第十九讲 化学反应速率与限度.docx
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第十九讲 化学反应速率与限度.docx
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第十九讲化学反应速率与限度
第十九讲化学反应速率与限度
【复习目标】
1.通过实验认识化学反应的速率。
2.通过实验认识反应的限度。
3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
【知识梳理】
一.化学反应的速率
1.定义:
通常用单位时间内()来表示
2.物理意义:
表示化学反应进行的程度的物理量
3.数学表达式:
v=
4.常用单位:
注意:
(1)对于同一个化学反应,选用不同的物质浓度变化来表示该反应的速率,其数值
(填一定或不一定)相同,意义(填相同或不相同),故在反应时应指明用那种物质来表示。
他们之间内在联系为:
不同的物质表示同一化学反应的速率,其速率之比等于化学方程式中的之比。
(2)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取值,且是某一段时间内的速率。
5.影响因素:
内因(由反应物的决定)和外因(外界条件对化学反应速率的影响)
⑴温度对化学反应速率的影响
规律∶当其它条件不变时,升高温度,可以反应速率;降底温度,可反应速率。
⑵催化剂对化学反应速率的影响
规律∶催化剂能化学反应速率。
总结:
影响化学反应速率的条件,除了.,还有:
①固体的表面积。
一般说固体反应物的表面积,反应速率;固体反应物的表面积,反应速率。
②反应物的状态。
③溶液的浓度∶反应物浓度,化学反应速率;减小反应物浓度,化学反应速率。
二.化学反应的限度
1.化学反应的限度——化学平衡状态
当一个可逆反应进行到速率与速率相等时,和的浓度不再改变,达到表面上的一种“平衡状态”,这就是这个反应所能达到的限度。
注∶化学反应限度可以通过改变条件而改变。
2.化学反应的限度——化学平衡状态的特征
⑴逆:
化学平衡研究的对象是_____________________。
⑵等:
达到平衡状态时,相等,但不等于零.即
≠0。
⑶动:
是指 平衡.达到平衡状态时,正逆反应仍在不断进行,只是 _而已。
⑷定:
平衡时,各组分的 保持一定,各组成成分的 保持一定。
⑸变:
当外界条件(如浓度.压强.温度等)变化时,则原平衡被破坏,反应混合物中各组分的浓度就会发生变化,在新的条件下会重新建立平衡。
三.化学反应条件的控制
1.燃料的燃烧
⑴问题探索——提高煤的燃烧效率
⑵提高燃料燃烧效率的措施
①尽可能使燃料,提高的转化率。
关键是燃料与或要尽可能充分地接触,且空气要适当。
②尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的,提高热能的。
⑶提高燃料的燃烧效率实质上是从多方面控制(包括)
它的意义在于_____________.______________._______________。
2.反应条件的控制
⑴关于人类需要或对人类有利的化学反应
①反应温度.使用催化剂等反应速率,以提高生产或工作效率。
②增大某一种的浓度或增大的压强,以提高原料的利用率或转化率。
⑵关于有害或人类不需要的化学反应
①反应温度.使用等,降低反应速率。
②会引发反应的物质.如在金属表面形成保护层.森林灭火时制造隔离带等。
⑶特定环境或特殊需要的化学反应,如定向爆破.火箭发射等。
则要对反应条件进行的控制。
【典型例题】
1.反应A(g)+3B(g)=2C(g)在2L密闭容器中反应,0.5min内C的物质的量增加了0.6mol,有关反应速率正确的是()
A.V(A)=0.001mol/(L·s)B.V(C)=0.002mol/(L·s)
C.V(B)=V(A)/3D.V(A)=0.005mol/(L·s)
2.在一定温度下,可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)达到平衡的标志是( )
A.Z生成的速率与Z分解的速率相等 B.单位时间生成amolX,同时生成3amolY
C.X.Y.Z的分子数比为1:
3:
2 D.X.Y.Z的浓度不再变化
【巩固练习】
1.下面有关化学反应速率的说法中正确的是()
A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示
C.某化学反应速率为0.5mol/(L·S)是指在该时间内反应物和生成的浓度变化都为0.5mol/(L·S)
D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的尺度。
2.在相同条件下,等质量的下列金属(颗粒大小相等)与足量的1mol·L-1盐酸反应时,
速率最快的是( )
A.MgB.AlC.FeD.Na
