第一篇:第二輪復(fù)習(xí)教案化學(xué)常用計(jì)量
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化學(xué)常用計(jì)量
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:掌握物質(zhì)的量及其單位——摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的涵義。掌握物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)之間的相互關(guān)系。
能力培養(yǎng):通過(guò)基本計(jì)算問(wèn)題的討論,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。科學(xué)思想:在阿伏加德羅定律的應(yīng)用上,著重掌握有關(guān)比例的數(shù)學(xué)思想。科學(xué)方法:演繹推理法。
重點(diǎn)、難點(diǎn)
物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系是重點(diǎn),氣體摩爾體積的應(yīng)用條件是難點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
【引入】今天我們復(fù)習(xí)化學(xué)常用計(jì)量。
【提問(wèn)】科學(xué)家引入物質(zhì)的量這個(gè)物理量的意義是什么? 【再問(wèn)】誰(shuí)來(lái)說(shuō)說(shuō)物質(zhì)的量是怎樣聯(lián)系宏觀和微觀的? 學(xué)生活動(dòng)
回答:把質(zhì)量、體積等宏觀物理量和微觀的微粒個(gè)數(shù)聯(lián)系起來(lái)。回答:主要通過(guò)以物質(zhì)的量為核心物理量建立的下列關(guān)系圖,把微粒數(shù)、物質(zhì)質(zhì)量、氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積、溶液的物質(zhì)的量濃度等相互關(guān)聯(lián)起來(lái)。
歸納:
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小結(jié):物質(zhì)的量及其單位摩爾的作用實(shí)際是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁。【提問(wèn)】下列敘述是否正確?
(1)摩爾是物質(zhì)的量的單位,1mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子。(2)1mol氫的質(zhì)量為1g,它含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氫分子。(3)氧氣的摩爾質(zhì)量為 32g,氧氣的分子量也為32g。
(4)12g碳-12所含的碳原子數(shù)是阿伏加德羅常數(shù),每摩物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。
思考,回答:
(1)不正確,并非所有物質(zhì)均含有分子。(2)不正確,不能說(shuō) 1mol氫,應(yīng)指明微粒名稱(chēng)。
(3)不正確,摩爾質(zhì)量的單位為g·mol-1,分子量沒(méi)有單位。(4)正確
【提問(wèn)】在應(yīng)用摩爾這個(gè)單位時(shí),應(yīng)注意什么? 回答:
(1)摩爾只能用來(lái)表示微粒的集體數(shù)目;
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http://www.tmdps.cn(2)必須指明微粒的具體名稱(chēng)。
【講解】微粒可以是真實(shí)的,如:1mol水分子;也可以是假想的,如:1mol NaCl,表示1molNa+和1mol Cl-的特定組合。
【提問(wèn)】在化學(xué)反應(yīng)中,下列敘述正確的是:
A.反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和一定等于各生成物的物質(zhì)的量之和 B.反應(yīng)前原子的物質(zhì)的量之和一定等于反應(yīng)后原子的物質(zhì)的量之和 C.反應(yīng)前各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之和一定等于反應(yīng)后生成物的摩爾質(zhì)量之和 D.在同溫、同壓下,反應(yīng)前氣體體積之和一定等于反應(yīng)后氣體體積之和 思考,回答:
A.不正確,因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后,分子數(shù)是可能發(fā)生變化的。B.正確,因?yàn)樵邮腔瘜W(xué)變化中的最小微粒。
C.不正確,因?yàn)榉肿邮亲兓模肿恿亢芸赡茏兓栙|(zhì)量也隨之變化。
D.不正確,因?yàn)樵谕瑴亍⑼瑝合拢瑲怏w的體積隨分子數(shù)變化。【小結(jié)】化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分子組成、分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。【提問(wèn)】質(zhì)量守恒定律從宏觀和微觀兩方面的涵義是什么? 回答:
在宏觀上,反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量;從微觀上,反應(yīng)物中原子的種類(lèi)和總個(gè)數(shù)(或總物質(zhì)的量)等于生成物中原子的種類(lèi)和總個(gè)數(shù)(或總物質(zhì)的量)。【強(qiáng)調(diào)】物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中有很重要的應(yīng)用,需要大家努力掌握應(yīng)用守恒的計(jì)算技巧。
【過(guò)渡】下面讓我們?cè)儆懻撘幌掠嘘P(guān)氣體摩爾體積的問(wèn)題。【提問(wèn)】什么是氣體摩爾體積?
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http://www.tmdps.cn 回答:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積都約為22.4L。【再問(wèn)】標(biāo)準(zhǔn)狀況的涵義是什么?
回答:273K,1.01×105Pa,或0℃,1atm。提問(wèn):老師,標(biāo)準(zhǔn)狀況下三氧化硫是氣體嗎?
【強(qiáng)調(diào)】氣體摩爾體積不適用于非標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體及液體、固體。【反問(wèn)】誰(shuí)知道這個(gè)問(wèn)題?
回答:三氧化硫的熔點(diǎn)為16℃,標(biāo)準(zhǔn)狀況下當(dāng)然是固體。
【提問(wèn)】有關(guān)氣體問(wèn)題的最重要的一個(gè)定律就是阿伏加德羅定律,誰(shuí)來(lái)敘述一下該定律的內(nèi)容?
回答:同溫、同壓下,同體積的氣體具有相同的分子數(shù)。【講解】阿伏加德羅定律適用于任何狀態(tài)下的氣體,可歸納為:pV=nRT 具體應(yīng)用有:(1)同溫、同壓下,體積比等于物質(zhì)的量之比;(2)同溫、同體積下,壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比;(3)同溫、同壓下,密度比等于摩爾質(zhì)量(分子量)之比。
【板書(shū)并講解】根據(jù) pV=nRT和 n=m/M得:pV=(m/M)RT pM=(m/V)RT pM=ρRT 因此,同溫、同壓下,氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量(分子量)之比。傾聽(tīng)。
提問(wèn):為什么同溫、同壓下,密度之比等于摩爾質(zhì)量(分子量)之比? 【引導(dǎo)小結(jié)】氣體分子量計(jì)算的常用公式: ①氣體的摩爾質(zhì)量=標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度×22.4。
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http://www.tmdps.cn ②同溫、同壓下,氣體的分子量與氣體的密度成正比。
③混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=混合氣體總質(zhì)量÷混合氣體的總物質(zhì)的量。回憶、歸納、小結(jié):(1)M=ρ0×p22.4(2)M=ρA×MA(3)M=Σm/Σn
【提問(wèn)】下列說(shuō)法正確的是:
A.1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約是22.4L B.0.5 mol氫氣的體積為11.2L C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,各為1mol的二氧化硫、三氧化硫的體積均約為22.4L D.在20L恒容密閉容器中,充入1mol的氮?dú)夂?mol氫氣,達(dá)平衡后有0.5mol的氮?dú)夥磻?yīng),平衡后混合氣體的體積仍為20L 思考,回答:
A.不正確,只有1mol氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約是22.4L,不能說(shuō)任何物質(zhì)。
B.不正確,因?yàn)闆](méi)有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況。
C.不正確,因?yàn)槿趸蛟跇?biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。
D.正確,因?yàn)椴徽撛谌魏螚l件下,氣體都將充滿(mǎn)整個(gè)容器。【評(píng)價(jià)】回答得很好,請(qǐng)注意 D選項(xiàng)的條件不是標(biāo)準(zhǔn)狀況。【提問(wèn)】下列說(shuō)法正確的是:
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1L辛烷完全燃燒生成8/22.4 mol的二氧化碳分子 B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,任何氣體的體積都約為22.4L
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http://www.tmdps.cn C.常溫常壓下,1mol氮?dú)夂邪⒎拥铝_常數(shù)個(gè)氮分子
D.常溫常壓下,金屬和酸反應(yīng),若生成2g 氫氣,則有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
思考,回答:
A正確,辛烷的分子式為C8H18,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1L辛烷的物質(zhì)的量是1/22.4mol,因此,完全燃燒生成 8/22.4 mol的二氧化碳分子。
B.不正確,因?yàn)闆](méi)有指明氣體的物質(zhì)的量是1mol。C.正確,1mol氮?dú)獾姆肿訑?shù)與是否標(biāo)準(zhǔn)狀況無(wú)關(guān)。
D.正確,不論在任何條件下,2g氫氣都是1mol,無(wú)論什么金屬生成氫氣的反應(yīng)均可表示為:2H++2e=H2↑,因此,生成1mol氫氣一定轉(zhuǎn)移 2mol電子。
【質(zhì)疑】辛烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣體? 回答:辛烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體。
【評(píng)價(jià)】辛烷是汽油成分之一,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體,1L辛烷的物質(zhì)的量不是
1/22.4mol,因此,A選項(xiàng)是不正確的。
【提問(wèn)】設(shè)N表示阿伏加德羅常數(shù),則下列說(shuō)法正確的是:
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體22.4L,所含的氣體的分子數(shù)約為N個(gè)
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LNO和11.2L氧氣混合,氣體的分子總數(shù)約為1.5N個(gè)
C.常溫下,2.3g金屬鈉變成鈉離子時(shí),失去的電子數(shù)目為0.1N個(gè) D.常溫下,18g重水所含中子數(shù)為10N個(gè) 思考,回答:
A.正確,任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體 22.4L,氣體的總物質(zhì)的量為1mol,因此含有N個(gè)分子。
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http://www.tmdps.cn B.不正確,因?yàn)镹O和氧氣一接觸就會(huì)立即反應(yīng)生成二氧化氮。C.正確,2.3g鈉是0.1mol鈉原子,鈉原子變成離子的反應(yīng)為:
Na-e=Na+
0.1mol鈉原子就失去0.1mol電子,也就是0.1NA個(gè)電子。
D.不正確,重水分子(D2O)中含有10個(gè)中子,分子量為 20,18g重水所含中子
數(shù)為:10×18g/20g· mol-1=9mol。
【強(qiáng)調(diào)】溫度和壓強(qiáng)條件只影響氣體的體積,而不影響氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量,因此,如果討論物質(zhì)的量、質(zhì)量和微粒數(shù)目的關(guān)系,則與是否標(biāo)準(zhǔn)狀況無(wú)關(guān)。
【引導(dǎo)小結(jié)】在計(jì)算中需要注意的問(wèn)題:(1)有關(guān)微粒個(gè)數(shù)計(jì)算,需要注意什么?(2)有關(guān)氣體的計(jì)算,需要注意什么?
