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高二化学选修四第二章 第四节 化学反应进行的方向

高二化学选修四第二章 第四节 化学反应进行的方向
高二化学选修四第二章 第四节 化学反应进行的方向

第四节化学反应进行的方向

一、自发过程与自发反应

1.自发过程

(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。

(2)特点:①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。

2.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。

二、化学反应进行方向的判据

1.焓判据(能量判据)

放热反应过程中体系能量降低,因此具有向最低能量状态进行的倾向,科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向,这就是焓判据(能量判据)。

2.熵判据

(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。熵值越大,混乱程度越大。符号为S。单位:J·mol -1·K-1。

(2)熵值大小的比较:同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)>S(l)>S(s)。

(3)熵增原理:在与外界隔绝的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,即熵变(符号ΔS)大于零。

(4)熵判据:用熵变来判断反应进行的方向。

3.复合判据

过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。综合考虑焓判据和熵判据的复合判据,将更适合于所有的过程,只根据一个方面来判断反应进行的方向是不全面的。

知识点一自发过程与自发反应

1.下列过程是非自发的是()

A.水由高处向低处流B.天然气的燃烧

C.铁在潮湿的空气中生锈D.水在室温下结冰

答案 D

解析自然界中水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下融化,都是自发过程,其逆过程都是非自发过程。

2.实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是() A.所有的放热反应都是自发进行的

B.所有的自发反应都是放热的

C.焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素

D.焓变是决定反应是否具有自发性的惟一判据

答案 C

解析多数能自发进行的反应都是放热反应,但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素,但不是惟一因素。

知识点二化学反应进行方向的判据

3.碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发的分解产生氨气,对其说法正确的是() A.碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大

B.碳酸铵分解是因为外界给予了能量

C.碳酸铵分解是吸热反应,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

答案 A

解析(NH4)2CO3的分解为吸热反应,而吸热反应不易自发进行;根据焓变与熵变对化学反应的共同影响,该反应熵值一定增大。

4.摩尔熵是单位物质的量的物质在一定条件下所具有的熵。试比较下列两组物质摩尔熵的大小顺序。

(1)相同条件下的气态甲醇、乙醇、丙醇。

(2)气态苯、液态苯、固态苯。

答案(1)S(气态甲醇)S(液态苯)>S(固态苯) 解析一般来讲,组成物质的原子种类相同时,一个分子中的原子数目越多,其混乱度就越大,熵值也越大;对于同一种物质,S(g)>S(l)>S(s)。根据以上的规律可知,对于(1),S(气态甲醇)S(液态苯)>S(固态苯)。

1.对于化学反应方向的判断,下列说法中正确的是()

A.温度、压强一定时,放热的熵减小的反应一定能自发进行

B.温度、压强一定时,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向

C.反应焓变是决定反应能否进行的惟一因素

D.固体的溶解过程与熵变无关

答案 B

解析化学反应的方向由焓变和熵变共同决定,不能仅用焓变或熵变判断反应的方向。

2.下列说法错误的是()

A.NH4NO3溶于水是自发过程

B.同一种物质气态时熵值最大,液态时次之,而固态时最小

C.借助于外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D.由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据,更适合于所有的过程答案 C

3.下列对熵的理解不正确的是()

A.同种物质气态时熵值最大,固态时熵值最小

B.体系越有序,熵值越小;越混乱,熵值越大

C.与外界隔离的体系,自发过程将导致体系的熵减小

D.25℃、1.01×105 Pa时,2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)是熵增的反应

答案 C

解析体系都有从有序自发转变为无序的倾向,此过程为熵增过程,故C错误。

4.

在图中A、B两容器里,分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图所示),两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是()

A.此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向进行的变化过程,即熵增大的过程

B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出

C.此过程从有序到无序,混乱度增大

D.此过程是自发可逆的

答案 D

解析根据题意ΔH=0,ΔS>0,由ΔH-TΔS推知该过程能自发进行,气体扩散为熵增过程,而其逆过程不能自发进行。

5.下列关于自发过程的叙述中,正确的是()

A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程

B.需要加热才能够进行的过程肯定不是自发过程

C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发进行的可能

D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程

答案 C

6.以下自发反应能用ΔH判据来解释的是()

A.硝酸铵自发地溶于水

B.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) ΔH=+156.7 kJ·mol-1

C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) ΔH=+74.9 kJ·mol-1

D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1

答案 D

7.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等),是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ·mol-1、ΔS=-145 J·mol-1·K-1。下列说法中错误的是()

