大學(xué)化學(xué)期末復(fù)習(xí)資料

1、大學(xué)化學(xué)期末復(fù)習(xí)資料作者:日期：1 .什么是化學(xué)？（化學(xué)是在原子和分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性能及其變化規(guī)律和變化過程中能量關(guān)系的學(xué)科。）2.相、 狀態(tài)函數(shù)、 過程與途徑、 功和熱、 反應(yīng)進(jìn)度的概念， 熱力學(xué)第一定律及其相關(guān)計(jì)算。 （相：系統(tǒng)中具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分。狀態(tài)函數(shù)：用來表征系統(tǒng)狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)函數(shù)。過程：系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化，從始態(tài)到終態(tài)，我們稱系統(tǒng)經(jīng)歷了一個(gè)熱力學(xué)過程，簡稱為過程。途徑：實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程可以采取許多種不同的具體步奏，我們就把每一種具體步奏稱為途徑。在熱力學(xué)中，系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí)，設(shè)與環(huán)境之間交換的熱為 Q,與環(huán)境交換的功為W可得熱力學(xué)能（亦稱內(nèi)能）

2、的變化為 AU=Q+W 或 AU=QW（目前通用這兩種說法，以前一種用的多）,為了避免混淆，物理中普遍使用第一種，而化學(xué)中通常是說系統(tǒng)對(duì)外做功，故會(huì)用后一種。）例如，在一定條件下，由水、冰、水蒸氣、氮?dú)夂脱鯕饨M成的體系中含有：（A）A、三個(gè)相 R 四個(gè)相C、五個(gè)相D、六個(gè)相3.始的概念,化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾始變、物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始的定義,化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾始變的計(jì)算。（始是一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的能量參數(shù)。所謂標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，是在指定溫度 T 和標(biāo)準(zhǔn)壓力 p 下該物質(zhì)的狀態(tài)，簡稱標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始記為 AfHm（B,相態(tài)，T）,在溫度 T（若為 298.15K時(shí)則可不標(biāo)出）下，由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的單質(zhì)生成物質(zhì)

3、B（vB=+1）反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾始變。即在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（反應(yīng)物和產(chǎn)物都是處于 100KPa,通常溫度選定298.15K）,由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量（1m。l）的化合物的化學(xué)反應(yīng)熱（即恒壓反應(yīng)熱），稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始或標(biāo)準(zhǔn)生成熱。標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始的單位：kJ/mol。）4.嫡的概念，物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡的定義及大小比較。（嫡-定義：描述物質(zhì)混亂度大小的物理量。物質(zhì)（或體系）混亂度越大，對(duì)應(yīng)的嫡值越大。符號(hào)：S。單位：JK-1 在 0K 時(shí)，一個(gè)純物質(zhì)的完美晶體，具組分粒子（原子、分子或離子）都處于完全有序的排列狀態(tài)，混亂度最小，嫡值最小。任何純物質(zhì)的完美晶體在 0K 時(shí)的嫡值規(guī)定為零（S0=0）。

4、嫡是狀態(tài)函數(shù)。溫度升高，體系或物質(zhì)的嫡值增大。標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡-定義：某單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的嫡值稱為標(biāo)準(zhǔn)摩爾嫡。符號(hào):Sm 單位：Jmol-1K-1。影響嫡值的因素：溫度升高，物質(zhì)的嫡值增大。同一物質(zhì)在氣態(tài)的嫡值總是大于液態(tài)的嫡值，而后者又大于固態(tài)的嫡值。氣態(tài)多原子分子的嫡值比單原子分子大。因?yàn)榈帐且环N狀態(tài)函數(shù)，所以化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)嫡變（rSm）只取決于反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，而與變化的途徑無關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)嫡變 rSm=2iSm（生成物）+2iSm（反應(yīng)物）例：（簡要回答）將下列各物質(zhì)按標(biāo)準(zhǔn)嫡值由大到小的順序排列，并簡述原因。A.Cl2（g）B.Br2（l）C.KCl（s）D,K（s）

