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0.1mol/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78页/共308页第二章 化学反应速率和化学平衡第三节 化学平衡 第79页/共308页一、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？第80页/共308页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）第81页/共308页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VtV正V逆V正V逆V正V逆第82页/共308页二、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。第83页/共308页前提条件：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：各物质的浓度不变第84页/共308页V=1L的密闭容器，800，1atm,CO+H2OCO2+H2始0.10.100（mol/L)0.5min0.080.080.020.021min0.060.060.040.042min0.050.050.050.054min0.050.050.050.05催化剂高温第85页/共308页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。第86页/共308页在一定温度下，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nmolX2和nmolXY单位时间内生成2nmolXY的同时生成nmolY2容器内总压强不随时间变化单位时间内有nmolXX键断裂，同时有nmolYY键断裂单位时间内生成nmolX2同时生成nmolY2V正V逆0第87页/共308页在一定温度下，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112X2、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第88页/共308页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第89页/共308页三、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+3SCNFe(SCN)3Cr2O72+H2O2CrO42+2H+黄红橙黄第90页/共308页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）第91页/共308页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第92页/共308页练习：判断平衡移动的方向PT加C通入O2通入O2加入CaCO3加入NH4Cl2、4NH3+5O24NO+6H2O(气)H03、3NO2+H2O2HNO3+NOH01、CaO+3CCaC2+COH04、N2+O22NOH05、CaCO3CaO+CO2H06、2NH3N2+3H2500600H0第93页/共308页练习：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第94页/共308页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。第95页/共308页练习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：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第96页/共308页练习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第97页/共308页练习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，PCl5分解生成的PCl3中37Cl也会增加。第98页/共308页四、化学平衡图像 1、速率平衡图像像谁动，谁在上上下动，看速率第99页/共308页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（）At2时加入了催化剂Bt3时降低了温度Ct5时增大了压强Dt5时增大了X浓度Att1v(正)v(逆)v(正)v(逆)vt2t3v(正)v(逆)t4t5t6第100页/共308页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0t1t2T1T2Q0判断:第101页/共308页mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g);H=QkJ/mol P2P1A转化率时间0t1t2判断:P1P2m+np+qT2，正反应吸热 BT1T2，正反应放热 DT1Q0等温线300C转化率压强0P等压线200C100Cm+np+q0第106页/共308页五、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。第107页/共308页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。第108页/共308页催化剂高温2SO2+O22SO3(气)（）（）（）.某.第109页/共308页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、4molA+2molBB、4molCC、1.6molA+0.8molB+0.molCD、4molA+2molB+3molC第110页/共308页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第111页/共308页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。第112页/共308页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第113页/共308页恒温恒压下,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 第114页/共308页在一个体积恒定的密闭容器中，加入molA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第115页/共308页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 3molH21molNH3，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第116页/共308页有两只密闭容器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：增大不变第117页/共308页六、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）。