第2课时共价键的键能与化学反应的反应热原子晶体
学习目标 1.掌握共价键的键能与键长的概念及它们之间的关系。2.掌握共价键的键能与化学反应过程中的能量变化之间的关系。3.掌握原子晶体的概念及原子晶体的物理性质特点。
一、共价键的键能与化学反应热
1．键能：原子之间形成的共价键的强度可以用键能来描述。键能是指在 __________条件下，1 mol________AB分子生成________A原子和________B原子的过程中所________的能量，称为AB间共价键的键能，单位为kJ·mol－1。
例如，在298 K、101 kPa条件下，1 mol H2分子离解生成气态氢原子需要吸收436 kJ 的能量，所以，H－H键的键能为436 kJ·mol－1。
键能越大，形成化学键时放出的能量________，意味着化学键越________，越不容易被________。
2．键长：__________________________________________________。一般而言，化学键的键长愈________，键能愈________，化学键愈________，键愈________。
当两个原子形成共价键时，原子轨道发生重叠，重叠程度越大，键长越________，键能越________。
3．键能与化学反应过程中的能量关系
(1)化学反应过程中，旧键断裂所吸收的总能量大于新键形成所放出的总能量，反应为________反应，否则，反应为________反应。反应热(ΔH)＝____________总键能－__总键能。
(2)反应物和生成物的化学键的强弱决定着化学反应过程中的________变化。
化学反应的实质是反应物分子内________________________和生成物分子内______的形成。
二、原子晶体
1．概念：相邻原子间以__________相互结合形成的具有________________结构的晶体，叫做原子晶体。
2．典型的原子晶体——金刚石
在金刚石晶体中，每个碳原子被周围________个碳原子包围，以共价键跟________个碳原子结合形成________________，其C—C—C夹角为________。
金刚石晶体中C原子个数与C—C键数之比为________________。金刚石结构中最小的环中有6个C原子，金刚石晶胞中含8个C原子。
3．原子晶体的物理性质
由于共价键的键能大，所以原子晶体一般熔点____，硬度______，______导电，______溶于一般溶剂。
4．常见的原子晶体
(1)某些非金属单质，如晶体硼(B)、晶体__________(________)、____________等。
(2)某些非金属化合物，如金刚砂(________)、水晶(________)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
1．下列说法正确的是( )
A．分子中键能越大，表示分子拥有的能量越高，共价键越难断裂
B．分子中键长越长，表示成键原子轨道重叠越大，键越牢固
C．化学键形成的过程是一个吸收能量的过程
D．化学键形成的过程是一个放出能量的过程
2．已知C3N4晶体具有比金刚石更大的硬度，且原子间均以单键结合。下列关于该晶体的说法不正确的是( )
A．C3N4晶体是原子晶体
B．C3N4晶体中，C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长要短
C．C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子
D．C3N4晶体中微粒间通过离子键结合
3．已知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，H—N键的键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式N2＋3H2 2NH3，得1 mol N2反应放出的热量为92.4 kJ·mol－1，则N≡N的键能是多少？
4
(1)
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点上各有1个B原子。通过观察图形及推算，此晶体结构单元由___个B原子组成，键角________。
练基础落实
知识点1 共价键的键能与键长
1．关于键能，下列说法不正确的是( )
A．是指在101 kPa、298 K条件下，1 mol气态AB分子生成气态A原子和气态B原子的过程中所吸收的能量
B．是指气态原子形成1 mol共价单键释放的最低能量
C．键能的单位是kJ·mol－1
D．键能越大，表明该分子越稳定
2．下列说法不正确的是( )
A．键能越大，表示化学键越牢固，难以断裂
B．键长越短，化学键越牢固，性质越稳定
C．破坏化学键时，消耗能量，而形成化学键时，则释放能量
D．键能、键长只能定性地分析共价键的特征
3．下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B．稀有气体一般难发生反应
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．F2比O2更容易与H2反应
知识点2 键能与反应热
4．已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如图所示，又知化学键键能：P—P为214 kJ·mol－1，P—O为360 kJ·mol－1，氧分子内氧原子间的键能为497 kJ·mol－1，则P
4＋3O2===P4O6的反应热ΔH为( )
A．1 545 kJ·mol－1 B．－1 545 kJ·mol－1
C．－126 kJ·mol－1 D．126 kJ·mol－1
知识点3 原子晶体及其物理特征
5．有关原子晶体的叙述，错误的是( )
A．原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则
B．原子晶体中不存在独立的分子
C．原子晶体的熔点和硬度较高
D．原子晶体熔化时不破坏化学键
6．氮化硼(BN)是一种新型结构材料，具有超硬、耐磨、耐高温等优良特性，下列各组物质熔化时，所克服的微粒间作用与氮化硼熔化时克服的微粒间作用都相同的是( ) A．硝酸钠和金刚石 B．晶体硅和水晶
C．冰和干冰 D．苯和萘
练方法技巧
原子晶体性质的判断与比较技巧
7．碳化硅(SiC)的晶体有类似金刚石的结构。其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较，正确的是( )
A．熔点从高到低的顺序是：碳化硅>金刚石>晶体硅
B．熔点从高到低的顺序是：金刚石>晶体硅>碳化硅
C．三种晶体中的单元都是正四面体结构
D．三种晶体都是原子晶体且均为电的绝缘体
8．美国《科学》杂志曾报道：在40 GPa的高压下，用激光加热到1 800 K，人们成功制得了原子晶体CO2，下列对该物质的推断一定不正确的是( )
A．该原子晶体中含有极性键
B．该原子晶体易汽化，可用作制冷材料
C．该原子晶体有很高的熔点
D．该原子晶体硬度大，可用作耐磨材料
练高考真题
9．(2010·全国理综Ⅰ，13)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是( )
A．最小的环上，有3个Si原子和3个O原子
B．最小的环上，Si和O原子数之比为1∶2
C．最小的环上，有6个Si原子和6个O原子
D．存在四面体结构单元，O处于中心，Si处于4个顶角
练综合拓展
10．下列晶体中，最小环不是由六个原子构成的是( )
A．金刚石 B．石墨
C．水晶 D．晶体硅
11.