5、E.Na（s）解：ABCDE;A 為氣態(tài),混亂度最大，具嫡值亦最大；B 為液態(tài)，其嫡值較亦 A 小;C、D、E 均為固態(tài)，依其復(fù)雜混亂程度依次減小。5.吉布斯函數(shù)變的概念，物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)變以及反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變的定義及相關(guān)計(jì)算。（摩爾吉布斯自由能變量（簡稱自由能變），以 rGm 表示，單位：kJmo1-1。吉布斯公式-在等溫、等壓下，化學(xué)反應(yīng)摩爾吉布斯自由能變（rGm）摩爾反應(yīng)始變（rHm）、摩爾反應(yīng)嫡變（rSm）溫度（T）之間有如下關(guān)系：rGm=rHm-TrSm）6.反應(yīng)自發(fā)性的判斷。轉(zhuǎn)向溫度的計(jì)算。例如：工業(yè)上合成氨的反應(yīng)為:N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）,

6、試?yán)孟卤碛嘘P(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)通過計(jì)算說明：（1）298K 時(shí)反應(yīng)的rG（298 口，說明常溫常壓條件下合成氨反應(yīng)的可行性;（2）估算在標(biāo)準(zhǔn)條盧下自發(fā)進(jìn)行的最低溫度；（3）400K 時(shí)合成氨反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K&m熱力學(xué)數(shù)據(jù)mIn仃mN2(g)m；mH2(g)mANH3(g)m二、.1fG3(298.15K)/kJmol1m0mm10mm16.43mfH?(298.15K)/kJmoh-1c、凸m0m凸 c、m0mccm146.43m!上11S(298.15K)/JmolKC 門m191.5m戶戶m130.6m,廣mT923mGGy(1)rGm(298K)=vB2m(298K)=-32.86

7、kJmol-10所以常溫常壓條件下合成氨反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn)行。(2)Hm(298K)=vBfHm(298K)=-92.86kJmol-1rSS2m(298K)=vBSm(298K 戶(2192.3191.53X130.6)Jmol-1K-1=-198.JJmol-1K-1所以標(biāo)準(zhǔn)條件下自發(fā)進(jìn)行的最低溫度：rHy(298K)92.86103Jmol-1m彳-467.3KrSv(298K)198.7Jmol-1KTcrm口口(3)rGm(400K)rHm(298K)TrSm(298K)=92.86-400%-0.1987)kJmo11=-13.38kJmol-13、-1-rG?(400K)-(-13.

8、3810)Jmolrm-=-1-=4.023.RT8.314JmolK400K 所以 K(400K)=55.7.化學(xué)反應(yīng)平衡的的定義及判斷，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)及相關(guān)計(jì)算，化學(xué)平衡的移動(dòng)。(對(duì)于任一可逆的化學(xué)反應(yīng)，在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，體系中各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，其活度嫡為一定值?；瘜W(xué)反應(yīng)平衡的標(biāo)志是化學(xué)反應(yīng)體系內(nèi)的各物質(zhì)的濃度不再隨時(shí)間的變化而變化?；瘜W(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，也不管反應(yīng)物起始濃度大小，最后都達(dá)到平衡，這時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次幕的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次幕的乘積所得的比值是個(gè)常數(shù)，用 K

