化学反应原理第1-3章考点总结
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《化学反应原理》知识点大全第一章、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___________。
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。
第一章第1节化学反应的热效应【基础知识梳理】1.写出298K时,下列反应的热化学方程式:(1)3molNO2(g)与1molH2O(l)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138kJ。
(2)用CO(g)还原1molFe2O3(s),放热24.8 kJ。
(3)1molHgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7 kJ。
2.请解释下述热化学方程式表示的含义:4NH3 (g) + 5O2(g) == 4NO(g) + 6H2O(g) △H= -950 kJ·mol-1若将此化学方程式中各物质的系数均乘以2,应如何书写热化学方程式?3. 回答下列问题:(1)H2(g) + Cl2(g) == 2 HCl (aq) ①H2(g) + Cl2(g) == 2 HCl (g) ②在相同温度下,反应①比反应②释放的能量多,为什么?(2)CH2 = CH2 (g) + H2(g) == CH3 CH3(g) ③CH3CH2 = CH2 (g) + H2(g) == CH3CH2CH3(g) ④在相同条件下,反应③和反应④释放的能量几乎相等,从化学键的角度分析,原因是什么?【能力提升】问题1.已知C(S,石墨) + O2(g)==CO2(g),△H1=-393.5 kJ·mol-1CO (g) +1/2 O2(g) ==CO2(g),△H2=-283.0 kJ·mol-1试利用298K时上述反应焓变的实验数据,计算此温度下C(s, 石墨)+1/2 O2(g)==CO (g)的反应焓变。
问题2.已知C(S,石墨) + O2(g) ==CO2(g),△H1= -393.5 kJ·mol-12H2(g) + O2(g) ==H2O (l),△H2= -571.6 kJ·mol-12C2H2(g) + 5O2(g) == 4CO2(g)+2H2O (l),△H3= -2599kJ·mol -1试利用298K时上述反应焓变的实验数据,计算此温度下C(s, 石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)的反应焓变。
第一章开启化学之门10.其他实验(1)煤油燃烧形成的火焰和黑烟(2)无色的氯化氢气体和氨气气体混合,产生白烟(3)无色的碘化钾溶液中加入无色硝酸银溶液产生黄色沉淀(4)取少量葡萄糖、砂糖、面粉放在燃烧匙中,加热烧焦后,得到黑色的残渣,该实验说明组成中都含有碳元素。
二、某些化学贡献1.发现青霉素的科学家弗莱明2.脱氧核糖核酸(DNA )结构的发现,打开了分子生物学的大门4.我国在研究蛋白质结构的基础上,世界上首次人工合成了结晶牛胰岛素 5.门捷列夫发表了元素周期表 6.居里夫妇发现了钋和镭7.诺贝尔发明了安全炸药,改进了引爆装置 8.三位科学家研究导电塑料获得了2000年诺贝尔奖9.我国古代化学工艺:造纸、制火药、烧瓷器;制造青铜器,炼铁、炼钢。
10.世间万物由100多种无素组成,由微粒构成,物质的结构用途和制法。
第二章 我们身边的物质知识点一、空气中成分研究1.空气中的成分:按体积来分大约为,氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体为0.03%。
2.空气中氧气含量测定实验(1)实验原理:磷(P )+ 氧气(O 2)−−→−点燃五氧化二磷(P 2O 5)(2)实验现象:点燃红磷,未打开止水夹时,观察到锥形瓶中产生大量的白烟,瓶壁发热;打开止水夹后,烧杯中的水进入锥形瓶中,体积大约占容积的1/5,白烟逐渐消失。
(3)实验结论:空气中氧气大约占体积的1/5。
(4)实验思考:a .该实验为什么不使用碳、硫、铁或者是镁?答:碳、硫燃烧会分别生成二氧化碳、二氧化硫气体,该两种气体在水中的溶解性不大,占据了锥形瓶中一部分体积,从而使测得的结果偏小。
铁在空气中不能燃烧,无法消耗氧气;镁虽然在空气中能与氧气发生燃烧,并且生成固体氧化镁,但同时金属镁还能在空气中与氮气发生反应,生成氮化镁,使得测得结果偏大。
b .你能从该组实验中获得哪些结论?答:氧气在空气中体积大约占1/5;氮气难溶于水;氮气不能支持燃烧也不能燃烧 3.空气污染问题(1)污染来源:工厂的废气,汽车的尾气,矿物燃料的燃烧等(2)污染分类:粉尘(可吸入悬浮颗粒)和有害气体(二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等) (3)污染危害:对人体有害,容易患呼吸道疾病;影响植物的光合作用(4)污染防治:工厂的废气实行先处理后排放;汽车中安装尾气净化装置;使用脱硫燃料或开发清洁能源。
《化学反应原理》知识点总结篇一:《选修4_化学反应原理》焓变知识点总结“五看”法判断热化学方程式正误:①看方程式是否配平;②看各物质的聚集状态是否正确;③看ΔH变化的“+”、“-”是否正确;④反应热的单位是否为kJ·mol-1⑤看反应热的数值与化学计量数是否相对应。