(3)有關(guān)方程式的計(jì)算,需要注意什么常用技巧? 歸納、小結(jié):
(1)注意分子數(shù)和原子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)的比例關(guān)系(2)注意溫度和壓強(qiáng)條件對(duì)氣體體積的影響很大,因此應(yīng)用氣體摩爾體積計(jì)算必須要求標(biāo)準(zhǔn)狀況條件,并注意標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體或不能共存的混合氣的問(wèn)題。
(3)注意運(yùn)用電子守恒的計(jì)算技巧。
精選題
一、選擇題
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http://www.tmdps.cn 1.為方便某些化學(xué)計(jì)算,可將98%的濃硫酸表示成下列形式,其中合理的是
[
] A.H2SO4·1/9H2O
B.H2SO4·H2O C.H2SO4·SO3
D.SO3 ·10/9H2O 2.能從水溶液中還原 6molH+的是
[
] A. 2 mol Fe
B. 6 mol OH-C. 6 molI-
D. 6 mol Li 3.某稀溶液中含1mol硝酸鉀和4mol硫酸,向其中加入1.5mol銅粉,充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
[
] A.5.6 L
B.11.2L C.22.4L
D.44.8L 4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列混合氣體的平均式量可能是50的是
[
]
A.硫化氫和二氧化硫
B.一氧化氮和氧氣 C.二氧化硫和溴化氫
D.碘化氫和氯氣 5.在一個(gè)恒容密閉容器中充入11gX氣體(摩爾質(zhì)量為 44g·mol-1),壓強(qiáng)為1×105pa。如果保持溫度不變,繼續(xù)充入X氣體,使容器內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到5×105pa。則此時(shí)容器內(nèi)的氣體X的分子數(shù)約為 [
] A.3.3×1025
B.3.3×1024 C.7.5×102D.7.5×1022 6.以N表示阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法中不正確的是
[
]
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http://www.tmdps.cn A.在SiO2晶體中,1mol硅原子與2N個(gè)氧原子形成共價(jià)鍵 B.0.1mol甲基中含N個(gè)電子 C.16g臭氧O3中含有N個(gè)氧原子 D.31g白磷P4中含有1.5N個(gè)P-P鍵
7.由二氧化碳、氫氣、一氧化碳組成的混合氣體在同溫、同壓下與氮?dú)獾拿芏认嗤t該混合氣體中二氧化碳、氫氣、一氧化碳的體積比為
[
] A.29∶8∶13
B.22∶1∶14 C.13∶8∶29
D.26∶16∶57 8.將一定量的鐵粉和硫粉的混合物共熱,充分反應(yīng)后冷卻,再加入足量稀硫酸,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體 11.2 L,則原混合物可能的組成是(n代表物質(zhì)的量)
[
] A.n(Fe)<n(S)總質(zhì)量等于 44g B.n(Fe)>n(S)總質(zhì)量等于44g C.n(Fe)=n(S)總質(zhì)量大于 44g D.n(Fe)>n(S)總質(zhì)量小于 44 g 9.同溫、同壓下,CO2 和NO的混合氣體 20mL,通過(guò)足量過(guò)氧化鈉后氣體體積減少到10mL,則原混合氣體的體積比可能是
[
]
A.1∶1
B.2∶3 C.3∶2
D.1∶4 10.常溫下,向20L真空容器中通入A mol硫化氫和 Bmol氯氣(A,B均為不超過(guò)5的正整數(shù)),反應(yīng)完全后,容器內(nèi)氣體可能達(dá)到的最大密度是
[
]
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http://www.tmdps.cn A.8.5 g·L-B.18.25g·L-1 C.18.5 g·L-1
D.35.5 g· L-1
二、非選擇題
11下列分子數(shù)由少至多的順序是______,質(zhì)量由小到大的順序是______。①6g氫氣②2mol氨氣③4℃時(shí) 9mL水 ④1.204×1023個(gè)硫酸分子⑤標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L二氧化碳
12.9g水(H2O)和______g重水(D2O)含有相同的中子數(shù),和______g重水含有相同的質(zhì)子數(shù)。
13.0.1mol下列物質(zhì):①氫氧化鈉,②碳酸鈉,③過(guò)氧化鈉,④芒硝,分別溶于水,使所得溶液中鈾離子與水分子的個(gè)數(shù)比為1∶100,則需要加入水的質(zhì)量分別為:
①______g,②______g,③______g,④______g。
14.某溶液中含氯離子、溴離子、碘離子的物質(zhì)的量之比為2∶3∶4。欲使它們的物質(zhì)的量之比變?yōu)?∶3∶2,需要通入氯氣的物質(zhì)的量和原溶液中所含碘離子物質(zhì)的量之比為:
15.若在一定條件下把硫化氫與120mL氧氣混合反應(yīng)后,相同狀態(tài)下測(cè)得二氧化硫的體積為75mL,則原硫化氫氣體的體積最少為_(kāi)_____mL,最多為_(kāi)_____mL。
答
案
一、選擇題
1.A、D 2.D 3.C 4.B、D 5.C 6.A、B 7.C、D 8.D
9.A、C 10.B
二、非選擇題
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http://www.tmdps.cn 11.④⑤③②①;①③⑤④② 12.8 10 13.180 360 361.8 341 14.1∶4 15.75 90 提示:4.平均值法:如果混合氣的平均式量為50,則組成氣體中必然有式量大于50的和式量小于50的。
A.選項(xiàng),兩種氣體不能共存;
B.選項(xiàng),一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮化合生成四氧化二氮(式量為92);
C.選項(xiàng),兩種氣體的式量均大于50;
D.選項(xiàng),氯氣和碘化氫反應(yīng)生成氯化氫(式量為36.5)和碘。6.A選項(xiàng),在SiO2晶體中,每個(gè)Si原子均和4個(gè)O原子相連,即有4個(gè)Si—O鍵;
B選項(xiàng),甲基中有9個(gè)電子;
D選項(xiàng),白磷P4分子為正四面體結(jié)構(gòu),有6個(gè)P—P鍵。
7.根據(jù)題意,混合氣的平均式量等于氮?dú)獾氖搅?8,由于CO的式量也為28,因此,只要二氧化碳和氫氣的體積比滿(mǎn)足13∶8(可用十字交叉法算出)即符合題意。
8.根據(jù)題意,所產(chǎn)生的氣體可能為硫化氫和氫氣,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,得到如下關(guān)系:Fe~FeS~H2S,F(xiàn)e~H2。因此,根據(jù)產(chǎn)生氣體 11.2L(0.5 mol),得:鐵粉的物質(zhì)的量一定為0.5 mol(28g)。
若n(Fe)<n(S),貝n(S)>0.5 mol,m(S)>16g,總質(zhì)量大于44g。其余選項(xiàng)的判斷同理。
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http://www.tmdps.cn 9.設(shè)混合氣中CO2的體積為xmL,NO的體積為y mL,則x+y=20 方程① 根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 xmL x/2mL 2NO+O2=2NO2 ymL x/2mL
若氧氣足量,則x/2≥y/2 生成NO2y mL,剩余氧氣 x/2—y/2 mL 反應(yīng)后混合氣:y+(x/2—y/2)=10方程② 根據(jù)方程①,方程②總成立。
因此,只要滿(mǎn)足x≥y,即體積比>1∶1,均可。若氧氣不足量,即y>x,由于生成NO2的體積為y mL,因此剩余氣體的體積不可能為10mL。
10.恒容條件下,當(dāng)氣體質(zhì)量最大時(shí),其密度最大,經(jīng)討論,當(dāng)A=5,B=5時(shí),反應(yīng)后生成10molHCl,此時(shí),氣體的總質(zhì)量最大。
因此,容器內(nèi)氣體密度的最大值為:
10mol×36.5g·mol-1/20L=18.25g·L-1
14.根據(jù)Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量之比由2∶3∶4變?yōu)?∶3∶2,說(shuō)明反應(yīng)前后Br-的物質(zhì)的量沒(méi)有改變,因此,反應(yīng)如下:
Cl2+2I-=2Cl-+I2
15.根據(jù)硫化氫和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:2H2S+O2=2S↓+2H2O,2H2S+3O2=2SO2+2H2O。若生成SO275mL,則H2S的體積至少為75mL,此時(shí)消耗氧氣的體積為112.5 mL,余7.5mL。7.5mL氧氣還可以和15mL硫化氫反應(yīng)生成S,因此H2S的體積至多為75mL+15mL=90mL
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第二篇:高三化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)教案溶解度及有關(guān)計(jì)算
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溶解度及有關(guān)計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:了解飽和溶液、不飽和溶液的概念。理解溶解度概念。理解溫度對(duì)溶解度的影響及溶解度曲線(xiàn)。掌握有關(guān)溶解度的計(jì)算。
能力培養(yǎng):結(jié)合溶解度計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)用比例法和守恒法解決溶解度有關(guān)計(jì)算的能力。
科學(xué)思想:結(jié)合飽和溶液、不飽和溶液和溶解度曲線(xiàn)的復(fù)習(xí),使學(xué)生進(jìn)一步樹(shù)立平衡是相對(duì)的、有條件的、動(dòng)態(tài)的辯證思想。
科學(xué)方法:結(jié)合溶解度計(jì)算的復(fù)習(xí),進(jìn)一步掌握守恒法、比例法解決問(wèn)題的方法。
重點(diǎn)、難點(diǎn) 有關(guān)溶解度的計(jì)算。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
【引言】上一講我們復(fù)習(xí)了溶液濃度計(jì)算,溶液有飽和溶液和不飽和溶液之分。而且在一定溫度下,固體不能無(wú)限溶于水中,因此存在溶解度的問(wèn)題。本節(jié)我們將復(fù)習(xí)飽和溶液、不飽和溶液和溶解度的概念,同時(shí)要重點(diǎn)復(fù)習(xí)溶解度的有關(guān)計(jì)算。
【板書(shū)】
一、飽和溶液和不飽和溶液
【投影】問(wèn)題:1.什么是飽和溶液,什么是不飽和溶液? 2.溶液處于飽和狀態(tài)時(shí),有什么特點(diǎn)? 學(xué)生活動(dòng) 傾聽(tīng)、回憶。
愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 回答:
1.在一定溫度下,當(dāng)溶質(zhì)溶解的速率和溶質(zhì)從溶液中析出的速率相等,此時(shí)溶液達(dá)到溶解平衡狀態(tài),所得的溶液為飽和溶液,反之為不飽和溶液。
2.在一定條件下,溶液達(dá)到飽和時(shí),溶液處于溶解平衡狀態(tài),它與化學(xué)平衡狀態(tài)相似,具有“等”、“定”、“動(dòng)”、“變”等特點(diǎn)。即在一定條件下,當(dāng)溶液達(dá)飽和時(shí),溶質(zhì)溶解和結(jié)晶的速率相等,溶液處于動(dòng)態(tài)平衡,溶液的濃度保持不變,當(dāng)條件改變時(shí),例如:改變溫度,可使溶液由飽和變成不飽和。
【評(píng)價(jià)】同學(xué)們回答得很好。這里還應(yīng)明確兩點(diǎn):
1.當(dāng)溶液溶解一種溶質(zhì)達(dá)飽和時(shí),溶液中仍可溶解其他溶質(zhì)。傾聽(tīng)、思考。
2.化學(xué)平衡移動(dòng)原理適用于溶解平衡,條件改變時(shí),溶液可由飽和溶液轉(zhuǎn)化成不飽和溶液。
傾聽(tīng)、思考。
【投影】練習(xí)題:氯氣在下列液體中溶解度最小的是
[
] A.水
B.飽和食鹽水
C.氫氧化鈉溶液
D.飽和石灰水 分析并回答:
氯氣溶于水中發(fā)生如下反應(yīng): Cl2+H2O H++Cl-+HClO
當(dāng)氯氣溶于氫氧化鈉溶液或飽和石灰水時(shí),由于生成的鹽酸和次氯酸與堿反應(yīng),可加速氯氣在溶液中的溶解,并生成金屬氯化物和次氯酸鹽。
而在飽和食鹽水中,由于存在下列溶解平衡: NaCl Na++Cl-
愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 溶液中氯離子濃度已達(dá)飽和,抑制了氯氣在溶液中的溶解。因此氯氣在飽和食鹽水中溶解度最小,應(yīng)選B。
【小結(jié)】由于飽和食鹽水中溶解平衡的存在,溶液中氯離子濃度已達(dá)飽和,對(duì)氯氣在溶液中的溶解起抑制作用,和化學(xué)平衡中增大生成物濃度使平衡向逆方向移動(dòng)的道理相同。
【板書(shū)】
二、溶解度(S)1.概念
【提問(wèn)】什么是溶解度?氣體的溶解度是如何表示的?影響溶解度的因素有哪些?條件改變后,飽和溶液有什么變化?
思考并回答:
在一定溫度下,在100g溶劑中溶解溶質(zhì)達(dá)飽和,所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量稱(chēng)為溶解度。溶解度單位是g。若溶質(zhì)是氣體,則溶解度是指:在一定溫度和壓強(qiáng)下,1體積溶劑溶解溶質(zhì)達(dá)飽和時(shí),所溶解的氣體的體積。(單位是:L/L)
影響溶解度的因素首先是溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)。此外條件對(duì)溶解度也有影響。固體的溶解度與溫度有關(guān),而氣體則和溫度、壓強(qiáng)都有關(guān)系。
由影響溶解度的條件可知,當(dāng)條件改變時(shí),溶解平衡將被打破,溶質(zhì)溶解的速率和結(jié)晶的速率不再相等,飽和溶液可以轉(zhuǎn)化成不飽和溶液,也可以析出晶體,在新的條件下達(dá)到新的溶解平衡。
【評(píng)價(jià)】肯定學(xué)生的回答并強(qiáng)調(diào):在掌握固體的溶解度的概念時(shí),一定要注意:(1)溫度;(2)達(dá)飽和;(3)100g溶劑,這三個(gè)關(guān)鍵性的詞語(yǔ)。
2.溶解度曲線(xiàn)
【提問(wèn)】溫度和壓強(qiáng)怎樣影響氣體溶質(zhì)的溶解度? 溫度怎樣影響固體溶質(zhì)的溶解度?
回答:氣體溶質(zhì)的溶解度與溫度、壓強(qiáng)有關(guān),溫度越高,氣體的溶解度越小,壓強(qiáng)越大,氣體的溶解度越大。固體的溶解度與溫度有密切關(guān)系,多數(shù)固體的溶解度隨溫度升高,溶解度增大,少數(shù)物質(zhì),如氯化鈉的溶解度則受溫度影響很小。個(gè)別物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而降低,如氫氧化鈣。
愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 【再問(wèn)】能否形象地表示出溶解度隨溫度改變的關(guān)系呢? 回答:可以,用溶解度曲線(xiàn)即可。看圖1-2,并練習(xí)。
【評(píng)價(jià)】很好。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖1-1,找出不同溫度下固體溶質(zhì)的溶解度。
3.有關(guān)溶解度的計(jì)算
溶解度計(jì)算是本講的難點(diǎn),希望同學(xué)們認(rèn)真思考、積極練習(xí),掌握解題的思路和方法。
愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 【指導(dǎo)練習(xí)】將90℃飽和氯化銨溶液680g,蒸發(fā)100g水再冷卻至40℃,將析出晶體多少克?已知90℃時(shí)溶解度為71.3g,40℃時(shí)溶解度為45.8g。
做練習(xí)后回答問(wèn)題:這個(gè)問(wèn)題我是按兩步計(jì)算的:(1)求90℃時(shí)蒸發(fā)100g水將析出多少克晶體。
由90℃氯化鉸的溶解度可知,100g水最多能溶71.3g 氯化銨,所以在90℃蒸發(fā)100g水將析出71.3g氯化銨。
(2)析出晶體后,余下508.7g飽和溶液,從90℃降溫至40℃將析出晶體多少克。
設(shè)508.7g飽和氯化銨溶液從90℃降溫至40℃可析出晶體的質(zhì)量為x,可根據(jù)比例關(guān)系解x。
508.7g∶x=171.3g∶25.5g x=75.7g
蒸發(fā)水100g和降溫后,共析出晶體 75.7g+71.3g=147g。
【評(píng)價(jià)】肯定學(xué)生的解題思路和方法正確,結(jié)論也正確,然后指出有關(guān)溶解度計(jì)算的常用的一種方法:比例式法。
指出:上述比例關(guān)系只適用于析出的晶體不含結(jié)晶水時(shí)的有關(guān)計(jì)算,而且要注意,若原溶液不是飽和溶液,上述比例關(guān)系不成立。
【提問(wèn)】上題還有沒(méi)有更簡(jiǎn)便的解題方法?
