高中化学选修4化学反应原理知识点总结
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高中化学选修4《化学反应原理》第1
章化学反应与能量转化思维导图.doc
本文介绍了思维导图作为一种终极的思维工具,可以帮助人们整理和记忆信息,提高研究效率。
同时,本文还利用思维导图整理了高中化学《化学反应原理》第一章的基础知识。
化学反应与能量转化是化学学科中的基础知识之一。
其中,1-1节介绍了化学反应的热效应,即反应过程中能量的转化。
化学反应可以放热或吸热,这取决于反应物的能量和反应产物的能量之间的差异。
在反应中,能量的转化可以通过热量计等仪器来测量。
1-2节介绍了电能转化为化学能,即电解。
电解是一种将
电能转化为化学能的过程,可以将离子化合物分解成原子或离子。
在电解中,电流通过电解质溶液,导致离子发生氧化还原反应,从而在电极上产生化学反应。
在电解中,产生的化学反应与电流密切相关。
1-3节介绍了化学能转化为电能,即电池。
电池是一种将
化学能转化为电能的装置,可以将化学反应中产生的能量转化为电能。
电池的工作原理是利用化学反应产生电势差,使电子在电路中流动,从而产生电流。
电池的种类很多,例如原电池、干电池、锂离子电池等。
总之,化学反应与能量转化是化学学科的重要内容,理解其中的原理和机制对于研究化学非常重要。
思维导图作为一种有效的研究工具,可以帮助我们更好地整理和记忆知识,提高研究效率。
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/mol3.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,1mol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:101kPa②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 mol④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/mol3.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。
燃料电池电极反应式的书写方法一、有关燃料电池基本知识了解1、定义:燃料电池是一种不经过燃烧,将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。
它和其它电池中的氧化还原反应一样,都是自发的化学反应,不会发出火焰,其化学能可以直接转化为电能,且废物排放量很低。
其中燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,这是我们书写燃料电池总反应方程式的依据。
2、燃料电池的电极规定燃料电池的两极材料都是用多孔碳、多孔镍、铂、钯等兼有催化剂特性的惰性金属,两电极的材料相同。
因此,燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定。
通入可燃物的一极为负极,可燃物在该电极上发生氧化反应;通入空气或氧气的一极为正极,氧气在该电极上发生还原反应。
3、燃料电池的电解质不同类型的燃料电池可有不同种类的电解质,其电解质通常有水剂体系(酸性、中性或碱性)电解质、熔融盐电解质、固体(氧化物或质子交换膜)电解质等。
在不同的电解质中,燃料电池的电极反应式就有不同的表示方法。
因此,在书写燃料电池电极反应式时要特别注意电解质的种类。
4、燃料电池的工作原理以氢氧燃料电池为例,其工作原理是:氢气(可燃物)从负极处失去电子(燃料被氧化掉),这些电子从外电路流到正极;同时,余下的阳离子(氢离子)通过电解液被送到正极。
在正极,离子与氧气发生反应并从负极获得电子。
二、燃料电池电极反应式的书写方法在中学阶段,掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。
所有的燃料电池的工作原理都是一样的,其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。
书写燃料电池电极反应式一般分为三步:第一步,先写出燃料电池的总反应方程式;第二步,再写出燃料电池的正极反应式;第三步,在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。
下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释。
1、燃料电池总反应方程式的书写因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式,但要注意燃料的种类。
高中化学选修化学反应原理知识点总结指单位时间内反应物浓度的变化量。
2.速率常数(k):反应速率和反应物浓度的关系式为v=k[A]^m[B]^n,其中m和n为反应物的反应级数,k为速率常数。
3.影响反应速率的因素:温度、浓度、催化剂、表面积等。
二、反应机理1.反应机理:反应过程中分子之间的相互作用和反应的具体过程。
2.反应中间体:反应过程中生成的短暂存在的中间物质。
3.反应活化能:反应物转化为反应产物所需要的最小能量。
三、反应平衡常数1.反应平衡常数(K):反应物和产物在反应平衡时的浓度比。
2.平衡常数与反应物浓度的关系式:K=[C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中a、b、c、d为反应物和产物的化学计量数。
3.影响平衡常数的因素:温度、压力、浓度等。
四、化学平衡1.化学平衡:反应物和产物浓度不再发生变化的状态。
2.平衡常数与化学平衡的关系式:K=产品浓度之积/反应物浓度之积。
3.化学平衡的移动:通过改变反应物浓度、温度、压力等条件可以使化学平衡向产物或反应物方向移动。
化学反应速率是用来衡量反应快慢的指标,它表示单位时间内反应物或生成物的物质量变化。
速率可以通过单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,计算公式为v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间),单位为XXX)。
影响速率的因素包括决定因素(反应物的性质)和条件因素(反应所处的条件)。