A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量

B.该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂

C.该反应常温下能自发进行,高温和催化剂只是加快反应的速率

D.汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒

答案 B

解析该反应是放热反应,反应物总能量高于生成物的总能量,A项正确;常温下,ΔH -TΔS=-113 kJ·mol-1-298 K×[-145 J·mol-1·K-1]×10-3 kJ/J<0,故常温下该反应可自发进行,高温和催化剂只是加快反应速率,B项错误,C项正确;CO和NO均会与血红蛋白结合而使人中毒。

8.已知,一个可逆反应,若正反应为自发过程,则其逆反应为非自发过程,反之,亦然。

(1)已知2CO(g)2(g)+C(s),T=980 K时ΔH-TΔS=0。当体系温度低于980 K时,

估计ΔH-TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);当体系温度高于980 K时,估计ΔH-TΔS____0。

(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g)ΔH(298.15 K)=-94.0 kJ·mol-1ΔS(298.15 K)=-75.8 J·mol-1·K-1,设ΔH和ΔS不随温度而变化,则此反应自发进行的温度是_______________________________________________。

答案(1)小于大于(2)小于1 240 K

解析(1)C(s)+CO2(g)的反应为吸热反应,ΔH>0,则2CO(g)CO2(g)+C(s)

为放热反应,ΔH<0,且该反应ΔS<0,则当T<980 K时,ΔH-TΔS<0,T>980 K时,ΔH -TΔS>0。

(2)由题给信息,要使反应能自发进行,须有ΔH-TΔS<0,即-94.0 kJ·mol-1-T×[-75.8

J/(mol·K)]×10-3 kJ/J<0则T<94.0 kJ·mol-1

75.8 J/(mol·K)×10-3kJ/J

=1.24×103 K。

9.在298 K时,下列反应的ΔH依次为:

C2H5OH(l)+3O2(g)―→2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH1=-1 366.8 kJ·mol-1

C(石墨)+O2(g)―→CO2(g)

ΔH2=-393.5 kJ·mol-1

H2(g)+1/2O2―→H2O(l)

ΔH3=-285.8 kJ·mol-1

乙醇(C2H5OH)、氢气、石墨和氧气的熵值分别为:161.0 J·mol-1·K-1、130.6 J·mol-1·K-1、5.74 J·mol-1·K-1、205.3 J·mol-1·K-1,则298 K时,由单质生成1 mol乙醇的ΔH、ΔS及ΔH -TΔS分别为多少?

答案ΔH=-277.6 kJ·mol-1ΔS=-344.93 J/(mol·K)

ΔH-T·ΔS=-174.8 kJ·mol-1

解析ΔH=2ΔH2+3ΔH3-ΔH1=2×(-393.5 kJ·mol-1)+3×(-285.8 kJ·mol-1)-(-1 366.8 kJ·mol-1)=-277.6 kJ·mol-1

ΔS=161.0 J·mol-1·K-1-3×130.6 J·mol-1·K-1-2×5.74 J·mol-1·K-1-1/2×205.3 J·mol-1·K-1

=-344.93 J·mol-1·K-1

ΔH-TΔS=-277.6 kJ·mol-1-298 K×(-344.93×10-3 kJ·mol-1·K-1)=-174.8 kJ·mol-1

化学反应进行的方向教案

第四节化学反应进行的方向 教学目标 1、知识与技能: (1)理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据; (2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向。 2、过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。 3、情感态度与价值观: 通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。教学的重点和难点 焓减和熵增与化学反应方向的关系 教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性,充分发挥学生的想象力; 2、启发学生学会归纳、概括,对信息进行加工,得出结论; 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。

