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1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載高三化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理知識清單第一章化學(xué)反應(yīng)與能量變化一、焓變、反應(yīng)熱要點(diǎn)一:反應(yīng)熱(焓變)的概念及表示方法化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量,都可以用熱量來描述,叫做反應(yīng)熱, 又稱焓變, 符號為H,單位為kJ/mol ,規(guī)定放熱反應(yīng)的H 為“”,吸熱反應(yīng)的H 為“ +”。特別提醒:( 1)描述此概念時,無論是用“反應(yīng)熱”、“焓變”或“H”表示,其后所用的數(shù)值必須帶“ +”或“”。( 2)單位是 kJ/mol ,而不是 kJ,熱量的單位是 kJ。( 3)在比較大小時,所帶“ +”“”符號均參入比較。要點(diǎn)二:放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1放熱反應(yīng)的H為“”或H 0 ;吸熱反應(yīng)的H為“ +”或H

2、 0?H E(生成物的總能量)E(反應(yīng)物的總能量)?H E(反應(yīng)物的鍵能)E (生成物的鍵能)2常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng):活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)。吸熱反應(yīng):多數(shù)的分解反應(yīng)、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應(yīng)、水煤氣的生成反應(yīng)、炭與二氧化碳生成一氧化碳的反應(yīng)3需要加熱的反應(yīng),不一定是吸熱反應(yīng);不需要加熱的反應(yīng),不一定是放熱反應(yīng)4通過反應(yīng)是放熱還是吸熱,可用來比較反應(yīng)物和生成物的相對穩(wěn)定性。如 C(石墨, s) C (金剛石, s) H3= +1.9kJ/mol ,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),金剛石的能量高,石墨比金屬石穩(wěn)定。二、熱化學(xué)方程式的書寫書寫熱化學(xué)方程式時

3、,除了遵循化學(xué)方程式的書寫要求外,還要注意以下幾點(diǎn):1反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱的數(shù)值和符號可能不同,因此必須注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),用s、 l 、 g 分別表示固體、液體和氣體,而不標(biāo)“、”。2H 只能寫在熱化學(xué)方程式的右邊,用空格隔開,H值“”表示放熱反應(yīng),H值“ +”表示吸熱反應(yīng);單位為“kJ/mol ”。3H的值 要與熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,H也要加倍。4正反應(yīng)若為放熱反應(yīng),則其逆反應(yīng)必為吸熱反應(yīng),二者H的數(shù)值相等而符號相反。三、燃燒熱、中和熱、能源要點(diǎn)一:燃燒熱、中和熱及其異同1燃燒熱指的是1 mol 可燃物燃燒生成穩(wěn)定的化合物

4、時所放出的熱量,注意:穩(wěn)定的化合物,如 H2H2O(l) 而不是 H2O(g) 、 CCO2(g) 而不是 CO、SSO2(g) 而不是 SO3。2中和熱是指酸、堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol 水所放出的熱量。注意:弱酸、弱+堿電離出H 、OH 需要吸收熱量, 故所測定中和熱的數(shù)值偏?。粷饬蛩崤c堿測定中和熱時,因濃硫酸釋稀要放熱,故測定的中和熱的數(shù)值偏大。3因燃燒熱、中和熱是確定的放熱反應(yīng),具有明確的含義,故在表述時不用帶負(fù)號,如CH4的燃燒熱為890KJ/mol 。4注意表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式和燃燒的熱化學(xué)方程式;表示中和熱的熱化學(xué)方程式和表示中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式的不同。燃燒熱以可

5、燃物1mol 為標(biāo)準(zhǔn),且燃燒生成穩(wěn)定的化 合物;中和熱以生成1mol 水為標(biāo)準(zhǔn)。要點(diǎn)二:能源學(xué)習(xí)必備歡迎下載新能源的開發(fā)與利用 , 日益成為社會關(guān)注的焦點(diǎn) , 因此 , 以新型能源開發(fā)與利用為背景材料考查熱化學(xué)方程式的書寫及求算反應(yīng)熱,已成為高考命題的熱點(diǎn)。關(guān)于能源問題,應(yīng)了解下面的幾個問題:( 1)能源的分類: 常規(guī)能源 (可再生能源, 如水等, 非再生能源, 如煤、 石油、天然氣等);新能源(可再生能源,如太陽能、風(fēng)能、生物能;非再生能源,如核聚變?nèi)剂希?2)能源的開發(fā);太陽能:每年輻射到地球表面的能量為5×10 19kJ ,相當(dāng)于目前全世界能量消耗的 1.3 萬倍。生物能:將

6、生物轉(zhuǎn)化為可燃性的液態(tài)或氣態(tài)化合物,再利用燃燒放熱。風(fēng)能:利用風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電、提水、揚(yáng)帆助航等技術(shù),風(fēng)能是一種可再生的干凈能源。地球能、海洋能。四、反應(yīng)熱的求算1由蓋斯定律: 化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分步完成,其反應(yīng)熱總是相同的。也就是說,化學(xué)反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與具體反應(yīng)的途徑無關(guān)。2反應(yīng)熱的數(shù)值等于E(形成新鍵釋放的總能量)與E(斷鍵所吸收的總能量)之差,放熱反應(yīng)H 的符號為“”,吸熱反應(yīng)H的符號為“ +”。五、原電池的工作原理1將 化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池,它的原理是將氧化還原反應(yīng)中還原劑失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線傳給氧化劑,使氧化還原反應(yīng)分別在兩極上進(jìn)行。2原電池的形成條