在學(xué)生分析和解答的基礎(chǔ)上指出有關(guān)溶解度計(jì)算的另一種方法:守恒法,即高溫下飽和液中溶質(zhì)的質(zhì)量=析晶后飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量+蒸發(fā)水和降溫后析出的晶體的質(zhì)量。
討論后回答:可先求出680g飽和氯化銨溶液中含有水和氯化銨的質(zhì)量。再求出蒸發(fā)100g水后,余下的水的質(zhì)量,并求出在40℃時(shí),余下的水最多能溶解多少克氯化銨。原有的飽和溶液中氯化銨的質(zhì)量和蒸發(fā)水及降溫后飽和溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量之差為析出的晶體的質(zhì)量。
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根據(jù)溶解度的數(shù)據(jù)可知:
在90℃時(shí),若以100g水配制飽和氯化銨溶液,則飽和液的質(zhì)量為171.3g。因此可得以下比例式:
171.3g∶100g=680g∶x x=397g(水的質(zhì)量)
氯化銨的質(zhì)量=680g-397g=283g
蒸發(fā)100g水后,余下水297g,在40℃時(shí),297g水最多能溶氯化銨的質(zhì)量為y,則根據(jù)40℃時(shí),溶解度的數(shù)據(jù)列出比例式可求出y。
297g∶y=100g∶45.8g,y=136.0g
析出晶體的質(zhì)量應(yīng)為283.0g-136.0g=147.0g。
【指導(dǎo)練習(xí)】摩爾質(zhì)量為Mg/mol的某物質(zhì)的溶解度曲線(xiàn)如圖1-3,現(xiàn)有t2℃300g該物質(zhì)的溶液,在溫度不變時(shí)蒸發(fā)掉50g水后,溶液恰好達(dá)到飽和,此飽和溶液的密度為ρg/mL,則飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)___mol/L,若將此飽和溶液降溫至t1℃時(shí),析出無(wú)水物晶體的質(zhì)量為_(kāi)_____g。
【組織討論】請(qǐng)分析此題的解題思路和方法。
討論并回答:由溶解度曲線(xiàn)可知,在t2時(shí),該物質(zhì)的溶解度為a2g,愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn
再根據(jù)物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算公式,求出溶液的物質(zhì)的量濃度。由t2℃的溶解度數(shù)據(jù)可求出溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
設(shè)降溫至t1時(shí),析出的晶體的質(zhì)量為x
根據(jù)公式:100+S(高溫)∶S(高溫)-S(低溫)=高溫下飽和溶液質(zhì)量∶析出晶體質(zhì)量
(100 +a2)∶(a2-a1)=(300-50)∶x x=250(a2-a1)/(100+a2)g
【評(píng)價(jià)】對(duì)學(xué)生討論的情況進(jìn)行小結(jié),充分肯定學(xué)生的正確回答,激勵(lì)學(xué)生積極思考和回答問(wèn)題。
學(xué)生回答問(wèn)題后歸納出:某溫度下,飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可直接由溶解度的數(shù)據(jù)所推出的公式進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)槟硿囟认拢?00g水配制飽和溶液所需溶質(zhì)的質(zhì)量等于該溫度下溶質(zhì)的溶解度。而該溫度下用100g水所配制的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和用任意質(zhì)量的水配制成的飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等。
【指導(dǎo)練習(xí)】A、B兩種化合物的溶解度曲線(xiàn)如圖1-4,要用結(jié)晶法從A、B混合物中提取A(不考慮A、B共存時(shí),對(duì)各自溶解度的影響)。
(1)取50g混合物將它溶于100g熱水,然后冷卻至20℃。若要使A析出,B不析出,則混合物中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(B%)最高不超過(guò)多少?(寫(xiě)推理與計(jì)算過(guò)程)
(2)取Wg混合物,將它溶于100g熱水,然后冷卻至10℃,若仍要使A析出B不析出,請(qǐng)寫(xiě)出下列兩種情況下,混合物中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(A%)應(yīng)滿(mǎn)足愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 什么關(guān)系式(以W,a,b表示),當(dāng)W<a+b時(shí),A%____,當(dāng)W>a+b時(shí),A%____。
【提問(wèn)】(1)中若要使A析出B不析出,A和B的質(zhì)量必須滿(mǎn)足的條件是什么?
積極思考、討論并回答:
(1)因?yàn)樵?0℃時(shí),A的溶解度為10g,B的溶解度為20g,所以50gA和B的混合物溶于100g熱水中,降溫至20℃時(shí),要使B不析出,A能析出,則在50g混合物中,B的質(zhì)量應(yīng)≤20g,A的質(zhì)量應(yīng)≥30g,即在50g混合物中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)≤40%。
(2)中要使A析出,B不析出,必須滿(mǎn)足的條件是什么? 思考并回答:
(2)要使B不析出,B的質(zhì)量≤b,而A要析出,A的質(zhì)量應(yīng)>a。當(dāng)W<a+b時(shí),只要A>a,即可滿(mǎn)足條件,所以A%>
當(dāng)W>a+b時(shí),B≤b即可滿(mǎn)足條件,所以A%≥
愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 剛才你們討論和回答都很好,說(shuō)明對(duì)溶解度計(jì)算方法有了正確的思路。請(qǐng)思考以下問(wèn)題,如何選擇正確答案:
【指導(dǎo)練習(xí)】在一定溫度下,向足量的飽和碳酸鈉溶液中加入1.06g 無(wú)水碳酸鈉,攪拌靜置后,最終所得晶體的質(zhì)量是
[
] A.等于1.06g
B.等于2.86 g C.大于 2.86 g
D.大于1.06g,小于2.86g 分析并回答:假如析出晶體時(shí),無(wú)水碳酸鈉只從。飽和溶液吸水,生成+水碳酸鈉,則生成的碳酸鈉晶體的質(zhì)量應(yīng)等于2.86g,這是因?yàn)椋?/p>
實(shí)際上,析出結(jié)晶水合物時(shí),由于無(wú)水碳酸鈉從飽和溶液中帶出水,生成結(jié)晶水合物,使溶液中溶劑減少,溶液由飽和變成過(guò)飽和,使溶液又析出結(jié)晶水合物,重新轉(zhuǎn)化成飽和溶液,因此析出的結(jié)晶水合物的質(zhì)量必然大于2.86g。正確答案為C。
【提問(wèn)】如果析出的晶體帶結(jié)晶水時(shí),如何進(jìn)行計(jì)算,可有幾種解法? 【指導(dǎo)練習(xí)】 80℃時(shí),飽和硫酸銅溶液310g,加熱蒸發(fā)掉100g水,再冷卻至30℃,可析出多少克膽礬?
(80℃硫酸銅S=55g,30℃ S=25g)討論并回答:可有多種方法進(jìn)行計(jì)算,如下:
解法1 析出晶體后的溶液仍為飽和溶液,所以析晶之后飽和溶液中水和溶質(zhì)的質(zhì)量比=100∶S。
設(shè)80℃310g飽和溶液中含xg水,則310g∶x=(100+55)∶100,x=200g。溶質(zhì)質(zhì)量為(310-200)g=110g。
愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 海量資源等你下載 更多資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) 愛(ài)學(xué)啦高中學(xué)習(xí)網(wǎng) www.tmdps.cn 蒸發(fā)100g水后,設(shè)析出膽礬的質(zhì)量為y,則其中含結(jié)晶水為9y/25g,無(wú)水硫酸銅為16y/25g,析晶后溶液中余下水(200-100-9y/25)g,余下溶質(zhì)的質(zhì)量為(110-16y/25)g。
30℃時(shí),硫酸銅的溶解度為25g,所以析出晶體后,飽和溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量比為25∶100。所以,
(200-100-9y/25)g∶(110-16y/25)g=100∶25 解出y=154g
解法2 析晶前溶質(zhì)質(zhì)量為110g,析出晶體質(zhì)量為y。溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為(110-16y/25)g,飽和溶液的質(zhì)量為(310-100y)g。所以(100+25)∶25=(310-100y)g∶(110-16y/25)g 解出y=154 g 解法
3用守恒法。
原溶液中溶質(zhì)質(zhì)量=析晶后飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量+晶體中的溶質(zhì)質(zhì)量。設(shè)析出xg膽礬,其中硫酸銅的質(zhì)量為16x/25,結(jié)晶水的質(zhì)量為9x/25。蒸發(fā)水和冷卻后,溶液中溶劑的質(zhì)量為100-9x/25。根據(jù)30℃硫酸銅的溶解度可知:晶后溶質(zhì)的質(zhì)量:溶劑質(zhì)量=25∶100,所以溶質(zhì)質(zhì)量=[25(100-9x/25)÷100]g。原飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量110g=16x/25g+[25(100-9x/25)÷100]g
解出x=154g
解法
4設(shè)析出膽礬的質(zhì)量為x
余下的飽和溶液質(zhì)量∶余下溶質(zhì)質(zhì)量=(100+S)∶S
余下飽和溶液的質(zhì)量為310-100-x,余下溶質(zhì)為110-16x/25。(210-x)∶(110-16x/25)=125∶25解x=154g 【小結(jié)】回答很好,下面我們將解題思路歸納如下:
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一、帶結(jié)晶水合物的析晶計(jì)算的基本思路是:析出結(jié)晶水合物后的溶液仍為飽和溶液,其中溶劑與溶質(zhì)的質(zhì)量比=100∶S,或飽和溶液的質(zhì)量與溶質(zhì)質(zhì)量之比=(100+S)∶S。
二、不論什么類(lèi)型的溶解度計(jì)算或判斷題,都離不開(kāi)對(duì)溶解度概念和溶解度曲線(xiàn)的正確理解;在對(duì)概念正確理解的基礎(chǔ)上熟練掌握有關(guān)公式和解題的基本思路和方法。
有關(guān)溶解度計(jì)算的常用公式有:
①某溫度下,飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量/飽和溶液質(zhì)量)×100%=S/(100+S)×100%
②某溫度下,飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量:溶劑質(zhì)量=S∶100 溶質(zhì)質(zhì)量∶飽和溶液質(zhì)量=S∶100+S ③一定溫度下的飽和溶液蒸發(fā)一部分水,再冷卻至原來(lái)的溫度,將有晶體析出。析出晶體后余下的溶液仍為飽和溶液,若將析出的晶體與蒸發(fā)的水重新混合,也應(yīng)得到飽和溶液。若晶體中不含結(jié)晶水,則:
蒸發(fā)的水的質(zhì)量∶析出的晶體的質(zhì)量=100∶S 若晶體中含結(jié)晶水,則由于析出含結(jié)晶水的晶體后的溶液仍為飽和溶液,所以蒸發(fā)的水和析出的結(jié)晶水與析出的晶體中的無(wú)水物混合在一起也可配成飽和溶液。所以,析出的晶體中的無(wú)水物的質(zhì)量∶(結(jié)晶水的質(zhì)量+蒸發(fā)水的質(zhì)量)=S∶100 ④將飽和溶液從高溫冷卻至低溫,由于一般來(lái)說(shuō),其溶解度降低,所以將有晶體析出,若晶體中不含結(jié)晶水,其質(zhì)量可用以下2個(gè)公式來(lái)求:
若用100g水在高溫下配制飽和溶液,此時(shí)可得(100+S高漫)g飽和溶液。若將飽和溶液降至某溫度時(shí),析出的晶體的質(zhì)量為兩個(gè)溫度下的溶解度之差。所以:
析出晶體的質(zhì)量∶飽和溶液中溶劑的質(zhì)量=(S高溫-S低溫)∶100 析出晶體的質(zhì)量∶高溫下飽和溶液質(zhì)量=(S高溫-S低溫)∶(100+S高溫)上述公式應(yīng)根據(jù)不同情況加以應(yīng)用。而解題的基本方法是比例式法或守恒法。
精選題
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一、選擇題
1.某結(jié)晶水合物的化學(xué)式為R·nH2O,其式量為M,在25℃時(shí),ag晶體溶于bg水中即達(dá)飽和,形成密度為ρg/mL的溶液,下列表達(dá)式正確的是
[
] A.飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為:1000a(M-18n)/M(a+b)mol/L B.飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:100a(M-18n)/M(a+b)% C.飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為:1000ρa(bǔ)/M(a+b)mol/L D.25℃時(shí),R的溶解度為:a(M-18n)/(bM+18an)g 2.A、B兩固體的溶解度都隨溫度升高而增大,現(xiàn)將80℃時(shí)A和B的飽和溶液各100g降溫到20℃,A晶體析出的量比B晶體析出的量多(均不含結(jié)晶水),下列說(shuō)法正確的是
[
] A.80℃時(shí)A的溶解度一定小于B的溶解度 B.20℃時(shí)A的溶解度一定小于B的溶解度
C.溫度對(duì)A的溶解度的影響一定比對(duì)B的溶解度的影響大 D.溫度對(duì)B的溶解度的影響一定比對(duì)A的溶解度的影響大
3.已知t℃時(shí),某物質(zhì)的不飽和溶液ag含溶質(zhì)mg。若該溶液蒸發(fā)bg水并恢復(fù)到t℃時(shí),析出溶質(zhì)m1g,若原溶液蒸發(fā)cg水并恢復(fù)到t℃時(shí),則析出溶質(zhì)m2g,用S表示該物質(zhì)在t℃的溶解度,下列各式中正確的是 [
] A.S=100m/(A-m)B.S=100m2/c C.S=100(m1-m2)/(b-c)D.S=100(m-m1)/(a-b)
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[
] A.18g≤m≤128g B.36g<m<180g C.18g<m<128g D.36g≤m≤128g 5.在25℃時(shí),向50g2%的氫氧化鋇溶液加入氧化鋇粉末5g,析出4.65g固體(設(shè)晶體不含結(jié)晶水),則氫氧化鋇在該溫度下的溶解度是
[
] A.3.5g B.4.0g C.5.7g D.6.7g
二、非選擇題
6.將含有不溶性雜質(zhì)的氯化鉀的固體混合物放入一定量的水中充分?jǐn)嚢瑁幸韵聦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
溫度(℃)20
剩余固體質(zhì)量(g)38 20
已知氯化鉀的溶解度:
溫度(℃)20
溶解度(g)34.0
40.0
42.6
45.5
48.6 試計(jì)算:(1)加入水的質(zhì)量____g。
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(3)使60℃時(shí)所得溶液變成飽和溶液,應(yīng)加入______g氯化鉀。7.已知在60℃時(shí),硝酸鉀的溶解度為110g,氯化鉀的溶解度46g。在0℃
時(shí),硝酸鉀的溶解度為18g,氯化鉀溶解度為30g。(1)在60℃時(shí),100g水溶解80g 硝酸鉀和氯化鉀的混合物,再蒸發(fā)50g水,若要在此溫度下析出硝酸鉀而不析出氯化鉀,則在混合物中硝酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為_(kāi)_____。(2)若60℃時(shí),有50g硝酸鉀和氯化鉀的混合物溶于100g水中,降溫到0℃時(shí),若要使氯化鉀析出,硝酸鉀不析出,氯化鉀在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為_(kāi)_____。(3)若 60℃時(shí)硝酸鉀和氯化鉀的混合物是45g,溶于100g水中,降溫到0℃時(shí),則要使氯化鉀析出,硝酸鉀不析出,氯化鉀在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_____。
