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G. 運用化學反應原理研究氮、氧等單質及其化合物的反應有重要意義．（1）合成氨反應N2（g）+3H2（g）═2NH3
（1）恆壓條件下向平衡體系中通入氬氣，體積增大，平衡向逆方向移動；加入催化劑，只改變反應的活化能，但反應熱不變，故答案為：向左；不改變；
（2）已知：
①O2（g）=O2+（g）+e-△H1=+1175.7kJ?mol-1
②PtF6（g）+e-=PtF6-（g）△H2=-771.1kJ?mol-1
③O2PtF6（S）=O2+（g）+PtF6-（g）△H3=+482.2kJ?mol-1
據蓋斯定律，①+②-③得：O2（g）+PtF6（g）=O2PtF6（s）△H=-77.6 kJ?mol-1，
故答案為：-77.6．
H. 請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質．（1）工業上一般以CO和H2為原料合成甲醇，在恆容
（1）①A．反應前後氣體的體積不等，故體系壓強保持不變可作為判斷是否達到化學平衡狀態的依據，故A正確；
B．密度=
，總質量不變，體積也不變，故混合氣體的密度保持不變不能作為判斷是否達到化學平衡狀態的依據，故B錯誤；
C．各物質的濃度之比取決於物質的起始物質的量和轉化率，故CO與H
2的濃度之比為1：2不能作為判斷是否達到平衡狀態的依據，故C錯誤，
D．單位時間內，消耗2molH
2是正反應，同時消耗1molCH
3OH是逆反應，且化學反應速率之比等於化學計量數之比，故正逆反應速率相等，故D正確，
故答案為：AD；
②根據該反應為放熱反應，溫度越高CO的轉化率越小，所以曲線Z為270℃，
由圖象可知當270℃時，CO的轉化率為50%，n（H
2）：n（CO）=1.5，則
CO（g）+2H
2（g）?CH
3OH （g）
起始（mol/L） 1 1.5 0
轉化（mol/L） 0.5 1 0.5
平衡（mol/L） 0.5 0.5 0.5
K=
=
=4，
故答案為：270℃；4；
（2）①CO（g）+
O
2（g）═CO
2（g）△H
2=-283kJ?mol
-1；
②H
2（g）+
O
2（g）═H
2O（g）△H
3=-242kJ?mol
-1；
③CO（g）+2H
2（g）?CH
3OH（g）△H
1=-116kJ?mol
-1①+②×2-③得：CH
3OH（g）+3/2O
2（g）?CO
2（g）+2H
2O（g）△H=-651kJ?mol
-1，
故答案為：CH
3OH（g）+
O
2（g）?CO
2（g）+2H
2O（g）△H=-651kJ?mol
-1．
I. 運用化學反應原理研究氮、氧等單質及其化合物的反應有重要意義．（1）合成氨反應N 2 （g）+3H 2 （g）2N
（1）：（1）恆溫恆壓條件下向平衡體系中通入氬氣，體積增大，等效為降低壓強，平衡向體積增大的方向移動，該反應正反應是體積減小的反應，故平衡向左移動．
反應熱只與始態與狀態有關，催化劑改變平衡建立的途徑，不影響始態與終態，反應熱不變，
故答案為：向左；不改變；
（2）已知：①2H 2 （g）+O 2 （g）=2H 2 O（l）△H=-571.6kJ?mol -1
②2CO（g）+O 2 （g）=2CO 2 （g）△H=-566kJ?mol -1
③CH 4 （g）+2O 2 （g）=CO 2 （g）+2H 2 O（l）△H=-890.3kJ?mol -1
④H 2 O（g）=H 2 O（l）△H=-44.0kJ?mol -1 ，
利用蓋斯定律，③+④-①× -②× 可得：CH 4 （g）+H 2 O（g）=CO（g）+3H 2 （g）△H=+206.1kJ?mol -1 ，
故答案為：CH 4 （g）+H 2 O（g）=CO（g）+3H 2 （g）△H=+206.1kJ?mol -1 ；
