2019新人教版高中化學(xué)選擇性必修一全冊重點知識點歸納總結(jié)（復(fù)習(xí)必背）

第一章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

第一節(jié)反應(yīng)熱

一、反應(yīng)熱婚變

（一）反應(yīng)熱及其測定

1、體系與環(huán)境

被研究的物質(zhì)系統(tǒng)稱為體系，與體系相互影響的其他部分稱為

2、反應(yīng)熱

在等溫條件下，化學(xué)反應(yīng)體系向環(huán)境^^或從環(huán)境的熱量，稱為化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡稱應(yīng)

應(yīng)熱。

3、實驗探究：中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定

（1）測定原理：環(huán)境溫度不變時，根據(jù)測得的體系的溫度變化和有關(guān)物質(zhì)的比熱容等來計算反應(yīng)熱。

即利用公式：O=cmAt進(jìn)行計算。

（2）實驗裝置

（玻璃

①實驗裝置中各儀器安裝如圖。溫度計、/攪拌器

②各部分儀器的作用

內(nèi)簡卜杯蓋

玻璃攪拌器的作用是使反應(yīng)物混合均勻充分接觸。

隔熱層

隔熱層的作用是減少熱量的散失。

外殼

溫度計的作用是測定反應(yīng)前后反應(yīng)體系的溫度。

簡易量熱計示意圖

（3）實驗步驟

①反應(yīng)物溫度測量⑺：測量混合前50mL0.50moi?口鹽酸、50mL0.55moi匚|氫氧化鈉溶液的溫度，取

兩溫度平均值，記錄為起始溫度小

②反應(yīng)后體系溫度測量出）：將3?溶液迅速混合，用玻璃攪拌器輕輕攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶

液的最高溫度，記錄為終止溫度以

③重復(fù)實驗操作兩次，記錄每次的實驗數(shù)據(jù)，取其平均值作為計算依據(jù)。

（4）實驗數(shù)據(jù)處理

設(shè)溶液的密度均為1gpm-,中和后溶液的比熱容c=4.18JgLei,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出該反應(yīng)

放出的熱量81.42kJ,則生成1molH2O時放出的熱量為56.8kJ。

（5）實驗結(jié)論

大量實驗測得，在25。（：和101kPa下，強酸的稀溶液與強堿的稀溶液，發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH?O時,

放出57.3kJ的熱量。

1

(-)反應(yīng)熱與婚變

1、內(nèi)能

內(nèi)能是體系內(nèi)物質(zhì)的各種能量的總和，受溫度、壓強和物質(zhì)的聚集狀態(tài)等影響。

3、焙與焰變

(1)焰(切：是一個與內(nèi)能有關(guān)的物理量。

(2)焰變(△切：在恒壓下，化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或釋放的熱量稱為該反應(yīng)的焙變。常用單位kJ/mol或

kJmor'o

(3)反應(yīng)熱與焰變的關(guān)系

在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)的熔變，因此常用表示反應(yīng)熱。

(4)焰變與吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的關(guān)系

①放熱反應(yīng)：反應(yīng)體系向環(huán)境」^能量，反應(yīng)體系的焰減小，△，為負(fù)值，B[JA//<OO

②吸熱反應(yīng)：反應(yīng)體系從環(huán)境中吸收能量,反應(yīng)體系的-增大，△，為正值，即A7侖0。

始(孫叵靜培(H)|，生成物

A//<0MH>0

\生成物反應(yīng)物/

放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

4、從微觀角度理解反應(yīng)熱的實質(zhì)

以H2(g)+CL(g)=2HCI(g)反應(yīng)的能量變化為例說明，如圖所示：

由圖可知:

反應(yīng)中能量變化

化學(xué)鍵

斷裂或形成1mol化學(xué)鍵的能量變化斷裂或形成化學(xué)鍵的總能量變化

H—H吸收436kJ

共吸收679kJ

Cl—C1吸收243kJ

H—C1放出431kJ共放出862kJ

結(jié)論H2-+CL(g)=2HCl(g)的反應(yīng)熱△，=—183kJmol?