9、 表示，這個(gè)常數(shù)叫化學(xué)平衡常數(shù)。平衡常數(shù)一般有濃度平衡常數(shù)和壓強(qiáng)平衡常數(shù)。對(duì)于可逆化學(xué)反應(yīng)mA+nB?pC+qD 在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，其平衡常數(shù)表達(dá)式為Kc=c(C)Ap*c(D)Aq/c(A)人 m*c(B)An已達(dá)到平衡的反應(yīng)，外界反應(yīng)條件改變時(shí)，平衡混合物里各組成物質(zhì)的百分含量也就會(huì)改變而達(dá)到新的平衡狀態(tài)叫化學(xué)平衡移動(dòng)。放熱嫡增大反應(yīng)，溫度升高，AGO變大，K0此反應(yīng)在298K、標(biāo)準(zhǔn)狀況下不能正向進(jìn)行。H1(298K)=(-110.52)(-241.8)=131.3(kJ/mo1)S-(2984K)=(130.68)+(197.68)-(5.74)-(188.83)=133.9(

10、J,mol1,K1)此為吸熱嫡增的反應(yīng)，由6-=4(2982r/$一(298 長)可以判斷：若升高溫度，反應(yīng)能正向進(jìn)行。G(298K)-TS一(298K)=0 為平衡體系貝J:T=zH(298K)/AS-(298K)=(131.3)/(133.9)X10-3=980.6K 時(shí)為平衡體系。(或 980.58K)8 .多重平衡規(guī)則。 (當(dāng)幾個(gè)反應(yīng)式相加得到另一反應(yīng)式時(shí)，其平衡常數(shù)等于幾個(gè)反應(yīng)平衡常數(shù)之積，此規(guī)則稱為多重平衡規(guī)則。)C(Fe3+)=0.023mol/L例如：單選，已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：（1）A=B;K1（2）B+C=DK2則反應(yīng)：A+C=DW 平衡常數(shù)是：（B）A.（K1K2）2B

11、.K1K2C.K2/K1D.K1/K29 .質(zhì)量作用定律，速率方程的書寫，反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定，反應(yīng)速率的影響因素（溫度，催化劑）（溫度:只要升高溫度，反應(yīng)物分子獲得能量，使一部分原來能量較低分子變成活化分子，增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)，使得有效碰撞次數(shù)增多，故反應(yīng)速率加大（主要原因）。當(dāng)然，由于溫度升高，使分子運(yùn)動(dòng)速率加快，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子碰撞次數(shù)增多反應(yīng)也會(huì)相應(yīng)加快（次要原因）催化劑：使用正催化劑能夠降低反應(yīng)所需的能量，使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，大大提高了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的百分?jǐn)?shù)，從而成千上萬倍地增大了反應(yīng)物速率.負(fù)催化劑則反之。）10 .溶液的通性。例如，單選：將非揮發(fā)性溶質(zhì)溶于溶劑

12、中形成稀溶液時(shí)，將引起：（C）A 沸點(diǎn)升高 B 熔點(diǎn)升高 C 蒸氣壓升高 D 都不對(duì)11 .酸堿質(zhì)子理論。（凡是可以釋放質(zhì)子（氫離子，H+）的分子或離子為酸（布朗斯特酸），凡是能接受氫離子的分子或離子則為堿（布朗斯特堿）。酸+堿:共腕堿+共腕酸）例如，H2P4的共腕酸是 H3PO4 共腕堿 HPO4-。12 .解離常數(shù)的定義和表達(dá)，一元弱電解質(zhì)解離平衡的相關(guān)計(jì)算。 （解離常數(shù)是水溶液中具有一定離解度的溶質(zhì)的的極性參數(shù)。離解常數(shù)給予分子的酸性或堿性以定量的量度，pKa 解離常數(shù)增大，對(duì)于質(zhì)子給予體來說，其酸性增加；對(duì)于質(zhì)子接受體來說，其堿性增加。設(shè)一元酸的濃度為 c,解離度為 a,則有2ca12