（3）Mg（OH） 2 、Cu（OH） 2 的結構類型相同，Cu（OH） 2 溶度積更小，溶解度越小，加入相同的濃度的氨水，Cu（OH） 2 最先析出，反應離子方程式為：Cu 2+ +2NH 3 ．H 2 O=Cu（OH） 2 ↓+2NH 4 + ，
故答案為：Cu（OH） 2 ；2NH 3 ?H 2 O+Cu 2+ =Cu（OH） 2 ↓+2NH 4 + ；
（4）N 2 在正極發生還原反應生成NH 4 + ，電極反應式為N 2 +6e - +8H + =2NH 4 + ，
故答案為：N 2 +6e - +8H + =2NH 4 + ；
（5）測得0.01mol?L -1 的NaOH溶液的pH=11，則Kw=0.01×10 -11 =10 -13 ，所得混合溶液為中性，V a L×10 -a mol/L=V b L× ，故V a ：V b =10 a+b-13 =10 12-13 =1：10，
故答案為：1：10；
（6）根據電荷守恆有c（NH 4 + ）+c（H + ）=c（Cl - ）+c（OH - ），由於c（NH 4 + ）=c（Cl - ），故c（H + ）=c（OH - ），溶液呈中性，故溶液中c（OH - ）=10 -7 mol/L，溶液中c（NH 4 + ）=c（Cl - ）= ×0.01mol?L -1 =0.005mol?L -1 ，故混合後溶液中c（NH 3 ．H 2 O）= ×amol?L -1 -0.005mol?L -1 =（0.5a-0.005）mol/L，NH 3 ?H 2 O的電離常數K b = = ，
故答案為：中； ． |
J. 化學反應原理的教學要注意哪些問題
1）明確《化學反應原理》模塊的設置目的
「化學反應原理」是為了對化學反應原理感興趣的學生開設的選修模塊，以滿足不同學生學習和發展的需求。人類在探索自然規律造福社會的歷程中，大量利用化學反應獲得人類所需要的新物質以及利用化學反應獲得能量。化學反應原理就是人類在研究大量化學反應本質的基礎上，總結得到的關於化學反應的一般規律。「化學反應原理」模塊通過研究化學反應與能量、化學反應速率、化學平衡以及溶液中的離子平衡等內容，探究諸如如何選擇燃料、人類如何解決能源危機、如何確定合成氨反應條件等問題。通過本課程模塊的學習，學生應主要在以下幾個方面得到發展：
l. 認識化學變化所遵循的基本原理，初步形成關於物質變化的正確觀念；
2. 了解化學反應中能量轉化所遵循的規律，知道化學反應原理在生產、生活和科學研究中的應用；
3. 贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類社會文明所起的重要作用，能對生產、生活和自然界中的有關化學變化現象進行合理的解釋；
4.增強探索化學反應原理的興趣，樹立學習和研究化學的志向。
（2）合理設計教學內容
化學反應原理是人類總結得到的關於化學反應的一般規律，涉及化學反應的能量轉化、方向、限度、速率以及機理等方面的問題，因此「化學反應原理」 設置了「化學反應與能量」、「化學反應速率和化學平衡」以及「溶液中的離子平衡」三個主題。「化學反應與能量」研究化學反應中能量轉化所遵循的規律，包括化學能與熱能、化學能與電能的轉化以及化學對解決人類能源問題的重要貢獻等內容。「化學反應速率和化學平衡」研究化學反應發生的方向、限度和速率所遵循的規律，包括化學反應速率的含義及影響化學反應速率的因素、化學平衡的含義及影響化學平衡的因素、判斷化學反應方向的依據等。「溶液中的離子平衡」著重介紹化學平衡原理的一些應用，包括弱電解質的電離平衡、鹽類的水解以及沉澱溶解平衡等。
本模塊教學內容的設計要考慮以下幾點：一是為有志於從事化學及其相關專業的學生提供較為完整和系統的化學反應原理相關知識，為他們將來進一步學習化學打好基礎；二是在化學反應原理中選擇一些能培養學生科學探究能力的內容，促進學生科學素養的提高；三是引入一些能幫助學生深刻認識化學反應原理的概念；四是考慮與高中化學必修課程以及義務教育化學(或科學)課程的銜接。
（3）把握好本模塊的教學要求