8.用亞硫酸鈉和硫在水溶液中加熱反應(yīng),可制得硫代硫酸鈉。10℃和70℃時(shí),硫代硫酸鈉在100g水中的溶解度分別為60.0g和212g。常溫下,從溶液中析出的晶體是Na2S2O3·5H2O。
現(xiàn)取15.1g亞硫酸鈉溶于80.0mL水。另取5.00g硫粉,用少許乙醇潤(rùn)濕后(以便硫能被水浸潤(rùn)),加到上述溶液中,用小火加熱至微沸,反應(yīng)約1小時(shí)后過(guò)濾,濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后,析出五結(jié)晶水硫代硫酸鈉晶體。
(1)設(shè)亞硫酸鈉跟硫完全反應(yīng),當(dāng)將濾液蒸發(fā)濃縮后,冷卻至70℃,溶液的體積約30mL,該溶液是否達(dá)飽和?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。(70℃時(shí),硫代硫酸鈉飽和溶液的密度為1.17g/mL)
(2)若要計(jì)算在100℃下,將溶液蒸發(fā)至體積30.0mL,再冷卻至10℃所能得到的五水硫代硫酸鈉晶體的質(zhì)量。你認(rèn)為_(kāi)_____。
A.前面提供的數(shù)據(jù)已足夠
B.還需提供100℃時(shí)溶液的密度(1.14g/mL)C.還需提供結(jié)晶后剩余溶液的體積(10.0mL)
(3)根據(jù)第(2)小題你的選擇,計(jì)算從10℃,30.0mL溶液中結(jié)晶出的五水硫代硫酸鈉的質(zhì)量。
答
案
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一、選擇題
1.B、C 2.C 3.C 4.C. 5.B
二、非選擇題
6.(1)300g(2)136.5 g(3)6.5g 7.(1)KNO3≥71.25%(2)92%≥KCl≥64%(3)KCl>60% 8.(1)設(shè)生成硫代硫酸鈉質(zhì)量為x,反應(yīng)用去硫的質(zhì)量為y反應(yīng)的化學(xué)方程式:
5g硫過(guò)量,應(yīng)當(dāng)用硫代硫酸鈉的質(zhì)量求x 126∶158=15.1g∶x x=18.94 g 根據(jù) 70℃溶解度數(shù)據(jù)可知:飽和Na2S2O3溶液在70℃的質(zhì)量312g,含211g的Na2S2O3,若18.94gNa2S2O3溶于水形成70℃的飽和溶液,則飽和溶液的質(zhì)量應(yīng)為27.87g。此時(shí)溶液的體積=27.87g÷1.17g/mL=23.8mL,所以若溶液的體積為30mL,則溶液未達(dá)飽和。
(2)B(3)30mL溶液質(zhì)量34.2g。含18.94g溶質(zhì),水15.27g。設(shè)降溫至10℃,析出晶體質(zhì)量為z。剩余的溶液仍為飽和溶液,其中水的質(zhì)量∶溶質(zhì)質(zhì)量=100∶S。
zg晶體含結(jié)晶水90/248z溶質(zhì)212/248z,飽和溶液中水質(zhì)量=15.27-90/248z,溶質(zhì)質(zhì)量18.94-212/248z。
15.27-90/248z∶18.94-212/248z=100∶60z,解得z=23.2g。即可析出23.2g硫代硫酸鈉晶體
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第三篇:教案化學(xué)常用計(jì)量
化學(xué)常用計(jì)量
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:掌握物質(zhì)的量及其單位——摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的涵義。掌握物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)之間的相互關(guān)系。
能力培養(yǎng):通過(guò)基本計(jì)算問(wèn)題的討論,培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。科學(xué)思想:在阿伏加德羅定律的應(yīng)用上,著重掌握有關(guān)比例的數(shù)學(xué)思想。重點(diǎn)、難點(diǎn)
物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系是重點(diǎn),氣體摩爾體積的應(yīng)用條件是難點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
【引入】今天我們復(fù)習(xí)化學(xué)常用計(jì)量。
【提問(wèn)】科學(xué)家引入物質(zhì)的量這個(gè)物理量的意義是什么? 【再問(wèn)】誰(shuí)來(lái)說(shuō)說(shuō)物質(zhì)的量是怎樣聯(lián)系宏觀和微觀的? 學(xué)生活動(dòng)
回答:把質(zhì)量、體積等宏觀物理量和微觀的微粒個(gè)數(shù)聯(lián)系起來(lái)。回答:主要通過(guò)以物質(zhì)的量為核心物理量建立的下列關(guān)系圖,把微粒數(shù)、物質(zhì)質(zhì)量、氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積、溶液的物質(zhì)的量濃度等相互關(guān)聯(lián)起來(lái)。
歸納:
小結(jié):物質(zhì)的量及其單位摩爾的作用實(shí)際是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁。【提問(wèn)】下列敘述是否正確?
(1)摩爾是物質(zhì)的量的單位,1mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子。(2)1mol氫的質(zhì)量為1g,它含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氫分子。(3)氧氣的摩爾質(zhì)量為 32g,氧氣的分子量也為32g。
(4)12g碳-12所含的碳原子數(shù)是阿伏加德羅常數(shù),每摩物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。
思考,回答:
(1)不正確,并非所有物質(zhì)均含有分子。(2)不正確,不能說(shuō) 1mol氫,應(yīng)指明微粒名稱(chēng)。
(3)不正確,摩爾質(zhì)量的單位為g·mol-1,分子量沒(méi)有單位。(4)正確
【提問(wèn)】在應(yīng)用摩爾這個(gè)單位時(shí),應(yīng)注意什么? 回答:
(1)摩爾只能用來(lái)表示微粒的集體數(shù)目;(2)必須指明微粒的具體名稱(chēng)。
【講解】微粒可以是真實(shí)的,如:1mol水分子;也可以是假想的,如:1mol NaCl,表示1molNa+和1mol Cl-的特定組合。
【提問(wèn)】在化學(xué)反應(yīng)中,下列敘述正確的是:
A.反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和一定等于各生成物的物質(zhì)的量之和 B.反應(yīng)前原子的物質(zhì)的量之和一定等于反應(yīng)后原子的物質(zhì)的量之和 C.反應(yīng)前各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量之和一定等于反應(yīng)后生成物的摩爾質(zhì)量之和 D.在同溫、同壓下,反應(yīng)前氣體體積之和一定等于反應(yīng)后氣體體積之和 思考,回答:
A.不正確,因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后,分子數(shù)是可能發(fā)生變化的。B.正確,因?yàn)樵邮腔瘜W(xué)變化中的最小微粒。
C.不正確,因?yàn)榉肿邮亲兓模肿恿亢芸赡茏兓栙|(zhì)量也隨之變化。
D.不正確,因?yàn)樵谕瑴亍⑼瑝合拢瑲怏w的體積隨分子數(shù)變化。【小結(jié)】化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分子組成、分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。【提問(wèn)】質(zhì)量守恒定律從宏觀和微觀兩方面的涵義是什么? 回答:
在宏觀上,反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量;從微觀上,反應(yīng)物中原子的種類(lèi)和總個(gè)數(shù)(或總物質(zhì)的量)等于生成物中原子的種類(lèi)和總個(gè)數(shù)(或總物質(zhì)的量)。【強(qiáng)調(diào)】物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中有很重要的應(yīng)用,需要大家努力掌握應(yīng)用守恒的計(jì)算技巧。
【過(guò)渡】下面讓我們?cè)儆懻撘幌掠嘘P(guān)氣體摩爾體積的問(wèn)題。【提問(wèn)】什么是氣體摩爾體積? 回答:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積都約為22.4L。【再問(wèn)】標(biāo)準(zhǔn)狀況的涵義是什么?
回答:273K,1.01×105Pa,或0℃,1atm。提問(wèn):老師,標(biāo)準(zhǔn)狀況下三氧化硫是氣體嗎?
【強(qiáng)調(diào)】氣體摩爾體積不適用于非標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體及液體、固體。【反問(wèn)】誰(shuí)知道這個(gè)問(wèn)題?
回答:三氧化硫的熔點(diǎn)為16℃,標(biāo)準(zhǔn)狀況下當(dāng)然是固體。
【提問(wèn)】有關(guān)氣體問(wèn)題的最重要的一個(gè)定律就是阿伏加德羅定律,誰(shuí)來(lái)敘述一下該定律的內(nèi)容?
回答:同溫、同壓下,同體積的氣體具有相同的分子數(shù)。【講解】阿伏加德羅定律適用于任何狀態(tài)下的氣體,可歸納為:pV=nRT 具體應(yīng)用有:(1)同溫、同壓下,體積比等于物質(zhì)的量之比;(2)同溫、同體積下,壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比;(3)同溫、同壓下,密度比等于摩爾質(zhì)量(分子量)之比。
【板書(shū)并講解】根據(jù) pV=nRT和 n=m/M得:pV=(m/M)RT pM=(m/V)RT pM=ρRT 因此,同溫、同壓下,氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量(分子量)之比。傾聽(tīng)。
提問(wèn):為什么同溫、同壓下,密度之比等于摩爾質(zhì)量(分子量)之比? 【引導(dǎo)小結(jié)】氣體分子量計(jì)算的常用公式: ①氣體的摩爾質(zhì)量=標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度×22.4。②同溫、同壓下,氣體的分子量與氣體的密度成正比。
③混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=混合氣體總質(zhì)量÷混合氣體的總物質(zhì)的量。回憶、歸納、小結(jié):(1)M=ρ0×p22.4(2)M=ρA×MA(3)M=Σm/Σn
【提問(wèn)】下列說(shuō)法正確的是:
A.1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約是22.4L B.0.5 mol氫氣的體積為11.2L C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,各為1mol的二氧化硫、三氧化硫的體積均約為22.4L D.在20L恒容密閉容器中,充入1mol的氮?dú)夂?mol氫氣,達(dá)平衡后有0.5mol的氮?dú)夥磻?yīng),平衡后混合氣體的體積仍為20L 思考,回答:
A.不正確,只有1mol氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約是22.4L,不能說(shuō)任何物質(zhì)。
B.不正確,因?yàn)闆](méi)有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況。
C.不正確,因?yàn)槿趸蛟跇?biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。
D.正確,因?yàn)椴徽撛谌魏螚l件下,氣體都將充滿(mǎn)整個(gè)容器。【評(píng)價(jià)】回答得很好,請(qǐng)注意 D選項(xiàng)的條件不是標(biāo)準(zhǔn)狀況。【提問(wèn)】下列說(shuō)法正確的是:
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1L辛烷完全燃燒生成8/22.4 mol的二氧化碳分子 B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,任何氣體的體積都約為22.4L C.常溫常壓下,1mol氮?dú)夂邪⒎拥铝_常數(shù)個(gè)氮分子
D.常溫常壓下,金屬和酸反應(yīng),若生成2g 氫氣,則有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
思考,回答:
A正確,辛烷的分子式為C8H18,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1L辛烷的物質(zhì)的量是1/22.4mol,因此,完全燃燒生成 8/22.4 mol的二氧化碳分子。
B.不正確,因?yàn)闆](méi)有指明氣體的物質(zhì)的量是1mol。C.正確,1mol氮?dú)獾姆肿訑?shù)與是否標(biāo)準(zhǔn)狀況無(wú)關(guān)。
D.正確,不論在任何條件下,2g氫氣都是1mol,無(wú)論什么金屬生成氫氣的反應(yīng)均可表示為:2H++2e=H2↑,因此,生成1mol氫氣一定轉(zhuǎn)移 2mol電子。
【質(zhì)疑】辛烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣體? 回答:辛烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體。
【評(píng)價(jià)】辛烷是汽油成分之一,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體,1L辛烷的物質(zhì)的量不是
1/22.4mol,因此,A選項(xiàng)是不正確的。
【提問(wèn)】設(shè)N表示阿伏加德羅常數(shù),則下列說(shuō)法正確的是:
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體22.4L,所含的氣體的分子數(shù)約為N個(gè)
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LNO和11.2L氧氣混合,氣體的分子總數(shù)約為1.5N個(gè)
C.常溫下,2.3g金屬鈉變成鈉離子時(shí),失去的電子數(shù)目為0.1N個(gè) D.常溫下,18g重水所含中子數(shù)為10N個(gè) 思考,回答:
A.正確,任意比例混合的甲烷和丙烷混合氣體 22.4L,氣體的總物質(zhì)的量為1mol,因此含有N個(gè)分子。B.不正確,因?yàn)镹O和氧氣一接觸就會(huì)立即反應(yīng)生成二氧化氮。C.正確,2.3g鈉是0.1mol鈉原子,鈉原子變成離子的反應(yīng)為:
Na-e=Na+
0.1mol鈉原子就失去0.1mol電子,也就是0.1NA個(gè)電子。
D.不正確,重水分子(D2O)中含有10個(gè)中子,分子量為 20,18g重水所含中子
數(shù)為:10×18g/20g· mol-1=9mol。
【強(qiáng)調(diào)】溫度和壓強(qiáng)條件只影響氣體的體積,而不影響氣體的質(zhì)量和物質(zhì)的量,因此,如果討論物質(zhì)的量、質(zhì)量和微粒數(shù)目的關(guān)系,則與是否標(biāo)準(zhǔn)狀況無(wú)關(guān)。
【引導(dǎo)小結(jié)】在計(jì)算中需要注意的問(wèn)題:(1)有關(guān)微粒個(gè)數(shù)計(jì)算,需要注意什么?(2)有關(guān)氣體的計(jì)算,需要注意什么?