-10℃的液态水会自动结冰成为固态,就是熵减的过程(但它是放热的); 2Al(s)+ Fe 2O 3 (s)= Al 2 O 3 (s)+ 2Fe(s)△S = -39.35J·mol-1·K-1。 因此,反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素,但也不是唯一因素。 [板书]三、焓变与熵变对反应方向的共同影响。 [讲述]在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既与反应焓变有关,又与反应熵变有关。研究表明,在恒温、恒压下,判断化学反应自发性的判据是: [板书]体系自由能变化(△G、单位:KJ/mol):△G = △H - T△S [指出] 体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。 [板书] △H - T△S < 0 反应能自发进行; △H - T△S = 0 反应达到平衡状态; △H - T△S > 0 反应不能自发进行。 [展示] [举例]对反应CaCO 3(s)= CaO(s)+ CO 2 (g) △H = + 178.2 KJ·mol-1△S = +169.6 J·mol-1·K-1 室温下,△G =△H-T△S =178.2KJ·mol-1–298K×169.6×10-3KJ·mol-1·K-1 = 128 KJ·mol-1>0 因此,室温下反应不能自发进行; 如要使反应自发进行,则应使△H - T△S < 0, 则T>△H/△S=178.2 KJ·mol-1/0.1696 KJ·mol-1·K-1 = 1051K。 [知识应用]本节课一开始提出处理汽车尾气的反应: 2NO(g) + 2CO(g) = N 2(g) + 2CO 2 (g), 已知,298K、101KPa下,该反应△H = - 113.0 KJ·mol-1,△S = -143.5 J·mol-1·K-1 则△G =△H-T△S = - 69.68 KJ·mol-1 < 0 因此,室温下反应能自发进行。 [指出]但该反应速率极慢,需要使用催化剂来加速反应。 [总结]能量判据和熵判据的应用: 1、由能量判据知∶放热过程(△H﹤0)常常是容易自发进行; 2、由熵判据知∶许多熵增加(△S﹥0)的过程是自发的; 3、很多情况下,简单地只用其中一个判据去判断同一个反应,可能会出现相反的判断结

高二化学人教版选修4课后作业:第四章 复习课

本章复习课 1.下列叙述不正确的是( )

A .铁表面镀锌,铁作阳极 B .船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C .钢铁吸氧腐蚀的正极反应式:O 2+2H 2O +4e -===4OH - D .工业上电解饱和食盐水的阳极反应式:2Cl --2e -===Cl 2↑ 答案 A 解析 铁表面镀锌,铁应作阴极而锌作阳极,A 错误;锌比铁活泼,在船底镶嵌锌块,可有效防护船体被腐蚀;钢铁的吸氧腐蚀中正极上O 2得到e -被还原;工业电解饱和食盐水的反应中阳极上Cl -失去e -被氧化,故B 、C 、D 均正确。 2.如图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是( ) A .a 中铁钉附近呈现红色 B .b 中铁钉上发生还原反应 C .a 中铜丝上发生氧化反应 D .b 中铝条附近有气泡产生 答案 B 解析 依据原电池原理分析可知:a 中铁钉作负极,发生氧化反应,铜丝作正极,发生O 2+2H 2O +4e -===4OH -的还原反应,可知A 、C 错误;b 中铁钉作正极,发生O 2+2H 2O +4e -===4OH -的还原反应,而铝条发生氧化反应,不会冒气泡,B 正确、D 错误。 3.摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电,其电池反应式为2CH 3OH +3O 2+4OH -2CO 2- 3+6H 2O ,则下列有关 说法错误的是( ) A .放电时CH 3OH 参与反应的电极为正极 B .充电时电解质溶液的pH 逐渐增大 C .放电时负极的电极反应式为CH 3OH -6e -+8OH -===CO 2-3+6H 2O 放电 充电

高二化学选修4第二章单元检测题

高二化学期末考试第二章复习检测题 一、选择题 1.下列说法中正确的是() A.NH4NO3溶于水吸热,说明其溶于水不是自发过程 B.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)为熵增加的反应,可以自发进行 C.熵增加且放热的反应一定是自发反应 D.非自发反应在任何条件下都不能实现 2.下列反应符合右图p-υ变化曲线的是() A.H 2(g)+I2(g)2HI(g) B.3NO 2(g)+H2O(l)2HNO3(l)+NO(g) C.4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) D.CO 2(g)+C(s)2CO(g) 3.对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是() A.v(A)=0.01mol/(L s) B.v(B)=0.02 mol/(L s) C.v(B)=0.6mol/(L min) D.v(C)=1.0mol/(L min) 4.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是() A.100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变B.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢 D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是() A.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 B.在SO2氧化为SO3的过程中使用催化剂 C.由NO2和N2O4组成的平衡体系加压后颜色先变深后变浅 D.在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去 6.某温度时,N 2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K=a,则此温度下NH 3(g)3/2H2(g)+1/2N2(g)的平衡常数为()A.a1/2B.a-1/2 C. a/2 D.a-2 7. 恒温恒压下,在容积可变的器血中,反应2NO 2(气)N2O4(气)达到平衡后,再向 容器内通入一定量NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数 A 不变 B 增大 C 减小 D 无法判断