对于固体和液体参与的反应,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
惰性气体对速率的影响取决于反应体系的恒温恒容或恒温恒体状态。
在恒温恒容状态下,充入惰性气体会使总压增大,但各分压不变,各物质浓度不变,因此反应速率不变。
在恒温恒体状态下,充入惰性气体会使体积增大,各反应物浓度减小,反应速率减慢。
化学平衡是指一定条件下,可逆反应进行到正逆反应速率相等时,组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”状态。
化学平衡的特征包括逆、等、动、定、变。
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率(1)化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
(2)化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关。
通常是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
高中化学选修4知识点总结高中化学选修4知识点总结一、化学反应平衡与化学平衡常量1.化学反应平衡的概念2.热力学因素对平衡的影响3.影响化学反应平衡的因素4.化学反应的矛盾特性5.化学平衡常量的计算6.平衡常量与反应速率的关系7.实际化学系统中的平衡常量二、氧化还原反应1.氧化还原反应的概念2.氧化还原反应的历史3.原子价与氧化数4.氧化还原反应中的电极反应5.电势差和标准电势6.氧化还原反应的热力学和电化学特性7.氧化还原反应的工业应用三、酸碱理论及其应用1.传统酸碱理论2.布朗斯特德酸碱理论3.酸碱反应的热力学特性4.强酸强碱与弱酸弱碱的电离度5.酸碱滴定的应用6.酸碱指示剂的应用四、配位化学1.配位化学的概念2.配合物的形成与稳定性3.配位场理论4.五大分子组成的配合物5.配合物的应用五、有机材料和化学反应原理1.有机材料的基本概念和种类2.烃类化合物的结构和命名方法3.芳香族化合物的结构、性质和化学反应4.醇、酚和醛类化合物的结构、性质和化学反应5.酮、酸、酯和羧酸类化合物的结构、性质和化学反应6.含氮有机化合物的结构、性质和反应六、基因工程1.基因的概念2.遗传密码的概念3.重组DNA技术的基本原理4.基因克隆技术的应用5.基因工程在医学、农业和能源等领域的应用七、无机化学中的材料科学1.玻璃2.电子材料3.电池材料4.金属材料5.生物材料八、化学热力学1.热力学的基本概念和第一定律2.内能、焓和熵的概念3.热力学第二定律和热力学函数的应用4.吉布斯自由能和化学平衡的关系5.广义力学的概念及应用。
以上是高中化学选修4知识点总结,学习这些知识点可以帮助我们深入了解化学的基本概念和原理,促进学生对化学科学的进一步研究和深入理解。
一、焓变、反应热要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+”。
特别提醒:(1)描述此概念时,无论是用“反应热”、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+”或“—”。
(2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。
(3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。
要点二:放热反应和吸热反应1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0∆H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能)2.常见的放热反应和吸热反应①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。
②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。
如C(石墨,s)C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。
二、热化学方程式的书写书写热化学方程式时,除了遵循化学方程式的书写要求外,还要注意以下几点:1.反应物和生成物的聚集状态不同,反应热的数值和符号可能不同,因此必须注明反应物和生成物的聚集状态,用s、l、g分别表示固体、液体和气体,而不标“↓、↑”。
2.△H只能写在热化学方程式的右边,用空格隔开,△H值“—” 表示放热反应,△H值“+”表示吸热反应;单位为“kJ/mol”。
3.热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子数或原子数,因此,化学计量数可以是整数,也可以是分数。
4.△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应,如果化学计量数加倍,△H也要加倍。
1.人们把能够发生有效碰撞的分子叫做,有效碰撞可以认为是发生化学反应的充要条件。
〖X4-绪言03〗2.有没有这样的反应,温度对其反应速率几乎没有影响,其活化能接近于零?。
若有,请举例说明。
〖X4-绪言04〗3.焓(H)是与有关的物理量,在化学实验和生产中,通常遇到的反应是在中进行的,反应条件是恒压,此时反应的热效应等于。
〖X4-02〗4.书写热化学方程式必须注明温度和压强,如果没有注明,默认的温度和压强是:〖X4-03〗5.某反应的ΔH=-241.8kJ/mol,其中的“每摩尔”指的是。
〖X4-04〗6.在中和反应反应热测定实验中,盐酸的浓度是0.50mol/L,为什么NaOH溶液的浓度是0.55 mol/L,。
〖X4-05〗测盐酸温度的温度计要用水冲洗干净,冲洗液是否也要倒入反应的小烧杯中?7.我国目前使用的主要能源是化石燃料,〖X4-08〗化石燃料包括,它们的蕴藏量有限,且不能再生,最终会枯竭。
解决的办法是。
8.乙烷、乙烯、乙炔的燃烧热分别是ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们由大到小的顺序为:。
〖X4-07〗9.太阳能的利用,一般是把太阳辐射能先转化成,再加以利用〖X4-09〗10.氢能的优点是、、,缺点是,氢已用作火箭和燃料电池的燃料。