(3)有關(guān)方程式的計(jì)算,需要注意什么常用技巧? 歸納、小結(jié):
(1)注意分子數(shù)和原子數(shù)、質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)的比例關(guān)系(2)注意溫度和壓強(qiáng)條件對(duì)氣體體積的影響很大,因此應(yīng)用氣體摩爾體積計(jì)算必須要求標(biāo)準(zhǔn)狀況條件,并注意標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體或不能共存的混合氣的問(wèn)題。
(3)注意運(yùn)用電子守恒的計(jì)算技巧。
一、選擇題
1.為方便某些化學(xué)計(jì)算,可將98%的濃硫酸表示成下列形式,其中合理的是
[
] A.H2SO4·1/9H2O
B.H2SO4·H2O C.H2SO4·SO3
D.SO3 ·10/9H2O 2.能從水溶液中還原 6molH+的是
[
] A. 2 mol Fe
B. 6 mol OH-C. 6 molI-
D. 6 mol Li 3.某稀溶液中含1mol硝酸鉀和4mol硫酸,向其中加入1.5mol銅粉,充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為
A.5.6 L
B.11.2L C.22.4L
D.44.8L 4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列混合氣體的平均式量可能是50的是
A.硫化氫和二氧化硫
B.一氧化氮和氧氣 C.二氧化硫和溴化氫
D.碘化氫和氯氣 5.在一個(gè)恒容密閉容器中充入11gX氣體(摩爾質(zhì)量為 44g·mol-1),壓強(qiáng)為1×105pa。如果保持溫度不變,繼續(xù)充入X氣體,使容器內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到5×105pa。則此時(shí)容器內(nèi)的氣體X的分子數(shù)約為 [
] A.3.3×1025
B.3.3×1024 C.7.5×102D.7.5×1022 6.以N表示阿伏加德羅常數(shù),下列說(shuō)法中不正確的是
A.在SiO2晶體中,1mol硅原子與2N個(gè)氧原子形成共價(jià)鍵 B.0.1mol甲基中含N個(gè)電子 C.16g臭氧O3中含有N個(gè)氧原子 D.31g白磷P4中含有1.5N個(gè)P-P鍵
7.由二氧化碳、氫氣、一氧化碳組成的混合氣體在同溫、同壓下與氮?dú)獾拿芏认嗤t該混合氣體中二氧化碳、氫氣、一氧化碳的體積比為
A.29∶8∶13
B.22∶1∶14 C.13∶8∶29
D.26∶16∶57 8.將一定量的鐵粉和硫粉的混合物共熱,充分反應(yīng)后冷卻,再加入足量稀硫酸,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體 11.2 L,則原混合物可能的組成是(n代表物質(zhì)的量)
[
] A.n(Fe)<n(S)總質(zhì)量等于 44g B.n(Fe)>n(S)總質(zhì)量等于44g C.n(Fe)=n(S)總質(zhì)量大于 44g D.n(Fe)>n(S)總質(zhì)量小于 44 g 9.同溫、同壓下,CO2 和NO的混合氣體 20mL,通過(guò)足量過(guò)氧化鈉后氣體體積減少到10mL,則原混合氣體的體積比可能是
A.1∶1
B.2∶3 C.3∶2
D.1∶4 10.常溫下,向20L真空容器中通入A mol硫化氫和 Bmol氯氣(A,B均為不超過(guò)5的正整數(shù)),反應(yīng)完全后,容器內(nèi)氣體可能達(dá)到的最大密度是
A.8.5 g·L-B.18.25g·L-1 C.18.5 g·L-1
D.35.5 g· L-1
二、非選擇題
11下列分子數(shù)由少至多的順序是______,質(zhì)量由小到大的順序是______。①6g氫氣②2mol氨氣③4℃時(shí) 9mL水 ④1.204×1023個(gè)硫酸分子⑤標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L二氧化碳
12.9g水(H2O)和______g重水(D2O)含有相同的中子數(shù),和______g重水含有相同的質(zhì)子數(shù)。
13.0.1mol下列物質(zhì):①氫氧化鈉,②碳酸鈉,③過(guò)氧化鈉,④芒硝,分別溶于水,使所得溶液中鈉離子與水分子的個(gè)數(shù)比為1∶100,則需要加入水的質(zhì)量分別為:
①______g,②______g,③______g,④______g。
14.某溶液中含氯離子、溴離子、碘離子的物質(zhì)的量之比為2∶3∶4。欲使它們的物質(zhì)的量之比變?yōu)?∶3∶2,需要通入氯氣的物質(zhì)的量和原溶液中所含碘離子物質(zhì)的量之比為:
答
案
一、選擇題
1.A、D 2.D 3.C 4.B、D 5.C 6.A、B 7.C、D 8.D
9.A、C 10.B
二、非選擇題
11.④⑤③②①;①③⑤④② 12.8 10 13.180 360 361.8 341 14.1∶4 提示:4.平均值法:如果混合氣的平均式量為50,則組成氣體中必然有式量大于50的和式量小于50的。
A.選項(xiàng),兩種氣體不能共存;
B.選項(xiàng),一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮化合生成四氧化二氮(式量為92); C.選項(xiàng),兩種氣體的式量均大于50;
D.選項(xiàng),氯氣和碘化氫反應(yīng)生成氯化氫(式量為36.5)和碘。6.A選項(xiàng),在SiO2晶體中,每個(gè)Si原子均和4個(gè)O原子相連,即有4個(gè)Si—O鍵;
B選項(xiàng),甲基中有9個(gè)電子;
D選項(xiàng),白磷P4分子為正四面體結(jié)構(gòu),有6個(gè)P—P鍵。
7.根據(jù)題意,混合氣的平均式量等于氮?dú)獾氖搅?8,由于CO的式量也為28,因此,只要二氧化碳和氫氣的體積比滿(mǎn)足13∶8(可用十字交叉法算出)即符合題意。
8.根據(jù)題意,所產(chǎn)生的氣體可能為硫化氫和氫氣,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,得到如下關(guān)系:Fe~FeS~H2S,F(xiàn)e~H2。因此,根據(jù)產(chǎn)生氣體 11.2L(0.5 mol),得:鐵粉的物質(zhì)的量一定為0.5 mol(28g)。
若n(Fe)<n(S),貝n(S)>0.5 mol,m(S)>16g,總質(zhì)量大于44g。其余選項(xiàng)的判斷同理。
9.設(shè)混合氣中CO2的體積為xmL,NO的體積為y mL,則x+y=20 方程① 根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 xmL x/2mL 2NO+O2=2NO2 ymL x/2mL
若氧氣足量,則x/2≥y/2 生成NO2y mL,剩余氧氣 x/2—y/2 mL 反應(yīng)后混合氣:y+(x/2—y/2)=10方程② 根據(jù)方程①,方程②總成立。
因此,只要滿(mǎn)足x≥y,即體積比>1∶1,均可。若氧氣不足量,即y>x,由于生成NO2的體積為y mL,因此剩余氣體的體積不可能為10mL。
10.恒容條件下,當(dāng)氣體質(zhì)量最大時(shí),其密度最大,經(jīng)討論,當(dāng)A=5,B=5時(shí),反應(yīng)后生成10molHCl,此時(shí),氣體的總質(zhì)量最大。
因此,容器內(nèi)氣體密度的最大值為:
10mol×36.5g·mol-1/20L=18.25g·L-1
14.根據(jù)Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量之比由2∶3∶4變?yōu)?∶3∶2,說(shuō)明反應(yīng)前后Br-的物質(zhì)的量沒(méi)有改變,因此,反應(yīng)如下:
Cl2+2I-=2Cl-+I2
15.根據(jù)硫化氫和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:2H2S+O2=2S↓+2H2O,2H2S+3O2=2SO2+2H2O。若生成SO275mL,則H2S的體積至少為75mL,此時(shí)消耗氧氣的體積為112.5 mL,余7.5mL。7.5mL氧氣還可以和15mL硫化氫反應(yīng)生成S,因此H2S的體積至多為75mL+15mL=90mL
第四篇:第二輪復(fù)習(xí)教案化學(xué)平衡
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化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:復(fù)習(xí)和強(qiáng)化對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的認(rèn)識(shí)、對(duì)同一平衡狀態(tài)的判斷;勒沙特列原理的廣泛應(yīng)用,以及化學(xué)平衡計(jì)算知識(shí)。
能力培養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)平衡的概念、平衡移動(dòng)的原理解決實(shí)際問(wèn)題的能力,以及在化學(xué)計(jì)算中的另類(lèi)思維能力。
科學(xué)思想:通過(guò)對(duì)化學(xué)平衡概念的深刻討論,使學(xué)生建立平衡思想,并能廣泛應(yīng)用于一定條件下的可逆過(guò)程中。
科學(xué)品質(zhì):通過(guò)化學(xué)平衡例題的討論,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的審題習(xí)慣,多方位的或換位的思維方式,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
科學(xué)方法:通過(guò)對(duì)化學(xué)平衡理論的復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)討論問(wèn)題的科學(xué)方法。重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)平衡概念的深刻剖析和化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
一、建立化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志
【提問(wèn)】我們根據(jù)什么可以來(lái)判斷,在一定條件下,一任意可逆反應(yīng): mA+nB pC+qD,是否達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)?
學(xué)生活動(dòng)
回答:一定條件下。①正逆反應(yīng)速率相等;
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http://www.tmdps.cn ②平衡混合氣中各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。
【過(guò)渡】還有哪些衍生出的因素也可以是建立化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志? 討論題:
2SO2(氣)+O2(氣)可用來(lái)確定該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
[
] A.反應(yīng)容器內(nèi),壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變 B.單位時(shí)間消耗1molSO3同時(shí)生成1molSO2 C.單位時(shí)間消耗1molSO3同時(shí)消耗1molSO2 D.容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不發(fā)生變化
例2 在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),不能例1 在恒溫下,密閉容器中的可逆反應(yīng):2SO3(氣)
表明可逆反應(yīng)A(固)+2B(氣)[
] A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度 C.B的物質(zhì)的量濃度 D.反應(yīng)放出的熱量 【討論引導(dǎo)】
C(氣)+D(氣)+Q已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
從化學(xué)平衡概念的本質(zhì)及它的外延去討論和判斷,但需注意題中可逆反應(yīng)的特征、物質(zhì)的狀態(tài)。
討論:
回答
例1中可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積不相等,故可以通過(guò)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變來(lái)確定反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),A正確;B選項(xiàng)只描述了正反應(yīng)速率,C正確。
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http://www.tmdps.cn 回答:例1未指明密閉容器的體積固定,對(duì)于體積可變?nèi)萜鳎_(dá)平衡與否,容器內(nèi)壓強(qiáng)均不會(huì)改變,A不正確。
回答:例2中容器的體積雖然固定,但可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積相等,混合氣體的總體積不變,達(dá)平衡與否,容器內(nèi)壓強(qiáng)均不會(huì)改變,A選項(xiàng)不正確。由質(zhì)量守恒定律來(lái)分析,B選項(xiàng)也不正確。
回答:反應(yīng)物A為固體,達(dá)平衡前后氣體質(zhì)量不相等,B選項(xiàng)正確。回答:密閉容器的體積固定,雖然混合氣體的總物質(zhì)的量不變,但反應(yīng)過(guò)程中成分氣體的物質(zhì)的量在改變,濃度在改變,所以C選項(xiàng)正確;正反應(yīng)為放熱反應(yīng),D選項(xiàng)也正確。
【評(píng)價(jià)】例1中的A、B、D三個(gè)選項(xiàng)均不正確,只有C正確。例2中只有A選項(xiàng)不能表明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。【小結(jié)】化學(xué)平衡的判斷(標(biāo)志)1.從反應(yīng)速率:v正=v逆來(lái)判斷。①正逆反應(yīng)的描述:
同一物質(zhì)
消耗和生成 反應(yīng)物和生成物
消耗或生成 ②速率相等:
同一物質(zhì)
速率的數(shù)值相等
不同物質(zhì)
速率的數(shù)值與系數(shù)成正比即相等 2.從混合氣體中成分氣體的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量濃度不變來(lái)判斷。3.從容器內(nèi)壓強(qiáng)、混合氣體平均分子量、混合氣體的平均密度、反應(yīng)的熱效應(yīng)不變等來(lái)判斷,與可逆反應(yīng)中m+n和p+q是否相等,容器的體積是否可變,物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)過(guò)程中有無(wú)明顯的熱效應(yīng)等因素有關(guān),應(yīng)具體情況具體分析。
二、同一平衡狀態(tài)
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http://www.tmdps.cn 【提問(wèn)】從化學(xué)平衡的概念出發(fā),化學(xué)平衡的建立與哪些條件有關(guān)? 回答:反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的量濃度。
【過(guò)渡】對(duì)于同一可逆反應(yīng),如果反應(yīng)的起始態(tài)不同,所達(dá)到的平衡狀態(tài),是否相同呢?
討論題:
2NH3,在一固定容積的容器內(nèi),500℃Fe為催化劑,三種不同的初始態(tài):①3molH2、1molN2,②2mol NH3,③1.5 mol H2、0.5 mol N2、1mol NH3,發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是否相同?
例2 在一個(gè)固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行例1 可逆反應(yīng)3H2+N2
反應(yīng):A(氣)+B(氣)2C(氣)。已知加入1mol A和2mol B達(dá)到平衡后,生成amol C,此時(shí)在平衡混合氣體中C的摩爾分?jǐn)?shù)為R。若在相同的條件下,向同一容器中加入2mol A和4mol B,達(dá)平衡后的C物質(zhì)的量為多少?此時(shí)C在平衡混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)與R的關(guān)系?