金刚砂(SiC)与金刚石具有相似的晶体结构(如图所示)，在金刚砂 的空间网状结构中，碳原子、硅原子交替以共价单键相结合。
试回答：
(1)金刚砂属于________晶体。
(2)在金刚砂的结构中，一个硅原子周围结合______个碳原子，其中键角是________。
(3)金刚砂的结构中含有共价键形成的原子环，其中最小的环上有________个硅原子。
物的酸性较强的是________(写化学式)。
(2)XY 2是一种常用的溶剂，XY 2的分子中存在________个σ键。在H －Y 、H －Z 两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________。
(3)W 的基态原子核外电子排布式是_____________________。W 2Y 在空气中煅烧生成W 2O 的化学方程式是____________________________________。
(4)处理含XO 、YO 2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质Y 。 已知：
XO(g)＋12
O 2(g)===XO 2(g) ΔH ＝－283.0 kJ·mol －1
Y(s)＋O 2(g)===YO 2(g)
ΔH ＝－296.0 kJ·mol －1
此反应的热化学方程式是__________________________________________________。
第2课时 共价键的键能与化学反应的反应热
原子晶体
基础落实
一、
1．298 K 、101 kPa 气态 气态 气态 吸收 越多 稳定 破坏
2．两个成键原子的原子核间的平均距离叫做该化学键的键长 短 大 强 牢固 短 大
3．(1)吸热 放热 反应物 生成物 (2)能量 旧化学键的断裂 新化学键
二、
1．共价键 立体网状
2．4 4 4个共价单键 109.5° 1∶(4×12
)＝1∶2 3．高 大 不 难
4．(1)硅 Si 金刚石 (2)SiC SiO 2
课堂练习
1．D [键能大，表示破坏该键需要的能量大，并不是分子拥有的能量大；键长越长，表示成键的两原子的核间距越长，分子越不稳定；化学键的形成是原子由高能量状态向稳定状态(低能量)转变的过程，所以是一个放热过程。]
2．D [先由性质推测晶体的类型应为原子晶体，原子间以共价键结合。N 原子半径比C 原子半径小，所以C —N 键键长比C —C 键键长短，根据最外层电子数C 为4个N 为3个，分别能形成4个和3个共价键，即每个C 原子连接4个N 原子，每个N 原子连接3个C 原子。]
3．ΔH ＝E N≡N ＋3E H －H －6E N －H 即－92.4 kJ·mol －1＝E N≡N ＋3×436 kJ·mol －1－6×391
kJ·mo l －1 E N≡N ＝945.6 kJ·mol －1
解析 本题考查键能与反应热的关系。键能与反应热的关系为ΔH ＝反应物的键能总和
－生成物的键能总和，ΔH <0为放热反应，ΔH >0为吸热反应。
4．(1)原子 晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体Si 和金刚石之间，而金刚石和晶体Si 均为原子晶体，B 与C 相邻且与Si 处于对角线位置，也应为原子晶体
(2)12 60°
解析 晶体硼的熔、沸点和硬度都介于晶体Si 和金刚石之间，而金刚石和晶体Si 均为原子晶体，B 与C 相邻且与Si 处于对角线位置，也应为原子晶体。每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B 中有20个这样的三角形，因此，晶体B 中这样的顶点(B 原子)有3/5×20＝12个。又因晶体B 中的三角形面为正三角形，所以键角为60°。
层级训练
1．B [化合物AB 中A 、B 原子间可形成单、双或叁键。]
2．D [键能和键长是从定量的角度分析共价键特征的。]
3．B [本题主要考查键参数的应用。由于N 2分子中存在叁键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N 2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F 到I 原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H —F 的键能大于H —O ，所以更容易生成HF 。]
4．B [在反应P 4＋3O 2===P 4O 6中，要拆开6 mol P —P 键和3 mol 氧分子内氧原子间的
键，要形成12 mol P —O 键，故此反应的反应热ΔH ＝6×214 kJ·mol －1＋3×497 kJ·mol
－1－12×360 kJ·mol －1＝－1 545 kJ·mol －1。]
5．D [原子晶体中原子之间通过共价键相连，而共价键具有方向性和饱和性，所以原子晶体中，原子不遵循紧密堆积原则。]
6．B [因为BN 为原子晶体，熔化时克服的微粒间的相互作用是共价键。A 中硝酸钠为离子晶体；C 、D 中物质均为分子晶体，只有B 中物质均为原子晶体。]
7．C [晶体硅为半导体。]
8．B [CO 2由固态时形成的分子晶体变为原子晶体，其成键情况也发生了变化，由原来的C===O 双键变为C —O 单键，但化学键依然为极性共价键，故A 正确。由于晶体类型及分子结构发生变化，物质的熔、沸点等性质也发生了变化。CO 2原子晶体具有高硬度、高熔点等特点，故C 、D 选项正确，B 项错误。]
9．C [联想教材中SiO 2的晶体空间结构模型，每个硅原子与4个氧原子结合形成4个共价键，每个氧原子与2个硅原子结合形成2个共价键，其空间网状结构中存在四面体结构单元，硅原子位于四面体的中心，氧原子位于四面体的4个顶角，故D 项错误；金刚石的最小环上有6个碳原子，SiO 2的晶体结构可将金刚石晶体结构中的碳原子用硅原子代替，每个Si —Si 键中“插入”一个氧原子，所以其最小环上有6个硅原子和6个氧原子，Si 、O 原子个数比为1∶1，故A 、B 两项错误，C 项正确。]
10．C [金刚石、石墨中的最小碳环及晶体硅中硅环都是6个原子，水晶(主要成分SiO 2)中的最小环上有6个硅原子、6个氧原子。]
11．(1)原子 (2)4 109.5° (3)3