〖X4-09〗11.甲烷的燃烧热为890.31 kJ/mol,而氢气的燃烧热只有285.8kJ/mol,为什么说氢能的燃烧热值高?。
〖X4-09〗12.化学反应的反应热只与反应的有关,而与反应的无关,这就是盖斯定律。
盖斯是哪个国家的化学家?〖X4-11〗13.研究浓度对反应速率的影响,在锥形瓶内各盛有2g锌粒然后分别加入等体积不同浓度的稀硫酸,可以比较,也可以比较,而得出实验结论。
〖X4-18〗14.研究浓度对反应速率的影响,还可以用不同浓度的草酸与等浓度的酸性KMnO4溶液反应,记录而得出实验结论,〖X4-20〗反应的化学方程式为15.研究温度对反应速率的影响,应先用两支试管各加入5 mL0.1 mol/L的Na2S2O3溶液,另取两只试管各加入5 mL0.1 mol/L的稀硫酸,分成两组(各有一支盛有Na2S2O3和稀硫酸的试管),一组放入冷水中,另一组放入热水中,一段时间后再混合并搅拌。
选修4知识点汇总一、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,数值不变例:CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (l) ΔH=-890.3 kJ/mol三、燃烧热1.概念:25℃,101kPa时,1mol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:25℃,101kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
(C→CO2,S→SO2,H→H2O,只能在氧气中燃烧。
)③燃烧物的物质的量:1mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热(常考选择:判断热化学方程式是否正确)1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,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/mol3.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。
高中化学选修4知识点总结我们在高中化学的时候,通常选修课本的内都是必修课本的补充与说明,想了解更多知识的学生可以仔细阅读选修课本。
下面是为大家的高中化学选修4知识归纳,希望对大家有用!1、化学反响的焓变(1)反响焓变物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1.反响产物的总焓与反响物的总焓之差称为反响焓变,用ΔH表示.(2)反响焓变ΔH与反响热Q的关系.对于等压条件下进展的化学反响,假设反响中物质的能量变化全部转化为热能,那么该反响的反响热等于反响焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反响产物)-H(反响物).(3)反响焓变与吸热反响,放热反响的关系:ΔH>0,反响吸收能量,为吸热反响.ΔH<0,反响释放能量,为放热反响.(4)反响焓变与热化学方程式:把一个化学反响中物质的变化和反响焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1书写热化学方程式应注意以下几点:①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq).②化学方程式后面写上反响焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1,且ΔH后注明反响温度.③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍.2、反响焓变的计算(1)盖斯定律对于一个化学反响,无论是一步完成,还是分几步完成,其反响焓变一样,这一规律称为盖斯定律.(2)利用盖斯定律进展反响焓变的计算.常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和.(3)根据标准摩尔生成焓,ΔfHmθ计算反响焓变ΔH.对任意反响:aA+bB=cC+dDΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)] 元素周期律1、影响原子半径大小的因素:①电子层数:电子层数越多,原子半径越大(最主要因素)②核电荷数:核电荷数增多,吸引力增大,使原子半径有减小的趋向(次要因素)③核外电子数:电子数增多,增加了相互排斥,使原子半径有增大的倾向2、元素的化合价与最外层电子数的关系:最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价)负化合价数=8—最外层电子数(金属元素无负化合价)3、同主族、同周期元素的构造、性质递变规律:同主族:从上到下,随电子层数的递增,原子半径增大,核对外层电子吸引能力减弱,失电子能力增强,复原性(金属性)逐渐增强,其离子的氧化性减弱。
高中化学选修4知识点总结第1章、化学反应与能量转化化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收。
一、化学反应的热效应1、化学反应的反应热(1)反应热的概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。
(3)反应热的测定测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:Q=-C(T2-T1)式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
实验室经常测定中和反应的反应热。
2、化学反应的焓变(1)反应焓变物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。
(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。
对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。
