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1化学选修4化学反应原理第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率三、问题交流【学与问1】1.ν（H2）=1.2mol/（L·min）2.在同一个化学反应中，反应物浓度的减少和生成物浓度的增加都是按照化学方程式中各物质的计量数关系成比例变化的。当计量数不同时，在相同的时间内浓度变化量是按照其计量数关系增大或减少的，反应速率值自然不同。所以，在同一个化学反应中以不同物质为标准时，速率值可能不同，反应速率之比等于其计量数之比。例如：反应在一定条件下发生，分别以四种物质表示的反应速率值之比为1∶1∶1∶1，而对反应，分别以SO2、O2、SO3表示的反应速率值之比为2∶1∶2。【学与问2】对于锌粒和硫酸的反应，测定反应速率的方法不止一种，如测量溶液中H+浓度的变化，测量锌粒质量的变化，甚至使用一些物理仪器测量溶液的电导变化、反应的热量变化等，都可以比较出二者的反应速率的不同。不要限制学生的思路，要鼓励学生敢想，多想，在众多的正确答案中找出最简单易行的方法。可以考虑设计一些补充思考题，如：（1）化学反应速率是怎样定义的？（2）你是怎样理解化学反应速率定义的？从反应物的聚集状态、生产实际出发，应该如何表示反应速率为好？四、习题参考（一）参考答案1.略。2.1∶3∶2。3.（1）A；（2）C；（3）B。4.D。5.A。（二）补充习题在的反应中，经t秒后C的浓度增加mmol/L，则用B浓度的变化来表示的反应速率是（）。2参考答案：C。第二节影响化学反应速率的因素【实验2-4】MnO2的催化反应，根据H2O2的浓度来调整木条余烬距离液面的高度，直接使用浓度较高的（30%）H2O2时，余烬距离液面远些（3cm左右），否则会因泡沫过多而使余烬熄灭。开头带余烬的木条悬在液面上没有明显变化（说明H2O2没有明显分解），从漏斗加入MnO2粉末后，立刻看到木条余烬复燃，说明瓶中有大量气体逸出（突显了催化剂的作用）。H2O2浓度较低时余烬离液面应近些（2cm左右），以免实验现象不明显。实验时要把准备工作做好，当把带余烬的木条放入锥型瓶时，要迅速从漏斗撒入MnO2粉末，不要让余烬在瓶内停留时间过长，以免烟多影响观察。【科学探究1】1.因为方程式已经给出信息4I-+O2+4H+==2I2+2H2O，在不加酸的情况下，O2不能氧化I-，所以，要先向一定体积的KI溶液中滴加淀粉溶液，然后再加入稀硫酸。2.直链淀粉主要是1，4-α-糖苷型的结合，它们盘旋成一个螺旋，每一圈约含6个葡萄糖单位，每个分子中的一个基团和另一个基团保持着一定的关系和距离。分子的结构不仅取决于分子中原子间的化学键联系，还要看立体形象，而这个立体形象取决于分子中的长链的盘旋情况。直链淀粉形成螺旋后，中间的隧道恰好可以装入碘分子，形成一个蓝色络合物。温度高（近沸）时，淀粉中的氢键作用大大削弱，长链的螺旋结构被破坏，I2分子与淀粉的作用大大削弱，溶液呈无色。冷却后长链的螺旋结构重新形成，又出现蓝色。建议本实验做室温和0℃（冰水混合物）时的比较。【科学探究2】1.向5%的H2O2中滴入FeCl3或CuSO4溶液时都有细小气泡产生，滴入FeCl3溶液产生的气泡更快些，说明催化剂是有选择性的。可以参考【实验2-1】把本实验变成一个定量实验。2.本实验是【实验2-2】的延续。由于Mn2+对KMnO4的氧化作用有催化功能，所以加入Mn2+的试液中的颜色褪色明显快些。反应机理可能如下：Mn(Ⅶ)+Mn(Ⅱ)→Mn(Ⅵ)+Mn(Ⅲ)Mn(Ⅵ)+Mn(Ⅱ)→2Mn(Ⅳ)Mn(Ⅳ)+Mn(Ⅱ)→2Mn(Ⅲ)Mn(Ⅲ)与C2O42-生成一系列络合物，MnC2O4+、Mn(C2O4)2-、Mn(C2O4)33-等，它们慢慢分解为Mn(Ⅱ)和CO2。MnC2O4+→Mn2++CO2+·CO2-Mn(Ⅲ)+·CO2-→Mn2++CO2总反应为：2MnO4-+5C2O42-+16H+→2Mn2++5CO2↑+8H2O3.