解析 由于金刚砂的晶体构型是空间网状结构，碳原子、硅原子交替以共价键相结合，故金刚砂是原子晶体；硅和碳电子层结构相似，成键方式相同，硅原子周围有4个碳原子，键角109.5°；组成的六元环中，有3个碳原子、3个硅原子。
12．(1)3 ⅥA HClO 4
(2)2 H －Cl H －S
(3)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1(或[Ar]3d 104s 1) 2Cu 2S ＋3O 2=====煅烧2Cu 2O ＋2SO 2
(4)2CO(g)＋SO 2(g)===S(s)＋2CO 2(g) ΔH ＝－270.0 kJ·mol －1
解析 根据条件可推得X 、Y 、Z 、W 分别为C 、S 、Cl 、Cu 四种元素。
(1)S 位于元素周期表的第3周期第ⅥA 族。一般地，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故HClO 4的酸性较强。
(2)XY 2为CS 2，其结构式为
，故其分子中存在2个σ键。由于Cl 的电负性比S 强，因此键的极性较强的是
，由于S 和Cl 位于同一周期且S 原子的半径大
于Cl 原子的，故键长较长的是H －S 。
(3)W 是铜原子，其基态原子核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1，Cu 2S 和O 2发生反
应生成Cu 2O 和SO 2气体，反应的化学方程式为2Cu 2S ＋3O 2=====煅烧2Cu 2O ＋2SO 2。
(4)根据盖斯定律将反应①×2－②得总反应：
2CO(g)＋SO 2(g)===S(s)＋2CO 2(g) ΔH ＝－270.0 kJ·mol －1。
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol.例如 1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机. 5. 柱状图略.关于如何合理利用资源,能源,学生可以自由设想.在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁.在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁,铝,铜,锌,铅,塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施. 6. 公交车个人耗油和排出污染物量为私人车的1/5,从经济和环保角度看,发展公交车更为合理. 第三节化学反应热的计算1. C(s)+O2 (g) == CO2 (g) H=-393.5 kJ/mol 2.5 mol C 完全燃烧,H=2.5 mol×(-393.5 kJ/mol)=-983.8 kJ/mol 2. H2 (g)的燃烧热H=-285.8 kJ/mol 欲使H2完全燃烧生成液态水,得到1 000 kJ 的热量,需要H2 1 000 kJ÷285.8 kJ/mol=3.5 mol 3. 设S 的燃烧热为H S(s)+O2 (g) == SO2 (g) 32 g/mol H 4g -37 kJ H=32 g/mol×(-37 kJ)÷4 g =-296 kJ/mol 4. 设CH4的燃烧热为H CH4 (g)+O2 (g) == CO2 (g)+2H2O(g) 16 g/mol H 1g -55.6 kJ H=16 g/mol×(-55.6 kJ)÷1 g =-889.6 kJ/mol 5. (1)求3.00 mol C2H2完全燃烧放出的热量Q C2H2 (g)+5/2O2 (g) == 2CO2 (g)+H2O(l) 26 g/mol H 2.00 g -99.6 kJ H=26 g/mol×(-99.6 kJ)÷2.00 g =-1 294.8 kJ/mol Q=3.00 mol×(-1 294.8 kJ/mol)=-3 884.4 kJ≈-3 880 kJ (2)从4题已知CH4的燃烧热为-889.6 kJ/mol,与之相比,燃烧相同物质的量的C2H2放出的热量多. 6. 写出NH3燃烧的热化学方程式NH3 (g)+5/4O2 (g) == NO2 (g)+3/2H2O(g) 将题中(1)式乘以3/2,得: 3/2H2 (g)+3/4O2 (g) == 3/2H2O(g) 3/2H1=3/2×(-241.8 kJ/mol) =-362.7 kJ/mol 将题中(2)式照写: 1/2N2 (g)+O2 (g) == NO2 (g) H2=+33.9 kJ/mol 将题中(3)式反写,得NH3 (g) == 1/2N2 (g)+3/2H2 (g) -H3=46.0 kJ/mol 再将改写后的3式相加,得: 2 7. 已知1 kg 人体脂肪储存32 200 kJ 能量,行走1 km 消耗170 kJ,求每天行走5 km,1年因此而消耗的脂肪量: 170 kJ/km×5 km/d×365 d÷32 200 kJ/kg=9.64 kg 8. 此人脂肪储存的能量为4.2×105 kJ.快速奔跑1 km 要消耗420 kJ 能量,此人脂肪可以维持奔跑的距离为:4.2×105 kJ÷420 kJ/km=1 000 km 9. 1 t 煤燃烧放热2.9×107 kJ 50 t 水由20 ℃升温至100 ℃,温差100 ℃-20 ℃=80 ℃,此时需吸热: 50×103 kg×80 ℃×4.184 kJ/(kg℃)=1.673 6×107 kJ 锅炉的热效率=(1.673 6×107 kJ÷2.9×107 kJ)×100% =57.7% 10. 各种塑料可回收的能量分别是: 耐纶5 m3×4.2×104 kJ/m3=21×104 kJ 聚氯乙烯50 m3×1.6×104 kJ/m3=80×104 kJ 丙烯酸类塑料 5 m3×1.8×104
