高二化学选修4知识点归纳总结大全
- 格式:doc
- 大小:39.00 KB
- 文档页数:17
高二化学知识点总结选修四高二化学知识点总结选修四目录第一章、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三节、化学平衡第四节、化学反应进行的方向第三章、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)×|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___________。
高中化学选修4知识点高中化学选修4知识点概述一、化学反应与能量变化1. 化学反应的热效应- 反应热的概念与测量- 热化学方程式的书写规则- 反应热的计算2. 化学反应的电能转换- 电池的工作原理- 伏打电堆的结构与功能- 电化学系列表的应用- 电化学腐蚀与防护3. 化学反应速率- 反应速率的定义- 影响反应速率的因素- 反应速率的测量方法- 反应机理的基本概念二、化学平衡1. 化学平衡的建立- 可逆反应的特征- 平衡常数的意义与计算- 温度、压力、浓度对平衡的影响2. 勒夏特列原理- 原理的表述与应用- 实例分析3. 化学平衡的计算- 平衡浓度的计算方法- 平衡状态下的反应转化率三、溶液与溶质1. 溶液的基本概念- 溶液的定义与组成- 溶液的分类- 溶液的浓度表示方法2. 溶度积原理- 溶度积的概念与计算- 溶度积与溶解度的关系- 溶度积的应用实例3. 溶液的酸碱性- pH值的定义与测量- 酸碱指示剂的工作原理- 缓冲溶液的组成与作用机制四、有机化学基础1. 有机化合物的特征与分类- 有机化合物的定义- 有机化合物的命名规则- 有机化合物的结构特点2. 饱和烃与不饱和烃- 烷烃的结构与性质- 烯烃与炔烃的特征- 环烷烃与芳香烃的基本概念3. 官能团与反应- 官能团的定义与识别- 常见官能团的反应类型- 有机合成的基本策略五、化学实验技能1. 实验安全与操作规范- 实验室安全常识- 常见化学操作的规范步骤2. 常见化学实验操作- 溶液的配制与稀释- 物质的分离与提纯- 常见化学反应的实验观察3. 实验数据的处理与分析- 实验数据的记录方法- 数据处理的基本技巧- 实验结果的分析与解释以上是高中化学选修4的主要知识点概述,每个部分都包含了该领域的核心概念、原理、计算方法和实验技能。
学生应深入理解并掌握这些知识点,以便在化学学习中取得良好的成绩,并为将来的学术或职业生涯打下坚实的基础。
高中化学选修四的知识点总结高中化学选修四的知识1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: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(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、判断平衡的依据(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。
高二化学选修4知识点总结一、化学基本概念和原理1. 物质的组成与结构- 原子和分子的基本性质- 元素周期表的结构与应用- 化学键的形成:离子键、共价键、金属键2. 化学反应的类型- 合成反应、分解反应- 置换反应、还原-氧化反应- 酸碱反应、沉淀反应3. 化学平衡- 反应速率的影响因素- 化学平衡的移动原理- Le Chatelier原理的应用4. 溶液与溶度- 溶液的分类与性质- 溶度积与溶解度的关系- 常见溶剂的性质和应用二、无机化学1. 非金属元素及其化合物- 非金属元素的特性- 氧化物、酸、碱的分类与性质- 非金属元素的重要化合物2. 金属元素及其化合物- 金属元素的特性- 金属的电化学行为- 常见金属及其重要化合物3. 配位化学- 配位键的形成- 配位化合物的命名与结构- 配位平衡与配位滴定三、有机化学1. 有机化合物的基础知识- 有机化合物的分类- 碳的杂化与分子几何- 有机反应的类型:取代反应、加成反应、消除反应2. 烃类化合物- 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质- 环烷烃与芳香烃的特点- 烃的来源与应用3. 官能团化学- 醇、酚、醚的化学性质- 醛、酮、羧酸及其衍生物的反应- 胺与酰胺的特性4. 有机合成- 有机合成的策略与方法- 保护基团的使用- 有机合成实例分析四、化学实验技能1. 常见化学实验操作- 溶液的配制与稀释- 常见仪器的使用与维护- 基本实验操作技能:加热、冷却、萃取、蒸馏2. 化学实验安全- 实验室安全规则- 化学品的储存与处理- 常见事故的预防与应急处理3. 化学实验设计与分析- 实验目的的明确与实验方案的设计- 数据的收集、处理与分析- 实验报告的撰写以上是高二化学选修4的知识点总结,涵盖了化学的基本概念、无机化学、有机化学以及实验技能等多个方面。
这些知识点是学生在高中阶段需要掌握的化学基础知识,对于理解化学现象、进行化学实验以及未来深入学习化学都具有重要意义。