【討論引導(dǎo)】
注意例
1、例2中相關(guān)可逆反應(yīng)的特征。
在討論例2時(shí),可將濃度的改變轉(zhuǎn)化為容器體積的改變,從而由平衡移動(dòng)的角度分析。
討論:
回答:例1,溫度相同,容器的體積相同(即壓強(qiáng)相同),雖然起始態(tài)不同,將②③轉(zhuǎn)換后與①中反應(yīng)物的初始濃度相同,所以對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng),在相同的條件下,所達(dá)到的平衡狀態(tài)是同一平衡狀態(tài)。即三種不同的起始態(tài)的平衡混合體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同。
回答:例2,由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不變,在固定體積的容器中充入2molA和4molB,就相當(dāng)于把第一個(gè)起始態(tài)容器的體積減小到原來(lái)的一半,但由于壓強(qiáng)不影響該反應(yīng)平衡狀態(tài),所以,達(dá)平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為2a mol,C在平衡混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)與R相等。
【評(píng)價(jià)】例1的答案正確。對(duì)同一可逆反應(yīng)的三種不同的起始態(tài),在同一溫度和壓強(qiáng)下達(dá)到平衡,平衡混合體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同。例2答案正確。
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1.可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)只與反應(yīng)的條件有關(guān),與反應(yīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)。2.在相同溫度和相同體積的容器中,同一可逆反應(yīng):mA+nB
pC+qD 當(dāng)m+n≠p+q,由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開(kāi)始的起始態(tài),若反應(yīng)物的濃度完全相同,則達(dá)到平衡時(shí),為同一平衡狀態(tài);
當(dāng)m+n=p+q,由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開(kāi)始的起始態(tài),若反應(yīng)物的濃度比完全相同,達(dá)到平衡時(shí),則為同一平衡狀態(tài)。
三、勒沙特列原理的應(yīng)用 【討論引導(dǎo)】
什么是勒沙特列原理,在化學(xué)平衡中的具體體現(xiàn)有哪些? 回答(略)。【復(fù)習(xí)討論】 討論題:
pC(氣)—Q處于平衡狀態(tài)(已知n+ m>p,Q>0),則下列說(shuō)法正確的是
[
] ①升溫,[B]/[C]的比值變小 ②降溫時(shí)體系內(nèi)混合氣體平均分子量變小 ③加入B,A的轉(zhuǎn)化率增大 ④加入催化劑,氣體總的物質(zhì)的量不變
⑤加壓使容器體積減小,A或B的濃度一定降低 ⑥若A的反應(yīng)速率為vA,則B的反應(yīng)速率為vAn/m A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥ 在密閉容器中有可逆反應(yīng):nA(氣)+mB(氣)
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http://www.tmdps.cn 【討論引導(dǎo)】注意可逆反應(yīng)的特點(diǎn),改變條件后的平衡移動(dòng)方向,以及題中涉及的化學(xué)量的概念。
討論:
回答:此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積的縮小反應(yīng),是吸熱反應(yīng)。升高溫度,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的總物質(zhì)的量減小,平均分子量變大;B的濃度變小,C的濃度增大。
增大壓強(qiáng),使容器的體積變小,各物質(zhì)的濃度應(yīng)增大,但由于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物氣體A、B的物質(zhì)的量變小,生成物氣體C的物質(zhì)的量增大。正確答案為B。
【評(píng)價(jià)】討論的結(jié)論正確。不僅應(yīng)會(huì)判斷平衡移動(dòng)的方向也應(yīng)會(huì)判斷平衡移動(dòng)后的結(jié)果。
【過(guò)渡】對(duì)于其他平衡體系,如:電離平衡、水解平衡、溶解平衡等,勒沙特列原理是否適用呢?
例題
一定溫度下,一定量的水中,石灰乳懸濁液存在下列平衡:Ca(OH)2 Ca2++2OH-,當(dāng)向懸濁夜中加入少量的生石灰時(shí),下列說(shuō)法正確的是
[
] A.溶液中Ca2+數(shù)目減少 B.Ca2+濃度增大 C.溶液pH保持不變 D.溶液pH增大
【講解】難溶物在水中存在著溶解和沉淀的可逆過(guò)程,在一定條件下,當(dāng)溶解的速率等于沉淀的速率,就達(dá)到了平衡狀態(tài),稱(chēng)為溶解平衡。同化學(xué)平衡一樣,改變條件,平衡被破壞而發(fā)生移動(dòng)。應(yīng)用勒沙特列原理來(lái)分析例題中的問(wèn)題。
【提問(wèn)】在一定條件下,石灰乳懸濁液存在著平衡狀態(tài),那么對(duì)于溶液而言,是否處于飽和狀態(tài)?加入生石灰會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)?對(duì)溶解平衡有什么影響?
傾聽(tīng)。
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http://www.tmdps.cn 思考并議論。
回答:是飽和狀態(tài)。生石灰與溶劑水反應(yīng),雖然由于溶劑的減少,平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng),但溫度不變,Ca(OH)2的溶解度不變,所以溶液的濃度不變,只是溶質(zhì)和溶劑的量改變。A、C正確。
【評(píng)價(jià)】回答正確。
【結(jié)論】凡是存在可逆過(guò)程的變化,均會(huì)在一定條件下建立平衡狀態(tài),均可應(yīng)用勒沙特列原理來(lái)分析解決平衡移動(dòng)問(wèn)題,但不能脫離
該問(wèn)題所涉及的概念。
四、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算
【引入】在復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的計(jì)算時(shí),除了常規(guī)的計(jì)算方法,還應(yīng)具備一些常用的數(shù)學(xué)思想,以及常用的解題方法。
傾聽(tīng)。1.極值思想 例題:
在一定條件下,將物質(zhì)的量相同的NO和O2混合,發(fā)生如下反應(yīng):2NO+O2
2NO2,2NO2 N2O4,所得混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為40%,則混合氣體的平均分子量是
[
] A.49.6 B.41.3 C.62 D.31 【分析】首先確定混合氣體的組成,用常規(guī)方法解題。
【引導(dǎo)】由于第二個(gè)反應(yīng)是可逆反應(yīng),故可以采用化學(xué)計(jì)算中常用的方法——極端假設(shè)法。
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http://www.tmdps.cn 【啟示】極端假設(shè)法常用在混合物的組成的計(jì)算中,同樣也可以應(yīng)用在可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算中。
解題:混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的。(解題過(guò)程略)思考:
回答:假設(shè)混合氣體只是由1molO2和2mol NO2組成的,其平均分子量為41.3;假設(shè)混合氣體只是由1molO2和1 molN2O4組成的,其平均分子量為62。但實(shí)際上混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的,所以平均分子量應(yīng)在二者之間。A正確。
2.代換思維 例題:
在一真空的一定體積的密閉容器中盛有1molPCl5,加熱到200℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):PCl5(氣)PCl3(氣)+Cl2(氣),反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為M%。若在同一溫度和容器中,最初投入的PCl5是2 mol,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為N%,則M和N的正確關(guān)系是
[
] A.M>N B.M<N C.M=N D.無(wú)法比較
【分析】在同一容器中投入不同量的反應(yīng)物,即反應(yīng)物的濃度不同,因此,我們可以把兩個(gè)獨(dú)立的平衡體系看成是在第一個(gè)平衡體系的基礎(chǔ)上的平衡移動(dòng)問(wèn)題。所以思考時(shí)應(yīng)注意①濃度的改變對(duì)平衡的影響;②平衡混合氣體的總體積數(shù)也在改變。
思考:
提問(wèn):平衡移動(dòng)時(shí)PCl5減少的量與投入的PCl5增加的量,哪一個(gè)大? 思考討論:
回答:在同一容器中投入2molPCl5可相當(dāng)于容器的體積減小一半,相當(dāng)于對(duì)第一個(gè)平衡體系增大壓強(qiáng),使平衡向左移動(dòng),PCl5的量增大,B正確。
【引導(dǎo)】為了回避這樣的問(wèn)題,我們可以進(jìn)行思維代換,把濃度的改變代換為體積的改變,然后再代換為壓強(qiáng)的改變。
【啟示】當(dāng)需要比較兩個(gè)相同的可逆反應(yīng)的不同平衡狀態(tài)時(shí),即可采用這樣的代換思維方法:
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http://www.tmdps.cn ①轉(zhuǎn)換為平衡移動(dòng)問(wèn)題;
3.差量方法 例題:
在一定條件下,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡,混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,若反應(yīng)條件不變,則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是
[
] A.1/5
B.1/4 C.1/3
D.1/2 【分析】根據(jù)平衡時(shí)混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,可按常規(guī)計(jì)算方法列出方程后解題。
解題(略)。
【引導(dǎo)】若把有關(guān)化學(xué)方程式的差量法計(jì)算引入此題中,可簡(jiǎn)約思維。3H2+N2 2NH3…△V 變化3L 1L
2L
2L 由此可知反應(yīng)過(guò)程氣體體積縮小的量即生成NH3的量。
【啟示】可逆反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的一種,反應(yīng)過(guò)程中是按反應(yīng)式各物質(zhì)的系數(shù)比變化的,所以差量法經(jīng)常應(yīng)用在化學(xué)平衡的計(jì)算中。
思考解題:
回答:設(shè)平衡混合氣體為100L,其中NH3為25L,即反應(yīng)生成NH325L,氣體體積縮小了25L,原反應(yīng)物體積為125L,A正確。
五、綜合問(wèn)題 例題:
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http://www.tmdps.cn 在一容積固定的反應(yīng)容器中,有一可左右滑動(dòng)的密封隔板,兩側(cè)分別進(jìn)行如圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下: A、B和C均為4.0mol,D為 6.5mol,F(xiàn)為2.0mol,設(shè)E為xmol,x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中間位置。
①若x=4.5,則右側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向______方向進(jìn)行,欲使起始反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍為_(kāi)___。
②若x分別為4.5和5.0,則在這兩種情況下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),A的物質(zhì)的量是否相等?______,其理由是______。
【分析】左側(cè)可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng),右側(cè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),氣體的物質(zhì)的量相等。左側(cè)氣體的起始量已知,共12mol,由此進(jìn)行討論。
【引導(dǎo)啟發(fā)】在推算x的取值范圍時(shí),可采用極端假設(shè)法進(jìn)行討論。思考討論。
回答:①當(dāng)x=4.5時(shí),氣體總物質(zhì)的量為13.0mol,欲使右側(cè)反應(yīng)的總物質(zhì)的量為12mol,應(yīng)在起始時(shí)向氣體體積縮小的方向進(jìn)行。欲使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可以通過(guò)極端假設(shè)的方法來(lái)討論:假設(shè)平衡不移動(dòng),x=12.0 mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol;假設(shè)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)使E為0 mol,(6.5-0.5x)+(2.0+x)=12.0 mol,x=7.0 mol,故x取值范圍為3.5<x<7.0。
②當(dāng)x的取值不同時(shí),反應(yīng)分別達(dá)到平衡的氣體總物質(zhì)的量均為12mol,兩個(gè)反應(yīng)的溫度肯定不同,所以左側(cè)中的氣體A的物質(zhì)的量也肯定不同。
【評(píng)價(jià)】回答正確。
【啟示】解化學(xué)平衡綜合題,應(yīng)圍繞著化學(xué)平衡概念,應(yīng)用平衡的基本知識(shí)來(lái)綜合分析問(wèn)題,解決問(wèn)題。
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精選題
一、選擇題
1.在一定溫度下,可逆反應(yīng) A(氣)+3B(氣)
2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
[
] A.C生成的速率與C分解的速率相等 B.單位時(shí)間生成a molA,同時(shí)生成 3a molB C.A、B、C的濃度不再發(fā)生變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1∶2∶3 2.在一真空容器中,充入10molN2、30molH2,發(fā)生如下反應(yīng):N2+3H2
2NH3,在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為25%。若在同一容器中,在相同溫度下,向容器中充入NH3,欲使達(dá)到平衡時(shí)各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與上述平衡時(shí)相同,則起始時(shí)NH3的物質(zhì)的量和達(dá)平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為 [
] A.15mol 25%
B.20mol 50% C.20 mol 75%
D.40mol 80% 3.在一固定容積的密閉容器中,充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng):2A(氣)+B(氣)x C(氣),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為w%。若維持容器體積和溫度不變,按0.6 molA,0.3molB和1.4 molC為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)也為w%,則x的值
[
] A.1
B.2 C.3
D.4 4.在一個(gè)固定體積的密閉容器中,保持一定的溫度,進(jìn)行以下反應(yīng):
2HBr(氣),已知加入1molH2和2mol Br2時(shí),達(dá)到平衡后生成a molHBr。在相同條件下,起始加入H2、Br2、HBr分別為x、y、z(均不等于0),如果仍保持平衡時(shí)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,以下推斷正億庫(kù)教育網(wǎng)
http://www.tmdps.cn H2(氣)+Br2(氣)
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http://www.tmdps.cn 確的是
[
] A.x、y、z應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是4x+z=2y B.達(dá)平衡時(shí)HBr物質(zhì)的量為(x+y+z)a/3 mol C.達(dá)平衡時(shí)HBr物質(zhì)的量為 a mol D.x、y、z應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為x+y=z 5.在一真空密閉容器中,通入一定量氣體A,一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):2A(氣)B(氣)+xC(氣),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了p%,若此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為a%,下列關(guān)系正確的是
[
] A.若x=1,則p>a
B.若x=2,則p<a C.若x=3,則p=a
D.若x=4,則p≥a
C(固)+4D(氣)+Q,圖2-14中a、b表示在一定條件下,D的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間t的變化情況。若使曲線(xiàn)b變?yōu)榍€(xiàn)a,可采取的措施是
[
] A.增大B的濃度 B.升高溫度
C.縮小反應(yīng)容器的體積(加壓)D.加入催化劑 6.已知反應(yīng)3A(氣)+B(氣)
7.在CuCl2水溶液中存在下列平衡:
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http://www.tmdps.cn [Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,能使黃綠色氯化銅溶液
藍(lán)色
黃綠色
向藍(lán)色轉(zhuǎn)化的操作是
[
] A.蒸發(fā)濃縮
B.加水稀釋 C.加入AgNO3溶液
D.加入食鹽晶體 8.在接觸法制硫酸中,進(jìn)入接觸室的氣體組成為(體積分?jǐn)?shù))SO27%、O211%、N282%。在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為77%,則平衡時(shí)氣體總體積是反應(yīng)前的 [
] A.38.5%
B.77% C.6.4%
D.97.3%
2SO3(氣)的化學(xué)平衡體系中,各物質(zhì)的濃度分別是2.0mol·L-
1、0.8mol·L-
1、2.4 mol·L-1,則O2在反應(yīng)初始時(shí)的濃度可能是
[
] A.0.8~2.0 mol·L-B.0~2.0mol·L-1 C.0~0.8mol·L-1
D.無(wú)法確定
10.在800℃時(shí),下列可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài):CO(氣)+H2O(氣)9.一定條件下,在2SO2+O2
CO2(氣)+H2(氣),已知CO和H2O(氣)的初始濃度為0.01mol·L-1時(shí),H2平衡濃度為0.005mol·L-1。若此時(shí)再加入0.02mol·L-1的H2O(氣),重新達(dá)到平衡時(shí),H2平衡濃度為
[
] A.0.0025 mol·L-1
B.0.0075 mol·L-1 C.0.010 mol·L-1
D.0.015 mol·L-1
二、非選擇題
11.下列平衡體系均有顏色,改變條件后,平衡怎樣移動(dòng)?顏色怎樣變化?