(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系:ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。
ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。
(4)反应焓变与热化学方程式:把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1书写热化学方程式应注意以下几点:①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。
②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH 后注明反应温度。
③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍。
第三节化学反应进行的方向1、反应熵变与反应进行方向(1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S。
单位:J··。
(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增原理,也是反应方向的判断依据。
(3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。
即S(g)>S (l)>S(s)(4)方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。
2、反应方向判断依据在温度。
压强一定的条件下,化学反应的判断依据为:反应能自发进行反应达到平衡状态反应不能自发进行注意:(1)为负,为正时,任何温度反应都能自发进行(2)为正,为负时,任务温度反应都不能自发进行【习题一】(2018春•集宁区校级期末)下列说法正确的是()A.熵增大的反应一定可自发进行B.熵减小的反应一定可自发进行C.△H<0的反应可能自发进行D.△H>0的反应不可能自发进行【考点】焓变和熵变.【专题】化学平衡专题.【分析】化学反应是否自发进行的判断依据是△H-T△S<0;【解答】解:A、熵增大△S>0,当△H>0的反应,在低温下可能是非自发进行;在高温下可以是自发进行,故A错误;B、熵减小的反应△S<0,当△H>0的反应,一定是非自发进行的反应,故B错误;C、△H<0的反应,△S>0的反应一定能自发进行,故C正确;D、△H>0的反应,△S>0,高温下反应可能自发进行,故D错误;故选:C。
【习题二】(2017秋•平顶山期末)下列说法正确的是()A.自发反应在任何条件下都能实现B.自发反应在恰当条件下才能实现C.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的D.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变【考点】焓变和熵变.【专题】化学反应中的能量变化.【分析】△H-T△S<0的反应能够自发进行,△H-T△S>0的反应不能够自发进行,反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,据此分析.【解答】解:△H-T△S<0的反应能够自发进行,△H-T△S>0的反应不能够自发进行,反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,A、放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行,故A错误;B、自发反应需要在一定条件下才能够实现,故B正确;C、反能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,故C错误;D、反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,故D错误;故选:B。
化学反应原理选修4
化学反应原理是化学学科的重要内容,它研究化学变化的基本规律和机理。
通过观察和分析化学反应过程中的现象和性质变化,可以推断反应物的结构和性质,探索反应途径和反应速率的规律,揭示反应过程中的能量变化以及物质转化过程中的电荷转移与电子重排等基本原理。
在化学反应中,反应物经历物质的转化和能量的转化。
物质的转化是指反应物的原子间键的断裂和形成,进而生成新的化学物质。
这种转化可以是单一的,也可以是多种反应物之间的复杂转化。
能量的转化是指化学反应过程中能量的吸收和释放。
反应物中的化学键断裂需要吸收能量,而新的化学键形成则释放能量。
这种能量变化影响着化学反应的热效应和速率。
化学反应的速率是描述反应进行快慢的参数,它反映了反应物从初始状态到最终状态的转化速度。
反应速率受到多种因素的影响,如反应物浓度、温度、压力、催化剂等。
通过改变这些因素,可以调控反应速率达到所需的目的。
同时,通过反应速率的研究可以推断出反应途径和机理。
化学反应的机理是指反应的详细步骤和中间产物的形成和消失过程。
它通过实验数据和理论模型的分析,揭示了反应物转化的详细过程。
在探索化学反应机理的过程中,常常涉及到配位化学、光化学、电化学等多个分支学科的知识。
化学反应原理的研究不仅有助于理解物质的转化过程和能量的转化规律,还对于工业生产和环境保护等方面具有重要意义。
通过理论研究和实验验证,可以进行合成新化合物、改进反应工艺、提高反应效率等。
同时,了解反应原理也有助于节约资源、减少废弃物排放、控制环境污染等方面的应用。
普通高中化学
(山东科学技术出版社)
化学反应原理(第1章化学反应与能量转化)
思维导图
史学强
2014年10月18日
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本资料利用思维导图整理高中化学《化学反应原理》第一章章中每一节基础知识,可以帮助大家增强记忆、改善思维、提高化学学习效率!
化学反应与能量转化
1-1化学反应的热效应
1-2电能转化为化学能——电解
1-3化学能转化为电能——电池。
高中化学选修4知识点总结第一章化学反应与能量考点1:吸热反应与放热反应1、吸热反应与放热反应的区别特别注意:反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系,而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。