高二化学选修4知识点化学选修 4 是高中化学中非常重要的一部分,涵盖了化学反应原理等多个关键领域。
以下是对高二化学选修 4 中一些重要知识点的详细介绍。
一、化学反应与能量1、焓变和反应热焓变(ΔH):在恒压条件下进行的化学反应的热效应。
反应热:化学反应过程中吸收或放出的热量。
当ΔH 为正值时,反应吸热;当ΔH 为负值时,反应放热。
2、热化学方程式表示化学反应中物质的变化和反应的焓变。
要注明物质的状态,因为物质的状态不同,焓变也不同。
3、燃烧热和中和热燃烧热:101kPa 时,1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成 1mol 液态水时所释放的热量。
4、盖斯定律化学反应的焓变只与反应的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
可以通过已知反应的焓变来计算未知反应的焓变。
二、化学反应速率和化学平衡1、化学反应速率定义:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。
表达式:v =Δc/Δt影响因素:浓度、温度、压强、催化剂等。
2、化学平衡概念:在一定条件下,当正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
特征:动(动态平衡)、等(正逆反应速率相等)、定(各组分浓度不变)、变(条件改变,平衡可能发生移动)3、化学平衡的移动影响因素:浓度、温度、压强等。
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
三、水溶液中的离子平衡1、弱电解质的电离弱电解质在水溶液中部分电离,存在电离平衡。
影响电离平衡的因素:温度、浓度等。
2、水的电离和溶液的酸碱性水是一种极弱的电解质,能发生微弱的电离。
溶液的酸碱性取决于氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻)浓度的相对大小。
3、酸碱中和滴定原理:利用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)。
关键:准确测定参加反应的两种溶液的体积,以及准确判断滴定终点。
化学选修四知识点总结化学选修四是高中化学课程中的一门选修课程,主要涉及有机化学和分析化学方面的内容。
以下是对化学选修四课程中的常见知识点进行总结:一、有机化学1. 有机官能团:烷烃、烯烃、炔烃、芳香化合物、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺等。
2. 碳杂原子及其官能团的性质:原子中的电子云不断重叠,形成共轭体系,导致碳杂原子官能团的共性特征。
3. 芳香化合物的性质:具有稳定的芳香性质、还原性不如脂肪族化合物、赛北—雷诺特规则、苯代烃的活泼中心。
4. 烯烃的异构:烯烃具有同分异构体,包括顺反异构、链枝异构、环异构等。
5. 醇的性质及合成:醇可以在物质的转化过程中作为中间体,可通过水合法、卤代烃氢化法、烯烃水化法等方法合成。
6. 酮和醛的性质及合成:酮和醛可通过氧化、还原、羰基化合物的加成等一系列反应合成。
7. 羧酸的酸碱性及合成:羧酸具有酸性,可以和碱发生中和反应。
合成羧酸的方法包括氧化法、酸加成法、羧酸的重复性切除法等。
8. 酯的性质及合成:酯是羧酸与醇缩合而成的产物,可以通过酸酐法、酯化法等合成。
9. 胺的性质及合成:胺可通过红氨基化法、胺的还原法、酰胺的水解法等方法合成。
二、分析化学1. 分析化学基本概念:确定化学物质的成分和性质的科学,包括定性分析和定量分析。
2. 实验室常用试剂:酸、碱、盐、指示剂、络合剂等,用于实验室分析工作中的酸碱滴定及络合滴定等。
3. 分析化学的平衡理论:如氧化还原滴定原理、络合滴定原理、酸碱滴定原理等。
4. 氧化还原滴定:包括物种间的氧化还原反应,如还原滴定和氧化滴定。
5. 酸碱滴定:通过滴定法测定酸和碱之间的等值点,酸溶液滴定以碱标准溶液,碱溶液滴定以酸标准溶液。
6. 离子反应与溶液的定性分析:如阳离子之间的沉淀反应和阴离子之间的鉴定反应。
7. 硬水与水质分析:硬水中含有可溶性的钙和镁盐,通过复合指示剂和络合剂来定量分析。
8. 分光光度法:利用物质吸收或发射光来进行定量分析。
高二化学知识点归纳选修四高二化学学习中,选修四是一个重要的组成部分。
本文将对高二化学选修四的知识点进行归纳整理,帮助同学们更好地理解和掌握相关内容。
一、酸碱中和反应1. 酸碱中和反应的基本概念酸碱中和反应是指酸和碱在反应中生成水和盐的化学反应。
其中,酸提供H+离子,碱提供OH-离子,生成的盐是由离子重新组合而成。
2. 酸碱中和反应的特点(1)反应产物是水和盐。
(2)反应伴随着热的释放或吸收。
(3)反应在酸碱强度相等的情况下,生成相对中性的盐。
3. 酸碱指示剂的应用酸碱指示剂是通过改变颜色来检测酸碱溶液的物质。
常用的酸碱指示剂有酚酞、溴酚蓝等。
二、配合物及其应用1. 配合物的基本概念配合物是由中心金属离子和周围的配体离子或分子组成的化合物。