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http://www.tmdps.cn(1)2NO2(氣)N2O4(氣)+57 kJ,迅速加壓:平衡______,顏色______。
加熱:平衡______,顏色______。(2)2HI(氣)=H2(氣)+I2(氣)-Q 加壓:平衡______,顏色______。加熱:平衡______,顏色______。加氫氣:平衡______,顏色______。
12.在某條件下,容器中有如下平衡反應(yīng):A+4B
2C+D+Q 此時(shí),A、B、C的物質(zhì)的量均為 a mol,而D的物質(zhì)的量為 d mol。(1)改變a的取值,再通過(guò)改變反應(yīng)條件,可以使反應(yīng)重新達(dá)到平衡,并限定達(dá)到新平衡時(shí),D的物質(zhì)的量只允許在 d/2到 2d之間變化,則 a的取值范圍應(yīng)是_______(用a和d的關(guān)系式表示)。
(2)如果要使本反應(yīng)重新建立的平衡中,D的物質(zhì)的量只允許在d到2d之間取值,則應(yīng)采取的措施是____(從下面列出的選項(xiàng)中選擇)。
A.升高反應(yīng)溫度
B.增大反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)
C.增大反應(yīng)容器的容積
D.降低反應(yīng)溫度 E.減小反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)
F.減小反應(yīng)容器的容積
13.若溫度為830K時(shí),下列可逆反應(yīng)及其平衡具有某些特殊性。CO+H2O H2+CO2,若起始濃度[CO]=2mol·L-1,[H2O]=3mol·L-1,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為60%;如果將H2O的起始濃度加大到6mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為75%。
請(qǐng)注意上述有關(guān)數(shù)據(jù),總結(jié)出其中規(guī)律。填寫(xiě)以下空白:
設(shè)830K時(shí),起始濃度[CO]=a mol·L-1,[H2O]=b mol·L-1,達(dá)平衡時(shí)[H2]= cmol· L-1。
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http://www.tmdps.cn(1)當(dāng)b不變時(shí),a減小,重新達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率______ ;H2O轉(zhuǎn)化率_______。
(2)當(dāng)a=5,c=20/9時(shí),b=______。(3)當(dāng)a=b時(shí),c/a= ____。
(4)用以表示a、b、c之間的關(guān)系的代數(shù)式____。
答
案
一、選擇題
1.A、C 2.C 3.B、C 4.A、B 5.B、C 6.C、D 7.B、C提示:從圖象看,改變條件只加快反應(yīng)速率,不使平衡發(fā)生移動(dòng)。8.D提示:采用差量法計(jì)算。9.B提示:采用極值思想來(lái)確定取值范圍 10.B
二、非選擇題
11.(1)向右移動(dòng)
先深后淺
向左移動(dòng)
變深(2)不移動(dòng)
變深
向右
移動(dòng)
變深
向左移動(dòng)
變淺
12.(1)a>4d(2)D提示:可以將題中的平衡看作是新平衡的起始態(tài),按照題中給出的D的物質(zhì)的量變化范圍的下限(d/2)和上限(2d)來(lái)分別討論。討論時(shí)應(yīng)注意平衡移動(dòng)的方向,由哪一種物質(zhì)來(lái)確定a的取值。
13.(1)提高降低(2)4(3)0.5(4)c/a+c/b
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第五篇:第二輪復(fù)習(xí)教案化學(xué)平衡
化學(xué)平衡
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:復(fù)習(xí)和強(qiáng)化對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)標(biāo)志的認(rèn)識(shí)、對(duì)同一平衡狀態(tài)的判斷;勒沙特列原理的廣泛應(yīng)用,以及化學(xué)平衡計(jì)算知識(shí)。
能力培養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)平衡的概念、平衡移動(dòng)的原理解決實(shí)際問(wèn)題的能力,以及在化學(xué)計(jì)算中的另類(lèi)思維能力。
科學(xué)思想:通過(guò)對(duì)化學(xué)平衡概念的深刻討論,使學(xué)生建立平衡思想,并能廣泛應(yīng)用于一定條件下的可逆過(guò)程中。
科學(xué)品質(zhì):通過(guò)化學(xué)平衡例題的討論,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真的審題習(xí)慣,多方位的或換位的思維方式,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
科學(xué)方法:通過(guò)對(duì)化學(xué)平衡理論的復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)討論問(wèn)題的科學(xué)方法。重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)平衡概念的深刻剖析和化學(xué)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
一、建立化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志
【提問(wèn)】我們根據(jù)什么可以來(lái)判斷,在一定條件下,一任意可逆反應(yīng): mA+nB pC+qD,是否達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)?
學(xué)生活動(dòng)
回答:一定條件下。①正逆反應(yīng)速率相等;
②平衡混合氣中各組分的體積分?jǐn)?shù)不變。
【過(guò)渡】還有哪些衍生出的因素也可以是建立化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志? 討論題:
2SO2(氣)+O2(氣)可用來(lái)確定該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
[
] A.反應(yīng)容器內(nèi),壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變 B.單位時(shí)間消耗1molSO3同時(shí)生成1molSO2 C.單位時(shí)間消耗1molSO3同時(shí)消耗1molSO2 D.容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不發(fā)生變化
例2 在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí),不能例1 在恒溫下,密閉容器中的可逆反應(yīng):2SO3(氣)
表明可逆反應(yīng)A(固)+2B(氣)[
] A.混合氣體的壓強(qiáng) B.混合氣體的密度 C.B的物質(zhì)的量濃度 D.反應(yīng)放出的熱量 【討論引導(dǎo)】
C(氣)+D(氣)+Q已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
從化學(xué)平衡概念的本質(zhì)及它的外延去討論和判斷,但需注意題中可逆反應(yīng)的特征、物質(zhì)的狀態(tài)。
討論:
回答
例1中可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積不相等,故可以通過(guò)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變來(lái)確定反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),A正確;B選項(xiàng)只描述了正反應(yīng)速率,C正確。
回答:例1未指明密閉容器的體積固定,對(duì)于體積可變?nèi)萜鳎_(dá)平衡與否,容器內(nèi)壓強(qiáng)均不會(huì)改變,A不正確。
回答:例2中容器的體積雖然固定,但可逆反應(yīng)在反應(yīng)前后氣體的體積相等,混合氣體的總體積不變,達(dá)平衡與否,容器內(nèi)壓強(qiáng)均不會(huì)改變,A選項(xiàng)不正確。由質(zhì)量守恒定律來(lái)分析,B選項(xiàng)也不正確。
回答:反應(yīng)物A為固體,達(dá)平衡前后氣體質(zhì)量不相等,B選項(xiàng)正確。回答:密閉容器的體積固定,雖然混合氣體的總物質(zhì)的量不變,但反應(yīng)過(guò)程中成分氣體的物質(zhì)的量在改變,濃度在改變,所以C選項(xiàng)正確;正反應(yīng)為放熱反應(yīng),D選項(xiàng)也正確。
【評(píng)價(jià)】例1中的A、B、D三個(gè)選項(xiàng)均不正確,只有C正確。例2中只有A選項(xiàng)不能表明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。【小結(jié)】化學(xué)平衡的判斷(標(biāo)志)1.從反應(yīng)速率:v正=v逆來(lái)判斷。①正逆反應(yīng)的描述:
同一物質(zhì)
消耗和生成 反應(yīng)物和生成物
消耗或生成 ②速率相等:
同一物質(zhì)
速率的數(shù)值相等
不同物質(zhì)
速率的數(shù)值與系數(shù)成正比即相等 2.從混合氣體中成分氣體的體積分?jǐn)?shù)或物質(zhì)的量濃度不變來(lái)判斷。3.從容器內(nèi)壓強(qiáng)、混合氣體平均分子量、混合氣體的平均密度、反應(yīng)的熱效應(yīng)不變等來(lái)判斷,與可逆反應(yīng)中m+n和p+q是否相等,容器的體積是否可變,物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)過(guò)程中有無(wú)明顯的熱效應(yīng)等因素有關(guān),應(yīng)具體情況具體分析。
二、同一平衡狀態(tài)
【提問(wèn)】從化學(xué)平衡的概念出發(fā),化學(xué)平衡的建立與哪些條件有關(guān)? 回答:反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)、物質(zhì)的量濃度。
【過(guò)渡】對(duì)于同一可逆反應(yīng),如果反應(yīng)的起始態(tài)不同,所達(dá)到的平衡狀態(tài),是否相同呢?
討論題:
2NH3,在一固定容積的容器內(nèi),500℃Fe為催化劑,三種不同的初始態(tài):①3molH2、1molN2,②2mol NH3,③1.5 mol H2、0.5 mol N2、1mol NH3,發(fā)生反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)是否相同?
例2 在一個(gè)固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行例1 可逆反應(yīng)3H2+N2
反應(yīng):A(氣)+B(氣)2C(氣)。已知加入1mol A和2mol B達(dá)到平衡后,生成amol C,此時(shí)在平衡混合氣體中C的摩爾分?jǐn)?shù)為R。若在相同的條件下,向同一容器中加入2mol A和4mol B,達(dá)平衡后的C物質(zhì)的量為多少?此時(shí)C在平衡混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)與R的關(guān)系?
【討論引導(dǎo)】
注意例
1、例2中相關(guān)可逆反應(yīng)的特征。
在討論例2時(shí),可將濃度的改變轉(zhuǎn)化為容器體積的改變,從而由平衡移動(dòng)的角度分析。
討論:
回答:例1,溫度相同,容器的體積相同(即壓強(qiáng)相同),雖然起始態(tài)不同,將②③轉(zhuǎn)換后與①中反應(yīng)物的初始濃度相同,所以對(duì)同一個(gè)可逆反應(yīng),在相同的條件下,所達(dá)到的平衡狀態(tài)是同一平衡狀態(tài)。即三種不同的起始態(tài)的平衡混合體系中NH3的體積分?jǐn)?shù)相同。
回答:例2,由于可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體體積不變,在固定體積的容器中充入2molA和4molB,就相當(dāng)于把 【小結(jié)】
1.可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)只與反應(yīng)的條件有關(guān),與反應(yīng)的過(guò)程無(wú)關(guān)。2.在相同溫度和相同體積的容器中,同一可逆反應(yīng):mA+nB
pC+qD 當(dāng)m+n≠p+q,由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開(kāi)始的起始態(tài),若反應(yīng)物的濃度完全相同,則達(dá)到平衡時(shí),為同一平衡狀態(tài);
當(dāng)m+n=p+q,由不同的起始態(tài)均轉(zhuǎn)換為從正反應(yīng)開(kāi)始的起始態(tài),若反應(yīng)物的濃度比完全相同,達(dá)到平衡時(shí),則為同一平衡狀態(tài)。
三、勒沙特列原理的應(yīng)用 【討論引導(dǎo)】
什么是勒沙特列原理,在化學(xué)平衡中的具體體現(xiàn)有哪些? 回答(略)。【復(fù)習(xí)討論】 討論題:
pC(氣)—Q處于平衡狀態(tài)(已知n+ m>p,Q>0),則下列說(shuō)法正確的是
[
] ①升溫,[B]/[C]的比值變小 ②降溫時(shí)體系內(nèi)混合氣體平均分子量變小 ③加入B,A的轉(zhuǎn)化率增大 ④加入催化劑,氣體總的物質(zhì)的量不變
⑤加壓使容器體積減小,A或B的濃度一定降低 ⑥若A的反應(yīng)速率為vA,則B的反應(yīng)速率為vAn/m A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②⑤⑥ D.③④⑤⑥ 在密閉容器中有可逆反應(yīng):nA(氣)+mB(氣)
【討論引導(dǎo)】注意可逆反應(yīng)的特點(diǎn),改變條件后的平衡移動(dòng)方向,以及題中涉及的化學(xué)量的概念。
討論:
回答:此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積的縮小反應(yīng),是吸熱反應(yīng)。升高溫度,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的總物質(zhì)的量減小,平均分子量變大;B的濃度變小,C的濃度增大。
增大壓強(qiáng),使容器的體積變小,各物質(zhì)的濃度應(yīng)增大,但由于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物氣體A、B的物質(zhì)的量變小,生成物氣體C的物質(zhì)的量增大。正確答案為B。
【評(píng)價(jià)】討論的結(jié)論正確。不僅應(yīng)會(huì)判斷平衡移動(dòng)的方向也應(yīng)會(huì)判斷平衡移動(dòng)后的結(jié)果。
【過(guò)渡】對(duì)于其他平衡體系,如:電離平衡、水解平衡、溶解平衡等,勒沙特列原理是否適用呢?