1.下列说法中正确的是 ( )A.物质发生化学反应都伴随着能量变化 B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化C.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量总是高于生成物的总能量〖解析〗物质发生化学反应都伴随着能量的变化,伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,物质发生物理变化、核变化(如原子弹的爆炸)也都伴有能量变化。
在一个确定的化学反应中,反应物的总能量(设为x)与生成物的总能量(设为y)之间的关系为:(1)xy,化学反应为放热反应;(2)xy,化学反应为吸热反应。
〖答案〗AC2.(20__ 山东)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是A.生成物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,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同〖解析〗生成物的总能量低于反应总能量的反应,是放热反应,若是吸热反应则相反,故A错;反映速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系,故B错;C是盖斯定律的重要应用,正确;根据H=生成物的焓-反应物的焓可知,焓变与反应条件无关,故D错。
〖答案〗C3. 已知在1×105 Pa、298 K条件下,2 mol氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ的热量,下列热化学方程式正确的是( )A.H2O(g)=H2(g)+O2(g);ΔH=+242 kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-484 kJ·mol-1 C.H2(g)+ O2(g)=H2O(g);ΔH=+242 kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=+484 kJ·mol-1〖解析〗热化学方程式的书写要求与普通方程式的区别:①一定要标明各物质的状态,B项中水为液态,排除。
高二化学第三章水溶液中的离子平衡第一节一、强弱电解质1、电解质:在或状态下能够导电的叫做电解质。
2、电解质分类强电解质强酸强碱按照程度盐弱酸弱电解质弱碱水3、思考:1)、Cu、食盐水是电解质吗?为什么?2)、电解质一定能导电吗?3)、电解质溶液中各微粒的存在形式?强电解质溶液中:离子分子弱电解质溶液中:离子分子4)、强电解质的导电性一定强于弱电解质吗?电解质溶液的导电性强弱与什么因素有关?5)有下列物质:①CH3COONa ②Ba(OH)2 ③CaCO3 ④SO2 ⑤Cl2⑥H2O ⑦C2H5OH ⑧NH4Cl ⑨C6H5OH其中(填序号)属于强电解质的是_____________,属于弱电解质的是________________ 二、弱电解质的电离平衡影响电离平衡的外界因素①温度,促进电离。
②浓度,加水稀释电离。
按要求完成下列表格的内容:写出电离方程式,并判断外界条件对平衡移动的影响。
练习题:1、下列物质中,属于强电解质的是()A、CO2B、盐酸C、BaSO4D、NaOH溶液2.下列物质中,能够导电而且是电解质的是()A.熔融的氢氧化钠B.稀盐酸C.硝酸钾晶体 D. 融化的铁3、下列叙述中正确的是()A、氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液是电解质;B、固体氯化钠不导电,所以氯化钠不是电解质;C、氯化氢溶液能导电,所以氯化氢是电解质;D、氯气(Cl2)溶于水能导电,所以氯气是电解质,3、电解质溶于水后电离出的阴、阳离子是能够导电的,而且溶液的导电能力与溶液中离子所带的电荷的浓度有关,下列溶液的导电能力最强的是( ) A、0.2 mol/L NaCl溶液B、0.15 mol/L MgCl2溶液C、0.2 mol/L BaCl2溶液D、0.25 mol/L HCl溶液4、在做溶液导电性的实验装置中盛一定量的CuSO4溶液,此时通电,灯泡发光,再不断的加入某种物质,会发现灯泡逐渐变暗,直至熄灭,持续加入该物质灯泡会再次逐渐变亮,据此分析加入的物质是( ) A、Zn粒B、BaCl2溶液C、KOH溶液D、Ba(OH)2溶液5.常温下,关于等体积、等浓度的盐酸和醋酸说法正确的是()A.溶液中的氢离子浓度相等B.溶液中微粒的种类一样多C.导电能力盐酸大于醋酸,中和等量的氢氧化钠时消耗的物质的量一样多D.分别加入完全相同的足量镁条,与盐酸反应的起始速率快,与醋酸反应最终产生的氢气多高二化学第三章水溶液中的离子平衡第二节一、水的电离平衡1、定义,纯水中,氢离子与氢氧根离子的乘积为K W = c(H+) . c(OH-)25℃时,K W = c(H+) . c(OH-) =实验测定,该温度下,稀溶液中都有这样的关系,即K W = c(H+) . c(OH-) =2、如果温度高于25℃时,水的电离程度,K W值。