高中化学中常见物质的相对分子质量 注：下划线的建议记下来（计算题经常要用到）。 Na 2O 62 Na 2 O 2 78 NaOH 40 NaCl 58.5 Na 2 CO 3 106 NaHCO 3 84 Na 2 S 78 Na 2SO 4 142 NaNO 3 85 NaClO 74.5 KOH 56 KCl 74.5 K 2CO 3 138 KHCO 3 100 K 2 SO 4 174 KNO 3 101 MgO 40 Mg(OH) 2 58 MgCl 2 95 MgCO 3 84 MgSO 4 120 CaO 56 Ca(OH) 2 74 CaCl 2 111 CaCO 3 100 Ca(HCO 3 ) 2 162 CaSO 4 136 Ca(ClO) 2 143 Ba(OH) 2 171 BaCl 2 208 BaCO 3 197 BaSO 4 233 Ba(NO 3 ) 2 164 Al 2O 3 102 Al(OH) 3 78 AlCl 3 133.5 Al 2 (SO 4 ) 3 342 KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O 474 NaAlO 2 82 SiO 2 60 H 2 SiO 3 78 Na 2 SiO 3 122 SiCl 4 170 NH 3 17 N 2 H 4 32 NO 30 NO 2 46 HNO 3 63 NH 4 Cl 53.5 (NH 4 ) 2 CO 3 94 NH 4 HCO 3 79 (NH 4) 2 SO 4 132 NH 4 NO 3 80 CO(NH 2 ) 2 （尿素）60 P 2O 5 142 H 3 PO 4 98 Na 3 PO 4 164 Ca 3 (PO 4 ) 2 310 H 2O 18 H 2 O 2 34 H 2S 34 SO 2 64 SO 3 80 H 2 SO 4 98 HF 20 CaF 2 78 HCl 36.5 HClO 52.5 HBr 81 HI 128 MnO 2 87 KMnO 4 158 K 2 Cr 2 O 7 294 FeO 72 Fe 2O 3 160 Fe 3 O 4 232 Fe(OH) 3 107 FeCl 2 127 FeCl 3 162.5 FeS 88 FeS 2 120 FeSO 4 152 Fe 2 (SO 4 ) 3 400 CuO 80 Cu 2O 144 Cu(OH) 2 98 CuCl 2 135 CuS 96 Cu 2 S 160 CuSO 4 160 CuSO 4·5H 2 O 250 Cu(NO 3 ) 2 188 AgCl 143.5 AgBr 188 AgI 235 Ag 2SO 4 312 Ag 2 CO 3 276
初高中化学常见俗称及其物质总结 无机部分： 纯碱、苏打、天然碱、口碱：Ｎa2CO3 小苏打：NaHCO3 大苏打：Na2S2O3 生石灰：CaO 熟石灰消石灰：Ca(OH) 2 石膏（生石膏）：CaSO4.2H2O 熟石膏：2CaSO4·.H2O 漂白粉：Ca (ClO)2、CaCl2（混和物） 漂白液：NaCl NaClO 莹石：CaF2 重晶石：BaSO4 碳铵：NH4HCO3 石灰石、大理石：CaCO3 食盐：NaCl 熟石灰、消石灰：Ca(OH)2 水银：Hg 芒硝：Na2SO4·7H2O 烧碱、火碱、苛性钠：NaOH 绿矾：FaSO4·7H2O 干冰：CO2 明矾：KAl (SO4)2·12H2O （十二水合硫酸铝钾）泻盐：MgSO4·7H2O 胆矾、蓝矾：CuSO4·5H2O 双氧水：H2O2 皓矾：ZnSO4·7H2O 硅石、石英：SiO2 刚玉：Al2O3 水玻璃、泡花碱、矿物胶：Na2SiO3 铁红、铁矿：Fe2O3 磁铁矿：Fe3O4 黄铁矿、硫铁矿：FeS2 铜绿、孔雀石：Cu2 (OH)2CO3 菱铁矿：FeCO3 赤铜矿：Cu2O 波尔多液：Ca (OH)2和CuSO4 石硫合剂：Ca (OH)2和S 天然气、沼气、坑气（主要成分）：CH4 水煤气：CO和H2 硫酸亚铁铵（淡蓝绿色）：Fe (NH4)2 (SO4)2
光化学烟雾：NO2在光照下产生的一种有毒气体 王水：浓HNO3与浓HCl按体积比1：3混合而成。（混和物） 尿素：CO（NH2) 2 有机部分： 氯仿：CHCl3 电石：CaC2 电石气：C2H2 (乙炔) TNT：三硝基甲苯 酒精、乙醇：C2H5OH 冰醋酸、食醋CH3COOH 裂解气成分（石油裂化）：烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。甘油、丙三醇：C3H8O3 焦炉气成分（煤干馏）：H2、CH4、乙烯、CO等。 蚁醛：甲醛HCHO 福尔马林：35%—40%的甲醛水溶液 蚁酸：甲酸HCOOH 葡萄糖：C6H12O6 果糖：C6H12O6 蔗糖：C12H22O11 麦芽糖：C12H22O11 淀粉：（C6H10O5）n 硬脂酸：C17H35COOH 油酸：C17H33COOH 软脂酸：C15H31COOH
高中化学常见物质的性质及转化 一、金属及其化合物（Na、Mg、Al、Fe、Cu） 1、钠及其化合物的主要化学性质 4Na＋O2===2Na2O （常温）2Na＋O2点燃Na2O2 2Na+2H2O==2NaOH+H2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ CO2（过量）＋NaOH===NaHCO3 CO2＋2NaOH(过量)===Na2CO3＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 NaHCO3＋NaOH===H2O＋Na2CO3 HCO3-+OH-=H2O+CO32- 2NaHCO3△ 2 CO3＋H2O＋CO2↑（Na2CO3受热不分解） 2、镁及其化合物的主要化学性质 2Mg＋O2点燃2MgO 3Mg＋N2点燃Mg3N2 2Mg＋CO2点燃2MgO＋C Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O Mg(OH)2△ MgO＋H2O 3、铝及其化合物的主要化学性质 2Al＋Fe2O3高温2Fe＋Al2O3 （FeO、Fe3O4也有类似反应，用于野外焊接无缝铁轨） 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑ Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O （注意铝的两性） Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋[制Al(OH)3] [Al(OH)3不溶于过量的氨水] Al3＋＋3AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓ AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ AlO2－＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－ Al3＋＋4OH－(过量)===AlO2－＋2H2O AlO2－＋4H＋(过量)===Al3＋＋2H2O Al＋H2SO4(浓)钝化Al＋HNO3(浓)钝化 Al(OH)3△ Al2O3＋3H2O