例題
一定溫度下,一定量的水中,石灰乳懸濁液存在下列平衡:Ca(OH)2 Ca2++2OH-,當(dāng)向懸濁夜中加入少量的生石灰時(shí),下列說(shuō)法正確的是
[
] A.溶液中Ca2+數(shù)目減少 B.Ca2+濃度增大 C.溶液pH保持不變 D.溶液pH增大
【講解】難溶物在水中存在著溶解和沉淀的可逆過(guò)程,在一定條件下,當(dāng)溶解的速率等于沉淀的速率,就達(dá)到了平衡狀態(tài),稱(chēng)為溶解平衡。同化學(xué)平衡一樣,改變條件,平衡被破壞而發(fā)生移動(dòng)。應(yīng)用勒沙特列原理來(lái)分析例題中的問(wèn)題。
【提問(wèn)】在一定條件下,石灰乳懸濁液存在著平衡狀態(tài),那么對(duì)于溶液而言,是否處于飽和狀態(tài)?加入生石灰會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)?對(duì)溶解平衡有什么影響?
傾聽(tīng)。
思考并議論。
回答:是飽和狀態(tài)。生石灰與溶劑水反應(yīng),雖然由于溶劑的減少,平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng),但溫度不變,Ca(OH)2的溶解度不變,所以溶液的濃度不變,只是溶質(zhì)和溶劑的量改變。A、C正確。
【評(píng)價(jià)】回答正確。
【結(jié)論】凡是存在可逆過(guò)程的變化,均會(huì)在一定條件下建立平衡狀態(tài),均可應(yīng)用勒沙特列原理來(lái)分析解決平衡移動(dòng)問(wèn)題,但不能脫離
該問(wèn)題所涉及的概念。
四、化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算
【引入】在復(fù)習(xí)化學(xué)平衡的計(jì)算時(shí),除了常規(guī)的計(jì)算方法,還應(yīng)具備一些常用的數(shù)學(xué)思想,以及常用的解題方法。
傾聽(tīng)。1.極值思想 例題:
在一定條件下,將物質(zhì)的量相同的NO和O2混合,發(fā)生如下反應(yīng):2NO+O2
2NO2,2NO2 N2O4,所得混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為40%,則混合氣體的平均分子量是
[
] A.49.6 B.41.3 C.62 D.31 【分析】首先確定混合氣體的組成,用常規(guī)方法解題。
【引導(dǎo)】由于 【啟示】極端假設(shè)法常用在混合物的組成的計(jì)算中,同樣也可以應(yīng)用在可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算中。
解題:混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的。(解題過(guò)程略)思考:
回答:假設(shè)混合氣體只是由1molO2和2mol NO2組成的,其平均分子量為41.3;假設(shè)混合氣體只是由1molO2和1 molN2O4組成的,其平均分子量為62。但實(shí)際上混合氣體是由O2、NO2、N2O4組成的,所以平均分子量應(yīng)在二者之間。A正確。
2.代換思維 例題:
在一真空的一定體積的密閉容器中盛有1molPCl5,加熱到200℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):PCl5(氣)PCl3(氣)+Cl2(氣),反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為M%。若在同一溫度和容器中,最初投入的PCl5是2 mol,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),PCl5所占體積分?jǐn)?shù)為N%,則M和N的正確關(guān)系是
[
] A.M>N B.M<N C.M=N D.無(wú)法比較
【分析】在同一容器中投入不同量的反應(yīng)物,即反應(yīng)物的濃度不同,因此,我們可以把兩個(gè)獨(dú)立的平衡體系看成是在 ①轉(zhuǎn)換為平衡移動(dòng)問(wèn)題;
3.差量方法 例題:
在一定條件下,合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡,混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,若反應(yīng)條件不變,則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值是
[
] A.1/5
B.1/4 C.1/3
D.1/2 【分析】根據(jù)平衡時(shí)混合氣中NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,可按常規(guī)計(jì)算方法列出方程后解題。
解題(略)。
【引導(dǎo)】若把有關(guān)化學(xué)方程式的差量法計(jì)算引入此題中,可簡(jiǎn)約思維。3H2+N2 2NH3…△V 變化3L 1L
2L
2L 由此可知反應(yīng)過(guò)程氣體體積縮小的量即生成NH3的量。
【啟示】可逆反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的一種,反應(yīng)過(guò)程中是按反應(yīng)式各物質(zhì)的系數(shù)比變化的,所以差量法經(jīng)常應(yīng)用在化學(xué)平衡的計(jì)算中。
思考解題:
回答:設(shè)平衡混合氣體為100L,其中NH3為25L,即反應(yīng)生成NH325L,氣體體積縮小了25L,原反應(yīng)物體積為125L,A正確。
五、綜合問(wèn)題 例題:
在一容積固定的反應(yīng)容器中,有一可左右滑動(dòng)的密封隔板,兩側(cè)分別進(jìn)行如圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下: A、B和C均為4.0mol,D為 6.5mol,F(xiàn)為2.0mol,設(shè)E為xmol,x在一定范圍內(nèi)變化時(shí),均可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度,使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡,并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中間位置。
①若x=4.5,則右側(cè)反應(yīng)在起始時(shí)向______方向進(jìn)行,欲使起始反應(yīng)維持向該方向進(jìn)行,則x的取值范圍為_(kāi)___。
②若x分別為4.5和5.0,則在這兩種情況下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),A的物質(zhì)的量是否相等?______,其理由是______。
【分析】左側(cè)可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng),右側(cè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),氣體的物質(zhì)的量相等。左側(cè)氣體的起始量已知,共12mol,由此進(jìn)行討論。
【引導(dǎo)啟發(fā)】在推算x的取值范圍時(shí),可采用極端假設(shè)法進(jìn)行討論。思考討論。
回答:①當(dāng)x=4.5時(shí),氣體總物質(zhì)的量為13.0mol,欲使右側(cè)反應(yīng)的總物質(zhì)的量為12mol,應(yīng)在起始時(shí)向氣體體積縮小的方向進(jìn)行。欲使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,可以通過(guò)極端假設(shè)的方法來(lái)討論:假設(shè)平衡不移動(dòng),x=12.0 mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol;假設(shè)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)使E為0 mol,(6.5-0.5x)+(2.0+x)=12.0 mol,x=7.0 mol,故x取值范圍為3.5<x<7.0。
②當(dāng)x的取值不同時(shí),反應(yīng)分別達(dá)到平衡的氣體總物質(zhì)的量均為12mol,兩個(gè)反應(yīng)的溫度肯定不同,所以左側(cè)中的氣體A的物質(zhì)的量也肯定不同。
【評(píng)價(jià)】回答正確。
【啟示】解化學(xué)平衡綜合題,應(yīng)圍繞著化學(xué)平衡概念,應(yīng)用平衡的基本知識(shí)來(lái)綜合分析問(wèn)題,解決問(wèn)題。
精選題
一、選擇題
1.在一定溫度下,可逆反應(yīng) A(氣)+3B(氣)
2C(氣)達(dá)到平衡的標(biāo)志是
[
] A.C生成的速率與C分解的速率相等 B.單位時(shí)間生成a molA,同時(shí)生成 3a molB C.A、B、C的濃度不再發(fā)生變化 D.A、B、C的分子數(shù)比為1∶2∶3 2.在一真空容器中,充入10molN2、30molH2,發(fā)生如下反應(yīng):N2+3H2
2NH3,在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率為25%。若在同一容器中,在相同溫度下,向容器中充入NH3,欲使達(dá)到平衡時(shí)各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與上述平衡時(shí)相同,則起始時(shí)NH3的物質(zhì)的量和達(dá)平衡時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為 [
] A.15mol 25%
B.20mol 50% C.20 mol 75%
D.40mol 80% 3.在一固定容積的密閉容器中,充入2molA和1molB發(fā)生反應(yīng):2A(氣)+B(氣)x C(氣),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為w%。若維持容器體積和溫度不變,按0.6 molA,0.3molB和1.4 molC為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)也為w%,則x的值
[
] A.1
B.2 C.3
D.4 4.在一個(gè)固定體積的密閉容器中,保持一定的溫度,進(jìn)行以下反應(yīng):
2HBr(氣),已知加入1molH2和2mol Br2時(shí),達(dá)到平衡后生成a molHBr。在相同條件下,起始加入H2、Br2、HBr分別為x、y、z(均不等于0),如果仍保持平衡時(shí)各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變,以下推斷正
H2(氣)+Br2(氣)確的是
[
] A.x、y、z應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是4x+z=2y B.達(dá)平衡時(shí)HBr物質(zhì)的量為(x+y+z)a/3 mol C.達(dá)平衡時(shí)HBr物質(zhì)的量為 a mol D.x、y、z應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系為x+y=z 5.在一真空密閉容器中,通入一定量氣體A,一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng):2A(氣)B(氣)+xC(氣),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)增大了p%,若此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為a%,下列關(guān)系正確的是
[
] A.若x=1,則p>a
B.若x=2,則p<a C.若x=3,則p=a
D.若x=4,則p≥a
C(固)+4D(氣)+Q,圖2-14中a、b表示在一定條件下,D的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間t的變化情況。若使曲線(xiàn)b變?yōu)榍€(xiàn)a,可采取的措施是
[
] A.增大B的濃度 B.升高溫度
C.縮小反應(yīng)容器的體積(加壓)D.加入催化劑 6.已知反應(yīng)3A(氣)+B(氣)
7.在CuCl2水溶液中存在下列平衡:
[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O,能使黃綠色氯化銅溶液
藍(lán)色
黃綠色
向藍(lán)色轉(zhuǎn)化的操作是
[
] A.蒸發(fā)濃縮
B.加水稀釋 C.加入AgNO3溶液
D.加入食鹽晶體 8.在接觸法制硫酸中,進(jìn)入接觸室的氣體組成為(體積分?jǐn)?shù))SO27%、O211%、N282%。在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率為77%,則平衡時(shí)氣體總體積是反應(yīng)前的 [
] A.38.5%
B.77% C.6.4%
D.97.3%
2SO3(氣)的化學(xué)平衡體系中,各物質(zhì)的濃度分別是2.0mol·L-
1、0.8mol·L-
1、2.4 mol·L-1,則O2在反應(yīng)初始時(shí)的濃度可能是
[
] A.0.8~2.0 mol·L-B.0~2.0mol·L-1 C.0~0.8mol·L-1
D.無(wú)法確定
10.在800℃時(shí),下列可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài):CO(氣)+H2O(氣)9.一定條件下,在2SO2+O2
CO2(氣)+H2(氣),已知CO和H2O(氣)的初始濃度為0.01mol·L-1時(shí),H2平衡濃度為0.005mol·L-1。若此時(shí)再加入0.02mol·L-1的H2O(氣),重新達(dá)到平衡時(shí),H2平衡濃度為
[
] A.0.0025 mol·L-1
B.0.0075 mol·L-1 C.0.010 mol·L-1
D.0.015 mol·L-1
二、非選擇題
11.下列平衡體系均有顏色,改變條件后,平衡怎樣移動(dòng)?顏色怎樣變化?
(1)2NO2(氣)N2O4(氣)+57 kJ,迅速加壓:平衡______,顏色______。
加熱:平衡______,顏色______。(2)2HI(氣)=H2(氣)+I2(氣)-Q 加壓:平衡______,顏色______。加熱:平衡______,顏色______。加氫氣:平衡______,顏色______。
12.在某條件下,容器中有如下平衡反應(yīng):A+4B
2C+D+Q 此時(shí),A、B、C的物質(zhì)的量均為 a mol,而D的物質(zhì)的量為 d mol。(1)改變a的取值,再通過(guò)改變反應(yīng)條件,可以使反應(yīng)重新達(dá)到平衡,并限定達(dá)到新平衡時(shí),D的物質(zhì)的量只允許在 d/2到 2d之間變化,則 a的取值范圍應(yīng)是_______(用a和d的關(guān)系式表示)。
(2)如果要使本反應(yīng)重新建立的平衡中,D的物質(zhì)的量只允許在d到2d之間取值,則應(yīng)采取的措施是____(從下面列出的選項(xiàng)中選擇)。
A.升高反應(yīng)溫度
B.增大反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)
C.增大反應(yīng)容器的容積
D.降低反應(yīng)溫度 E.減小反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)
F.減小反應(yīng)容器的容積
13.若溫度為830K時(shí),下列可逆反應(yīng)及其平衡具有某些特殊性。CO+H2O H2+CO2,若起始濃度[CO]=2mol·L-1,[H2O]=3mol·L-1,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率為60%;如果將H2O的起始濃度加大到6mol·L-1,則CO的轉(zhuǎn)化率為75%。
請(qǐng)注意上述有關(guān)數(shù)據(jù),總結(jié)出其中規(guī)律。填寫(xiě)以下空白:
設(shè)830K時(shí),起始濃度[CO]=a mol·L-1,[H2O]=b mol·L-1,達(dá)平衡時(shí)[H2]= cmol· L-1。
(1)當(dāng)b不變時(shí),a減小,重新達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率______ ;H2O轉(zhuǎn)化率_______。
(2)當(dāng)a=5,c=20/9時(shí),b=______。(3)當(dāng)a=b時(shí),c/a= ____。
(4)用以表示a、b、c之間的關(guān)系的代數(shù)式____。
答
案
一、選擇題
1.A、C 2.C 3.B、C 4.A、B 5.B、C 6.C、D 7.B、C提示:從圖象看,改變條件只加快反應(yīng)速率,不使平衡發(fā)生移動(dòng)。8.D提示:采用差量法計(jì)算。9.B提示:采用極值思想來(lái)確定取值范圍 10.B
二、非選擇題
11.(1)向右移動(dòng)
先深后淺
向左移動(dòng)
變深(2)不移動(dòng)
變深
向右
移動(dòng)
變深
向左移動(dòng)
變淺
12.(1)a>4d(2)D提示:可以將題中的平衡看作是新平衡的起始態(tài),按照題中給出的D的物質(zhì)的量變化范圍的下限(d/2)和上限(2d)來(lái)分別討論。討論時(shí)應(yīng)注意平衡移動(dòng)的方向,由哪一種物質(zhì)來(lái)確定a的取值。
13.(1)提高降低(2)4(3)0.5(4)c/a+c/b