苏教版高中化学必修第二册专题6化学反应与能量变化整合课件

这是一份苏教版高中化学必修第二册专题6化学反应与能量变化整合课件，共38页。

专题6　化学反应与能量变化专题整合知识网络系统构建核心归纳素养整合知识网络系统构建 核心归纳素养整合一、控制变量法探究影响化学反应速率的因素研究影响化学反应速率的因素时,由于外界影响因素较多,故为弄清某个因素的影响,均需控制其他因素相同或不变,再进行实验。因此,常用控制变量思想解决该类问题。1.常见考查形式。(1)以表格的形式给出多组实验数据,让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。(2)给出影响化学反应速率的几种因素,让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。2.解题策略。(1)确定变量。解答这类题目时首先要认真审题,理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一。在探究时,应该先确定其他的因素不变,只变化一种因素,看这种因素与探究的问题存在怎样的关系;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种因素与所探究问题之间的关系,得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效。解答时注意选择数据(或设置实验)要有效,且变量统一,否则无法作出正确判断。【例题1】 草酸(H2C2O4)与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应: +5H2C2O4+6H+══2Mn2++10CO2↑+ 8H2O。用4 mL 0.001 mol·L-1 KMnO4溶液与2 mL 0.010 mol·L-1 H2C2O4溶液,研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如下表所示。(1)实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论:影响化学反应速率的因素是　　　　;如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验Ⅰ和　　　　(用Ⅱ~Ⅳ表示)。 (2)实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是  　。 答案:(1)催化剂　Ⅲ(2)确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和总体积不变,实验Ⅳ中c(H+)不同解析:(1)实验Ⅰ和Ⅱ中温度、浓度相同,研究了催化剂对化学反应速率的影响;研究温度对化学反应速率的影响,应保证浓度相同,且不使用催化剂,则选实验Ⅰ和Ⅲ。(2)实验Ⅰ和Ⅳ中,硫酸的浓度不同,可研究浓度对化学反应速率的影响,加1 mL蒸馏水可确保两实验中各物质浓度和总体积相等。二、“三段式”在化学平衡计算中的运用解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、转化量及平衡量,注意单位的统一,再根据题目其他条件和定律列方程求解。如:　　 mA(g)+ nB(g) pC(g)+qD(g)起始量/mol a b 0 0转化量/mol mx nx px qx平衡量/mol a-mx b-nx px qx注意:①转化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例;②反应物:平衡时的量=起始的量-转化的量;生成物:平衡时的量=起始的量+转化的量。另外,差量法、守恒法、极限法也可运用到化学平衡的计算中。【例题2】 将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)x C(g)+2D(g),5 min末,测得D的物质的量浓度为0.5 mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1。(1)5 min末时A的物质的量浓度c(A)=　　　　　 mol·L-1,反应开始前容器中A、B的物质的量:n(A)=n(B)=　　　 mol。 (2)B的平均反应速率:v(B)=　　　　 mol·L-1·min-1。 (3)x的值为　　　　　。 答案:(1)0.75　3　(2)0.05　(3)2解析:(1) 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)起始量/mol a a 0 0变化量/mol 1.5 0.5 1 15 min末/mol a-1.5 a-0.5 0.1×2×5 0.5×2三、化学反应速率及平衡图像问题的分析方法化学反应速率及化学平衡的图像,能直观描述反应进行的快慢、反应进行的程度等问题。图像题是化学中常见的一种题目,做这类题既要读文字内容,又要读图。解答化学反应速率图像题可采用“一看”“二想”“三判断”的方法。1.“一看”——看图像。(1)看坐标轴:弄清纵、横坐标表示的含义;(2)看线:弄清线的走向、趋势;(3)看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如曲线的折点、交点、最高点与最低点等;(4)看量的变化:弄清是物质的量的变化还是浓度的变化。2.“二想”——想规律。如各物质的变化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的速率之比与化学计量数之比的关系等。3.“三判断”——通过对比分析,作出正确判断。【例题3】 在某温度下的2 L密闭容器中,A、B两种气体间发生相互转化反应,实验测得A、B的物质的量随时间变化的曲线如图所示。(1)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。 (2)反应从开始至4 min时,A的平均反应速率为　　　　　　　　。 (3)4 min时,反应是否达到平衡状态?　　　(填“是”或“否”); 8 min时,v正(A)　　　(填“>”“<”或“=”)v逆(A)。 答案:(1)2A B (2)0.05 mol·L-1·min-1 (3)否　=解析:(1)分析图中从反应开始到第4 min时,A、B的物质的量变化:A减少0.4 mol,B增加0.2 mol,可知A为反应物,B为生成物,且反应为可逆反应(因为反应最终达到化学平衡),因此化学方程式为2A B。(2)反应从开始至4 min时,A的平均未建立平衡,正在向正反应方向进行;8 min时,反应已达到平衡,v正(A)=v逆(A)。四、化学键与化学反应中的能量变化1.物质的稳定性与能量高低的关系。物质本身的能量越高,物质就越不稳定,越容易发生化学反应;反之,物质本身的能量越低,物质就越稳定,越不易发生化学反应。2.ΔH的计算公式。ΔH=反应物断键吸收的总能量(或总键能)-生成物成键放出的总能量(或总键能)。3.放热过程不一定是放热反应,如沸水降温过程中放热,但没有发生化学变化,不是放热反应。吸热过程不一定是吸热反应,如升华、蒸发等过程是吸热过程,但不是吸热反应。【例题4】 在1×105 Pa和298 K时,将1 mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ· mol-1)。下面是一些共价键的键能(已知N2分子中有一个 ,氨分子中有三个相同的N—H):(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)是　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)在298 K时,取1 mol氮气和3 mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应。若反应完全,设反应放出或吸收的热量为Q1,则Q1的值为　　　　　。 (3)实际生产中,1 mol氮气与3 mol氢气反应,放出或吸收的热量为Q2,Q1与Q2比较,正确的是　　　(填字母)。 A.Q1>Q2 B.Q1