人教版高中化学选修四化学高二第二章

高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 人教版化学高二选修4第二章 第二节影响化学反应速率的因素同步练习 一、选择题 1.下列关于催化剂的说法,正确的是() A.催化剂能使不起反应的物质发生反应 B.在化学反应前后催化剂性质和质量都不改变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.在化学反应过程中,催化剂能提高转化率 答案:C 解析:解答:A、催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,但不能使不起反应的物质发生反应,故A错误; B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质(而不是性质)不变,故B错误; C、催化剂能加快或减慢化学反应速率,即催化剂能改变化学反应速率,故C正确. D、催化剂能加快或减慢化学反应速率,但是催化剂对化学平衡状态无影响,不能提高转化率,故D错误.所以选C. 分析:本题考查对催化剂概念的理解,掌握催化剂的特征(“一变二不变”)是正确解答本题的关键. 2.2007年诺贝尔化学奖得主﹣﹣德国科学家格哈德?埃特尔通过对有关一氧化碳在金属铂表面的氧化过程的研究,发明了汽车尾气净化装置.净化装置中的催化转化器,可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质,有效降低尾气对环境的危害.下列有关说法不正确的是() A.催化转化器中的铂催化剂可加快CO的氧化 B.铂表面做成蜂窝状更有利于提高催化效果

C.在铂催化下,NO、NO2可被CO还原成N2 D.碳氢化合物在铂催化下,被CO直接氧化成CO2和H2O 答案:D 解析:解答:A.根据题意知,催化转化器中的铂催化剂是正催化剂,可加快CO氧化,从而降低尾气的危害,故A正确; B.反应物的接触面积越大,反应速率越大,把铂表面做成蜂窝状是为了增大反应物的接触面积,更有利于提高催化效果,故B正确; C.根据题意知,在铂催化下,NO、NO2可被CO 还原成无害物质N2,故C正确;D.使用铂催化下,可以提高反应速率,但是不会提高碳氢化合物的转化率,故D错误;所以选D. 分析:本题以汽车尾气净化装置为载体考查了氮的氧化物及其对环境的影响,明确反应原理是解本题关键,注意催化剂只能改变反应速率但不影响平衡影响. 3.对于可逆反应mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),若其它条件都不变,探究催化剂对反应的影响,可得到如下两种v﹣t图象.下列判断正确的是() A.b1>b2,t1>t2 B.两图中阴影部分面积一定相等 C.A的平衡转化率(Ⅱ)大于(Ⅰ)中A的转化率 D.若m+n<p+q,则压强变化对正反应速率的影响程度比逆反应速率影响程度大 答案:B 解析:解答:A.加入催化剂可以加快反应速率,缩短反应时间,故b1<b2,t1>t2,故A 错误; B.阴影面积为反应物浓度的变化,催化剂不影响平衡移动,所以两图中阴影部分面积相等,故B正确; C.催化剂不影响平衡移动,其他条件不变的情况下,的平衡转化率(Ⅱ)等于(Ⅰ)中A 的转化率,故C错误;

化学反应进行的方向-高考化学专题

考点41 化学反应进行的方向 1.自发过程 (1)含义 在一定条件下,不需要借助外力就可以自动进行的过程。 (2)特点 ①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量); ②在密闭条件下,体系有从有序自发地转变为无序的倾向(无序体系更加稳定)。 2.化学反应方向的判据 (1)焓判据 放热反应过程中体系能量降低,ΔH<0,具有自发进行的倾向。 但有些吸热反应也可以自发进行,故只用焓变判断反应进行的方向有一定的局限性。 (2)熵判据 ①熵:衡量体系混乱程度的物理量,符号为S,单位为J·mol?1·K?1。 ②熵的大小:同种物质,三种聚集状态下,熵值由大到小的顺序为S(g)>S(l)>S(s)。 ③熵判据:体系的混乱度增加,ΔS>0,反应有自发进行的倾向。但有些熵减的过程也能自发进行,故 只用熵变来判断反应进行的方向也不全面。 (3)复合判据——自由能变化判据 在温度、压强一定的条件下,化学反应进行的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果,因此,把焓变和熵变判据结合起来组成的复合判据即自由能变化ΔG,更适合于所有过程的判断。ΔG=ΔH?TΔS(T 为开尔文温度),ΔG的正、负决定着反应的自发与否。