化学必修四知识点概括【篇一:化学必修四知识点概括】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(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系:(4)反应焓变与热化学方程式: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).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.对任意反应:aa+bb=cc+dd二、电能转化为化学能——电解1、电解的原理(1)电解的概念:在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化为化学能的装置叫做电解池.(2)电极反应:以电解熔融的nacl为例:阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2cl-→cl2↑+2e-.阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:na++e-→na.总方程式:2nacl(熔)2na+cl2↑的应用(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气.阳极:2cl-→cl2+2e-阴极:2h++e-→h2↑总反应:2nacl+2h2o2naoh+h2↑+cl2↑(2)铜的电解精炼.粗铜(含zn、ni、fe、ag、au、pt)为阳极,精铜为阴极,cuso4溶液为电解质溶液.阳极反应:cu→cu2++2e-,还发生几个副反应zn→zn2++2e-;ni→ni2++2e-fe→fe2++2e-au、ag、pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥.阴极反应:cu2++2e-→cu(3)电镀:以铁表面镀铜为例待镀金属fe为阴极,镀层金属cu为阳极,cuso4溶液为电解质溶液.阳极反应:cu→cu2++2e-阴极反应: cu2++2e-→cu三、化学能转化为电能——电池1、原电池的工作原理(1)原电池的概念:把化学能转变为电能的装置称为原电池.(2)cu-zn原电池的工作原理:如图为cu-zn原电池,其中zn为负极,cu为正极,构成闭合回路后的现象是:zn片逐渐溶解,cu片上有气泡产生,电流计指针发生偏转.该原电池反应原理为:zn失电子,负极反应为:zn→zn2++2e-;cu得电子,正极反应为:2h++2e-→h2.电子定向移动形成电流.总反应为:zn+cuso4=znso4+cu.(3)原电池的电能若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极,金属为负极,非金属为正极.2、化学电源(1)锌锰干电池负极反应:zn→zn2++2e-;正极反应:2nh4++2e-→2nh3+h2;(2)铅蓄电池负极反应:pb+so42-pbso4+2e-正极反应:pbo2+4h++so42-+2e-pbso4+2h2o放电时总反应:pb+pbo2+2h2so4=2pbso4+2h2o.充电时总反应:2pbso4+2h2o=pb+pbo2+2h2so4.(3)氢氧燃料电池负极反应:2h2+4oh-→4h2o+4e-正极反应:o2+2h2o+4e-→4oh-电池总反应:2h2+o2=2h2o3、金属的腐蚀与防护(1)金属腐蚀金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀.(2)金属腐蚀的电化学原理.生铁中含有碳,遇有雨水可形成原电池,铁为负极,电极反应为:fe→fe2++2e-.水膜中溶解的氧气被还原,正极反应为:o2+2h2o +4e-→4oh-,该腐蚀为“吸氧腐蚀”,总反应为:2fe+o2+2h2o=2fe(oh)2,fe(oh)2又立即被氧化:4fe(oh)2+2h2o+o2=4fe(oh)3,fe(oh)3分解转化为铁锈.若水膜在酸度较高的环境下,正极反应为:2h++2e-→h2↑,该腐蚀称为“析氢腐蚀”.(3)金属的防护金属处于干燥的环境下,或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层,破坏原电池形成的条件.从而达到对金属的防护;也可以利用原电池原理,采用牺牲阳极保护法.也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护法.第2章、化学反应的方向、限度与速率(1、2节)原电池的反应都是自发进行的反应,电解池的反应很多不是自发进行的,如何判定反应是否自发进行呢?一、化学反应的方向1、反应焓变与反应方向2、反应熵变与反应方向3、焓变与熵变对反应方向的共同影响二、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:(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(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.【例题分析】例1、已知下列热化学方程式:写出feo(s)被co还原成fe和co2的热化学方程式 .解析:依据盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.我们可从题目中所给的有关方程式进行分析:从方程式(3)与方程式(1)可以看出有我们需要的有关物质,但方程式(3)必须通过方程式(2)有关物质才能和方程式(1)结合在一起.例2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而得到重视,可用li2co3和na2co3的熔融盐混合物作用电解质,co为阳极燃气,空气与co2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阳极反应式:2co+2co32-→4co2+4e-阴极反应式:;总电池反应式: .