7、件: (如下圖所示)(1)活潑性不同的電極材料( 2)電解質(zhì)溶液(3)構(gòu)成閉合電路(用導(dǎo)線連接或直接接觸)(4)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)特別提醒: 構(gòu)成原電池的四個條件是相互聯(lián)系的,電極不一定參加反應(yīng),電極材料不一定都是金屬,但應(yīng)為導(dǎo)體,電解質(zhì)溶液應(yīng)合理的選取。3判斷原電池正負(fù)極常用的方法負(fù)極:一般為較活潑金屬,發(fā)生氧化反應(yīng);是電子流出的一極,電流流入的一極;或陰離子定向移動極;往往表現(xiàn)溶解。正極:一般為較不活潑金屬,能導(dǎo)電的非金屬;發(fā)生還原反應(yīng);電子流入一極,電流流出一極;或陽離子定向移向極;往往表現(xiàn)為有氣泡冒出或固體析出。4原電池電極反應(yīng)式書寫技巧( 1)根據(jù)給出的化學(xué)方程式或題意,確定原電

8、池的正、負(fù)極,弄清正、負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的具體物質(zhì)( 2)弱電解質(zhì)、氣體、難溶物均用化學(xué)式表示,其余以離子符號表示,寫電極反應(yīng)式時,要遵循質(zhì)量守恒、元素守恒定律及正負(fù)極得失電子數(shù)相等的規(guī)律,一般用“=”而不用“”( 3)注意電解質(zhì)溶液對正、負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物的影響,正、負(fù)極產(chǎn)物可根據(jù)題意或化學(xué)方程式加以確定學(xué)習(xí)必備歡迎下載(4)正負(fù)電極反應(yīng)式相加得到原電池的總反應(yīng)式,通常用總反應(yīng)式減去較易寫的電極反應(yīng)式,從而得到較難寫的電極反應(yīng)式。5. 原電池原理的應(yīng)用( 1)設(shè)計原電池(這是近幾年高考的命題熱點(diǎn))( 2)加快了化學(xué)反應(yīng)速率 :形成原電池后,氧化還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行,使反應(yīng)速率增大,例如:實驗室用粗鋅

9、與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣; 在鋅與稀硫酸反應(yīng)時加入少量的溶液,能使產(chǎn)生 H2 的速率加快CuSO4( 3)進(jìn)行金屬活動性強(qiáng)弱的比較( 4)電化學(xué)保護(hù)法:即金屬作為原電池的正極而受到保護(hù),如在鐵器表面鍍鋅六、化學(xué)電源1.各類電池(1)干電池(屬于一次電池)結(jié)構(gòu):鋅筒、填滿 MnO 2 的石墨、溶有NH4Cl 的糊狀物。電極反應(yīng)-2+-負(fù)極: Zn-2e =Zn正極: 2NH4+2e =2NH3+H2(2)鉛蓄電池(屬于二次電池、可充電電池) 結(jié)構(gòu):鉛板、填滿 PbO2 的鉛板、稀 H2 SO4。 A.放電反應(yīng)負(fù)極: Pb-2e-2-+2-+ SO4= PbSO4 正極: PbO2 +2e +4H +

10、 SO4= PbSO4 + 2H2OB.充電反應(yīng)-2-2-陰極:PbSO4 +2e = Pb+ SO4陽極:PbSO4 -2e + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO4總式: Pb + PbO2 + 2H2SO4放電2PbSO4 + 2H2 O=充電( 3)鋰電池 結(jié)構(gòu):鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。電極反應(yīng)負(fù)極: 2Li-2e-= 2Li+正極: I2 +2e- = 2I-總式: 2Li + I2 = 2LiI(4)鋁、空氣燃料電池以鋁 空氣 海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產(chǎn)生電流。電極反應(yīng):鋁是負(fù)極4A

11、l-12e-= 4Al3+;石墨是正極3O2+6H2O+12e-=12OH-2. 燃料電池正極反應(yīng)式的書寫因為燃料電池,正極都是氧化劑氧氣得到電子的還原反應(yīng),現(xiàn)將與電解質(zhì)有關(guān)的五種情況歸納如下。電解質(zhì)為酸性電解質(zhì)溶液(如稀硫酸)正極反應(yīng)式為O2 4H+4e-=2H2O。電解質(zhì)為中性或堿性電解質(zhì)溶液(如氯化鈉溶液或氫氧化鈉溶液)-正極反應(yīng)式為 O22H2 O+4e-=4OH。電解質(zhì)為熔融的碳酸鹽(如LiCO3 和 Na2CO3 熔融鹽混和物)在熔融的碳酸鹽環(huán)境中,正極反應(yīng)式為O2 2CO2+4e-=2CO32-。電解質(zhì)為固體電解質(zhì)(如固體氧化鋯氧化釔)該固體電解質(zhì)在高溫下可允許O2-離子在其間通