①ΔH-TΔS<0,反应能自发进行。 ②ΔH-TΔS=0,反应达到平衡状态。 ③ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。 考向化学反应方向的判定 典例1下列过程一定不能自发进行的是 A.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)ΔH>0 B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH<0 C.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH>0 D.2CO(g)===2C(s)+O2(g)ΔH>0 【解析】A.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故A不选;B.ΔH<0,ΔS<0,温度较低时即可满足ΔH-T·ΔS<0,能自发进行,故B不选;C.ΔH>0,ΔS>0,在较高温度下可满足ΔH-T·ΔS<0,即在较高温度下反应能自发进行,故C不选;D.ΔH>0,ΔS<0,一般情况下ΔG=ΔH-T·ΔS>0,不能自发进行,故选D。 【答案】D 1.已知反应2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH为正值,ΔS为负值,设ΔH和ΔS不随温度的改变而改变。则下列说法中,正确的是 A.低温下是自发变化 B.高温下是自发变化 C.低温下是非自发变化,高温下是自发变化 D.任何温度下是非自发变化 焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版) 特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能 电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应) 正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应 原电池原理电子流向:负极经导线到正极 电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极 电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极 原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱 一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应) 正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应) 放电:与一次电池相同 二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负) 充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应) 原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应) 化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应 负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性) 电极反应正极:O得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质:O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质:O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜(传导氢离子):O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠,铝作负极;铜、铝、浓硝酸,铜作负极;铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等 特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能 活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应 (接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:Cl->OH->高价态含氧酸根(还原性顺序), 发生氧化反应,相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应 (接电源负极)常用放电顺序是:Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子(氧化性顺序), 相应产生银、铜、氢气 电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动) 离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电) 常见电极反应式阳极:2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+(OH-来自水时适用) 22222 电解池阴极:Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-(H+来自水时适用) 222 电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

人教版高二化学选修4第二章测试题及答案解析(B卷)

第二章化学反应速率和化学平衡测评卷(B卷) (时间:90分钟满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共45分) 一、选择题(每小题3分,共45分) 1.对于A 2+3B22AB3反应来说,以下反应速率表示反应最快的是() A.v(AB3)=0.5 mol/(L·min) B.v(B2)=0.6 mol/(L·min) C.v(A2)=0.4 mol/(L·min) D.无法判断 解析:A项由v(AB3)=0.5mol/(L·min)可推出v(A2)=0.25 mol/(L·min);B项由v(B2)=0.6mol/(L·min),可得v(A2)=0.2 mol/(L·min),由此可知表示反应最快的是C项。 答案:C 2.(2009·杭州高二检测)在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态() A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.各气体物质的物质的量浓度 D.气体的总物质的量 解析:解题时明确平衡状态的判断标志是变量不再发生变化。特别注意A的状态为固体。由于A为固体,反应前后气体的物质的量

相等,在刚性容器中整个反应过程中压强不变,故A 、D 错;由于A 为固体,气体的质量在反应中会发生变化,直到达平衡状态,ρ=m V ,由于V 不变,故混合气体的密度平衡前后会发生变化,不变时即达到平衡,B 对;任何物质的物质的量浓度不变均可表明达到平衡状态,C 对。 答案:BC 3.下列是4位同学在学习“化学反应速率与化学平衡”一章后,联系工业生产实际所发表的观点,你认为不正确的是( ) A .化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品 B .化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品 C .化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率 D .化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品 解析:化学反应速率是研究化学反应快慢的问题,化学平衡是研究化学反应进行的程度问题。 答案:C 4.常温常压下,注射器甲中装有NO 2气体,注射器乙中装有相同体积的空气,注射器与U 形管连通,如图所示,打开两个止水夹,同时向外拉两注射器的活塞,且拉动的距离相等,将会看到U 形管中液面(不考虑此条件下NO 2与水的反应)( )

高中化学选修4 第四章知识点分类总结

第四章电化学基础 第一节原电池 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向负极流入正极 (3)从电流方向正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极

(5)根据实验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极 第二节化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅):Pb+SO 4 2--2e-=PbSO4↓ 正极(氧化铅):PbO2+4H++SO 4 2-+2e-=PbSO4↓+2H2O 充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO 4 2- 阳极:PbSO4+2e-=Pb+SO 4 2- 两式可以写成一个可逆反应:PbO2 2H2SO42PbSO4 ↓+2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池

