高二化学 选修四 讲义
- 格式:pdf
- 大小:901.64 KB
- 文档页数:15
弱电解质的电离一、电解质和非电解质电解质是指非电解质是指二、强电解质、弱电解质强电解质、弱电解质在水溶液里电离成离子的电解质叫强电解质;如强酸、强碱、绝大多数盐。
只有电离成离子的电解质叫弱电解质。
如弱酸、弱减、水。
[思考] 1、盐酸与醋酸是生活中常用的酸,盐酸常用于卫生洁具的清洁和去除水垢,为什么不用盐酸代替醋酸呢?2、醋酸的去水垢能力不如盐酸强,除浓度之外是否还有其它因素?相同浓度、相同体积的盐酸和醋酸中H+的浓度不相同的原因是什么?(提示:从电离的多少角度考虑)三、弱电解质的电离过程是可逆的勒夏特列原理不仅可用来判断化学平衡的移动方向,而且适用于一切动态平衡,当然也适用于电离平衡。
若体积相同,氢离子浓度相同的盐酸和醋酸分别与足量的镁条反应,最后醋酸放出氢气多,就与醋酸存在电离平衡有关,请同学们想一想如何从电离平衡的移动去解释?CH3COOH的电离过程是可逆的CH3COOH CH3COO-+H+〖思考〗用化学平衡的原理分析,如何增大醋酸的电离度?1、在一定条件(如温度、浓度)下,当弱电解质电离成离子的同时,离子又在重新结合成分子。
当分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率时,就达到了电离平衡状态分析:弱酸(分子式HA)弱碱(分子式BOH)(1)写出常见的弱酸和弱碱的电离方程式,CH3COOH_________________________ NH3•H2O______________________________H2O_______________________________ Fe(OH)3______________________________H2CO3________________________________________________H3PO4_____________________________________________________________(2)根据化学平衡的特点,探讨电离平衡的特点:电离平衡:______________________________________________________________________________________________________________________________________________电离平衡的特征:_________________________________________________________________四、电离平衡常数1、氢硫酸和次氯酸都是弱酸,那么它们的酸性谁略强一些呢?那就要看谁的电离程度大了,弱酸电离程度的大小可用电离平衡常数来衡量。
第 1 页 共 11课时2.3 活化能与有效碰撞理论【学习目标】1、了解基元反应与反应历程2、掌握活化能的含义,会用活化能理论解释化学反应速率的影响因素 【主干知识梳理】一、活化能与简单碰撞理论 1、基元反应与反应历程(1)基元反应:大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。
其中每一步反应都称为基元反应 如:2HI===H 2+I 2的2个基元反应为2HI―→H2+2I·、2I ·―→I 2(2)反应机理:先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程,反应历程又称反应机理(3)许多化学反应都不是基元反应,而是由两个或多个基元步骤完成的。
假设反应:A 2+B===A 2B 是分两个基元步骤完成的第一步 A 2―→2A (慢反应) 第二步 2A+B―→A 2B (快反应)对于总反应来说,决定反应速率的肯定是第一个基元步骤,即这种前一步的产物作为后一步的反应物的连串反应的。
决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤如:过氧化氢H 2O 2在水溶液中把溴化氢HBr 氧化为溴Br 2的反应:H 2O 2 + 2H + +2Br -―→Br 2 + 2H 2O反应机理为H 2O 2+H ++Br -―→HOBr +H 2O (慢反应)HOBr +Br -+H + ―→Br 2+H 2O (快反应)决定速率的就是第一个反应,且这个反应中HBrO 不是最终产物,称为反应的中间产物或中间体(4)基元反应发生的先决条件:基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞,但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应 2、有效碰撞与活化能 (1)化学反应与有效碰撞以“打篮球”为例HI 的分解反应:2HIH 2+I 2,可能有以下几种碰撞在(1)中,运动员没有提供足够的能量,球没有落入篮筐;在(2)中,球虽然具有足够的能量,但没有合适的取向,球也没有落入篮筐;在(3)中,球在(1)中,HI 分子没有足够的能量,因此碰撞过轻,两个分子又彼此弹离;在(2)中,由于碰撞没有合适的取向,因此第 2 页 共 11具有足够的能量和合适的取向,球落入篮筐,这与导致发生反应的分子或离子间的碰撞类似两个分子也彼此弹离;在(3)中,分子具有足够的能量且碰撞取向合适,因此导致H—I 键的断裂及H—H 键和I—I 键的形成,即发生分解反应,生成了H 2和I 2在某个化学反应中,那么多的反应物分子,其能量高低各不相同。
高二化学《等效平衡》专题一、等效平衡的概念1.定义:对于同一可逆反应,当外界条件一定时,无论该反应是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从中间状态(既有反应物又有生成物的状态)开始,只要到达平衡时反应混合物中各组分的分数(质量分数、物质的量分数或体积分数)对应相等就可达到相同的平衡状态,这就称为等效平衡。
在一定条件(定温、定压或定温、定容)下,对于同一可逆应,尽管起始时加入物质的物质的量不同,而达到平衡时,同种物质的物质的量或物质的量分数(或体积分数)相同,这样的平衡称为等效平衡。
如,常温常压下,可逆反应:N2 + 3H22NH3①1mol 3mol 0mol②0mol 0mol 2mol③0.5mol 1.5mol 1.0mol①从正反应开始,②从逆反应开始,③从正逆反应同时开始,由于①、②、③三种情况如果按方程式的计量关系折算成同一方向的反应物,对应各组分的物质的量均相等(如将②、③折算为①),因此三者为等效平衡2.标志:由以上定义我们可以看出,判断同一可逆反应达到的平衡状态是否达为等效平衡的标志是:达到平衡后,反应混合物中各组分的分数(质量分数、物质的量分数或体积分数)是否对应相等。