12、過,故其正極反應(yīng)式應(yīng)為O24e-=2O 2-。綜上所述, 在書寫正極反應(yīng)式時,要特別注意所給電解質(zhì)的狀態(tài)和電解質(zhì)溶液的酸堿性。3. 常見燃料電池電極反應(yīng)式的書寫( 1)氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑( Pt)或石墨做電極材料,負(fù)極通入 H2,正極通入 O2,總反應(yīng)為: 2H2 + O2 = 2H2O 電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì),有下列三種情況:a. 電解質(zhì)是 KOH 溶液(堿性電解質(zhì))負(fù)極: H2 2e- + 2OH = 2H2O正極: O2 + H2O + 4e- = OH學(xué)習(xí)必備歡迎下載b. 電解質(zhì)是 H2SO4 溶液 (酸性電解質(zhì))負(fù)極: H2 2e- = 2H+正極: O2

13、+ 4H+ + 4e- = 2H2Oc. 電解質(zhì)是 NaCl 溶液 (中性電解質(zhì))負(fù)極: H2 2e- = 2H+(氧化反應(yīng) )正極: O2 + H2O + 4e- = 4OH說明 :1、堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H+2-2、 .水溶液中不能出現(xiàn) O3、中性溶液反應(yīng)物中無H+ 和 OH-4、酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無OH-(2) 甲醇燃料電池a. 堿性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 KOH 溶液)正極: 3O2 + 12e- + 6H20= 12OH-= 2CO32-負(fù)極: 2CH3 OH 12e + 16OH+12H2O總反應(yīng)方程式2CH3 OH + 3O2+ 4KOH = 2K2CO3 +

14、 6H2Ob. 酸性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液H2SO4 溶液)正極: 3O2+ 12e- + 12H+ = 6H2O(注:乙醇燃料電池與甲醇-+燃料電池原理基本相同)負(fù)極: 2CH3OH 12e +2H2O=12H +2CO2總反應(yīng)式2CH3OH + 3O2 = 2CO2+ 4H2O(3) CO 燃料電池(總反應(yīng)方程式均為:2CO O2 2CO2)a. 熔融鹽 (鉑為兩極、 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融鹽作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?,空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓┱龢O:O4e- 2CO 2CO 2-負(fù)極:2- 4e-=4CO22232CO 2CO3b. 酸性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解

15、液H2SO4 溶液)正極: O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O負(fù)極: 2CO 4e- + 2H2O =2CO2 +4H+(4) 肼燃料電池 (鉑為兩極、電解液 KOH 溶液)正極:O2+2H2O + 4e- = 4OH負(fù)極:N2H4 + 4OH - 4e- = N2 + 4H2O總反應(yīng)方程式N2 H4 + O2= N2+ 2H2O(5) 甲烷燃料電池a堿性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液KOH 溶液)正極: 2O2+2H2O + 8e- = 8 OH 負(fù)極: CH4+ 10OH- 8e- = CO32- + 7H2O總反應(yīng)方程式CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2 Ob

16、. 酸性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液H2SO4 溶液)正極: 2O2+8e- + 8H+ = 4H2O負(fù)極: CH4- 8e-+ 2H2O = 8H+ CO2總反應(yīng)方程式CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O(6)丙烷燃料電池( 鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負(fù)極通入丙烷、電解液有三種)a. 電解質(zhì)是熔融碳酸鹽( K2CO3或 Na2CO3)總反應(yīng)方程式C3H8 + 5O2 =3CO2+4H2O正極 : 5O2 + 20e-2-2-+ 10CO2 = 10CO3 負(fù)極 : C3H8- 20e + 10CO3= 3CO2 + 4H2Ob. 酸性電解質(zhì)(電解液 H2SO4溶液)總反應(yīng)方程式C

17、3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O正極 :5O2+ 20e- + 26H+ = 10H2O負(fù)極: C3H8 - 20e-+ 6H2O = 3CO2 +20 H+c. 堿性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 KOH溶液)-2-+ 17H2O正極 : 5O2+ 20e + 10H2O = 20OH負(fù)極: C3H8 - 20e + 26 OH = 3CO3總反應(yīng)方程式C3H8 + 5O2 +6KOH = 3K2CO3+ 7H2O(7)乙烷燃料電池(鉑為兩極、電解液KOH溶液)正極 : 7O2+ 28e-+ 14H2O = 28OH負(fù)極: 2C2 H6 - 28e-+ 36 OH= 4CO32-