①圖示：化學(xué)反應(yīng)過程中形成化學(xué)鍵、斷裂化學(xué)鍵能量變化可用如圖表示：(蒲公英語)

2

其中，年表示反應(yīng)物斷裂化學(xué)鍵吸收的總熱量,B表示生成物形成化學(xué)鍵放出的總熱量,B與員

的差值表示反應(yīng)熱。上述反應(yīng)過程表示該反應(yīng)為反應(yīng)。

②焰變計算公式：△，=邛式斷鍵）一邑式成鍵）

二、熱化學(xué)方程式

1、定義：表明反應(yīng)所釋放或吸收的熱量的化學(xué)方程式。

2、意義：不僅表示化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

實例：已知25。（3、101kPa下，熱化學(xué)方程式為2H2（g）+O2（g）=2H2。。）A//=-571.6kJmoF1,其表示

在25七、101kPa,2m0IH2與1mol0」完全反應(yīng)牛成2moi液態(tài)水時放出的熱量是571.6kJ。

3、熱化學(xué)方程式的書寫方法

（1）熱化學(xué)方程式中各物危化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)只表示其物質(zhì)的量，可以是整數(shù)或分?jǐn)?shù)。

（2）標(biāo)注反應(yīng)的溫度和壓強。沒有特殊說明是指25°C、101kPa。不用標(biāo)明反應(yīng)條件（如“加

熱”“高溫”“催化劑”等）。

（3）標(biāo)注各物質(zhì)聚集狀態(tài)。在物質(zhì)后面用括號標(biāo)注各物質(zhì)的聚集狀態(tài)：氣體用“g”,液體用'T',

固體用“s”,溶液用“aq”。

（4）標(biāo)注A/7的正負(fù)。化學(xué)方程式后面空一格標(biāo)注若為放熱反應(yīng)，M為“一”：若為吸熱反應(yīng)，

\H為“+

（5）計算M的數(shù)值。根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)計算寫出△，的數(shù)值?！鳎瑔挝皇莐JmolL

4、△，的單位中“moL”的含義

對一個化學(xué)反應(yīng)，△”的單位中“mol-不是指每摩爾具體物質(zhì)，而是指“每摩爾反應(yīng)因此A//必須

與化學(xué)方程式---對應(yīng)。

三、燃燒熱

1、概念：在101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量。

2^單位：kJ-mol1或kJ/mol。

3、意義：甲烷的燃燒熱為890.3kJmoL,或AH=-890.3kJmo「，它表示25。€\101kPa時，1mol

甲烷完全燃燒生成ImolCCHs）和2molHzO⑴時放出890.3kJ的熱量。

4、熱化學(xué)方程式的書寫

書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時，以燃燒_LinQl_可燃物為標(biāo)準(zhǔn)來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，同時可

燃物要完全燃燒且生成指定產(chǎn)物。例如：

1

H2（g）+^O2（g）^^i2O（l）A"=-285.8kJmor

3

5、燃燒熱的熱化學(xué)方程式是否正誤

“一看，，可燃物的化學(xué)計量數(shù)是否為1。

“二看”元素完全燃燒生成的物質(zhì)是否為指定產(chǎn)物。

“三看”△，是否為“一”及單位是否正確。

第二節(jié)反應(yīng)熱的熱計算

一、蓋斯定律

1、蓋斯定律：一個化學(xué)反應(yīng)，不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應(yīng)熱是/皿的。換句

話說，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。

2、蓋斯定律的計算方法

(1)“虛擬路徑''法：若反應(yīng)物A變?yōu)樯晌顳,可以有兩個途徑。

①由A直接變成D,反應(yīng)熱為△”；

②由A經(jīng)過B變成C,再由C變成D,每步的反應(yīng)熱分別為AH、AH2>A/方。

如圖所示：

則有A，=。

(2)加合法：加合法就是運用所給熱化學(xué)方程式通過加減乘除的方法得到所求的熱化學(xué)方程式。

例：根據(jù)如下兩個反應(yīng)，選用上述兩種方法，計算出C(s)+$)2(g)=C0(g)的反應(yīng)熱

I：C(s)+O2(g)=CO2(g)A//i=-393.5kJmol

1

II：CO(g)+1o2(g)=CO2(g)A//2=-283.0kJmoF

反應(yīng)C(s)+C)2(g)^=CO2(g)的途徑可設(shè)計如下:

則△〃==-1105

二、反應(yīng)熱的計算

1、根據(jù)熱化學(xué)方程式計算

熱化學(xué)方程式中反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比。例如,

4

〃A(g)+bB(g)-C(g)+rfD(g)\H

abcd|A//|

〃(A)〃(B)〃(C)〃(D)Q

則〃A—〃B〃C〃D0

abed|A//|

2、根據(jù)反應(yīng)物、生成物的鍵能計算

\H=反應(yīng)物的鍵能總和一牛成物的鍵能總和。

3、根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)值計算

。(放尸〃(可燃物)x|A，(燃燒熱)|o

4、根據(jù)蓋斯定律計算

將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式包括其相加或相減，得到一個新的熱化學(xué)方程式及其A，。