3.由于催化作用使反应速率加快的是()
A.利用KClO3固体加热分解制氧气时,加入少量MnO2固体
B.加热H2O2水溶液制氧气时,加入少量MnO2固体
C.实验室制用浓盐酸制氯气,需加入MnO2固体加热
D.锌与稀硫酸反应时,加入少量硫酸铜
4.反应E+F=G在温度t1下进行,反应M+N=K在温度t2下进行,已知t1>t2,且E和F的浓度均大于M和N的浓度(其他条件均相同),则两者的反应速率( )
A.前者大B.后者大C.相等D.无法判断
5.可逆反应N2+3H22NH3已达平衡,经过t秒后,测的正反应速率v(N2)=0.6mol/(L·s),此时,v(正)和v(逆)的关系是()
A.大于B.等于C.小于D.无法确定
6.下列说法不正确的是( )
A.化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO.SO2等有害气体
C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后燃烧效果好
D.固体煤变为气体燃烧后,燃烧效率将更低
7.下列关于燃料充分燃烧的说法,不正确的是( )
A.空气量越多越好B.应通入适量的空气
C.固体燃料燃烧前要粉碎D.液体燃料燃烧时可以以雾状喷出
8.将KClO3加热分解,在0.5min内放出5mLO2,加入MnO2后,在同样温度下,0.2min内放出50mLO2则加入MnO2后的反应速率是末加时的()
A.10倍B.25倍C.50倍D.250倍
9.反应2SO2+O2 2SO3正反应为放热反应,达平衡状态以后,下列说法正确的是()
A.SO2浓度必定等于O2浓度的两倍B.SO2.O2.SO3的分子数之比是2∶1∶2
C.SO2与O2不再化合生成SO3D.SO2消耗速率必定等于O2生成
10.在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:
X(g)+2Y(g)
2Z(g),此反应达到平衡的标志是()
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度比为1:
2:
2
D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molY
11.在一定条件下,反应3A(g)+2B(g)
3C(g)+D(g)达到平衡状态的标志是
A.单位时间内生成3nmolA,同时生成3nmolD
B.A、B、C、D的浓度保持一定
C.单位时间内,生成nmolB,同时消耗nmolB
D.单位时间内,生成3nmolA,同时消耗3nmolC
12.在下列反应中:
2SO2+O2
2SO3,如果2min内的浓度由6mol/L下降为2mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为____________________,用O2浓度变化来表示的化学反应速率为___________________,用SO3浓度变化来表示的化学反应速率为
_________________,V(SO2):
V(O2):
V(SO3)=______________________。
13.某学生在研究某反应时,测得,某温度时在
容积为1L的密闭容器中A、B、C三种气体物质
的物质的量随时间的变化如图示,试回答:
(1)计算反应开始2min内的
VC=______________________________
(2)写出该反应的化学方程式:
___________________。
第二十讲最简单的有机化合物——甲烷
【复习目标】
1、认识化石燃料综合利用的意义。
2、知识甲烷的分子结构,了解甲烷的来源,了解甲烷的可燃性、取代反应等性质及其主要用途。
【知识梳理】
一.甲烷
1.甲烷的分子结构
电子式为 ,结构式为 ,其空间结构为_________。
甲烷分子中有个键,有机化合物中碳原子成键的特征。
2.甲烷的物理性质
甲烷是一种色.味的 ,密度比空气, 溶于水。
3.甲烷的化学性质
通常状况下,甲烷的性质 ,与强氧化剂如________、强酸、强碱等均发生化学反应.
(1)燃烧(氧化反应):
甲烷燃烧时,火焰呈 ,反应的化学方程式为 .
⑵取代反应(实验现象)
①_________________________________________________________________;
②______________________________________________________________________;
③_________________________________________________________________。
在光照的条件下,甲烷和氯气发生反应的化学方程式为:
①;②;
③;④_____________________。
四种氯代产物中, 为气体, . . 为液体,且它们均溶于水.