3.意义:等效平衡的概念的提出反映了化学平衡状态的建立与途径无关。
二、等效平衡规律根据反应条件(定温、定压或定温、定容)以及可逆反应的特点(反应前后气体分子数是否相等),可将等效平衡问题分成三类:1、在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,只要经极限转换后,与原起始物质的物质的量(或浓度)相等,则两平衡等效。
[例1]在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2+O22SO3当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于化学平衡状态。
现在该容器中,维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。
高二化学选修4化学反应原理知识点整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/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(25 ℃,101 kPa时可以不注明)。
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。
只能表示物质的量,不能表示分子个数。
⑤各物质化学计量数加倍,△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。
高二化学选修41. 引言高二化学选修4是高中阶段学习化学的一门选修课程。
本课程旨在帮助学生深入了解化学的相关理论和实践知识,培养学生的实验操作能力和解决问题的思维能力。
本文档将介绍高二化学选修4的内容和学习目标,以及相关的教学方法和评估方式。
2. 课程内容高二化学选修4的内容主要包括以下几个部分:2.1 化学反应原理本部分将介绍化学反应的基本概念和原理。
学生将学习化学反应的各种类型,包括氧化还原反应、置换反应、复分解反应等,并了解反应物和生成物之间的关系。
2.2 动态化学平衡在这一部分,学生将学习动态化学平衡的概念和原理。
他们将了解化学反应中反应物和生成物的浓度之间的关系,并学习如何根据反应的条件来预测平衡位置的变化。
2.3 酸碱反应本部分将介绍酸碱反应的知识。
学生将学习酸碱的定义、性质以及酸碱中和反应的原理。
他们还将学习如何进行酸碱滴定实验,并掌握确定滴定终点的方法。
2.4 配位化学在这一部分,学生将学习金属离子与配体之间的配位反应。
他们将了解配位化学的基本原理,学习如何确定配合物的结构,并掌握配位化学实验的操作方法。
2.5 有机化学基础本部分将介绍有机化学的基本概念和原理。
学生将学习有机化合物的命名规则,了解有机化学反应的机理和应用,并掌握一些常见有机化合物的制备方法。
3. 学习目标通过高二化学选修4的学习,学生将达到以下几个方面的学习目标:•理解化学反应的基本概念和原理;•掌握常见的化学反应类型和反应条件;•理解动态化学平衡的概念,能够根据条件预测平衡位置的变化;•理解酸、碱、盐的概念和性质,了解酸碱滴定的原理和实验方法;•掌握配位化学的基本原理和实验方法;•熟悉有机化学的基本概念和命名规则,了解有机化学反应的机理和应用。
4. 教学方法为了达到上述学习目标,教师可采用以下教学方法来进行教学:•讲授:教师可以通过讲解理论知识,用具体的实例来说明概念和原理。
适当结合实验或示意图来加深学生的理解。
高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为化学是一门以实验为载体的科学以研究物质的结构、变化。
小编准备了高二化学选修四第3章知识点,具体请看以下内容。
一、水溶液1、水的电离H2OH++OH-水的离子积常数KW=[H+][OH-],25℃时,KW=1.010-14mol2L-2。
温度升高,有利于水的电离,KW增大。
2、溶液的酸碱度室温下,中性溶液:[H+]=[OH-]=1.010-7molL-1,pH=7酸性溶液:[H+][OH-],[H+]1.010-7molL-1,pH7碱性溶液:[H+][OH-],[OH-]1.010-7molL-1,pH73、电解质在水溶液中的存在形态(1)强电解质强电解质是在稀的水溶液中完全电离的电解质,强电解质在溶液中以离子形式存在,主要包括强酸、强碱和绝大多数盐,书写电离方程式时用=表示。
(2)弱电解质在水溶液中部分电离的电解质,在水溶液中主要以分子形态存在,少部分以离子形态存在,存在电离平衡,主要包括弱②强碱弱酸盐水解显碱性。
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH③强酸强碱盐不水解。
④弱酸弱碱盐双水解。
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S(3)水解平衡的移动加热、加水可以促进盐的水解,加入酸或碱能抑止盐的水解,另外,弱酸根阴离子与弱碱阳离子相混合时相互促进水解。
三、沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡与溶度积(1)概念当固体溶于水时,固体溶于水的速率和离子结合为固体的速率相等时,固体的溶解与沉淀的生成达到平衡状态,称为沉淀溶解平衡。
其平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。
PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)Ksp=[Pb2+][I-]2=7.110-9mol3L-3(2)溶度积Ksp的特点Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关,且溶液中离子浓度的变化能引起平衡移动,但并不改变溶度积。