化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律
高中化学常见物质的物理性质归纳 1．颜色的规律 （1）常见物质颜色 以红色为基色的物质 红色：难溶于水的Cu，Cu2O，Fe2O3，HgO等 碱液中的酚酞酸液中甲基橙石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液 橙红色：浓溴水甲基橙溶液氧化汞等 棕红色：Fe(OH)3固体 Fe(OH)3水溶胶体等 <2>以黄色为基色的物质 黄色：难溶于水的金碘化银磷酸银硫磺黄铁矿黄铜矿(CuFeS2)等 溶于水的FeCl3 甲基橙在碱液中钠离子焰色及TNT等 浅黄色：溴化银碳酦银硫沉淀硫在CS2中的溶液，还有黄磷 Na2O2 氟气 棕黄色：铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟 <3>以棕或褐色为基色的物质 碘水浅棕色碘酒棕褐色铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等 <4>以蓝色为基色的物质 蓝色：新制Cu(OH)2固体胆矾硝酸铜溶液淀粉与碘变蓝石蕊试液碱变蓝 pH试纸与弱碱变蓝等 浅蓝色：臭氧液氧等 蓝色火焰：硫化氢一氧化碳的火焰甲烷,氢气火焰（蓝色易受干扰） <5>以绿色为基色的物质 浅绿色：Cu2(OH)2CO3，FeCl2，FeSO4*7H2O 绿色：浓CuCl2溶液 pH试纸在约pH=8时的颜色 深黑绿色：K2MnO4 黄绿色：Cl2及其CCl4的萃取液 <6>以紫色为基色的物质 KMnO4为深紫色其溶液为红紫色碘在CCl4萃取液碘蒸气中性pH试纸的颜色 K＋离子的焰色(钴玻璃)等 <7>以黑色为基色的物质
黑色：碳粉活性碳木碳烟怠氧化铜四氧化三铁硫化亚铜(Cu2S) 硫化铅硫化汞硫化银硫化亚铁氧化银(Ag2O) 浅黑色：铁粉 棕黑色：二氧化锰 <8>白色物质 无色晶体的粉末或烟尘； 与水强烈反应的P2O5； 难溶于水和稀酸的：AgCl，BaSO3，PbSO4； 难溶于水的但易溶于稀酸：BaSO3，Ba3(PO4)2，BaCO3，CaCO3，Ca3(PO4)2，CaHPO4，Al(OH)3，Al2O3，ZnO，Zn(OH)2，ZnS，Fe(OH)2，Ag2SO3，CaSO3等； 微溶于水的：CaSO4，Ca(OH)2，PbCl2，MgCO3，Ag2SO4； 与水反应的氧化物：完全反应的：BaO，CaO，Na2O； 不完全反应的：MgO <9>灰色物质 石墨灰色鳞片状砷硒（有时灰红色）锗等 2.离子在水溶液或水合晶体的颜色 水合离子带色的： Fe2＋：浅绿色； Cu2＋：蓝色； Fe3＋：浅紫色呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-； MnO4-：紫色 ：血红色； ：苯酚与FeCl3的反应形成的紫色 主族元素在水溶液中的离子（包括含氧酸根）无色 运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色 （3）主族金属单质颜色的特殊性 A的金属大多数是银白色 铯：带微黄色钡：带微黄色 铅：带蓝白色铋：带微红色
物质的分类 一、单质 按元素组成分为 1.金属单质 K钾、Ca钙、Na纳、Mg镁、Al铝、Zn锌、Fe铁、 Sn锡、Pb铅、Cu铜、Hg汞、Ag银、Pt铂、Au金 2.非金属单质 氢气H2、碳C、氮气N2、氧气O2、臭氧O3、氟气F2、硅Si、磷P、硫S、氯气Cl2、液溴Br2、碘I2、氦气He、氖气Ne、氩气Ar、 二、化合物 1.有机化合物 乙醇、甲烷、乙烷、乙烯、葡萄糖 2.无机化合物 三、氧化物 （1）按元素组成分为金属氧化物和非金属氧化物 1.金属氧化物 氧化钠Na2O、过氧化钠Na2O2、氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化铝Al2O3、氧化锌ZnO、氧化铁Fe2O3、氧化亚铁FeO、四氧化三铁Fe3O4、氧化铜CuO、氧化汞HgO、七氧化二锰Mn2O7 2.非金属氧化物 水H2O，过氧化氢H2O2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、一氧化氮NO、五氧化二氮N2O5、二氧化硅SiO2、五氧化二磷P2O5、二氧化硫SO2、三氧化硫SO3 （2）按照性质分为 碱性氧化物 酸性氧化物 不成盐氧化物 两性氧化物 过氧化物 1.碱性氧化物 大部分的金属氧化物为碱性氧化物，但有特例：过氧化钠Na2O2为过氧化物、氧化铝Al2O3为两性氧化物、七氧化二锰Mn2O7为酸性氧化物、四氧化三铁Fe3O4、 碱性氧化物有：氧化钠Na2O、氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化锌ZnO、氧化铁Fe2O3、氧化亚铁FeO、氧化铜CuO、氧化汞HgO、 碱性氧化物一定为金属氧化物，金属氧化物不一定为碱性氧化物 2.酸性氧化物 大部分的非金属氧化物为，但有特例：水H2O，一氧化碳CO、一氧化氮NO不是酸性氧化物，七氧化二锰Mn2O7虽然为金属氧化物但属于酸性氧化物、 非金属氧化物不一定为酸性氧化物 3.不成盐氧化物：一氧化碳CO、一氧化氮NO 4.两性氧化物：氧化铝Al2O3 5.过氧化物：过氧化氢H2O2、过氧化钠Na2O2 四、酸 中学常见的酸： 盐酸HCl、硫酸H2SO4、硝酸HNO3、碳酸H2CO3、磷酸H3PO4、次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4、亚硫酸H2SO3、硅酸H2SiO3、氢硫酸H2S、氢碘酸HI、氢溴酸HBr、氢氟酸HF、乙酸CH3COOH （1）依据组成分为含氧酸和无氧酸 1.含氧酸 硫酸H2SO4、硝酸HNO3、碳酸H2CO3、磷酸H3PO4、次氯酸HClO、氯酸HClO3、高氯酸HClO4、亚硫酸H2SO3、硅酸H2SiO3、乙酸CH3COOH 2.无氧酸