取代反应的定义:
_________________________________________________________。
⑶甲烷的裂解:
。
⒋甲烷的用途:
。
二.烷烃
1.烷烃的概念:
烷烃又叫_____________。
结构特点是碳原子间都以______键结合成_______,碳原子上剩余价键全部跟___________相结合.
2.烷烃的通式:
______________(n≥1)
3.烷烃的性质
物理性质:
烷烃的物理性质随着分子里碳原子数的增多,呈规律性的变化.如常温下其状态由 变到 又变到_____________沸点逐渐___________相对密度__________。
烷烃的化学性质:
通常 ,空气中能________,光照下能与________________反应.
4.烷烃的命名
碳原子在十以内时,以_____________________依次代表碳原子数,其后加“烷”字,碳数在十以上,以代表,如________________。
5.同系物和同分异构体
(1)我们把结构___________,在分子组成上相差_______________原子团的物质互称同系物.
(2)化合物具有相同的_____________,但具有不同的____________现象,叫做同分异构现象.
具有同分异构现象的化合物互称为_________________________。
举例
定义
分子式
组成结构
性质
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
【典型例题】
1、正己烷的碳链是
A.直线形B.正四面体形C.锯齿形D.有支链的直线形
2、下列数据是有机物的式量,其中可能互为同系物的一组是
A.16、30、58、72B.16、28、40、52
C.16、32、48、54D.16、30、42、56
3、在同系物中所有同系物都是
A.有相同的分子量B.有相同的通式
C.有相同的物理性质D.有相似的化学性质
4、在常温常压下,取下列4种气态烃各1mol,分别在足量的氧气中燃烧,其中消耗氧气最多的是
A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C4H10
5、室温时20mL某气态烃与过量的氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓硫酸,再恢复至室温,气体体积减少了50mL,剩余气体再通过氢氧化钠溶液,体积又减少了40mL。
求气态烃的分子式
【巩固练习】
1.将1molCH4和一定物质的量的Cl2混合均匀,以漫散光照射使CH4与Cl2发生取代反应。
反应后CH4与Cl2均无剩余,且生成了等物质的量的四种取代物,参加反应的物质的量()
A.1.5mol B.2molC.2.5molD.4mol
2.甲烷和氯气物质的量比1:
1混合,在光照条件下,得到的产物是()
①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4
A.只有①B.①和③的混合物C.只有②D.①②③④的混合物
3.某有机物在氧气里充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1:
1,由此可以得出该有机物()
A.分子中C、H、O的个数之比为1:
2:
3B.分子中C和H的个数之比为1:
2
C.分子中肯定不含氧分子D.分子中肯定含有氧原子
4.有3ml甲烷和一氧化碳的混合气体,完全燃烧恰好用去了3ml氧气,则此混合气体中甲烷和一氧化碳的体积比是( )
A.1:
1 B.1:
2 C.2:
1 D.任意比
5.最近我国开始从新疆开发天然气,贯穿东西引至上海的大工程,关于天然气的下列叙述中不正确的是()
A.天然气和沼气的主要成分是甲烷
B.改液化的石油气为天然气的燃料燃烧时,应减少进入的空气量或增大进入的天然气量
C.天然气燃烧的废气中,二氧化硫等污染物的含量少
D.天然气与空气混合点燃,不会发生爆炸
6.在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到产物的物质的量最多的是
A.CH3ClB.CH2Cl2C.CCl4D.HCl
7.在下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是
A.氯气与氢气的反应B.氯气与甲烷的反应
C.氧气与甲烷的反应D.次氯酸的分解
8.下列有关甲烷的说法中错误的是
A.采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的
B.天然气的主要成分是甲烷
C.甲烷是没有颜色.没有气味的气体,极易溶于水