丁晨教育高二化学讲义选修4 化学反应原理郭亮2014/6第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化三、热化学方程式的书写【例】在25℃、101kPa时,有两个由H2和O2化合组成1molH2O的反应,一个生成气态水,一个生成液态水,其化学反应方程式可表示为:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) △H=-241.8kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l) △H=-285.8kJ/mol1.书写热化学方程式是否要注明反映的温度和压强?2.对于相同的物质的反应,当物质的聚集状态不同时,其△H是否相同?3.热化学方程式各物质前的化学计量数是否表示分子个数?当化学计量数不同时,其△H是否相同?4.放热反应、吸热反应与△H的“+/-”的表示是如何对应的?四、习题4、下列说法不正确的是()A.放热反应不需要加热即可发生B.化学反应过程中的能量变化除了热能外,还可以是光能、电能等C.需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应D.化学反应热效应数值与参加反应的物质的多少有关2.将铁粉和硫粉混合后加热,待反应一发生即停止加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质硫化亚铁。
该现象说明了()A.该反应是吸热反应B.铁粉和硫粉在常温下能自发反应C.该反应是放热反应D.生成物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫粉的总能量第二节燃烧热中和热能源一、燃烧热CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H20(l) △H=-890.31kJ/mol写出表格中物质燃烧热的热化学反应方程式:二、中和热三、能源能源:能提供能量的自然资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。
能源分为一次能源和二次能源。
(一)选择燃料的标准是:能够发生燃烧反应放出热量的物质都可称为燃料。
从物质的燃烧热、燃料的储量、开采、运输、储存的条件、价格、对生态环境的影响等各方面综合考虑。
(二)重要的化石燃料:煤、石油、天然气。
(三)煤做燃料的利弊:①煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单烧掉太可惜,应该综合利用。
②煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘,对环境造成严重污染。
③煤作为固体燃料,燃烧反应速率小,热利用效率低,且运输不方便。
改进方法:可以通过清洁煤技术,如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等,大大减少燃煤对环境造成的污染,提高燃烧的热利用率。
(四)燃料充分燃烧的条件:①要有足够的空气。
②跟空气有足够大的接触面。
(五)能源危机的解决办法:开源节流,提高能源的利用率。
四、三线法习题1.以下几个热化学方程式,能表示有关物质燃烧时的燃烧热的热化学方程式是( )A .C(s)+12O 2(g)===CO(g) ΔH =+110.5 kJ·mol -1B .C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-393.5 kJ·mol -1C .2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1D .H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(g) ΔH =-241.8 kJ·mol -12. 下列有关能源与能量的说法正确的是( )A .煤和石油是经过亿万年形成的,亿万年后煤和石油还会生成,故二者属可再生能源B .蒸汽属于一次能源C .凡经过加热而发生的反应都是吸热反应,常温下进行的反应都是放热反应D .反应物和生成物的总能量决定反应是放热还是吸热3. 由氢气和氧气反应生成1 mol 水蒸气放热241.8 kJ ,写出该反应的热化学方程式:________。
若1g 水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ ,则反应H 2(g)+12O 2(g)===H 2O(l)的ΔH=________kJ/mol 。
氢气的燃烧热为________kJ/mol 。
4. 下列措施不符合节能减排的是 ( ) A .大力发展火力发电,解决广东电力紧张问题 B .在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水 C .用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫,并回收石膏D .用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,作家庭燃气5. (1)在101 kPa 时,足量H 2在1 mol O 2中完全燃烧生成2 mol 液态水,放出571.6 kJ 的热量,H 2的燃烧热为______,表示H 2燃烧热的热化学方程式为________________________。
(2)1.00 L 1.00 mol·L-1硫酸与2.00 L 1.00 mol·L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ的热量,该反应的中和热为________,表示其中和热的热化学方程式为______________________________。
6.能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会人类面临的严峻课题。
回答下列问题:(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点正确的是________。
A.煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜,应该综合利用B.煤是发热很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率(2)乌克兰科学家将铜和铁混合熔化制成多孔金属,用于制作太空火箭上使用的煤油燃料雾化器,该雾化器的作用是____________________________________________。
(3)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。