第118页/共308页2、表达式及单位 K的单位为(molL-1)ncp(C)cq(D)cm(A)cn(B)K=mA+nBpC+qD第119页/共308页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)+3H2(g)2NH3(g)K11/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)K2K1 K2，K1=K22第120页/共308页一般来说，K105，认为正反应进行得较完全K10-5认为正反应很难进行（逆反应较完全）10-5K105认为是可逆反应N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30(298K)判断反应进行的程度4、化学平衡常数意义第121页/共308页若正反应是吸热反应,升高温度,例：反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)Hk，未达平衡，逆向进行。QC=k,达平衡，平衡不移动。QCk,未达平衡，正向进行。判断反应方向第123页/共308页例题:高炉炼铁中发生的反应有:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);H,k QC=kQC k 逆向进行平衡不移动正向进行第133页/共308页K105，认为正反应进行得较完全K10-5认为正反应很难进行（逆反应较完全）10-5K105认为是可逆反应N2(g)+O2(g)2NO(g)K=110-30(298K)第134页/共308页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？第135页/共308页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136页/共308页第二章 化学反应速率和化学平衡第四节 化学反应进行的方向 第137页/共308页镁条燃烧；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等第138页/共308页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。第139页/共308页自发过程：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。第140页/共308页镁条燃烧；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；第141页/共308页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第149页/共308页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)S0S0S0S0少数熵减小的反应，在一定条件下也可以自发地进行第150页/共308页焓变焓变熵变熵变反应能否自发进行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H0H0H0S0S0S0S0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？第152页/共308页3、自由能判据（复合判据）G=HTSG：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第153页/共308页练习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第154页/共308页信息：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GK2，因此以第一步电离为主第179页/共308页CH3COOHH+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第180页/共308页4、电离平衡的移动 电离吸热越稀越电离，越热越电离CH3COOHH+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+）。正正减小增大第181页/共308页HA H+A H 0移动方向移动方向c(H+)c(A)升高温度升高温度降低温度降低温度加入加入HA加入加入H2O加浓硫酸加浓硫酸加加NaOH加加NaA第182页/共308页BOH B+OH H 0移动方向移动方向c(OH)c(B+)升高温度升高温度降低温度降低温度加入加入BOH加大量水加大量水加浓硫酸加浓硫酸加加NaOH加加BCl第183页/共308页.下列叙述正确的是（）A.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.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.C.强电解质的水溶液中只有离子，没有分子D.D.强电解质融化状态下都能导电A第184页/共308页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(A.NaOH(固）B.HB.H2 2O O C.NHC.NH4 4ClCl（固）D.CHD.CH3 3COONa(COONa(固）BDE.降低温度 F.NaCl溶液EF第185页/共308页有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=b7pHNaClONa2CO3CH3COONaNa2SO4(NH4)2SO4NaHSO47:0越热越水解浓度：温度：越稀越水解溶液的酸、碱性：加酸加碱加盐第228页/共308页强碱弱酸盐强碱弱酸盐NaA：A+H2O HA+OH移动移动c(H+)c(A)c(OH)pH升高温度升高温度降低温度降低温度加大量水加大量水加浓硫酸加浓硫酸加加NaOH加加NaA第229页/共308页强酸弱碱盐强酸弱碱盐BCl：B+H2O H+BOH移动移动c(H+)c(B+)c(OH)pH升高温度升高温度降低温度降低温度加大量水加大量水加浓硫酸加浓硫酸加加NaOH加加BCl第230页/共308页3mLCH3COONa溶液后，滴加酚酞，有何现象？将溶液加热后，颜色有何变化？第231页/共308页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的等式第232页/共308页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第233页/共308页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的等式第234页/共308页a.建立一个只含有Na+、SO42的等式b.建立一个只含有Na+、SO42、H+、OH的等式c.建立一个只含有H+、OH的等式Na+=SO42Na+H+=2SO42+OHH+=OH溶质浓度关系溶液中的电荷关系水电离出的两种离子的关系第235页/共308页4、水溶液中的三个守恒物料守恒溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和 电荷守恒溶液中正负电荷总数相等质子守恒水电离出的H+存在形式各浓度之和与水电离出的OH存在形式各浓度之和相等第236页/共308页【例1】写出CH3COONa溶液中的三个守恒Na+、CH3COO、CH3COOH、H+、OH物料守恒电荷守恒质子守恒CH3COO+CH3COOH=Na+CH3COO+OH=Na+H+OH=CH3COOH+H+第237页/共308页【例2】写出Na2CO3溶液中的三个守恒Na+、CO32、HCO3、H2CO3、H+、OH物料守恒电荷守恒质子守恒Na+=CO32+HCO3+H2CO3H+Na+=2CO32+HCO3+OHOH=HCO3+2H2CO3+H+第238页/共308页写出NH4Cl溶液中的三个守恒写出CuCl2溶液中的三个守恒第239页/共308页相同浓度的下列溶液中，c(CO32-)的大小关系依次（）Na