人教版高中化学选修四《化学反应原理》课本 习题参考答案 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案 第一单元第一节化学反应与能量的变化 1. 化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的焓变,符号是ΔH,单位是 kJ/mol.例如1 mol H2 (g)燃烧,生成 1 mol H2O(g), 其反应热ΔH= kJ/mol. 2. 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大, 则此反应为放热反应; 若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应. 第二节燃烧热能源 1. 在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料.如甲烷,乙烷,丙烷,甲醇, 乙醇,氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料. 2. 化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施. 措施之一就是用甲醇,乙醇代替汽油,农牧业废料,高产作物(如甘蔗,高粱,甘薯,玉米等) ,速生树木(如赤杨,刺槐,桉树等) ,经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇. 由于上述制造甲醇,乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇,乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施. 3. 氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料.在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃,易爆,极易泄漏,不便于贮存, 运输; 二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料, 成本高. 如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破, 则氢气能源将具有广阔的发展前景. 4. 甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中.但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的.现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍.如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机.
高中化学常见物质的颜色和状态 1、黑色固体：石墨、炭粉、铁粉、FeS、CuS、CuO、MnO 2、Fe3O4 2、红色固体：Cu、Cu2O、Fe2O 3、HgO、红磷 3、淡黄色固体：S、 Na2O2、 AgBr 4、黑色固体:KMnO4、 5、黄色固体： AgI 、Ag3PO4 6、绿色固体: Cu2(OH)2CO3 7、蓝色晶体：CuSO4·5H2O 8 、蓝色沉淀Cu(OH)2 9、红褐色沉淀： Fe(OH)3 10、白色固体：MgO、P2O5、CaO、 NaOH、Ca(OH)2、KClO3、KCl、Na2CO3、NaCl、无水C uSO4；铁、镁为银白色（汞为银白色液态） 11、溶液的颜色：凡含Cu2+的溶液呈蓝色；凡含Fe2+的溶液呈浅绿色；凡含Fe3+的溶 液呈棕黄色，MnO4-溶液为紫红色,其余溶液一般无色。 12、不溶于酸的白色沉淀： BaSO4、AgCl 13、不溶于水的白色沉淀 CaCO3（溶于酸）、BaCO3（溶于酸）、Al(OH)3、 Mg(OH)2 等 14、（1）具有刺激性气体的气体：NH3、SO2、HCl（皆为无色 （2）无色无味的气体：O2、H2、N2、CO2、CH4、CO（剧毒） (3) 红棕色气体： Br2（气体） NO2 (4)黄绿色气体：Cl2 （5）臭鸡蛋气味气体：H2S
15、具有刺激性气味的液体：盐酸、硝酸、醋酸、酒精 16、有毒的: 气体：CO SO2 H2S 液体：CH3OH 固体：NaNO2 CuS O4(可作杀菌剂 ,与熟石灰混合配成天蓝色的粘稠状物质——波尔多液) （二）中学常见物质颜色归纳 1、单质 化学式颜色化学式颜色化学式颜色 Cu 紫红 Au 黄 S 黄 B 黄或黑 F2淡黄绿 C（石墨）黑 Cl2黄 Br2 红棕 C（金刚石）无 Si 灰黑 I2紫黑 P 白、黄、红棕 2、氧化物 化学式颜色化学式颜色化学式颜色 NO2 棕红 ClO2黄 Na2O2浅黄 K2O 黄 Pb3O4 红 MnO 绿 化学式颜色化学式颜色化学式颜色 CuO 黑 MnO2黑 Ag2O 棕黑 FeO 黑 ZnO 白 Fe3O4黑 Hg2O 黑 Fe2O3红棕 HgO 红或黄 Cu2O 红 3、氧化物的水化物
中学化学常见的物质除杂总结 序号原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法 1N2O2灼热的铜丝网洗气2Cu+O2=2CuO 2CO2H2S硫酸铜溶液洗气NaHCO3+H2S=NaHS+H2O+CO2↑ 3CO2CO氧化铜洗气CuO+CO=Cu+CO 2 4CO2HCl饱和小苏打溶液洗气NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 5H2S HCl饱和NaHS溶液洗气NaHS+HCl=NaCl+H2S 6SO2HCl饱和NaHSO3溶液洗气NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑ 7Cl2HCl饱和NaCl溶液洗气用饱和食盐水，HCl易溶而Cl2 不溶 8CO2SO2饱和小苏打溶液二氧化硫沸点-10℃，二氧化碳-78℃， 所以降温到-10℃到-78℃之间，二氧化 硫液化，两种物质就分离了。 