高中化学选修4第二章知识点

高中化学选修4第二章知识点 一、外界条件对化学反应速率的影响规律 影响化学反应速率的因素包括内因和外因。内因是指反应物本身的性质;外因包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。这些外界条件对化学反应速率影响的规律和原理如下: 1.浓度 (1)浓度增大,单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变),有效碰撞的几率增加,化学反应速率增大。 (2)浓度改变,可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。固体或纯液体的浓度可视为常数,它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化,故影响化学反应速率。 2.压强 改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况: 3.温度 (1)温度升高,活化分子百分数提高,分子间的碰撞频率提高,化学反应速率增大。 (2)温度升高,吸热反应和放热反应的速率都增大。实验测得,温度每升高10 ℃,化学 反应速率通常增大为原来的2~4倍。 4.催化剂 (1)催化剂对反应过程的影响通常可用下图表示(加入催化剂,B点降低)。催化剂能改变 反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率,但不影响反应的ΔH。 (2)催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才达到最大。

(3)对于可逆反应,催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。 特别提示在分析多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时,逐一改变一个因素而保证其他因素相同,通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论,这种方法叫变量控制法。 二、化学平衡状态的特征及其判断方法 1.化学平衡状态具有的“五大特征” (1)逆:指化学平衡状态只适用于可逆反应,同一可逆反应,在同一条件下,无论反应从正反应方向开始还是从逆反应方向开始,或同时从正、逆反应方向开始,以一定的配比投入反应物或生成物,则可以达到相同的平衡状态。 (2)动:指动态平衡,即化学反应处于平衡状态时,正、逆反应并未停止,仍在进行,只是正、逆反应速率相等。 (3)等:指“v正=v逆≠0”。即某一物质在单位时间内消耗的物质的量浓度和生成的物质的量浓度相等,也可以用不同物质的化学反应速率表示该反应的正、逆反应速率相等。 (4)定:指参加反应的各组分的含量保持不变,即各组分的浓度、质量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等均保持不变。 (5)变:指平衡移动。可逆反应的平衡状态是相对的、暂时的,当外界某一条件改变时,原平衡被破坏,化学平衡向着减弱这种改变的方向移动,在新的条件下达到新的平衡状态。 理解感悟“一定条件”、“可逆反应”是前提,“相等”是实质,“保持不变”是标志。 2.化学平衡状态判断的“四大依据” (1)对于普通可逆反应,以若各组分的物质的量、浓度不 发生变化,则反应已达到平衡状态。若用反应速率关系表示化学平衡状态,式中既要有正反应速率,又要有逆反应速率,且两者之比等于化学计量数之比,就达到化学平衡状态。 (2)对于有有色气体存在的反应体系,如2NO 2(g)N 2 O 4 (g)等,若体系的颜色不再发生 改变,则反应已达平衡状态。 (3)对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应,如 下列各项均可说明该反应达到了平衡状态。 ①断裂1 mol N≡N键的同时生成1 mol N≡N键。 ②断裂1 mol N≡N键的同时生成3 mol H—H键。 ③断裂1 mol N≡N键的同时断裂6 mol N—H键。 ④生成1 mol N≡N键的同时生成6 mol N—H键。 特别提示(1)从反应速率的角度来判断反应是否达到平衡时,速率必须是一正一逆(不能同是v正或v逆),且反应速率之比等于化学计量数之比。 (2)在可逆反应过程中,能发生变化的物理量(如各组分的浓度、反应物的转化率、混合气体密度、颜色、平均摩尔质量等),若保持不变,说明可逆反应达到了平衡状态。

最新高二化学选修4第四章全套教案

第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H +)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H +=Zn 2++H 2↑

讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子 讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么? 学生:负极(Zn)正极(Cu) 实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确! 讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为: 负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化) 正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原) 讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。 注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢? 学生:当然能,生活中有形形色色的电池。 过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件? 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极