13、 當(dāng)2很小時(shí) 1a 近H計(jì)算。（緩沖溶液的計(jì)算公式為：例如：將 0.20moldm3HAc 和 0.20moldm-3NaAd 容液等體積混合，試計(jì)算：（1）緩沖溶液的 pH 值;（2）往50cm3 上述溶液中加入0.50cm3,1.0moldm-3 的HCl 溶液后，混合溶液的pH 值。解：（1）已知 HAc 的 pKa9=4.75,HAc 和 NaAc 混合溶液構(gòu)成緩沖體系，所以pH=pKa9-lgC(HAc)/C(Ac-)=4.751g0.2/0.2=4.75-1g1=4.75(2)因?yàn)镠Cl 在溶液中完全解離，加入鹽酸后，相當(dāng)于加入cacaKa-二.7代入后得c(1a)Ceq(H)Ce

14、q(Ac)Ka(HAc)eq(HAc)似等于 1,則Kaca12a.Ka/c 所以 ceq(H)ca,KaC)C(H+)=0.50X10-3X1.0/(50+0.5)X10-3=0.009mol.dm-3假設(shè)加入的 H+與緩沖溶液中的 Ac?全部結(jié)合成 HAc。則起始 HAc 和 Ac-濃度分別為C(HAc)=0.20mol.dm-3+0.009mol.dm-3=0.209mol.dm-3C(Ac-)=0.20mol.dm-3-0.009mol.dm-3=0.191mol.dm-3pH=pKa9-lgC(HAc)/C(Ac-)=4.7591mol.dm-3=4.75-lg1.15=4.75-0

15、.20=4.5515.化學(xué)反應(yīng)方程式的配平。例如：配平方程式MnO2+4HCl-MnCl2+Cl2+_2_H2O16.根據(jù)反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池， 原電池的符號(hào)表示， 原電池正負(fù)極的判斷， 會(huì)寫電極反應(yīng)及電池反應(yīng)。（正極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)）例如：、將下列反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，以電池符號(hào)表示，并寫出正、負(fù)極反應(yīng)（設(shè)各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)）。21-+2Fe3+=I2+2Fe2+Zn+Cd2+=Zn2+Cd17.原電池電動(dòng)勢及電極電勢的相關(guān)計(jì)算， 利用能斯特方程的應(yīng)用： 判斷強(qiáng)的氧化劑和還原劑、判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向。例如，已知在 298.15K 和標(biāo)準(zhǔn)壓力下，（Cu2+/Cu）=0.3419V、,

16、（Fe2+/Fe）=-0.4470V。若把 Cu2+7Cu 電極和 Fe2+/Fe 電極組成原電池，則：（1）寫出電極反應(yīng)，電池反應(yīng)和電池圖式；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+計(jì)算原電池標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢 E1g0.209mol.dm-3/0.1E=(Cu2+/Cu)(Fe2+/Fe)=0.7889v（3）計(jì)算反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變r(jià)Gm;GGm=nFE=-2X96485C mol1X0.7889V=152.23kJmol-1(4)計(jì)算 298.15K 時(shí)電池反應(yīng)的平衡常數(shù)K卷。152.231000ClnK-=rG，298.15K)/RT=8.314298.15=61.41 不=4.6X102618

17、.電解池的組成、電極反應(yīng)和應(yīng)用（電鍍、陽極氧化）。（陽極：活潑金屬一電極失電子（Au,Pt 除外）；惰性電極一溶液中陰離子失電子-失電子能力：活潑金屬（除 PtAu）S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根（NO3-SO42-）F-陰極：溶液中陽離子得電子得電子能力：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（1）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H2。（水）A13+Mg2+Na+Ca2+K+（即金屬活潑性順序表的逆向）19.電子核外運(yùn)動(dòng)規(guī)律（量子化、波粒二象性、統(tǒng)計(jì)性）,單電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的描述（四個(gè)量子數(shù)）20 .波函數(shù)（原子軌道）與電子云的概念。例：1、n=3,l=1 的原子軌道稱為3p 軌道，計(jì)有 3_條