9碳粉MnO2浓盐酸加浓盐酸MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑ +2H2O 10MnO2碳粉----------- 1.加热后过滤将混合物在氧气中点燃 C+O2=CO2 2.通入灼热的氧化钙 C+CaO=Ca+CO2↑ (条件:高温) 3.通入灼热的氧化铁3C+2Fe2O3=3CO2↑+ 4Fe 11碳粉CuO盐酸或硫酸过滤加稀盐酸CuO+2HCl=CuCl2+H2O 12Al2O3Fe2O3NaOH溶液（过量），再通CO2过滤、加热固体 13Fe2O3Al2O3NaOH溶液因为氧化铝是两性氢氧化物，所以可以 和氢氧化钠溶液反应 14Al2O3SiO2盐酸 NH3·H2O过滤、加热固体 15SiO2ZnO盐酸过滤 16CuO ZnO NaOH溶液过滤ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O 17BaSO4BaCO3稀硫酸过滤BaCO3+H2SO4=BaSO4+H2O+CO2 18NaOH Na2CO3Ba（OH）2溶液（适量）过滤 19NaHCO3Na2CO3通入过量CO2------ 20Na2CO3NaHCO3-------加热2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 21NaCl NaHCO3盐酸蒸发结晶 22NH4Cl(NH4)2SO4Ba Cl2溶液（适量）过滤 23FeCl3FeCl2通入过量Cl2Cl2+2FeCl2=2FeCl3 24FeCl3CuCl2铁粉、Cl2过滤 25FeCl2FeCl3铁粉过滤Cu+2FeCl3=CuCl2+FeCl2 FeCl3（半透膜）渗析 26Fe(OH)3 胶体
原物所含杂质除杂质试剂除杂质的方法 1 N 2O 2 灼热的铜丝网洗气 2 CO 2H 2 S硫酸铜溶液洗气 3 CO CO 2 石灰水或烧碱液洗气 4 CO 2 HCl饱和小苏打溶液洗气 5 H 2 SHCl饱和NaHS溶液洗气 6 SO 2HCl 饱和NaHSO 3 溶液洗气 7 Cl 2 HCl饱和NaCl溶液洗气 8 CO 2 SO 2 饱和小苏打溶液洗气 9 碳粉 MnO 2 浓盐酸加热后过滤 10 MnO 2 碳粉 ----------- 加热灼烧11 碳粉CuO盐酸或硫酸过滤 12 Al 2O 3 Fe 2 O 3 NaOH溶液（过量），再通CO 2 过滤、加热固体 13 Fe 2O 3 Al 2 O 3 NaOH溶液过滤 14 Al 2O 3 SiO 2 盐酸 NH 3 ?H 2 O 过滤、加热固体 15 SiO 2 ZnO盐酸过滤 16 CuOZnONaOH溶液过滤 17 BaSO 4BaCO 3 稀硫酸过滤 18 NaOH Na 2CO 3 Ba（OH） 2 溶液（适量）过滤 19 NaHCO 3Na 2 CO 3 通入过量CO 2 ------ 20 Na 2CO 3 NaHCO 3 ------- 加热 21 NaClNaHCO3 盐酸蒸发结晶 22 NH 4Cl (NH 4 ) 2 SO 4 Ba Cl 2 溶液（适量）过滤 23 FeCl 3 FeCl 2 通入过量Cl 2 ----- 24 FeCl 3 CuCl 2 铁粉、Cl 2 过滤 25 FeCl 2FeCl 3 铁粉过滤 26 Fe(OH) 3胶体 FeCl 3 （半透膜）渗析 27 CuSFeS稀盐酸或稀硫酸过滤 28 I 2 NaCl------ 升华 29 NaCl NH 4 Cl ------- 加热 30 KNO 3 NaCl蒸馏水重结晶 31 乙烯 SO 2、H 2 O 碱石灰洗气 32 乙烷乙烯溴水洗气
第一章化学反应与能量 第一单元化学反应中的热效应 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H （2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。 (放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 （g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa；②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol；④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3 kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二单元化学能与电能的转化 原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线——正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: （） A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ．．．的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。 下列有关描述错误的是（） A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应（）
化学反应原理 第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算 归纳与整理 第二章化学反应速率和化学平衡 第一节化学反应速率 第二节影响化学反应速率的因素第二节影响化学反应速率的因素 第三节化学平衡 第四节化学反应进行的方向 归纳与整理 第三章水溶液中的离子平衡 第一节弱电解质的电离 第二节水的电离和溶液的酸碱性 第三节盐类的水解 第四节难溶电解质的溶解平衡 归纳与整理 第四章电化学基础 第一节原电池 第二节化学电源 第三节电解池 第四节金属的电化学腐蚀与防护 归纳与整理 化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1. 化学反应速率（v） ⑴定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s） ⑷影响因素： ①决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素） ②条件因素（外因）：反应所处的条件 2.