2、常见的放热反应①一切燃烧反应;②活泼金属与酸或水的反应;③酸碱中和反应;④铝热反应;⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应,如:N2+O2=2NO,CO2+C=2CO等均为吸热反应)。
3、常见的吸热反应①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;②大多数分解反应是吸热反应③等也是吸热反应;④水解反应考点2:反应热计算的依据1.根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
2.根据反应物和生成物的总能量计算ΔH=E生成物-E反应物。
3.根据键能计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
4.根据盖斯定律计算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,而与反应的途径无关。
即如果一个反应可以分步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
温馨提示:①盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。
②热化学方程式之间的“+”“-”等数学运算,对应ΔH也进行“+”“-”等数学计算。
5.根据物质燃烧放热数值计算:Q(放)=n(可燃物)某|ΔH|。
第二章化学反应速率与化学平衡考点1:化学反应速率1、化学反应速率的表示方法___________。
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。
表达式:___________ 。
其常用的单位是__________ 、或__________ 。
2、影响化学反应速率的因素1)内因(主要因素)反应物本身的性质。
2)外因(其他条件不变,只改变一个条件)3、理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
②活化能:如图图中:E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。
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/mol3.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金属及酸的反应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及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 kPa②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 mol④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.强酸及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/mol3.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及反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而及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及该反应一步完成的反应热是相同的。
第二章一、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.※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡(一)1.定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度及质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据(二)影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡_不移动_ (3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度__减小__,生成物浓度也_减小_, V正_减小___,V逆也_减小____,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和__大___的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着___吸热反应______方向移动,温度降低会使化学平衡向着_放热反应__方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着__体积缩小___方向移动;减小压强,会使平衡向着___体积增大__方向移动。
注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动(2)气体减压或增压及溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡__不移动___。
但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的_时间_。
5.勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
三、化学平衡常数(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,___生成物浓度幂之积及反应物浓度幂之积的比值是一个常数____比值。
符号:__K__(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:1、表达式中各物质的浓度是__变化的浓度______,不是起始浓度也不是物质的量。
2、K只及__温度(T)___有关,及反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。