淀粉在酸的催化下可以水解生成葡萄糖3如果欲达到使淀粉水解完全的目的，需要很长时间；在淀粉溶液中加入碘水后，淀粉溶液变蓝。实验时，把另一支试管中事先备好的唾液倒入淀粉和碘水的混合溶液中，稍加振荡，蓝色迅速褪去。这是由于唾液中含有一种淀粉酶，它在很温和的实验条件下，具有很高的催化活性。本实验进一步说明了催化剂有选择性。三、习题参考（一）参考答案1.（1）加快。增大了反应物的浓度，使反应速率增大。（2）没有加快。通入N2后，容器内的气体物质的量增加，容器承受的压强增大，但反应物的浓度（或其分压）没有增大，反应速率不能增大。（3）降低。由于加入了N2，要保持容器内气体压强不变，就必须使容器的容积加大，造成H2和I2蒸气的浓度减小，所以，反应速率减小。（4）不变。在一定温度和压强下，气体体积与气体的物质的量成正比，反应物的物质的量增大一倍，容器的容积增大一倍，反应物的浓度没有变化，所以，反应速率不变。（5）加快。提高温度，反应物分子具有的能量增加，活化分子的百分数增大，运动速率加快，单位时间内的有效碰撞次数增加，反应速率增大。2.A。催化剂能够降低反应的活化能，成千上万倍地提高反应速率，使得缓慢发生的反应2CO+2NO==N2+2CO2迅速进行。给导出的汽车尾气再加压、升温的想法不合乎实际。（二）补充习题1.从下列实验事实所引出的相应结论正确的是（）。2.在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中，一个学生得到下面的结果：4则下列说法正确的是（）。①t1=75s②t2200t3③单位时间内消耗的锌的质量mGmFmBA.①B.①②C.只有②D.全部正确参考答案1.A、C；2.C。第三节化学平衡三、问题交流【思考与交流】1.化学平衡状态发生了改变。当滴加浓的FeCl3或KSCN溶液时，溶液颜色都变得更红，说明Fe(SCN)3的浓度增大，化学平衡向正反应方向移动。当向溶液中滴加NaOH溶液时，红色变浅，说明Fe(SCN)3的浓度变小。2.通过上述实验结果，可以推知：增大反应物浓度化学平衡向正反应方向移动，减小反应物浓度化学平衡向逆反应方向移动。【学与问】对于已经达到化学平衡的可逆反应，减小反应物浓度正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动；增大反应物浓度，正反应速率增大，平衡向正方反应方向移动。四、习题参考（一）参考答案1.正、逆反应速率相等，反应物和生成物的质量（或浓度）保持不变。2.3.反应混合物各组分的百分含量，浓度、温度、压强（反应前后气体的物质的量有变化的反应），同等程度地改变正、逆反应，不能使。4.（1）该反应是可逆反应，1molN2和3molH2不能完全化合生成2molNH3，所以，反应放出的热量总是小于92.4kJ。（2）适当降低温度，增大压强。5.B；6.C；7.C；8.C。9.设：CO的消耗浓度为x。5（二）补充习题1.某化学反应2A（g）B（g）+D(g)在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度随反应时间的变化情况如下表：根据上述数据，完成下列填空：（实验序号1以（1）代表，余同）在（1）中，反应在10至20min内平均速率为____mol·L-1·min-1。在（2）中，A的初始浓度c2=____mol·L-1。设（3）的反应速率为v3，（1）的反应速率为v1，则v3___v1（填＞、=、＜）且c3___1.0mol·L-1）（填＞、=、＜）。（4）比较（4）和（1），可推测该反应是反应（选填吸热、放热）。理由是____。2.某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（）。A.均减半B.均加倍C.均增加1molD.均减少1mol参考答案：1.（1）0.013（2）1.0（3）＞，＞（4）吸热，因为温度升高时，平衡向右移动。【简析】要学会分组对比，（1）和（2）反应温度相同，虽然达到平衡浓度所需时间不同，但平衡浓度相同，只有起始浓度相等才行。