學習本模塊的主要目的是讓學生通過科學探究獲得對化學反應所遵循的一般原理即化學反應本質的認識，增進對科學探究的理解，增強探索化學反應原理的興趣，贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類文明發揮的重大作用，樹立學習和研究化學的志向。各主題的教學要求說明如下。
①「化學反應與能量」的教學要求
本主題的學習必須達到義務教育化學課程在「化學與社會發展」中提出的「認識燃料燃燒的重要性，了解氫氣、天然氣(或沼氣)、石油液化氣、酒精、汽油和煤等燃料對環境的影響，懂得選擇對環境污染較小的燃料」以及「知道化石燃料(煤、石油、天然氣)是人類社會重要的自然資源」要求，或者達到科學(7—9年級)課程在「能與能源」中提出的「列舉能的多種形式」、「舉例說明化學能與內能的轉化，認識燃料的熱值」以及「了解世界和我國的能源狀況，調查過度開發不可再生能源帶來的社會問題，認識能源的合理利用和開發與可持續發展戰略的關系」等要求，還要先學習完普通高中化學必修模塊。盡管本主題與高中化學必修課程化學2模塊中的第2個主題名稱相同，但兩者的內容有所不同，前者的要求也明顯高出後者。例如，在化學2中對化學能與熱能、化學能與電能的轉化只需要了解一些常見的實例，而對發生能量轉化的化學反應本質則在選修模塊中提出要求。具體地說，對於原電池反應，化學2的最低標準是只要求知道發生的化學反應是什麼，能寫出所發生的化學反應總方程式即可；而本主題則要求不僅要知道發生的化學反應是什麼，而且要知道發生的電極反應是什麼，要能寫出相關的電極反應方程式。
「化學反應與能量」主要包括三個方面內容：—是研究化學能與熱能的相互轉化，二是研究化學能與電能的相互轉化，三是研究化學能與其他形式能量相互轉化的現實意義。
對於化學能與熱能的相互轉化，標准要求學生能從本質上了解化學能與其他形式的能量之間發生轉化的原因，如標准要求學生「了解化學反應中能量轉化的原因」、「了解反應熱和焓變的涵義」、「了解原電池和電解池的工作原理」、「能解釋金屬發生電化學腐蝕的原因」等。關於化學反應的焓變，並不要求從給予焓准確定義後再給出規范的焓變的定義，而只是要求能從焓變了解反應熱。
電化學及其相關知識是本主題的一個重要內容。標准從化學能與電能之間相互轉化的角度對原電池、電解的原理及其應用提出了要求，從這個角度提出電化學及其相關知識主要基於電化學的貢獻可能是解決能源危機中的能量存貯問題。這部分內容涉及到原電池和電解池的工作原理，正確寫出電極反應和電池反應方程式，了解常見化學電源的種類及其工作原理，解釋金屬發生電化學腐蝕的原因等。
內容標准中包含了許多研究化學能與其他形式能量相互轉化的現實意義的條目，它們更多地側重於體現過程與方法以及情感態度與價值觀等課程目標。這些內容有些是從學生生活經驗出發的，如「通過查閱資料說明能源是人類生存和發展的重要基礎，了解化學在解決能源危機中的重要作用。知道節約能源、提高能量利用效率的實際意義」，「認識化學能與電能相互轉化的實際意義及其重要應用」，「認識金屬腐蝕的危害，通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施」等，處理好這些內容有利於實現全面提高學生科學素養等化學課程理念。
本主題提供的十項活動與探究建議中，有些源自學生已有的生活經驗，例如，「調查市場常見化學電池的種類，討論它們的工作原理、生產工藝和回收價值」。該活動可引導學生從化學的視角審視這些他們過去熟視無睹的問題，有助於學生認識化學與人類生活的密切關系，在活動中不斷學習相關的化學學科問題，增進學生的社會責任感，增強運用化學學科知識解決實際問題的參與意識，提高學生的決策能力。還有一些課題則源自「化學反應與能量」對未來社會的可能貢獻。例如「討論：太陽能儲存和利用的途徑」這一活動，就是基於對太陽能是未來主要能源的思考，通過各種探究活動讓學生體驗化學在解決這一問題中的重要作用。還有一些探究活動則具有較濃的學科特點，例如「實驗探究：電能與化學能的相互轉化」。上述活動能有力地促進學生科學探究素養的提高。