(三)化学平衡常数K的应用:1、化学平衡常数值的大小是可逆反应__进行程度_____的标志。
K值越大,说明平衡时_生成物___的浓度越大,它的___正向反应___进行的程度越大,即该反应进行得越__完全___,反应物转化率越_高___。
反之,则相反。
一般地,K>_105__时,该反应就进行得基本完全了。
2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。
(Q:浓度积)Q_〈__K:反应向正反应方向进行;Q__=_K:反应处于平衡状态 ;Q_〉__K:反应向逆反应方向进行3、利用K值可判断反应的热效应若温度升高,K值增大,则正反应为__吸热___反应若温度升高,K值减小,则正反应为__放热___反应*四、等效平衡1、概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2、分类(1)定温,定容条件下的等效平衡第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证化学计量数之比及原来相同;同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量及原来相同。
第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例及原来相同即可视为二者等效。
(2)定温,定压的等效平衡只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。
五、化学反应进行的方向1、反应熵变及反应方向:(1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S. 单位:J•••mol-1•K-1(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增加原理,也是反应方向判断的依据。
.(3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。
即S(g)〉S(l)〉S(s)2、反应方向判断依据在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:ΔH-TΔS〈0 反应能自发进行ΔH-TΔS=0 反应达到平衡状态ΔH-TΔS〉0 反应不能自发进行注意:(1)ΔH为负,ΔS为正时,任何温度反应都能自发进行(2)ΔH为正,ΔS为负时,任何温度反应都不能自发进行文章来自:(化学帝国)第三章一、弱电解质的电离1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。
非电解质 :在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质 : 在水溶液里全部电离成离子的电解质 。
弱电解质: 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质 。
2、电解质及非电解质本质区别:电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物 注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO 2、NH 3、CO 2等属于非电解质③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO 4不溶于水,但溶于水的BaSO 4全部电离,故BaSO 4为强电解质)——电解质的强弱及导电性、溶解性无关。
3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成 离子的速率 和离子结合成时,电离过程就达到了 平衡状态 ,这叫电离物质 单质 化合物 电解质 非电解质: 非金属氧化物,大部分有机物 。
如SO 3、CO 2、C 6H 12O 6、CCl4、CH 2=CH 2…… 强电解质: 强酸,强碱,大多数盐 。
如HCl 、NaOH 、NaCl 、BaSO 4 弱电解质: 弱酸,弱碱,极少数盐,水 。
如HClO 、NH 3·H 2O 、Cu(OH)2、H O …… 混和物 纯净物平衡。
4、影响电离平衡的因素:A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。
C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入及弱电解质具有相同离子的电解质,会减弱电离。
D、其他外加试剂:加入能及弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。
9、电离方程式的书写:用可逆符号弱酸的电离要分布写(第一步为主)10、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。
叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱。
)表示方法:AB A++B- Ki=[ A+][ B-]/[AB]11、影响因素:a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。
如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO二、水的电离和溶液的酸碱性1、水电离平衡::水的离子积:K W = c[H+]·c[OH-]25℃时, [H+]=[OH-] =10-7 mol/L ; K W = [H+]·[OH-] = 1*10-14 注意:K W只及温度有关,温度一定,则K W值一定K W不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)2、水电离特点:(1)可逆(2)吸热(3)极弱3、影响水电离平衡的外界因素:①酸、碱:抑制水的电离 K W〈1*10-14②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)③易水解的盐:促进水的电离 K W〉 1*10-144、溶液的酸碱性和pH:(1)pH=-lgc[H+](2)pH的测定方法:酸碱指示剂——甲基橙、石蕊、酚酞。