5、△//大小比較時注意事項

(1)吸熱反應(yīng)的△，為“+”，放熱反應(yīng)的A”為“一”，所以吸熱反應(yīng)的A”一定大于放熱反應(yīng)的

(2)放熱反應(yīng)的M為“一”，所以放熱越多，△，越小。

5

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率

一、化學(xué)反應(yīng)速率

1、化學(xué)反應(yīng)速率：定量描述化學(xué)反應(yīng)快慢程度的物理量。

2、表示方法：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的上電」或生成物濃度的qj/L來表示。

(1)表達(dá)式：V=\d\t

(2)單位：mol/(L,min)或mol/(L，s)

3、化學(xué)反應(yīng)速率的測定

(1)測定原理：利用與化學(xué)反應(yīng)中任何--種化學(xué)物質(zhì)的濃度相關(guān)的可觀測量進(jìn)行測定。

(2)測定方法

①直接觀察測定：如釋放出氣體的體積和體系的壓強等。

②科學(xué)儀器測定：在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時，可利用顏色變化和顯色物

質(zhì)與濃度變化間的比例關(guān)系測量反應(yīng)速率。

4、化學(xué)反應(yīng)速率的計算

(1)公式法：

Ac

v=—=-----

MV\t

v(反應(yīng)物)"—一反""勿‘生成物)=△'生成物

A/\t

(2)運用同一反應(yīng)中“速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比”的規(guī)律進(jìn)行計算。

對于一個化學(xué)反應(yīng)：mA+〃B=pC+qD,v(A)=_&'，v(B)^~AcB,v(C)^AcC,v(D)

△tAzA/

__AcD

△t'

vAvBvCvD

且n有：------=------=------=-------。

mr1Pq

(3)“三段式”法

①求解化學(xué)反應(yīng)速率計算題的一般步驟：

寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量；轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比；

先根據(jù)已知條件列方程計算：

反應(yīng)：wA(g)+wB(g)=pC(g)

起始濃度/mol-L'：ahc

nxpx

轉(zhuǎn)化濃度/moll1：X

mm

,nx

某時刻(/s)濃度/molir：a-xb-----c+在

mm

1

再利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義式求算:

v（A）=-molL^s-1；v（B）=-molL-,shv（C）=^molL-,s-l0

tmtmt

②計算中注意以下量的關(guān)系。

對反應(yīng)物：。（起始）一。（轉(zhuǎn)化）=c（某時刻）;對生成物：C（起始）+c（轉(zhuǎn)化）=4某時刻）;

轉(zhuǎn)化率=。**100%。

c起始

二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1、實驗I：定性探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素

催價劑

實驗原理：Na2s2Ch+H2SC）4=Ka2sO4+SO2T+SI+H2O2H2O2里山2H2O+O2T

影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

5mLO.lmolL-15mL().5molL-1

H2SO,溶液HzSO,溶液

均出現(xiàn)渾濁，但后者出現(xiàn)增大濃度，化學(xué)反應(yīng)

濃度

it/]NR|渾濁更快速率增大

M5mLO.lmolL1LJ

歇Na2s2O,溶液、目

0.1mol-L-15

H2so4

溶液5mL、

0.1molL-11

Na2s2O39七冷水混合后均出現(xiàn)渾濁，但

溶液5mL5升高溫度，化學(xué)反應(yīng)

溫度0.1mol-L-1j70。（3熱水一組.首先出現(xiàn)渾

Na2s2O3w速率增大

溶液5mL、濁_

0.1mol'L-1矍

H2sO4―5二

溶液5mL7°它熱水

3min后分別混

合并振蕩

5滴1mobL-1H

FeCh溶液T

前者無明顯現(xiàn)象,后者」H催化劑能加快化

催化劑0y

現(xiàn)大量氣泡學(xué)反應(yīng)速率

「2mL5%

今-國。2溶液)

