高中化学 第2章 本章知识体系构建与核心素养解读学案（含解析）鲁科版选修4-鲁科版高中选修4化学学案VIP免费

本章知识体系构建与核心素养解读本章充分体现了化学核心素养中的“变化观念与平衡思想”。化学反应在达到平衡前，体系中的相关物质的量一直存在着趋向于达到平衡的变化过程，即使是达到平衡状态后，体系中的物质相互之间仍然存在着各种变化。例如，向密闭容器中通入一定量的SO2(g)和O2(g)，在催化剂作用下生成SO3(g)，该反应过程中SO2(g)、O2(g)的体积分数逐渐减小，而SO3(g)的体积分数逐渐增大，这体现了化学反应中的“变化观念”；而反应达到平衡后，SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的体积分数保持不变，但反应仍在进行，这体现了化学反应中的“平衡思想”。因此，在学习过程中要抓住本质，即应用“变化观念与平衡思想”，从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类化学变化的特征和规律；能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点分析化学平衡。在学习过程中，还应注意通过分析探究外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响，理清证据与结论之间的关系，并能根据化学反应速率和化学平衡的知识规律构建模型，建立分析解决各种相关问题的思维框架，促进“证据推理与模型认知”等化学核心素养的发展。例析(2018·广东六校联考)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)获得。(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及以下反应：①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1②4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)K2③2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K3则K3＝(用K1和K2表示)。(2)已知几种化学键的键能数据如表所示(亚硝酰氯的结构为Cl—N===O)：化学键N≡OCl—ClCl—NN===O键能/kJ·mol－1630243a607则反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH＝kJ·mol－1(用含a的代数式表示)。(3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图A所示：①该反应的ΔH(填“＞”“＜”或“＝”)0。②在压强为p条件下，M点时容器内NO的体积分数为。③若反应一直保持在压强为p条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp＝(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡时ClNO的体积分数(φ)随的变化关系如图B所示。则A、B、C三点对应状态中，NO的转化率最大的是点，当＝1.5时，达到平衡状态时ClNO的体积分数φ可能对应D、E、F三点中的点。答案(1)(2)(289－2a)(3)①＜②40%③(4)AD解析(1)由①×2－②可得③，则K3＝。(2)根据ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，知ΔH＝2×630kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×(akJ·mol－1＋607kJ·mol－1)＝(289－2a)kJ·mol－1。(3)①根据图A，温度升高，NO的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，ΔH＜0。②在压强为p条件下，M点时容器内NO的平衡转化率为50%，设起始时NO、Cl2分别为amol、0.5amol，则平衡时NO为0.5amol、Cl2为0.25amol、ClNO为0.5amol，NO的体积分数为×100%＝40%。③M点NO的体积分数为40%、Cl2的体积分数为20%、ClNO的体积分数为40%，则Kp＝＝。(4)随着增大，相当于不断向反应容器中充入NO，反应正向进行，φ(ClNO)增大，但NO的转化率逐渐减小，故A、B、C三点对应状态中，NO的转化率最大的为A点。当＝1.5时，φ(ClNO)增大，所以应该是D点。点评本题考查了化学平衡常数的表达、影响因素、计算、外界条件对化学平衡的影响等考查了学生“证据推理与模型认知”“变化观念与平衡思想”“科学探究与创新意识”的核心素养。