解析:作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧.本题中co为还原剂,空气中o2为氧化剂,电池总反应式为:2co+o2=2co2.用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式,就可得到电池正极(即题目指的阴极)反应式:o2+2co2+4e-=2co32- .答案:o2+2co2+4e-=2co32-;2co+o2=2co2例3、下列有关反应的方向说法中正确的是( )a、放热的自发过程都是熵值减小的过程.b、吸热的自发过程常常是熵值增加的过程.c、水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向.d、只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的.答案:bc.化学反应原理复习(二)【知识讲解】第2章、第3、4节一、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:(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ea>0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、合成氨的适宜条件第3章、物质在水溶液中的行为一、水溶液1、水的电离h2oh++oh-2、溶液的酸碱度3、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.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)(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.ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.2、沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的溶解与生成根据浓度商qc与溶度积ksp的大小比较,规则如下:qc=ksp时,处于沉淀溶解平衡状态.qc>ksp时,溶液中的离子结合为沉淀至平衡.qc<ksp时,体系中若有足量固体,固体溶解至平衡.(2)沉淀的转化根据溶度积的大小,可以将溶度积大的沉淀可转化为溶度积更小的沉淀,这叫做沉淀的转化.沉淀转化实质为沉淀溶解平衡的移动.四、离子反应1、离子反应发生的条件(1)生成沉淀既有溶液中的离子直接结合为沉淀,又有沉淀的转化.(2)生成弱电解质主要是h+与弱酸根生成弱酸,或oh-与弱碱阳离子生成弱碱,或h+与oh-生成h2o.(3)生成气体生成弱酸时,很多弱酸能分解生成气体.(4)发生氧化还原反应强氧化性的离子与强还原性离子易发生氧化还原反应,且大多在酸性条件下发生.2、离子反应能否进行的理论判据(1)根据焓变与熵变判据(2)根据平衡常数判据离子反应的平衡常数很大时,表明反应的趋势很大.3、离子反应的应用(1)判断溶液中离子能否大量共存相互间能发生反应的离子不能大量共存,注意题目中的隐含条件. (2)用于物质的定性检验根据离子的特性反应,主要是沉淀的颜色或气体的生成,定性检验特征性离子.(3)用于离子的定量计算常见的有酸碱中和滴定法、氧化还原滴定法.(4)生活中常见的离子反应.硬水的形成及软化涉及到的离子反应较多,主要有:ca2+、mg2+的形成.caco3+co2+h2o=ca2++2hco3-mgco3+co2+h2o=mg2++2hco3-加热煮沸法降低水的硬度:ca2++2hco3-caco3↓+co2↑+h2omg2++2hco3-mgco3↓+co2↑+h2o或加入na2co3软化硬水:。
化学反应原理各章考点总结一、化学反应与能量变化1、能量变化的本质化学反应中能量变化的根本原因是生成物和反应物总能量大小不同或断键吸收的能量与成键放出的能量不同。
化学反应是吸热还是放热与反应条件没有直接的关系,有些吸热反应常温下也可进行,如:Ba(OH)2.8H2O和NH4Cl的反应。
【例1】(08海南卷)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是()A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1 C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1[思路分析] 反应热产生的根本原因是化学键的断裂和合成,反应物中的化学键的断裂需要吸热,而生成物中的化学键的合成需要放热,它们的差值就是反应热[解析]由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO =O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
【答案】A。
2、热化学方程式的书写【例2】已知在25℃,101kPa下,lgC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。