18、+ 24H2O總反應(yīng)方程式2C2H6 + 7O2 + 8KOH= 4K2CO3+ 10H2O七、電解原理及規(guī)律學(xué)習(xí)必備歡迎下載 電極的判斷與電極上的反應(yīng)。(1)陽極: 與電源正極相連的電極,是發(fā)生氧化反應(yīng); 若惰性材料(石墨、 Pt 、 Au )作陽極,失電子的是溶液中的陰離子;若為活性金屬電極(Pt 、Au 除外),失電子的是電極本身,表現(xiàn)為金屬溶解。(2)陰極: 是與電源負(fù)極相連的電極,電極本身不參與反應(yīng);溶液中的陽離子在陰極上得電子, 發(fā)生還原反應(yīng)。 電流或電子的流向: 電解池中電子由電源負(fù)極流向陰極,被向陰極移動的某種陽離子獲得,而向陽極移動的某種陰離子或陽極本身在陽極上失電子,電子流

19、向電源正極。 離子的放電順序: 主要取決于離子本身的性質(zhì),也與溶液濃度、 溫度、電極材料等有關(guān)。+3+2+2+2+2+2+3+2+2+(1)陰極(得電子能力) : Ag >Fe >Cu >H >Pb >Sn >Fe >Zn >( H) Al >Mg >Na >Ca >K,但應(yīng)注意,電鍍時通過控制條件(如離子濃度等), Fe2+和 Zn2+可先于 H+放電。(2)陽極(失電子能力) :若陽極材料為活性電極(Pt 、 Au 除外),則電極本身失去電子,而溶液中的陰離子不參與電極反應(yīng);若陽極材料為惰性電極,則有S2 >I

20、>Br >Cl >OH >含氧酸根離子及F 等。4酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律(惰性電極)5原電池、電解池、電鍍池的判斷( 1)若無外接電源,可能是原電池,然后根據(jù)原電池的形成條件判斷( 2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池,當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同,則為電鍍池( 3)若無明顯外接電源的串聯(lián)電路,則應(yīng)利用題中信息找出能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。( 4)可充電電池的判斷:放電時相當(dāng)于原電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng);充電時相當(dāng)于電解池, 放電時的正極變?yōu)殡娊獬氐年枠O, 與外電源正極相連, 負(fù)極變?yōu)殛帢O,與外電源負(fù)極相連

21、。八、電解原理的應(yīng)用1電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè))反應(yīng)原理陽極: 2Cl- - 2e-= Cl2陰極: 2H+ + 2e-= H2圖 20-1學(xué)習(xí)必備歡迎下載電解總反應(yīng): 2NaCl+2H2O=H2+Cl2 +2NaOH設(shè)備 (陽離子交換膜電解槽)組成:陽極 Ti、陰極 Fe陽離子交換膜的作用:它只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過。制燒堿生產(chǎn)過程 (離子交換膜法)食鹽水的精制:粗鹽(含泥沙、Ca2+、Mg 2+、 Fe3+、 SO42-等)加入 NaOH 溶液加入BaCl2 溶液加入 Na2CO3 溶液過濾加入鹽酸加入離子交換劑(NaR)電解生產(chǎn)主要過程(見圖20-1 ): NaCl 從陽極

22、區(qū)加入, H2O 從陰極區(qū)加入。陰極H+ 放電,破壞了水的電離平衡,使OH-濃度增大, OH-和 Na+形成 NaOH 溶液。2電解冶煉鋁原料:(A)、冰晶石: Na3AlF6=3Na+AlF63- 原理2 4e-=O2陰極Al3+3e-=Al3+2 電解陽極 2O反應(yīng): 4Al +6O =4Al+3O2 設(shè)備:電解槽(陽極C、陰極 Fe)因為陽極材料不斷地與生成的氧氣反應(yīng):C+O2 CO+CO2故需定時補(bǔ)充。3.電鍍:用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過程。鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極,電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理:2+陽極Zn 2e =Zn電鍍液的濃度在電鍍過程中不發(fā)生變

23、化。在電鍍控制的條件下,水電離出來的H+和 OH一般不起反應(yīng)。九、電化學(xué)計算的基本方法1根據(jù)電子守恒法計算:用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算,其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。2根據(jù)總反應(yīng)式計算:先寫出電極反應(yīng)式,再寫出總反應(yīng)式,最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計算 。十、鋼鐵的腐蝕與防護(hù) ( 以鋼鐵鐵腐蝕為例 )1鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕:析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。電負(fù)極 Fe( ) :Fe 2e=Fe2+2Fe 4e =2Fe2+極正極 C(+): 2H+2e=H2O2+2H2O+4e =4OH反總電極反應(yīng)式: Fe + 2H+ = Fe2

24、+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2應(yīng)4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe(OH)3 Fe2O3 ·nH2O通常兩種腐蝕同時存在,但后者更普遍。特別提醒:金屬腐蝕的快慢:在相同的電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢一般為:電解池的陽極 >原電池負(fù)極 >化學(xué)腐蝕 >電解池陰極、原電池正極。第二章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率一、化學(xué)反應(yīng)速率及其簡單計算1化學(xué)反應(yīng)速率:通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來學(xué)習(xí)必備歡迎下載表示,其數(shù)學(xué)表達(dá)2結(jié)論:對于一般反cVt式可表示為單位一般為mol/(L ·min) 或 mol. &