其中,中心金属离子通过配体的配位作用形成。
2. 配合物的命名规则配合物的命名一般包括中心金属离子和配体的名称。
其中,中心金属离子的名称放在前面,配体的名称放在后面。
3. 配合物的应用配合物在生活和工业中有广泛的应用,例如医学上的药物、农业上的杀虫剂等。
三、碳水化合物和生物大分子1. 极性与非极性溶剂中的溶解性极性溶剂能够溶解极性物质,非极性溶剂能够溶解非极性物质。
2. 碳水化合物的分类及特点碳水化合物主要分为单糖、双糖和多糖。
其中,单糖是单体,双糖和多糖是由单糖经缩合反应形成的。
3. 生物大分子的形成和分解生物大分子通过缩合反应形成,通过水解反应分解。
例如,蛋白质是由氨基酸经缩合反应而成的。
四、溶液和电解质1. 溶液的浓度计算溶液的浓度可以通过质量浓度、体积浓度和摩尔浓度等方式进行计算。
2. 电解质的分类及溶解度规律电解质包括可完全电离的强电解质和部分电离的弱电解质。
其溶解度受温度、压力和溶剂性质等因素的影响。
3. 溶液的导电性电解质溶液能够导电,非电解质溶液不能导电。
导电性与电解质的浓度成正比。
五、核能与放射性元素1. 核反应的基本概念及类型核反应是指原子核的转变过程,包括裂变和聚变两种类型。
最全面精选高中化学选修4知识点总结高中化学选修4主要包括无机化学和有机化学两个部分。
下面是针对
这部分内容的最全面精选知识点总结:
无机化学部分:
1.锌离子(Zn2+)在酸性溶液中的还原反应:Zn2++2H+->Zn2++H2↑
2.水的电离反应:H2O->H++OH-
3.阳离子对沉淀反应的影响:常见的单价阳离子对沉淀反应没有影响,但双价阳离子,如Cu2+、Pb2+等不能和OH-反应生成沉淀。
4.捕捉剂法制备无机盐的步骤:(1)溶液准备:将银盐加入溶液中;(2)沉淀生成:加入捕捉剂,搅拌沉淀生成;(3)滤液:滤掉沉淀;(4)沉
淀处理:将沉淀洗净、干燥、称重。
5.高锰酸钾滴定法确定含一、二级氨基的有机物:通过滴定高锰酸钾
溶液,根据消耗的高锰酸钾体积确定含氨基的物质的用量。
有机化学部分:
1.酯的酸催化水解反应:酯+酸+H2O->醇+酸
2.醇的氧化反应:一级醇->醛->酸;二级醇->醛
3.羧酸的脱羧反应:羧酸->酸+CO2
4.醛和酮的选择性还原反应:醛->一级醇;酮->二级醇
5.利用异构化反应构建有机分子的不对称碳原子:通过将具有手性的
有机分子转化为不对称的胺、醇、酯等化合物,实现构建不对称碳原子。
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。
高中化学选修四重点知识点归纳高中化学选修四重点知识点归纳部分学生在学习化学的时候总是会忽略选修四的知识内容,对选修四的课本并不熟悉,实际上这个部分的知识点也是很重要的。
下面是店铺为大家整理的高中化学必备的知识点,希望对大家有用!选修四化学基础知识电解池一、电解原理1、电解池:把电能转化为化学能的装置也叫电解槽2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极5、电极名称及反应:阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6、电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式:CuCl2=Cu+Cl2↑7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程规律总结:金属最怕做阳极,做了阳极就溶解,做了阴极被保护。
放电顺序:阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离子的放电顺序:是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)只要是水溶液H,OH以后的离子均作废,永远不放电。
是活性电极时:电极本身溶解放电注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
高二化学选修4知识点归纳总结大全高二部分理科生可能觉得学习化学知识点归纳不重要,可一到考试就不知道怎么去复习了。
为了方便大家的时间,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。
Q0时,反应为吸热反应;Q0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kJmol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用H表示。
(2)反应焓变H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=H=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:H0,反应吸收能量,为吸热反应。