②「化學反應速率和化學平衡」主題的教學要求
在化學2模塊中，提出了要「通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度」，要「了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用」，也就是說在化學2中只要求學生能定性地認識到化學反應有快有慢，知道反應條件對化學反應快慢的影響結果，知道有許多化學反應的反應物不能完全轉化為生成物，這是學習「化學反應速率和化學平衡」的基礎。
本主題著重從三個方面研究化學反應速率和化學平衡：一是研究化學反應速率和化學平衡及其影響因素的本質原因；二是從定量角度去研究化學反應速率和化學平衡；三是研究平衡與速率理論在生活、生產和科學研究中的實際應用。
本主題對於化學反應速率的要求建立在化學2的基礎上，研究化學反應速率的定量表達，通過活化能研究，運用相關理論(如有效碰撞理論、過渡狀態理論等)對影響化學反應速率的各種因素進行理論解釋，並還對化學反應速率的測定提出了明確要求。
化學反應的方向一直是中學化學教學中被忽視的問題，在標准中本主題特別增加了關於化學反應方向的條目。化學反應方向比較容易理解，但是對其本質原因卻難以把握。標准提出「能用焓變和熵變說明化學反應的方向」，僅僅要求學生知道化學反應發生的總趨向是體系能量降低和熵的增加。基於這一階段的學生的相關數學物理知識，要求他們准確地給出熵的定義是不可能的，所以標准並不要求給熵下定義，只要求學生知道熵是判斷化學反應方向的重要依據。
關於化學平衡，標准要求學生能夠描述其建立過程，通過探究外界條件對化學平衡的影響獲得化學平衡移動原理，並能加以應用。對於化學平衡狀態的定量描述，標准提出要求學生知道化學平衡常數的涵義，對與化學平衡相關的計算則限制在計算反應物轉化率。
本主題提供了八項活動與探究建議，這些活動與探究建議都具有非常好的探究性。其中有用於建立相關概念的學科性較強的科學探究活動，如「濃度、溫度對硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應速率的影響」、「溫度、濃度對溴離子與銅離子配位平衡的影響」等，設計並讓學生完成這些探究活動，對發展學生的邏輯思維能力非常有利。還有一些活動與探究建議則來自學生生活，如「溫度對加酶洗衣粉的洗滌效果的影響」，是一個課題研究性的家庭實驗，學生完全可以提出相關的研究報告，這對於學生深入研究酶催化劑的催化特點非常有益。在活動與探究建議中，有一些綜合了速率和平衡原理，涉及這些原理的合理應用，如「合成氨反應條件選擇的依據」，該問題的討論要求學生將所學知識應用於生產實際之中，增進學生對化學反應原理的合理應用能促進人類社會文明發展的了解。
③「溶液中的離子平衡」主題的教學要求
本主題的知識基礎是義務教育階段化學(或科學)課程、高中階段必修課程化學1、化學2中相關的元素化合物知識，以及本模塊主題2中化學平衡方面的理論知識。
離子平衡廣泛存在或應用於生產、生活的方方面面，人體體液就是一個復雜的離子平衡體系。化學平衡原理應用於解決溶液中的離子平衡問題是本主題的主要內容，涉及到的溶液中的平衡體系主要是電離平衡和沉澱溶解平衡，此外，還介紹了在生產、科研等領域有著重要應用的溶液pH。
電離平衡和溶液pH是本主題內容標準的重點。電離平衡主要涉及到弱電解質的電離、鹽類的水解以及水的電離等，這部分內容需要了解這些平衡建立的原因、影響這些平衡的因素等等。如對於弱酸的電離，需要知道弱酸的電離受到弱酸自身的性質、外界條件(如濃度、溫度)等因素的影響，還要了解判斷弱酸酸強度的依據。標准對於酸和鹼的定義用酸鹼電離理論給出，這既是對義務教育化學課程相關知識的一個升華，又是對酸、鹼知識的系統總結。