25、#183;L 1·min 1應(yīng) aA + bB =cC + dD來說有: VA : VB : VC : VD =CA :CB:CC :CD =nA :nB :nC : nD = a: b : c : d特別提醒:1化學(xué)反應(yīng)速率指的是平均速率而不是瞬時速率2無論濃度的變化是增加還是減少,化學(xué)反應(yīng)速率均取正值。3同一化學(xué)反應(yīng)速率用不同物質(zhì)表示時可能不同,但是比較反應(yīng)速率快慢時,要根據(jù)反應(yīng)速率與化學(xué)方程式的計量系數(shù)的關(guān)系換算成同一種物質(zhì)來表示,看其數(shù)值的大小。注意比較時單位要統(tǒng)一。二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1內(nèi)因(主要因素) :反應(yīng)物本身的性質(zhì)(分子結(jié)構(gòu)或原子結(jié)構(gòu))所決定的。2外因(次要因

26、素)(1)濃度:當(dāng)其他條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度,V 正急劇增大, V 逆也逐漸增大。若減小反應(yīng)物濃度,V 逆 急劇減小, V 正 逐漸減小。(固體或純液體的濃度可視為常數(shù),故反應(yīng)速率與其加入量多少無關(guān))。(2)溫度:當(dāng)其他條件不變時,升溫時,V 正 、 V 逆都加快;降溫時,V 正 、 V 逆 都減?。?)壓強(qiáng): 其他條件不變時,對于有氣體參加的反應(yīng),通過縮小反應(yīng)容器,增大壓強(qiáng), V 正、V 逆 都增大;通過擴(kuò)大反應(yīng)容器,壓強(qiáng)減小,濃度變小,V 正、 V 逆 均減小。( 4)催化劑:使用催化劑,成百上千的同等倍數(shù)地增加了正、逆反應(yīng)速率。特別提醒:1改變壓強(qiáng)的實質(zhì)是改變濃度,若反應(yīng)體系中無氣

27、體參加,故對該類的反應(yīng)速率無影響。2恒容時,氣體反應(yīng)體系中充入稀有氣體(或無關(guān)氣體)時,氣體總壓增大,物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變。3恒壓時,充入稀有氣體,反應(yīng)體系體積增大,濃度減小,反應(yīng)速率減慢。4溫度每升高10,化學(xué)反應(yīng)速率通常要增大為原來的24 倍。5從活化分子角度解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:三、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志和判斷1化學(xué)平衡的標(biāo)志:( 1) V 正 =V 逆 ,它是化學(xué)平衡的本質(zhì)特征( 2)各組分的濃度不再改變,各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率等均不再改變,這是外部特點(diǎn)。學(xué)習(xí)必備歡迎下載2化學(xué)平衡的狀態(tài)的判斷:特別提醒:1當(dāng)從正逆反應(yīng)速率關(guān)系方面描述時,若按化

28、學(xué)計量數(shù)比例同向說時,則不能說明達(dá)到平衡狀態(tài);若按化學(xué)計量數(shù)比例異向說明,則可以說明達(dá)到平衡狀態(tài)。2恒溫、恒容下的體積不變的反應(yīng),體系的壓強(qiáng)或總物質(zhì)的量不變時,不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)。如H2( g) +I 2 ( g)2HI ( g)。3全部是氣體參加的體積不變的反應(yīng),體系的平均相對分子質(zhì)量不變,不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)。如2HI (g)H 2( g)+I 2( g)4全部是氣體參加的反應(yīng),恒容條件下體系的密度不變,不能說明達(dá)到平衡狀態(tài)。四、影響化學(xué)平衡的因素及勒夏特例原理要點(diǎn)一:反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響:(1)濃度:在其他條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度,都可使平衡向正反應(yīng)方向移動,

29、反之,平衡向逆反應(yīng)方向移動。( 2)溫度:在其他條件不變時,升高溫度,平衡向吸熱方向移動;降低溫度,平衡向放熱方向移動;溫度對化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)實現(xiàn)的。( 3)壓強(qiáng):其他條件不變時,在有氣體參加的可逆反應(yīng)里,增大壓強(qiáng),平衡向氣體總體積縮小的方向移動;反之,平衡向氣體總體積增大的方向移動。在這里,壓強(qiáng)改變是通過反應(yīng)器容積的改變來完成的(即壓縮或擴(kuò)大)。( 4)催化劑: 使用催化劑能同等倍數(shù)地增大正逆反應(yīng)速率,平衡不移動,縮短了達(dá)到平衡所需的時間,但不會改變化學(xué)平衡常數(shù),不會改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,不會改變各組分的百分含量。特別 提醒:1恒容時充入與該反應(yīng)無關(guān)的氣體(如稀有氣體),正逆反