化学选修4第二章测试题

人教版选修4第二章《化学反应速率》测试题 一、选择题 1.下列情况下,反应速率相同的是 A.等体积0.1 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应 B.等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应 C.等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质量的Na2CO3粉末反应 D.等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应 2.在一密闭容器中充入一定量的N2和H2,经测定反应开始后的2s内氢气的平均速率:ν(H2)=0.45mol/ (L·s),则2s末NH3的浓度为 A.0.50mol/L B.0.60mol/L C.0.45mol/L D.0.55mol/L 3.下列各组实验中溶液最先变浑浊的是() A.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水5mL,反应温度10℃ B.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水10mL,反应温度10℃ C.0.1mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水5mL,反应温度30℃ D.0.2mol/LNa2S2O3和H2SO4各5mL,加水10mL,反应温度30℃ 4.将氯酸钾加热分解,在0.5min内放出氧气5mL,加入二氧化锰后,在同样温度下0.2 min内放出氧气50 mL, 加入二氧化锰后反应速率是未加二氧化锰时反应速率的多少倍( ) A.10 B.25 C.50 D.250 5.C+CO 22CO;ΔH1>0,反应速率v1,N2+3H22NH3;ΔH2<0,反应速率v2。如升温,v1和v2的 变化是( ) A.同时增大B.同时减少C.v1增大,v2减少D.v1减少,v2增大 6. 四位同学同时进行反应:A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g) 的速率测定实验,分别测得反应速率如下:① v(A)= 0.15mol/(L·s)②v(B)= 0.6mol/(L·s) ③v(C)= 0.4mol/(L·s)④v(D)= 0.45mol/(L·s)。其中,反应进行得最快的 是( ) A.①B.②C.③D.④ 7.仅改变下列一个条件,通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是() A.加热 B.加压 C.加催化剂 D.加大反应物浓度 8.对于在一密闭容器中进行的下列反应:C(s)+ O 2 (g)CO2(g)下列说法中错误的是( ) A.将木炭粉碎成粉末状可以加快化学反应速率 B.升高温度可以加快化学反应速率 C.增加压强不能加快化学反应速率 D.增加木炭的量可以加快化学反应速率 9. 100 mL 6 mol·L-1 H 2SO 4 跟过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢 气的总量,可向反应物中加入适量( ) A.碳酸钠溶液B.水C.硫酸钾溶液D.硝酸钠溶液

化学反应进行的方向及判断依据

课题:化学反应进行的方向及判断依据 设计者:浙江省磐安中学周岚岚 2010年6月1日 设计意图:让学生先从生活中的自发过程实例出发,展示有关情境图片,指出自发过程是“在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的过程。”从中得出自发过程能发生的规律:1、能量趋于“最低”的趋势2、“有序”变为“无序”的规律。然后请学生找能自发进行的反应,同时介绍几个吸热反应,从所举的例子中找到影响化学反应自发进行因素:1、能量降低- 放热反应(焓变△H<0)2、混乱度增大(熵变△S

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下,电解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: () A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。 2.下列叙述不正确的是() A.铁表面镀锌,铁作阳极 B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2 +2H2O+4e-=4OH— D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl一一2e一=C12↑ 3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ...的是() A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极 4.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是() A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 5.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是() A.反应①、②中电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀() 6.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料 D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁 7.右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。 下列有关描述错误的是() A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-Fe2+ D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应()

化学反应进行的方向练习题

2011-2012学年高二化学选修4(人教版)同步练习第二章 第四节化学反应进行的方向 一.教学内容: 化学反应进行的方向 二.重点、难点: 1.能利用焓变和熵变说明反应进行的方向 2.熵判据既是本节的重点,也是难点 三.具体内容: (一)自发过程和自发反应 1.自发过程 2.自发反应 3.举例 (二)反应熵变与反应方向 1.熵 2.熵变 3.反应的自发过程与熵变 (三)焓变与熵变对反应方向的共同影响 1.焓和熵的关系 2.焓变和熵变的影响 3.化学反应方向的判据 4.对反应方向判据的讨论 【典型例题】 [例1]试判断用于汽车净化的一个反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在298K、100kPa下能否自发进行? 已知:在298K、100kPa下该反应的△H=-113.0kJ·mol-1, △S=-145.3J·mol-1·K-1

答案:可以自发进行。 解析:考察利用公式计算判断自发反应过程。 [例2]已知在298.15K、100kPa下石灰石分解反应: CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.3kJ·mol-1△S=+160.4J·mol-1·K-1,试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。 答案:非自发反应;1112K。 解析:考察基本公式的转化应用。 [例3]碳铵「(NH4)2CO3」在室温下就能自发的分解产生氨气,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,根据能量判断不能自发分解 D.碳酸盐都不稳定,都能自发分解 答案:A 解析:考察反应方向的基本判断。 [例4]下列过程属于熵增加的是() A.一定条件下,水由气态变成液态 B.高温高压条件下使石墨转变成金刚石 C.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) D.散落的火柴的无序排列 答案:CD 解析:有关熵的判断。 [例5]下列反应是自发进行的吸热反应的是() A.NaOH+HCl=NaCl+H2O B.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) C.2CO+O2点燃 2CO2 D.C(s)+H2O(g)高温 CO(g)+H2(g)