2、實驗H：反應(yīng)速率的定量測定和比較（蒲公英語）

硫酸

鋅粒

加入試劑反應(yīng)時間反應(yīng)速率實驗結(jié)論

2

（填“長”或“短”）（填，，快，，或，，慢”）

40inL1molL1硫酸長慢4mol-L1硫酸與鋅反應(yīng)比1mol-L1

40mL4mol-L?硫酸短快硫酸與鋅反應(yīng)的速率

3、影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他因素

（1）濃度：底物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。

（2）溫度：當(dāng)其他條件相同時，升高溫度反應(yīng)速率增大,降低溫度反應(yīng)速率減小。

（3）催化劑：同一反應(yīng)，用不同催化劑，反應(yīng)速率不相同。

（4）壓強：對有氣體參加的反應(yīng)，壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響可簡化理解如下

①對于氣體來說，在一定溫度下，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強成」其他條件不變時，增大

壓強，氣體體積縮小，濃度增大。

②對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，在相同溫度下，增大壓強，反應(yīng)速率增大；減小壓強，反應(yīng)速率減

三、活化能

1、有效碰撞：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

2、無效碰撞：不能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

3、活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

4、活化能：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差。

5、反應(yīng)物、生成物的能量與活化能的關(guān)系圖

活化能越小，普通分子就越容易變成活化分子。如圖所示：反應(yīng)的活化能是昂，反應(yīng)熱是巴一歷。

6、有效碰撞理論對影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的解釋

（1）濃度：反應(yīng)物濃度增大一單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多一單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加-反應(yīng)

速率增大；反之，反應(yīng)速率減小。

（2）壓強：增大壓強一氣體體積縮小―反應(yīng)物濃度增大一單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多一單位時間內(nèi)有

效碰撞的次數(shù)增加一＞反應(yīng)速率增大；反之，反應(yīng)速率減小。

（3）溫度：升高溫度T活化分子的百分?jǐn)?shù)增大一單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增加T反應(yīng)速率增

大_:反之，反應(yīng)速率減小。

（4）催化劑：使用催化劑一改變了反應(yīng)的歷程（如上圖），反應(yīng)的活化能降低T活化分子的百分?jǐn)?shù)增大

3

T單位時間內(nèi)有效碰撞的幾率增加一反應(yīng)速率加快。

第二節(jié)化學(xué)平衡

一、化學(xué)平衡狀態(tài)

1、可逆反應(yīng)：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。

2、化學(xué)平衡狀態(tài)的建立

(1)如圖1所示，N2與H2隨著反應(yīng)的進(jìn)行，其濃度逐漸減小，、逐漸減小，而c(NH3)逐漸強

大，V3逐漸增大，/I時刻，它們的濃度不再改變，vm=va,反應(yīng)達(dá)到平衡。

NH:l

Oh

圖1

(1)如圖2所示，隨著NH3的分解，其濃度逐漸減小，Vw逐漸減小，而C(N2)、C(H2)逐漸增大，

”逐漸增大，f2時刻起，它們的濃度不再改變，=，反應(yīng)達(dá)到平衡。

3、化學(xué)平衡狀態(tài)：在一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)正、逆反應(yīng)的速率相等時,反應(yīng)物和生成物的濃度均保持

不變，即體系的組成不隨時間而改變，這表明該反應(yīng)中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化達(dá)到了“限度”，這時的狀態(tài)我們稱為化學(xué)

平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。

二、化學(xué)平衡常數(shù)

1、化學(xué)平衡狀態(tài)時濃度數(shù)據(jù)分析

分析課本表2—1：457.6°C時反應(yīng)體系H2(g)+l2(g)二2HI(g)中各物質(zhì)的濃度數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：

(1)無論該反應(yīng)從正向進(jìn)行還是從逆向進(jìn)行，平衡時，只要溫度一定，一-----的值近似相等。

(2)無論反應(yīng)物或生成物的濃度如何改變，平衡時只要溫度一定,的值也近似相等。

cH2ch

2、化學(xué)平衡常數(shù)：在一定溫度下，當(dāng)一個可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時，生成物濃度慕之積與反應(yīng)物濃

度事之積的比值是一個常數(shù),用符號J表示。

3、濃度商與化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式

(1)濃度商：對于一般的可逆反應(yīng)，〃7A(g)+〃B(gHpC(g)+4D(g),在任意時刻的,0稱為空

dnA-cwB

度商，常用。表示,即CdD。

cmAdB

(2)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式：當(dāng)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時，K=

d"A-c"B

(3)0與K關(guān)系：當(dāng)反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的濃度商等于平衡常數(shù)時,表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。

三、影響化學(xué)平衡的因素

1、濃度對化學(xué)平衡移動的影響

4

實驗原理Fe3"+3SCN-Fe(SCN)3(紅色)