30、應(yīng)速率不變,平衡不移動2使用催化劑或?qū)怏w體積不變的反應(yīng)改變壓強(qiáng),同等倍數(shù)的改變正逆反應(yīng)速率,平衡不移動。3若改變濃度、壓強(qiáng)、溫度,不同倍數(shù)的改變了正逆反應(yīng)速率時,化學(xué)平衡一定移動。4. 固體量的改變既不會影響速率也不會引起平衡的移動。要點(diǎn)二:勒夏特例原理如果改變影響化學(xué)平衡的一個條件(如濃度、 溫度、壓強(qiáng)),平衡就向能夠減弱這種方向移動。對該原理中的“減弱”不能理解為消除、抵消,即平衡移動的變化總是小于外界條件學(xué)習(xí)必備歡迎下載變化對反應(yīng)的改變。如給已達(dá)到平衡狀態(tài)的可逆體系,增加5 個大氣壓,由于化學(xué)反應(yīng)向體積縮小的方向移動,使體系的最終壓強(qiáng)大于其初始壓強(qiáng)P0 而小于 P0+5。另外,工業(yè)上反

31、應(yīng)條件的優(yōu)化,實質(zhì)上是勒夏特例原理和化學(xué)反應(yīng)速率兩方面綜合應(yīng)用的結(jié)果。五、化學(xué)速率和化學(xué)平衡圖象1速率 v時間t 的圖象:(1)由速率的變化判斷外界條件的改變:若反應(yīng)速率與原平衡速率斷層,則是由改變溫度或壓強(qiáng)所致,具體改變的條件,則要結(jié)合V 逆 、 V 正大小關(guān)系及平衡移動的方向進(jìn)行判斷。若反應(yīng)速率與原平衡連續(xù),則是由改變某一種物質(zhì)的濃度所致,具體是增大或減小反應(yīng)物還是生成物的濃度,則要結(jié)合V 逆、 V 正 大小關(guān)系及平衡移動的方向進(jìn)行判斷2組分量時間t 、溫度 T、壓強(qiáng) P 的圖象“先拐先平”:“先拐”的先達(dá)到平衡狀態(tài),即對應(yīng)的溫度高或壓強(qiáng)大,從而判斷出曲線對應(yīng)的溫度或壓強(qiáng)的大小關(guān)系。“定一

32、議二”:即固定其中的一個因素(溫度或壓強(qiáng)等) ,然后討論另外一個因素與化學(xué)平衡中的參量(濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、平均相對分子質(zhì)量)的變化關(guān)系,從而判斷出該反應(yīng)為放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)、反應(yīng)前后氣體體積的大小等。六、化學(xué)平衡常數(shù)1對于一般的可逆反應(yīng):mA(g)+ nB(g)pC(g)+qD(g) ,其中 m、 n、 p、q 分別表示化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的化學(xué)計量數(shù)。當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時,這個反應(yīng)的平衡常數(shù)公式可以表示為:, 各物質(zhì)的濃度一定是平衡時的濃度 , 而不是其他時刻的 .3利用 K值可判斷某狀態(tài)是否處于平衡狀態(tài)。 Qc K , V( 正) V( 逆 ) ,可逆反應(yīng)處于化學(xué)平衡

33、狀 態(tài);Qc K , V( 正) V( 逆 ) ,可逆反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;Qc K , V( 正) V( 逆 ) ,可逆反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。4化學(xué)平衡常數(shù)是指某一具體化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),當(dāng)化學(xué)反應(yīng)方程式的各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)增倍或減倍時,化學(xué)平衡常數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)的變化。5化學(xué)平衡常數(shù)是描述可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的重要參數(shù), 只與溫度有關(guān) ,與反應(yīng)物、生成物的濃度無關(guān),當(dāng)然也不會隨壓強(qiáng)的變化而變化,即與壓強(qiáng)無關(guān)。七、等效平衡問題1等效平衡的概念:在一定條件下( 定溫、定容或定溫、定壓) 對同一可逆反應(yīng),無論反應(yīng)從何處開始均可達(dá)到平衡且任何同一個的組分的含量相同,這樣的平衡互稱為等效平衡。2等效平衡的

34、規(guī)律對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的體積不等的反應(yīng)A 定溫、定容時,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成方程式兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量 與原平衡相等就可以建立等效平衡。B 定溫、定壓時,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成方程式兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量之比 與原平衡相等就可以建立等效平衡。對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的體積相等的反應(yīng)不論定溫、 定容時還是定溫、定壓時,改變起始加入情況,只要按化學(xué)計量數(shù)換算成方程式兩邊同一物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相等 就可以建立等效平衡。八、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1復(fù)合判據(jù)自由能變化:G=HTS,是最全面的判斷據(jù):學(xué)習(xí)必備歡迎下載 G=HTS 0,不能自發(fā)進(jìn)行; G=HTS 0

35、,能自發(fā)進(jìn)行; G=HTS=0,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。第三章物質(zhì)在水溶液中的行為一、電解質(zhì)、非電解質(zhì),強(qiáng)弱電解質(zhì)的比較1電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念2強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的概念3強(qiáng)弱電解質(zhì)通過實驗進(jìn)行判斷的方法( 以 HAc為例 ) :( 1)溶液導(dǎo)電性對比實驗:相同條件下,HAc 溶液的導(dǎo)電性明顯弱于強(qiáng)酸(鹽酸、硝酸)( 2)測 0.01mol/LHAc 溶液的 pH>2( 3)測 NaAc溶液的 pH 值: 常溫下, PH>7(4)測 pH= a 的 HAc稀釋 100 倍后所得溶液pH<a +2( 5)將物質(zhì)的量濃度相同的 HAc 溶液和 NaOH溶液等體積混合后溶液呈堿性( 6)