H0,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);H(298K)=-285.8kJmol-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H,H的单位是Jmol-1或kJmol-1,且H后注明反应温度。
③热化学方程式中物质的系数加倍,H的数值也相应加倍。
3、反应焓变的计算(1)盖斯定律对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。
(2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。
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H为上述各热化学方程式的H的代数和。
(3)根据标准摩尔生成焓,fHm计算反应焓变H。
对任意反应:aA+bB=cC+dDH=[cfHm(C)+dfHm(D)]-[afHm(A)+bfHm(B)]第2章、化学平衡一、化学反应的速率1、化学反应是怎样进行的(1)基元反应:能够一步完成的反应称为基元反应,大多数化学反应都是分几步完成的。
(2)反应历程:平时写的化学方程式是由几个基元反应组成的总反应。
总反应中用基元反应构成的反应序列称为反应历程,又称反应机理。
(3)不同反应的反应历程不同。
同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同,反应历程的差别又造成了反应速率的不同。
2、化学反应速率(1)概念:单位时间内反应物的减小量或生成物的增加量可以表示反应的快慢,即反应的速率,用符号v表示。
(2)表达式:v=△c/△t(3)特点对某一具体反应,用不同物质表示化学反应速率时所得的数值可能不同,但各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比。
3、浓度对反应速率的影响(1)反应速率常数(K)反应速率常数(K)表示单位浓度下的化学反应速率,通常,反应速率常数越大,反应进行得越快。
反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
(2)浓度对反应速率的影响增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小。
增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小。
(3)压强对反应速率的影响压强只影响气体,对只涉及固体、液体的反应,压强的改变对反应速率几乎无影响。
压强对反应速率的影响,实际上是浓度对反应速率的影响,因为压强的改变是通过改变容器容积引起的。
压缩容器容积,气体压强增大,气体物质的浓度都增大,正、逆反应速率都增加;增大容器容积,气体压强减小;气体物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小。
4、温度对化学反应速率的影响(1)经验公式阿伦尼乌斯总结出了反应速率常数与温度之间关系的经验公式:式中A为比例系数,e为自然对数的底,R为摩尔气体常数量,Ea为活化能。
由公式知,当Ea0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率也随之增大。
可知,温度对化学反应速率的影响与活化能有关。
(2)活化能Ea。
活化能Ea是活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差。
不同反应的活化能不同,有的相差很大。
活化能Ea值越大,改变温度对反应速率的影响越大。
5、催化剂对化学反应速率的影响(1)催化剂对化学反应速率影响的规律:催化剂大多能加快反应速率,原因是催化剂能通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能来有效提高反应速率。
(2)催化剂的特点:催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变。
催化剂具有选择性。
催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不引起化学平衡的移动,不能改变平衡转化率。
二、化学反应条件的优化工业合成氨1、合成氨反应的限度合成氨反应是一个放热反应,同时也是气体物质的量减小的熵减反应,故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。
2、合成氨反应的速率(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动,又使反应速率加快,但高压对设备的要求也高,故压强不能特别大。
(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去,能保持较高的反应速率。
(3)温度越高,反应速率进行得越快,但温度过高,平衡向氨分解的方向移动,不利于氨的合成。