高中化学物质的分类汇总 高中化学物质的分类知识点总结 1、物质的组成、性质和分类： （一）掌握基本概念 1. 分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。 （1）分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒。 （2）按组成分子的原子个数可分为： 单原子分子：Ne 、C、 He 、Kr…… 双原子分子：H2 、O2、HCl、No…… 多原子分子：H2O、P4 、C6H12O6…… 2. 原子 原子是化学变化中的最小微粒，确切的说，化学反应中原子核不变，只有核外电子发生变化。 （1）原子是组成某些物质（如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体）和分子的基本微粒。 （2）原子是由原子核（中子、质子）和核外电子组成的。 3. 离子 离子是指带电荷的原子或原子团。 （1）离子可分为阳离子和阴离子 阳离子：Li+、Na+、H+、NH4+…… 阴离子：Cl-、O2-、OH-、SO4-…… （2）存在离子的物质： ①离子化合物中：NaCl、CaCl2、CaSo4…… ②电解质溶液中：盐酸、氯化钠溶液中…… ③金属晶体中：钠、铁、钾、铜…… 4. 元素 元素是具有相同核电荷数的（即质子数）的同一类原子的总称。 （1）元素与物质、分子、原子的区别与联系;物质是由元素组成的（宏观看）；物质是由原子、分子、或离子构成的（微观看）。 （2）某些元素可以形成不同的单质（性质、结构不同）同素异形体。（3）各元素在地壳中质量分数各不相同，占前五位的是：O、Si、Al、
Fe、Ga。 5. 同位素 同位素指同一元素不同核素之间互称同位素，即具有相同质子数不同中子数的同一类原子互称为同位素。如氢（H）有三种同位素：11H、 21H、31H(氕、氘、氚）。 6. 核素 核素是具有特定质量数、原子序数和核能态，而且其寿命足以被观察的一类原子。 （1）同种元素，可以有若干种不同的核素—同位素。 （2）同一种元素的各种核素尽管中子数不同，但他们质子数与电子数相同。核外电子排布相同，因而他们的化学性质几乎相同。 7. 原子团 原子团是指多个原子结合成的集体，在许多反应中，原子团作为一个集体参加反应。原子团有以下几种类型：根（如SO42-、OH-、CH3COO-等）、官能团（有机物分子中能反应物质特殊性质的原子团，如-OH、 -NO2、-COOH等）、游离基（又称自由基、具有不成价电子的原子团，如甲基游离基·CH3）。 8. 基 化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团，或化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子团。 （1）有机物的官能团是决定物质主要性质的基，如醇的羟基（-OH）和羧酸的羧基（-COOH）。 （2）甲烷（CH4）分子中去掉一个氢原子后剩余部分（·CH3）含有未成对的价电子，称为甲基或甲基游离基，也包括单原子的游离基（·Cl）。 基（羟基）：电中性，不能独立存在，只能和其他基或原子团相结合。根（氢氧根）：带负电，能独立存在于溶液或离子化合物中。 9. 物理性质和化学性质 物理性质 （1）概念：（宏观）物质不需要发生化学变化就能表现出的性质。（2）实质：（微观）物质的分子组成和结构没有发生变化时所呈现的性质。 （3）物理性质一般包括：颜色、状态、气味、味道、密度、熔点、沸点、溶解性、导电性、导热性、延展性等。 化学性质
高中化学常见物质颜色总结 红色:Fe2O3红棕色；Fe(OH)3红褐色；[Fe(SCN)]2+ 红色(或血红色) ；Cu2O 红色(或砖红色) ；被氧化的苯酚(即苯醌) 粉红色；石蕊在pH<5的溶液中呈红色；酚酞在pH 8~10的溶 液中呈浅红色；NO2 红棕色；红磷暗红色；Br2深棕红色；品红溶液红色；Bi微红色；充氦气、氖气的灯管红色；CoCl2·6H2O红色；Cu 紫红色；*甲基橙在pH<3.3的溶液中显红色。 紫色:MnO4—紫红色；I2紫黑色；I2蒸汽紫色；I2的CCl4溶液紫红色；碘溶于苯或汽油呈紫色或紫红色；石蕊在pH 5~8的溶液中呈紫色。 灰色:硒；Fe(OH)2变成Fe(OH)3的中间产物灰绿色。 棕色:CuCl2晶体棕黄色；FeCl3晶体棕红色 黄色:S、AgI、Ag3PO4、Fe3+、不纯硝基苯黄色；Na2O2、三硝基甲苯、AgBr、F2、硝化甘油、NaNO2黄色；尿素白色或淡黄色；*甲基橙在pH>4.4的溶液中呈黄色。 蓝色:Cu2+、Cu(OH)2、CuSO4·5H2O、Co2O3蓝色；石蕊在pH>8的溶液中呈蓝色；I2遇淀粉变蓝色；液态、固态的氧气淡蓝色；CoCl2天蓝色。 黑色：木炭、焦炭、黑色火药、MnO2、CuO、CuS、Cu2S、PbS、Ag2S、FeS、Fe3O4黑色；Si 灰黑色；石油黑色或深棕色；煤焦油黑褐色。 绿色：Fe2+浅绿色；Cl2淡黄绿色；CuCl2浓溶液绿色(很浓黄绿色、稀则蓝色) ；碱式碳酸铜绿色。 褐色：Ag2O褐色；溶解了溴的溴苯褐色；碘酒褐色。 黄色：氯气，过氧化钠，单质硫 蓝色：铜离子，淀粉遇碘 黑色：四氧化三铁（磁性），氧化铜，碳 血红色：硫氰化铁 紫色：苯酚遇三氯化铁 紫黑色：碘 白色：硫酸钡，氯化银 铁：铁粉是黑色的；一整块的固体铁是银白色的。浅绿色Fe2+黑色晶体Fe3O4白色沉淀Fe(OH)2黄色Fe3+红褐色沉淀Fe (OH)3血红色溶液Fe (SCN)3 FeO——黑色的粉末Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色Fe2O3——红棕色粉末FeS——黑色固体 铜：单质是紫红色Cu2+——蓝色CuO——黑色Cu2O——红色CuSO4（无水）—白色CuSO4?5H2O——蓝色Cu2 (OH)2CO3—绿色Cu(OH)2——蓝色[Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液BaSO4 .BaCO3 .Ag2CO3 .CaCO3 .AgCl . Mg (OH)2 .三溴苯酚均是白色沉淀Al(OH)3白色絮状沉淀H4SiO4（原硅酸）白色胶状沉淀 Cl2.氯水——黄绿色F2——淡黄绿色气体Br2——深红棕色液体I2——紫黑色固体