为什么（2）达到平衡所需时间短，该反应是一个气体Δn=0的反应，可以理解为（2）反应时的压强较高或是加入了催化剂。（2）、（3）反应温度相同，平衡浓度（3）＞（2），只有（3）的起始浓度大才行。（1）和（4）起始浓度相同，但（4）的反应温度高、平衡浓度低，只有吸热反应才行。2.C。6【简析】本题是一个气体物质的量减小的反应，它的特殊条件是：“容积可变的容器”“保持温度和压强不变”。在保持温度和压强不变的情况下，把平衡混合物中三者的物质的量“均减半”或“均加倍”，容器的容积必须减半或加倍。反应混合物的浓度没有发生变化，对一个气体物质的量减小的反应，改变条件后，反应混合物的浓度不发生变化，平衡是不移动的。题目给的条件是A、B、C三种物质的物质的量之比为2∶1∶2，若把A、B、C三种物质各增加1mol拆分为A、B、C，依次为1mol、05mol、1mol，使之符合2∶1∶2，在“容积可变的容器”“保持温度和压强不变”的条件下，各物质的浓度仍然不变，多余了05molB，就可以判断为增大了反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动。若各减少1mol，思路与之相似，应向左移动。第四节化学反应进行的方向三、问题交流【学与问】由于反应中生成气体是熵增大的过程，所以增大了反应的自发性。与之类似的如用浓磷酸与食盐固体反应制取HCl气体，对复分解反应来说看似矛盾，但生成了HCl气体，是熵增大的过程，HCl脱离反应体系，使得反应得以正常进行。在熔融态，用金属钠与KCl反应制取钾，把反应温度控制在金属钾的沸点以上，使钾以气体形式产生，既是熵增大的过程，又是减少生成物浓度平衡向正反应方向移动等，都是利用理论知识使看似不能发生的反应得以进行。四、习题参考参考答案1.铵盐溶解常常是吸热的，但它们都能在水中自发地溶解。把两种或两种以上彼此不发生反应的气体依次通入到同一个密闭容器中，它们能自发地混合均匀。2.在封闭体系中焓减和熵增的反应是容易自发发生的。在判断化学反应的方向时不能只根据焓变ΔH＜0或熵增中的一项就得出结论，而是要全面考虑才能得出正确结论。第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离【补充实验3-1-1】用两支试管分别取0.1mol/L盐酸和0.1mol/L醋酸各5mL，测其溶液的pH。另取两只小烧杯，分别盛50mL蒸馏水。向其中一个烧杯内滴入1滴（约0.05mL）0.1mol/L盐酸，向另一个烧杯中滴入1滴0.1mol/L醋酸，搅拌后，分别测其pH。现象：盐酸被稀释1000倍后，溶液的pH增大3个单位值，表明盐酸中氢离子浓度减小到了原来的1/1000；而醋酸被稀释1000倍后，溶液的pH增大不足2个单位值，表明醋酸中c(H+)降低程度要小得多，甚至未低于原溶液的1/100。讨论：引导学生重点分析醋酸稀释1000倍后，溶液中c(H+)降低程度较小的原因。结论：进一步证明了强电解质——HCl在水中是完全电离的，弱电解质——醋酸在水中只有部分分子发生电离；但随着溶液稀释，发生电离的醋酸分子数目增多。即醋酸在水中的电离过程是动态的，其电离程度并非固定不变，而是随着溶液的稀释而增大。最终的实验结论是：醋酸的电离程度可以随着外界条件的改变而改变。思考与交流：既然CH3COOH的电离过程是动态的，那么，已经电离产生的CH3COO-和H+是否可能重新结合成CH3COOH分子呢？有没有什么办法可以证明这一点呢？【补充实验3-1-2】取【补充实验3-1-1】中盛有剩余溶液的两支试管，在盛有盐酸的试管内加入0.5gNaCl晶体，在盛有醋酸的试管内加入0.5gCH3COONH4晶体，充分振荡后，测其溶液的pH。7现象：在盛盐酸的试管中加入NaCl晶体，溶液的pH没有明显变化；在盛醋酸溶液的试管中加入CH3COONH4晶体，溶液的pH明显变大。结论：由于c(CH3COO-）增大,导致pH明显变大，即c(H+）明显减小，所以醋酸分子电离为离子的过程是可逆的。综合【补充实验3-1-1】和【补充实验3-1-2】的实验可得结论：弱电