2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量,表示乙醇燃烧热的化学方程式为____________________________________。
第三节化学反应热的计算一、盖斯定律1.【例1】已知:(1)C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol(2)CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0kJ/mol求C(s) +O2(g)=CO(g) 的△H3=?2.盖斯定律的本质:二、反应热的计算【例2】25℃,101kPa时,使1.0g钠与足量的氯气反应,生成氯化钠晶体并放出17.8kJ的热量,求生成1mol氯化钠的反应热。
【例3】乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ/mol,在25℃、101kPa时,1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量?习题1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( )A .生成物总能量一定低于反应物总能量B .放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C .应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变D .同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同 2.已知:Fe 2O 3(s)+32C(s)===32CO 2(g)+2Fe(s) ΔH=+234.14 kJ/mol ,C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol , 则2Fe(s)+32O 2(g)===Fe 2O 3(s)的ΔH 是( )A .-824.4 kJ/molB .-627.6 kJ/molC .-744.7 kJ/molD .-169.4 kJ/mol3.已知:①2C(s)+O 2(g)===2CO(g) ΔH =-221.0 kJ/mol ,②2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g) ΔH =-483.6 kJ/mol ,则制备半水煤气(制半水煤气的反应的产物应为CO 和H 2)的反应C(s)+H 2O(g)===CO(g)+H 2(g)的ΔH 为( )A .+262.6 kJ/molB .-131.3 kJ/molC .-352.3 kJ/molD .+131.3 kJ/mol4.氢气(H 2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH 4)燃烧的热化学方程式分别为: H 2(g) +12O 2(g)===H 2O (l) ΔH =-285.8 kJ/molCO(g) +12O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-283 kJ/molCH 4 (g)+2O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O (l) ΔH =-890.3 kJ/mol则相同质量的H 2、CO 、CH 4完全燃烧时,放出热量最少的是( ) A .H 2(g) B .CO(g) C .CH 4(g) D .无法比较 5.已知热化学方程式:2KNO 3(s) ===2KNO 2(s)+O 2(g) ΔH =+58 kJ/mol , C(s)+O 2(g)===CO 2(g) ΔH=-94 kJ/mol ,为了提供分解1 mol KNO 3所需要的能量,理论上需要燃烧炭( ) A.2947 mol B.2994molC.5847 mol D.4758mol6.(2014·湖南株洲市二中高二月考)已知:①2CO(g)+ O2(g)===2CO2 (g) ΔH1=-566 kJ/mol,②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-394 kJ/mol,则碳与氧气反应生成一氧化碳的热化学方程式为:_____________________________________________________。
►能力提升7.从手册上查得:H-H、Cl-Cl和H-Cl的键能分别为436、243和431 kJ/mol。
请用此数据估计由Cl2、H2反应生成1 mol HCl时的热效应( )A.放热183 kJ B.放热91.5 kJC.吸热183 kJ D.吸热91.5 kJ8.已知:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol;2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH =-483.6 kJ/mol。
现有0.2 mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53 kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为( )A.1∶1 B.1∶2C.2∶3 D.3∶29.在25 ℃、101 kPa时,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别是-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-393.5 kJ·mol-1,则CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=________。
10.把煤作为燃料可通过下列两种途径:途径Ⅰ:C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1<0;①途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH2>0;②再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH3<0,③2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH4<0。