表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g);△H=-48.40kJ·mol-1B.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=-5518kJ·mol-1C.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=+5518kJ·mol-1D.C8H18(1)+22.5O2(g)=8CO2(g)+9H2O(1);△H=-48.40kJ·mol-1【解析】根据题目条件,生成的水为液态,所以A错,1gC8H18燃烧后放出热量48.40kJ,故1molC8H18完全燃烧放出热量5518kJ,放热用“—”表示,故C错。
【答案】B【评析】热化学方程式的书写较难,书写时不能忽视反应物、生成物的状态,要注意系数与反应物的关系。
【例3】(08四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) A.HCl和NaOH反映的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热△H=2×(-57.3)kJ/mol B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)错误!未找到引用源。
2CO(g)+O2(g)反应的△H=2×283.0kJ/mol C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热[思路分析] 中和热和燃烧热是重要的反应热,本题考查其概念及表示意义。
[解析]选项A中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶液反应生成1molH2O所放出的热量,与酸和碱的元数无关;选项C中加热是化学反应的条件,与反应是为否放热和吸热无关,如:Fe+S错误!未找到引用源。
FeS,它属于放热反应;选项D中燃烧热是指1mol 的物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,这里的稳定化合物包含两层意思,一是化合物稳定,如C燃烧可生成CO和CO2,其中CO2比CO稳定,二是化合物的状态稳定,如气态的水就不如液态的水稳定。
【答案】B。
3、反应热大小的比较【例4】在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是()A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q2B.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1;S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q2C.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1;C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q2D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q1;1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2。
【解析】A中,由于气态水转变为液态水要放出热量,所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多,即Q2>Q1;B中,由于固态硫转变为气态硫要吸收热量,所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多,即Q1>Q2;C中,生成CO放热,因氧气过量会与CO 反应也放出热量,所以Q2>Q1,D中Q1=2Q2。
【答案】AC4、盖斯定律的应用【例5】已知胆矾溶于水时,溶液温度降低。
在室温下将1mol无水硫酸铜制成溶液时,放出热量为Q1kJ,而胆矾分解的热化学方程式是CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l);△H=+Q2kJ/mol,则Q1与Q2的关系是()A.Q1>Q2B.Q1<Q2C.Q1=Q2D.无法确定【解析】由已知得CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l);△H=+Q(Q>0)……①,CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq);△H=—Q1……②,①—②得CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l);△H=Q1+Q,根据盖斯定律:Q1+Q=Q2,故B正确。