(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率。
3、合成氨的适宜条件在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是矛盾的,故应该寻找以较高反应速率并获得适当平衡转化率的反应条件:一般用铁做催化剂,控制反应温度在700K左右,压强范围大致在1107Pa~1108Pa之间,并采用N2与H2分压为1∶2.8的投料比。
二、化学反应的限度1、化学平衡常数(1)对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号K表示。
(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全。
(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。
对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数。
(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态:当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,说明反应达到平衡状态。
2、反应的平衡转化率(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。
如反应物A的平衡转化率的表达式为:(A)=(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。
提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高。
(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。
3、反应条件对化学平衡的影响(1)温度的影响升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。
温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。
(2)浓度的影响增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。
温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变。
化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率。
(3)压强的影响Vg=0的反应,改变压强,化学平衡状态不变。
Vg0的反应,增大压强,化学平衡向气态物质体积减小的方向移动。
(4)勒夏特列原理由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
三、化学反应的方向1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行,即H0的反应大多能自发进行。
有些吸热反应也能自发进行。
如NH4HCO3与CH3COOH的反应。
有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。
反应的熵变S为反应产物总熵与反应物总熵之差。
产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响H-TS0反应能自发进行。
H-TS=0反应达到平衡状态。
H-TS0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向H-TS0的方向进行,直至平衡状态。
第3章、水溶液中的电离平衡一、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,主要包括弱酸、弱碱、水及极少数盐,书写电离方程式时用表示。
二、弱电解质的电离及盐类水解1、弱电解质的电离平衡。
(1)电离平衡常数在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比为一常数,叫电离平衡常数。
弱酸的电离平衡常数越大,达到电离平衡时,电离出的H+越多。
多元弱酸分步电离,且每步电离都有各自的电离平衡常数,以第一步电离为主。
(2)影响电离平衡的因素,以CH3COOHCH3COO-+H+为例。
加水、加冰醋酸,加碱、升温,使CH3COOH的电离平衡正向移动,加入CH3COONa固体,加入浓盐酸,降温使CH3COOH电离平衡逆向移动。
2、盐类水解(1)水解实质盐溶于水后电离出的离子与水电离的H+或OH-结合生成弱酸或弱碱,从而打破水的电离平衡,使水继续电离,称为盐类水解。
(2)水解类型及规律①强酸弱碱盐水解显酸性。
NH4Cl+H2ONH3H2O+HCl②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。