18、，3 種空間趨取向，該類軌道最多可容納 6 電子。2、原子核外電子排布要逋從核）卜電子排布三原則，具體包括（泡利不相容）原理、（能量最低）原理以及（宏特）規(guī)則。21 .核外電子分布規(guī)律，元素周期表。例如：現(xiàn)代元素周期表中每一橫行稱為一個(gè)周趴，周期表中共有 18 個(gè)族。例：已知某元素+2價(jià)離子電子分布式為1s22s22P63s23P6,該元素在周期表中的分區(qū)為答（A）A.s 區(qū)B.p 區(qū) C.d區(qū)D.f區(qū)22 .化學(xué)鍵。例如：化學(xué)鍵可分為離子鍵.共價(jià)鍵和金屬鍵三種某本類型。23.離子鍵、共價(jià)鍵（方向性、飽和性的理解）、金屬鍵的特點(diǎn)。例如，單選：下列說法中錯(cuò)誤的是：（A）A.化學(xué)鍵主要有金屬鍵、離

19、子鍵、共價(jià)鍵和氫鍵 B.化學(xué)鍵是一種強(qiáng)作用力 C.極性分子間同時(shí)存在色散力、取向力和誘導(dǎo)力 D.含氫鍵的物質(zhì)一般熔點(diǎn)較高24 .共價(jià)鍵極性與分子極性的關(guān)系。 （分子的極性是分子中正負(fù)電荷中心不重合， 使分子現(xiàn)極性；如果重合就非極性。共價(jià)鍵極性是因?yàn)樵拥碾娯?fù)性不同，使的電子云偏向一方，使一原子現(xiàn)+,另一現(xiàn)-）25 .共價(jià)鍵理論（價(jià)鍵理論、雜化軌道理論）（軌道雜化理論中心原子能量相近的不同軌道在外界的影響下會(huì)發(fā)生雜化，形成新的軌道，稱雜化原子軌道，簡稱雜化軌道；雜化軌道在角度分布上，比單純的原子軌道更為集中，因而重疊程度也更大，更加利于成鍵；參加雜化的原子軌道數(shù)目與形成的雜化軌道數(shù)目相等，不同類

20、型的雜化軌道，其空間取向不同。共價(jià)鍵是化學(xué)鍵的一種，兩個(gè)或多個(gè)原子共同使用它們的外層電子，在理想情況下達(dá)到電子飽和的狀態(tài)，由此組成比較穩(wěn)定和堅(jiān)固的化學(xué)結(jié)構(gòu)叫做共價(jià)鍵。與離子鍵不同的是進(jìn)入共價(jià)鍵的原子向外不顯示電荷，因?yàn)樗鼈儾]有獲得或損失電子。共價(jià)鍵的強(qiáng)度比氫鍵要強(qiáng)，與離子鍵差不太多或有些時(shí)候甚至比離子鍵強(qiáng)。）26 .分子間作用力：范德華力、氫鍵27.配合物的組成和命名。（命名配離子時(shí)，配位體的名稱放在前，中心原子名稱放在后。配位體和中心原子的名稱之間用“合”字相連。中心原子為離子者,在金屬離子的名稱之后附加帶圓括號(hào)的羅馬數(shù)字,以表示離子的價(jià)態(tài)。配位數(shù)用中文數(shù)字在配位體名稱之前。如果配合物中有多種配位體，則它們的排列次序?yàn)椋宏庪x子配位體在前，中性分子配位體在后；無機(jī)配位體在前，有機(jī)配位體在后。不同配位體的名稱之間還要用中圓點(diǎn)分開。）例如：配合物K4Fe（CN）6的名稱是氟化鐵酸鉀鹽，其中心離子是 Fe,配位體是 CN-,配位數(shù)是 6。28.配合物的價(jià)鍵理論。（1/配合物的中心例子與配位體之間以配位鍵結(jié)合。要形成配位鍵，配體中配位原子必須含孤對(duì)電子，中心例子必須具空的價(jià)電子軌道。2/中心例子的空軌道必須雜化，以雜