36、中和 10mLpH=1的 HAc 溶液消耗 pH=13的 NaOH溶液的體積大于 10mL( 7)將 pH=1的 HAc溶液與 pH=13 的 NaOH溶液等體積混合后溶液呈酸性( 8)比較物質(zhì)的量濃度相同的HAc 溶液與鹽酸,分別與同樣的鋅粒反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率,學(xué)習(xí)必備歡迎下載后者快。特別提醒:1 SO2、 NH3、 CO2 的水溶液雖然能導(dǎo)電,但它們?nèi)詫儆诜请娊赓|(zhì)2電解質(zhì)強(qiáng)弱的判斷,關(guān)鍵是看電解質(zhì)在水溶液中是否完全電離。電解質(zhì)電離程度與溶解度無直接關(guān)系, 溶解度大的不一定是強(qiáng)電解質(zhì)(如醋酸),溶解度小的不一定是弱電解質(zhì)(如硫酸鋇)。3電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性取決于溶液中自由移動離子濃度和離子所帶電

37、荷數(shù)的多少。 一般來說,相同濃度的強(qiáng)電解質(zhì)的導(dǎo)電性明顯強(qiáng)于弱電解質(zhì)。弱酸(堿)與弱堿(酸)反應(yīng)生成了強(qiáng)電解質(zhì),溶液的導(dǎo)電性明顯增強(qiáng)。4電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電性沒有直接的關(guān)系。 如難溶物 BaCO3,它溶于水的部分能完全電離,故屬于強(qiáng)電解質(zhì),但溶液的導(dǎo)電性幾乎為零。二、弱電解質(zhì)電離平衡及電離平衡常數(shù)要點(diǎn)一:影響電離平衡的因素:1溫度:升高溫度,促進(jìn)電離(因為電離過程吸熱),離子濃度增大2 濃度:溶液稀釋促進(jìn)電離,離子濃度反而變小3同離子效應(yīng): 加入與弱電解質(zhì)具有相同的離子的物質(zhì),將抑制電離, 相關(guān)離子濃度增大;4加入能反應(yīng)的物質(zhì),促進(jìn)電離,但相關(guān)離子濃度降低。要點(diǎn)二 : 電離平衡常數(shù)1. 在一

38、定溫度下, 弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時, 各種離子濃度之積與溶液中未電離的分子濃度+之比是一個常數(shù),該常數(shù)就叫電離平衡常數(shù)。如CH3COOHCH3COO +H , K=c(CH3COO +)c(H )/c(CH 3COOH).2. 電離平衡常數(shù)是描述弱電解質(zhì)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)尺。它只受溫度的影響,因電離過程是吸熱過程,故它隨溫度的升高而增大。3. 對于多元弱酸來說,由于上一級電離產(chǎn)生的+H 對下一級電離起抑制作用,一般是K1K2K3,即第二步電離通常比第一步電離難得多,第三步電離又比第二步電離難得多,因此在計算多元素弱酸溶液的c(H+) 或比較弱酸酸性相對強(qiáng)弱時,通常只考慮第一步電離。三、影響水電離

39、平衡的因素和水的離子積常數(shù)要點(diǎn)一 : 影響水電離平衡的因素1溫度:升溫,促進(jìn)水電離,c(H ) 、 c(OH ) 同時增大,但溶液仍呈中性。+2加入酸堿:向純水中加入酸或堿溶液,酸電離出H或堿電離出的OH 均使水的電離平衡受到抑制。3加入可水解的離子(弱酸根或弱堿陽離子):破壞了水的電離平衡,使水的電離平衡右移,促進(jìn)了水的電離。+4其他因素: 向水中加入活潑金屬、電解時有H 、OH 放電時均可促進(jìn)水的電離平衡正向移動。要點(diǎn)二:水的離子積常數(shù)1水的離子積表示為KW = c(H )c(OH ) ,水的離子積只與溫度有關(guān),如不指明,則是在2不僅適用于純水,還適用于以水為溶劑的稀酸、稀堿溶液。堿溶液中

40、:Kw =c水 (H )c堿 (OH ) ,酸溶液中: Kw= c酸 (H)c水 (OH) ;在不同的溶液中, c(H) 雖然不一定相等,但由水電離出的c(H) 和 c(OH) 和 c(OH ) 卻總是相等的。3當(dāng)水中加入酸或堿時,水的電離平衡都受到抑制,但Kw不變,改變的只是 c(H ) 、c(OH ) 相對大小。) 式中的 c(H) 指的是溶液中的+的總濃度, 一般說來,4Kw=c(H) ×c(OH) 和 c(OHH和 OH當(dāng)溶液中 c(H+的 1000倍時,水的電離可忽略。) 或 c(OH ) 大于由水電離出的H和 OHFeCl 3、 SnCl2 等溶液時,常將它們?nèi)苡谳^濃的鹽

