2019-2020年高三化學《化學反應的限度》復習教案1.doc

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2019-2020年高三化學《化學反應的限度》復習教案1 化學平衡常數(shù)是指在一定溫度下,可逆反應無論從正反應開始,還是從逆反應開始,也不管反應物起始濃度大小,最后都達到平衡,這時各生成物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數(shù)次冪的乘積所得的比值是個常數(shù),用K表示,這個常數(shù)叫化學平衡常數(shù) （1）平衡常數(shù)表達式及其意義 對于化學反應 mA+nBpC+qD 在一定溫度下達到化學平衡時，其平衡常數(shù)表達式為： K=[c^p(C)c^q(D)]/[c^m(A)c^n(B)] 在書寫平衡常數(shù)表達式時，要注意以下問題： ① 在應用平衡常數(shù)表達式時，稀溶液中的水分子濃度可不寫。因為稀溶液的密度接近于1 g／mL。水的物質的量濃度為55.6 mol／L。在化學變化過程中，水量的改變對水的濃度變化影響極小，所以水的濃度是一個常數(shù)，此常數(shù)可歸并到平衡常數(shù)中去。 對于非水溶液中的反應，溶劑的濃度同樣是常數(shù)。 ② 當反應中有固體物質參加時，分子間的碰撞只能在固體表面進行，固體的物質的量濃度對反應速率和平衡沒有影響，因此，固體的“濃度”作為常數(shù)，在平衡常數(shù)表達式中，就不寫固體的濃度。 ③ 化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫方式有關。同一個化學反應，由于書寫的方式不同，各反應物、生成物的化學計量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。但是這些平衡常數(shù)可以相互換算。 ④ 不同的化學平衡體系，其平衡常數(shù)不一樣。平衡常數(shù)大，說明生成物的平衡濃度較大，反應物的平衡濃度相對較小，即表明反應進行得較完全。因此，平衡常數(shù)的大小可以表示反應進行的程度。 （2）平衡常數(shù)的測定 平衡常數(shù)可以用實驗方法測定，也可以利用熱力學數(shù)據(jù)計算而得。 實驗方法通常有化學方法和物理方法。 化學方法是通過化學分析法測定反應達到平衡時各物質的濃度。但必須防止因測定過程中加入化學試劑而干擾了化學平衡。因此，在進行化學分析之前必須使化學平衡“凍結”在原來平衡的狀態(tài)。通常采用的方法是采取驟冷、稀釋或加入阻化劑使反應停止，然后進行分析。例如，要測定反應2H2+O22H2O在2 000 ℃達到平衡時的平衡常數(shù)，可以將一定量的水置于耐高溫的合金管中加熱，在2 000 ℃時保持一段時間，使之達到化學平衡。然后，將管子驟然冷卻，再分析其中H2O、H2、O2的含量，便可計算出在2 000 ℃時這個反應的平衡常數(shù)。 物理方法就是利用物質的物理性質的變化測定達到平衡時各物質濃度的變化，如通過測定體系的折光率、電導、顏色、壓強或容積的改變來測定物質的濃度。物理方法的優(yōu)點是在測定時不會干擾或破壞體系的平衡狀態(tài)。 （3）平衡常數(shù)的單位 平衡常數(shù)有標準平衡常數(shù)和非標準平衡常數(shù)之分，前者的量綱為一，后者的量綱取決于平衡常數(shù)的表達式。 根據(jù)標準熱力學函數(shù)算得的平衡常數(shù)是標準平衡常數(shù)，記作K,又稱之為熱力學平衡常數(shù)；用平衡時生成物對反應物的壓力商或濃度商表示的平衡常數(shù)是經(jīng)驗平衡常數(shù)（Kp或Kc）,或稱作非標準平衡常數(shù)。中學教材中涉及的平衡常數(shù)是經(jīng)驗平衡常數(shù)。 大家知道，一些重要的熱力學函數(shù)，如U、H、F、G等的絕對值是無法確定的。為了計算它們的相對大小，需要統(tǒng)一規(guī)定一個狀態(tài)作為比較的標準，這樣才不致引起混亂。所謂標準狀態(tài)是指在溫度T和標準壓力 (101 325 Pa)下物質的特定狀態(tài)，簡稱標準態(tài)。熱力學數(shù)據(jù)表中的標準態(tài)，國際上都已有明確規(guī)定。 對于反應物計量系數(shù)之和等于生成物計量系數(shù)之和的反應，其經(jīng)驗平衡常數(shù)是無量綱的純數(shù)，與壓力、濃度所用的單位無關，而且也等于標準平衡常數(shù)之值。 對于反應物計量系數(shù)之和不等于生成物計量系數(shù)之和的反應，則其經(jīng)驗平衡常數(shù)是有量綱的量，其數(shù)值就與壓力、濃度所用的單位有關。也只有當壓力、濃度的單位與熱力學數(shù)據(jù)表中對應標準態(tài)的單位相同時，所計算的經(jīng)驗平衡常數(shù)數(shù)值才能與標準平衡常數(shù)數(shù)值相同。 一、下列裝置那些能構成原電池，你能否用實驗驗證你的猜想？ 如果是原電池，請判斷出它的正負極并寫出電極反應式，完成表格。（注意：藥品取少量，用完后不要倒掉。） Fe F E 序號 是否為原電池 正極 負極 電極反應式 A B C D E F 二、思考與交流：通過以上實驗，你知道怎樣才能形成原電池呢？（提示:從電極、電解液、電路、反應分析） 三、知識應用： 1、對于原電池的電池名稱，敘述有錯誤的是 （ ） A、發(fā)生氧化反應的為負極 B、正極為電子流入的一極 C、比較不活潑的金屬為負極 D、電流表偏向的為正極 Fe 2、下列各裝置中，不能構成原電池的是（電解質都為稀硫酸） （ ） C Fe C Zn Fe A、 B、 C、 D、 Cu Fe b a 3、如圖所示，兩電極一為碳棒，一為鐵片，若電流表的指針發(fā)生偏轉，且a極上有大量氣泡生成，則以下敘述正確的是（ ） A、a為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸 B、b為負極，是鐵片，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 C、a為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸 D、b為正極，是碳棒，燒杯中的溶液為硫酸銅溶液 4、在銅鋅硫酸原電池中，鋅為 極， 電子，電極發(fā)生的是 反應（填氧化或還原），電極反應式為 ；銅為 極， 電子，電極發(fā)生的是 反應，電極反應式為 ，銅片上觀察到的現(xiàn)象為 。 5、利用Fe＋CuSO4 ＝Cu＋FeSO4設計一個原電池。在方框內畫出實驗裝置圖，并指出： 正極為 ，電極反應： ； 負極為 ，電極反應： 。 6、已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質溶液：CuCl2溶液、Fe2(S04)3溶液、鹽酸。按要求回答下列問題： (1)電工操作上規(guī)定：不能把銅導線和鋁導線連接在一起使用。請說明原因 　(2)若電極材料選銅和石墨，電解質溶液選硫酸鐵溶液，外加導線，能否構成原電池? ，若能，請寫出電極反應式，負極_ ， 正極 。(若不能，后面兩空不填) 答案 1、C、2、D、3、C Cu Fe Fe CZn 4、負極，失去，氧化，Zn－2e—＝Zn2＋；正極，得到，還原，2H＋＋2e—＝H2↑，有大量的氣泡產(chǎn)生。 5、電解質為CuSO4溶液 6、（1）容易形成原電池而加速鋁線的腐蝕； （2）能 負極：Cu –2e— =Cu2+ 正極：2Fe3+＋2e—＝2Fe3+