D.甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂
9.下列关于甲烷性质的说法中,错误的是
A.甲烷是一种非极性分子B.甲烷分子具有正四面体结构
C.甲烷分子具有极性键D.甲烷分子中H-C—H的键角为90℃
10.下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是
A.氯气B.溴水C.氧气D.酸性KMnO4溶液
11.下列有机物命名正确的是( )
A.3,3一二甲基丁烷 B.2,2一二甲基丁烷
C.2—乙基丁烷D.2,3,3—三甲基丁烷
12.一氯取代物的同分异构体有2种,二氯取代物的同分异构体有4种的烷烃是
A.乙烷B.丙烷C.正丁烷D.环丁烷
13.下列五种烃:
①2—甲基丁烷,②2,2—二甲基丙烷,③戊烷④丙烷⑤丁烷,按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是()
A.①>②>③>④>⑤B.②>③>⑤>④>①C.③>①>②>⑤>④D.④>⑤>②>①>③
14.常温下将甲烷与O2混合气体57ml点燃充分燃烧后恢复原来状态,剩余气体为23ml,试计算混合气体的组成。
第二十一讲来自石油和煤的两种基本化工原料
【复习目标】
1.知识乙烯的分子结构,了解乙烯的工业制法和物理性质,了解乙烯的可燃性、加成反应、加聚反应等化学性质及其主要用途。
2.了解苯的来源和物理性质,了解苯的可燃性、稳定性、取代反应等化学性质及其主要用途。
认识苯的衍生物在化工生产中的重要作用。
【知识梳理】
一.乙烯
1.乙烯的分子结构
乙烯的结构式为 ,电子式为 ,其结构简式为____________。
2.乙烯的物理性质
乙烯是一种色、味的 ,密度比空气, 溶于水。
3.乙烯的化学性质:
(1)氧化反应:
①燃烧:
乙烯燃烧时,火焰 并伴有 ,反应的化学方程式为 .
②乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色:
实质是酸性高锰酸钾溶液具有强,能将乙烯。
⑵加成反应——有机物分子中的(键或键)两端的碳原子与其他或原子团结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。
乙烯与氯化氢反应方程式
乙烯与溴水的反应方程式
乙烯与水在加压、加热和催化剂条件下反应方程式
4.乙烯的用途:
乙烯是石油化工最重要的基础原料,其产量是__________________________,
它主要用于制取酒精.橡胶.塑料等,并能作为植物生长_________剂和水果的________剂等。
二.苯
1.苯的物理性质:
____色、_______气味液体,密度比水_______,_____溶于水,_______毒,是一种重要溶剂,沸点:
80.1℃易挥发,熔点:
5.5℃,若用_______冷却,可凝结成_______色_____体。
2.苯分子的结构
分子式_______、结构式_______、结构简式(凯库勒式)______________。
3.苯的化学性质:
⑴可燃性:
现象:
____________________、化学方程式__________________。
⑵苯的取代反应:
①苯与液溴的反应:
化学方程式
溴苯是一种_______色_______状液体,密度比水_______,_______溶于水。
②苯与硝酸的反应:
反应方程式:
硝基苯是一种____色____状液体,有_____气味,______毒,密度比水_______,_____溶于水。
⑶苯的加成反应
在镍催化下,与氢气加成:
反应方程式:
【典型例题】
1.下列各组物质在一定条件下反应,可以制得较纯净的1,2—二氯乙烷的是()
A.乙烷与氯气光照反应B.乙烯与氯化氢气体混合
C.乙烯与氯气加成D.乙烯通入浓盐酸
2.请将下列物质能够发生的反应填写在下表中:
①由乙烯制氯乙烷②乙烷与氯气光照
③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯通入酸性高锰酸钾溶液⑤由苯制取溴苯
⑥乙烷在空气中燃烧⑦由苯制取硝基苯⑧由苯制取环己烷
反应类型
取代反应
加成反应
反应
【随堂练习】
1.工业上生产乙烯最主要的途径是()
A.乙炔加氢B.石油裂解C.乙醇脱水D.煤炭干馏
2.通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是()
A.石油的产量B.乙烯的产量C.硫酸的产量D.合成纤维的产量
3.除去乙烷中混有的少量乙烯,应采用的简便方法是()
A将混合气体通过氢氧化钠溶液B将混合气体通过溴水
C将混合气体在催化剂条件下跟氢气反应D使混合气体在催化剂条件下跟水反应