41、酸中,然后學(xué)習(xí)必備歡迎下載四、溶液的酸堿性及PH值的計算要點(diǎn)一:溶液的酸堿性及PH值1溶液酸堿性的判斷依據(jù):(H ) c(OH ) ,溶液呈酸性; c(H )=c(OH ),溶液呈中性; c(H ) c(OH ) ,溶液呈堿性。2酸堿性與 PH值的關(guān)系:用 PH值的大小來判斷溶液的酸堿性,須注意溫度:常溫下, PH=7的溶液為中性;在 100時, PH=7時,溶液呈堿性。3釋稀溶液與 PH的關(guān)系:對于強(qiáng)酸溶液,每稀釋10 倍, PH增大一個單位,無論如何沖稀也不會等于或大于7;對于強(qiáng)堿溶液,每沖稀10 倍, PH減小一個單位,無論如何沖稀也不會等于或小于7。對于 PH 相同的強(qiáng)酸和弱酸(強(qiáng)堿或

42、弱堿)溶液沖稀相同的倍數(shù),強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液的PH變化大,這是因為強(qiáng)酸或強(qiáng)堿已完全電離,而弱酸或弱堿還能繼續(xù)電離出H 、OH。酸堿性越弱 PH變化程度越小。溶液的稀釋規(guī)律:酸:pH= a ,加水稀釋 10n 倍,強(qiáng)酸: pH= a + n,弱酸: pH < a + n無限稀釋, pH 接近 7,但不會小于7堿: pH= b ,加水稀釋 10n 倍,強(qiáng)堿: pH= b n,弱堿: pH > b n 無限稀釋, pH 接近 7,但不會小于 7。五、電離方程式和水解方程式的書寫要點(diǎn)一:電離方程式的書寫1由于弱電解質(zhì)在溶液中部分電離,故寫電離方程式時用“”符號,如 CHCOOHH CHCOO3

43、32多元弱酸分步電離,以第一步電離為主:如 H2CO3電離: H 2CO3+2+HCO3 H, HCO3CO3+H3多元弱堿的電離與多元弱酸的電離情況相似,但常用一步表示:3+Fe(OH) 3Fe +3OH要點(diǎn)二:水解方程式的書寫1因單個離子水解程度較弱,故水解反應(yīng)方程式用“”,生成的產(chǎn)物少,生成物一般不標(biāo)“”或“”。2多元弱酸對應(yīng)的鹽水解方程式與多元弱酸的電離方程式一樣也是分步進(jìn)行,不能合并。3多元弱堿陽離子的水解方程式一步完成。例如FeCl 3 水解: FeCl 3+3H2O+Fe(OH)3+3H4雙水解是指陰陽離子均水解, 且水解程度較大, 一般能進(jìn)行到底,此類水解用“ =”表示,生成物

44、中的沉淀、氣體要用“”或“”標(biāo)出,如3 +與 AlO2之間Al2、HCO、HS、S3均發(fā)生雙水解反應(yīng),如Al 3+ + 3HS +3H2O=Al(OH) 3+3H2S六、鹽類的水解要點(diǎn)一:鹽類水解規(guī)律1有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解;誰強(qiáng)顯誰性,兩弱相促進(jìn),兩強(qiáng)不水解。2多元弱酸根, 濃度 相同時, 正酸根比酸式酸水解程度大, 堿性更強(qiáng) ( 如 Na2CO3 NaHCO3) 。要點(diǎn)二:影響鹽類的水解的因素1. 內(nèi)在因素 : 組成鹽的弱離子對應(yīng)的酸或堿越弱, 鹽的水解程度越大 .2. 外在因素 :溫度:升高溫度,能促進(jìn)鹽的水解( 因鹽的水解是吸熱的) ;沖?。河盟♂?, 鹽的濃度減小 ,

45、水解所呈現(xiàn)的酸堿性減弱 , 但鹽的水解程度增大;加入酸或堿: 能促進(jìn)或抑制鹽的水解 , 加入水解呈現(xiàn)的酸堿性相反的鹽也能促進(jìn)鹽的水解。要點(diǎn)三:鹽類水解的應(yīng)用1易水解鹽溶液的配制:配制學(xué)習(xí)必備歡迎下載再用水稀釋到所需濃度。2物質(zhì)雜質(zhì):加熱法可除去KNO3溶液中的Fe3+雜質(zhì);加 CuO或 Cu(OH)2 等可除去Cu2+溶液中的 Fe3+。入 HCl 氣體,以抑制水解。4. 物質(zhì)的制備:如 Al 2S3 不能用濕法制備。5.較活潑的金屬與鹽溶液作用產(chǎn)生氫氣:如將Mg放入 NHCl 溶液中 , 會有氫氣產(chǎn)生。46.化肥的合理使用,如銨態(tài)氮肥不能與草木灰(主要成分K2CO)混用37泡沫滅火器中藥劑的使用,如Al 2(SO4) 3 和 NaHCO3: Al3+3HCO3-= Al(OH)3 +3C

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