標准對溶液的pH從引入的意義、測定以及簡單計算都作了具體的要求，建議學生學會使用pH試紙以及採用pH計測定溶液的pH，對於溶液pH計算，只要求計算強酸溶液、強鹼溶液以及涉及這兩者反應後混合液的pH。關於水的離子積常數，一是知道其影響因素，二是知道溶液酸鹼性判斷的標准，三是在有關溶液的pH計算中將會運用到水的離子積常數。
標准對於沉澱溶解平衡僅僅要求定性地描述，知道沉澱轉化的本質。
本主題提供了五項活動與探究建議，活動與探究建議內容豐富、形式多樣，探究性較強。其中有些是在教學中多年使用的探究活動，如「測定不同鹽溶液的pH，說明這些鹽溶液呈酸性、中性或鹼性的原因」，該活動用於建立鹽類水解的概念非常經典。此外，本主題還選編了部分新的活動，如「用pH計測定中和反應過程中溶液pH的變化，繪制滴定曲線」，不僅可以強化對pH的認識，而且有利於發展學生分析、處理數據的能力；活動「查閱資料並交流：含氟牙膏預防齲齒的化學原理，提出加氟預防齲齒需要注意的問題」，源自學生日常生活，具有很強的現實性，有利於激發學生的學習興趣，強化學生對化學科學與生產、生活聯系的認識。
（4）選擇恰當的教學方法和策略
「化學反應原理」揭示了化學反應的本質規律，是基礎理論模塊之一。由於高中化學課程不再是學科中心課程，而且課程分為若乾的模塊，原先基礎理論在中學化學知識結構中的核心和主幹地位有所削弱。但是，化學反應原理在高中化學課程中所起的作用並沒有發生本質變化，它能幫助學生深入理解元素化合物知識，能促進學生的化學反應知識系統化、結構化，能幫助學生發展邏輯推理能力，提高學生的科學素養，同時通過探究活動和專題研究等豐富的學習活動，能培養學生科學探究能力。因此在教學本模塊時，需要重視選用以下教學方法和策略，以促進學生通過合作學習、探究學習等學習方式展開學習。
①重視運用邏輯推理，凸現原理形成過程
化學反應原理是重要的化學基礎理論之一，它具有較嚴密的邏輯性。化學反應原理是人們通過對大量化學反應的觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括等思維過程形成的適用於幾乎所有化學反應的普遍規律，這些原理的形成是由特殊到一般、由具體到抽象、由現象到本質的認識過程，是在這種由感性認識到理性認識的不斷循環所進行的歸納、演繹等邏輯推理過程中逐漸產生的。因此在教學中應抓住本模塊內容的基本特徵，充分運用邏輯推理，重視創設歸納化學反應原理的過程以及運用相關原理解決問題的演繹過程。歸納和演繹是辯證統一的，歸納思維是從特殊到一般的過程，而演繹思維則是從一般到特殊的過程。在化學反應原理模塊的教學中，既要重視通過大量實例採用歸納法得到一般規律性結論，還要重視採用演繹法進行推理判斷，達到深化對過程本質認識的目的。
②重視運用直觀手段，創設良好學習情境
化學反應原理比較抽象。因此通過實驗、圖像、表格、多媒體課件、錄像等常見的直觀教學手段，將化學原理具體化、形象化、直觀化，有利於啟發學生的思維，完成由感性認識向理性認識的飛躍。
③重視理論聯系實際，培養良好學習興趣
化學反應原理理論性很強，在高中化學課程中「化學反應原理」又獨立為一個模塊，在教學中更容易忽視理論與實際的聯系，陷入到從理論到理論的教學誤區中，導致學生逐漸喪失學習化學的興趣。所以，在本模塊的學習中要特別注意與實際的聯系，激發學生的學習興趣。如在「化學反應與能量」主題中，可以聯系能源、電池、金屬腐蝕等內容；在「化學反應速率和化學平衡」主題中，可以聯系合成氨以及接觸法制硫酸等化學工業生產條件的選擇、酶催化劑催化特點的研究等內容；在「溶液中的離子平衡」主題中，可以聯系發酵粉發酵原理、人體體液中的離子平衡等內容。
④精心設計問題情境，發展學生探究能力
化學反應原理部分可以設計為探究性問題情境的內容很多，有些內容還可以讓學生自己設計課題展開研究，通過對這些問題情境的設計和研究，可以有效地發展學生收集、加工、使用和傳播信息的能力。探究學習能讓學生的學習過程充滿創新的刺激，在促進學生創造性獲取新知識的同時，強化對學生科學探究能力的培養，使學生進一步認識科學探究的一般步驟，對學生的創造性思維能力的培養十分有益。