4.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是()
A二者燃烧时现象完全相同B点燃前都应验纯C二者燃烧时都有黑烟生成
D甲烷燃烧的火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有大量黑烟生成
5.下列物质中,不能和乙烯发生加成反应的是()
AH2BH2OCKMnO4DBr2
6.下列物质中,不能用来鉴别甲烷和乙烯的是()
A.水B.溴水C.溴的四氯化碳溶液D.酸性高锰酸钾溶液
7.用作食品袋的塑料,要求既经济又无毒,这种塑料的原料通常是()
A.涤纶B.锦纶 C.聚乙烯 D.聚氯乙烯
8.关于乙烯的用途的有关说法不正确的是()
A.制塑料 B.生产有机溶剂 C.常作气体燃料 D.作果实催熟剂
9.苯的结构式可用来表示,下列关于苯的叙述中正确的是()
A苯主要是以石油为原料而获得的一种重要化工原料B苯分子中6个碳碳化学键完全相同
C苯可以与溴水.高锰酸钾溶液反应而使它们褪色D苯中含有碳碳双键,所以苯属于烯烃
11.苯中加入溴水后溴水层颜色变浅,这是由于()
A.溴挥发了B.发生了取代反应C.发生了萃取作用D.发生了加成反应
12.下列物质在水中可以分层,且下层是水的是()
A.苯B.硝基苯C.溴苯D.四氯化碳
13.下列关于苯的性质的叙述中有错误的是()
A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液退色B.苯跟浓硝酸.浓硫酸混合加热可制得硝基苯
C.苯在催化剂作用下能跟氢气发生加成反应,生成环己烷
D.苯在催化剂作用下能跟溴水发生取代反应,生成溴苯
14.等质量的下列有机物完全燃烧时,耗氧量最大的是()
A甲烷B乙烯C乙炔D苯
15.氯仿可用作全身麻醉剂,但在光照条件下,易被氧化成生成剧毒的光气(COCl2)2CHCl3+O2
2HCl+2COCl2为防止发生医疗事故,在使用前要先检查是否变质。
下列那种试剂用于检验效果最好
A.烧碱溶液B.溴水C.KI淀粉溶液D.AgNO3溶液
16、实验测得乙烯与氧气混合气体的密度是氢气的14.5倍,可知乙烯的质量百分比()
A、25.0%B、27.6%C、72.4%D、75.0%
17.在20℃时,某气态烃与适量氧气混和,装入密闭容器中,点燃爆炸后,又恢复到20℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空,此烃的分子式可能是
A、CH4B、C2H6C、C3H8D、C2H4
18.下列物质一定表示一种纯净物的是
A.C3H6B.C2H4C.[CH2—CH2]nD.CHCl3
19.某气态烃含C85.7%,含H14.3%,在标准状况下的密度是2.5g/L。
该烃能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色。
求该烃的分子式,并写出它的各种同分异构体的结构简式。
第二十二讲生活中两种常见的有机物
【复习目标】
1、了解乙醇的可燃性、与金属钠的反应、催化氧化等性质及其主要用途。
2、知道乙酸的分子结构,了解乙酸的酸性、酯化反应等性质及其主要用途。
【知识梳理】
一.乙醇
1.乙醇的物理性质
乙醇俗称_______,是_____色、有____气味的液体;密度比水_________,沸点为78.5℃,易______;能与水______________,能溶解多种_________和_________,是优良的有机溶剂。
2.乙醇的分子结构
_______________________________________________________叫烃的衍生物,乙醇的分子结构可以看成是乙烷分子(CH3CH3)中的_____被____取代的产物;也可以看成是水分子(H-OH)中的_____被________取代后的产物。
_______________________________________叫官能团,
乙醇是一种____________,它的官能团是______,CH3CH2Cl中的官能团是_____。
3.乙醇的化学性质
⑴乙醇与金属钠的反应
反应现象__________________________;反应的化学方程式___________________________。
⑵乙醇的氧化反应①燃烧:
乙醇在空气中燃烧的现象为:
____________________________,
②催化氧化:
将光亮的铜丝在酒精灯上加热,然后将其插入盛有少量乙醇的试管
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- 第十九讲 化学反应速率与限度 第十九 化学反应 速率 限度