《化学反应进行的方向》教学设计

《化学反应进行的方向》教学设计 一、教材分析与学情分析 本节课内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能判据(△G=△H-T△S)”知识,有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来,让学生了解焓变只与初末状态有关而与途径无关,决定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是决定因素之一。 教材从学生已有的知识和生活经验出发,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟悉的爬山方式,介绍焓变与途径无关,再以自发进行的放热反应为例,介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据;以生活现象为例,说明混乱度(熵)增加是自然界的普遍规律,也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的判断化学反应的方向,需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四,简单介绍了自由能判据的结论性内容。 二、教学目标 1、知识与技能: (1)理解判断化学反应方向的焓判据及熵判据; (2)能用焓变和熵变说明化学反应的方向; 2、过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。 3、情感态度与价值观: (1)激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点。 (2)通过本节内容的学习,体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。 三、教学的重点和难点 焓判据、熵判据、自由能判据与化学反应方向的关系 四、教学方法 1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性,充分发挥学生的想象力; 2、启发学生学会归纳、概括,对信息进行加工,得出结论; 3、注重从学生已有知识及日常生活的经验上构建新知识。 五、教学过程

高二化学选修4第二章《化学反应速率化学平衡》单元测试题及答案

选修4第二章《化学反应速率化学平衡》单元测试题 广州市中学化学教研会高二中心组提供 本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分150分,考试用时90分钟。 第一部分选择题(共90分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1.在2A+B3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是 A.υ(A)=0.5 mol/(L·s)B.υ(B)=0.3 mol/(L·s) C.υ(C)=0.8 mol/(L·s)D.υ(D)= 1 mol/(L·s) 2.下列说法正确的是 A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大 C.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率3.过程的自发性的作用是 A.判断过程的方向B.确定过程是否一定会发生 C.判断过程发生的速率D.判断过程的热效应 4.在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+ B(g) 2C(g)+D(g) 。若最初加入的A和B A. 1.6 mol B. 2.8 mol C. 2.4 mol D. 1.2 mol 2AB(g) A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是 5.一定条件下反应 A.单位时间内生成nmolA2,同时消耗2n molAB B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存 C.AB的消耗速率等于A2的消耗速率 D.容器中各组分的体积分数不随时间变化 6.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应 2X(g) 2Y(g) + Z(g)中,生成物Z在反 中小学教育资源站https://www.wendangku.net/doc/7e16501363.html,

化学反应进行的方向

《化学反应进行的方向》教学设计 \一、课程分析: 1 .教材的地位与作用 本节为人教版化学选修4第二章第四节《化学反应进行的方向》。主要介绍了“焓判据、熵判据及自由能变化(△G=△H-T△S)”知识,有一定难度。教材从学生已有的知识和生活经验出发,分四个层次就化学反应的方向进行了介绍。第一,以学生熟悉的自发进行的放热反应为例,介绍化学反应有向能量降低的方向自发进行的倾向——焓判据;以生活现象为例,说明混乱度(熵)增加是自然界的普遍规律,也是化学反应自发进行的一种倾向——熵判据。第二,用实例说明单独运用上述判据中的任一种,都可能出现错误,都不是全面的。第三,要正确的判断化学反应的方向,需要综合考虑焓变和熵变的复合判据。第四,简单介绍了自由能判据的结论性内容。 2. 教学目标 知识与技能: (1)通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性 (2)通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念 (3)通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判 断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。 过程与方法: 通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式,构建新知识 情感态度价值观: 通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,让学生明确化学与日常生活是息息相关的3.教学重难点 重点:熵判据难点:焓减与熵增与化学反应方向的关系 二、教学方法: 教师教法:创设情境、问题引导、重点讲解 学生学法:思考交流、分析讨论、习题检测 三、学生学情: 本节内容是在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡等知识之后,以知识介绍的方式呈现出来,让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是决定因素之一。 四、教学过程: 【一、情景创设,导入新课】 提问:同学们知道二十一世纪的第三金属是指哪种金属吗?你知道它的用途吗?钛这种金属是如何被发现,又是怎样制备出来的呢?科学家们遇到了怎样的困难呢? (TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti)第一步科学家们就被难住了。这个反应在任何温度下都不反应,但是其逆向反应,四氯化钛与氧气却能在一定温度下反应生成二氧化钛,这是工业生产二氧化钛的一种方法。也就是说,这个反应根本不能按照科学家欲设的方向进行。这在科学研究中是很常见的,在同学们的学习中是否也遇到过类似的情况呢? 例如:CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu以上两个反应的正向在常温常压下都能自动发生,而逆向反应在相同条件下却不能自动进行。也就说化学反应存在方向性。【设计意图】通过金红石无法直接制取钛,激发学生的学习兴趣,引出反应进行方向。

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