【答案】B二、化学平衡1、化学平衡状态标志例举反应m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g)混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的质量分数一定平衡各物质的质量或物质的质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率相等在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A,即v(正)=v(逆)平衡在单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C,即v(正)=v(逆)平衡v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了p mol C,因均指v(逆)不一定平衡压强m + n ≠ p + q 时,总压强一定(其他条件一定)平衡m + n = p + q 时,总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均相对分子质量M r M r一定时,且m + n ≠ p + q时(非气体的不算)平衡M r一定时,且m + n = p + q时(非气体的不算)不一定平衡温度任何化学反应都伴有能量的变化,当体系温度一定时(其他不变)平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡【例1】H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志。
①c(H2)=c(I2)=c(HI)时②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时③c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变④单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI⑤单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2⑥反应速率v(H2)=v(I2)=21v(HI)⑦一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂⑧温度和体积一定时,容器内压强不再变化⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化⑾条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化[解析]①浓度相等,不能说明已达到平衡状态;②浓度之比与平衡状态无必然联系;③浓度不变,说明已达平衡。
注意不要把浓度不变与①、②两种情况混淆;④“生成nmolH2”指逆反应,“生成2nmolHI”指正反应,且v正=v逆,正确;⑤“生成nmolH2”、“生成nmolI2”都指逆反应,不能判断;⑥无论是v正、v逆,用不同物质表示时,一定和化学计量数成正比,与是否达到平衡状态无关。
⑦从微观角度表示v正=v逆,正确;⑧由于Δν(g) = 0,压强始终不改变;⑨颜色不变,说明I2(g)浓度不变,可以判断;⑩由于Δν(g) = 0,体积始终不变,且反应混合物总质量始终不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。
⑾反应前后气体的物质的量、质量均不变,所以平均分子量始终不变,不一定达到平衡状态。
解答:③④⑦⑨2、化学平衡的计算有关化学平衡的基本计算:“初”、“转”、“平”“三行式”计算的技巧(一般表示如下:)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)“初”始浓度: a b c d“转”化浓度:mx nx px qx“平”衡浓度:a-mx b-nx c+px d+qx此三种浓度中,只有“转”化浓度之比等于计量数之比,常常要用平衡时候的数据求其他的值:mx(1)如求A物质的平衡转化率α(A) α(A)=%100a(2) 在恒温、等容的条件下,反应前后的压强比等于物质的量比。
(3) 求B 物质平衡时的体积分数ϕ(B),ϕ(B)=%100⨯++--+++-qxpx nx mx d c b a nx b 【例2】把6molA 气体和5molB 气体混合放入4L 密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A (气)+B (气) 2C (气)+xD (气)经min 5达到平衡,此时生成C 为mol 2,测定D 的平均反应速率为0.1mol/L •min ,下列说法中错误的是 ( )A.x = 2B. B 的转化率为20%C. 平衡时A 的浓度为0.8mol/LD. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85%[解析]本题是一道有关化学平衡的基础计算题,解题的关键是弄清各量的含义。
因=⋅⋅=t V D v D n )()(min 54min)(1.01⨯⨯⋅⋅-L L mol )(:)(,2D n C n mol =mol mol 2:2=1:1=,所以2=x 。
3A (气)+B (气) 2C (气)+2D (气)起始量(mol ) 6 5 0 0变化量(mol ) 3 1 2 2平衡量(mol ) 3 4 2 2B 的转化率为:%20%10051%100=⨯=⨯的总量起始时反应的B B平衡时A 的浓度:175.043-⋅==L mol L mol A 容器的体积的物质的量平衡量 1)56()2243(=++++==mol mol n n p p 始平始平,所以始平p p =[答案]C 、D【例3】(08海南卷)X 、Y 、Z 三种气体,取X 和Y 按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y 2Z ,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y 的转化率最接近于( )A .33%B .40%C .50%D .65%[解析]由可知: X+2Y 错误!未找到引用源。