5mL0.05mol?L^FeCh溶液

5mL().15mol-LKSCN溶融

實驗操作L

Fe粉/

71mol?L~,

D1KSCN溶液

C

現(xiàn)象與結(jié)論b溶液顏色變淺,平衡向逆反應(yīng)方向移動C溶液顏色變深，平衡向正反應(yīng)方向移動

發(fā)生Fe+2Fe3'=3Fe2+,Fe?'濃度減小，Q=

c（SCN」）增大，Q=-

'譬3+乎3且

理論解釋—0%誓3]增大,Q>K,平衡逆向cFecSCN

cFe3+-c3SCN

減小，Q<K,平衡正向移動

移動

2、化學(xué)平衡移動：在一定條件當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后，如果濃度、壓強、溫度等反應(yīng)條件改變,

原來的平衡狀態(tài)被破壞，平衡體系的物質(zhì)組成也會隨著改變，直至達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的

平衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡狀態(tài)的過程。

3、化學(xué)平衡移動方向的判斷

當(dāng)0=K時：反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，v?=v-*；

當(dāng)。<K時：反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,vjF>v跡；

當(dāng)時,：反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,v1rVv巡。

4、壓強變化對化學(xué)平衡移動的影響

2NOWNO

實驗原理224

紅棕色無色

實驗步驟20mLNO2,N2OtNO2.N2O4II處

活塞n處-i處，壓強增大活塞I處-H處，壓強減小

實驗現(xiàn)象混合氣體的顏色先變深又逐漸變淺混合氣體的顏色先變淺又逐漸變深

活塞往里推，體積減小，壓強增大，C（NC>2）增大，顏色變深，但顏色又變淺，說明C（N02）

減小，平衡向正反應(yīng)方向移動。

實驗結(jié)論

活塞往外拉，體積增大，壓強減小，c（N02）減小，顏色變淺，但氣體顏色又變深，

說明。（NO2）增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動

5、溫度對化學(xué)平衡移動的影響

5

2NOg^NOg△〃=-56.9kJmo「

實驗原理224

紅株色無色

一熱水會

AI

實驗步驟

毒彳冰水

'吊溫\1/

NO2與N2O4的混合氣體

實驗現(xiàn)象熱水中混合氣體顏色加深：冰水中混合氣體顏色變淺

混合氣體受熱顏色加深，說明NO?濃度增大，即平衡向逆反應(yīng)方向移動:

實驗結(jié)論

混合氣體被冷卻時顏色變淺，說明NO,濃度減小，即平衡向正反應(yīng)方向移動

6、勒夏特列原理：如果改變影響平衡的條件之一（如溫度、濃度、壓強等），平衡將向著能夠減弱這種

改變的方向移動。

7、化學(xué)平衡圖像的類型及特點

（1）速率一時間圖像。一/圖像）

I.正反應(yīng)速率突變，逆反應(yīng)速率漸變，M正2M逆，說明是增大了反應(yīng)物的濃度，使正反應(yīng)速率突變，且平

衡正向移動。

ILv正、v說都是突然減小的，吟二式跡，平衡正向移動,說明該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體

總體積增大的反應(yīng),改變的條件是降低溫度或減小壓強。

IH.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，說明該化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動,可能是使用

了催化劑，也可能是對反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生變化的反應(yīng)增大壓強所致。

（2）百分含量一時間一溫度圖像

l.Ti之溫度升高，平衡逆向移動,正反應(yīng)是反應(yīng)。

U.p2>pi,壓強增大，A（反應(yīng)物）的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)。

山.生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動,但反應(yīng)速率a二b,故a可能使用了催化劑：

若該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)，a也可能是增大了壓強。

6

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向

1、自發(fā)過程和自發(fā)反應(yīng)的比較

自發(fā)過程自發(fā)反應(yīng)

在一定條件下，不用借助外力，就能自發(fā)在給定的條件下，可以自發(fā)進(jìn)行到顯著程

含義

進(jìn)行的過程。度的化學(xué)反應(yīng)。

具有方向性，即過程的某個方向在一定條倡:下自發(fā)進(jìn)行，而該過程逆方向在該條件下肯定

特征

不能自發(fā)進(jìn)行。

舉例高山流水，自由落體，冰雪融化鋼鐵生銹

可被用來完成有用功。如已燃燒可設(shè)計成原電池。

應(yīng)用

非自發(fā)過程要想發(fā)生，必須對它做功。如通電將水分解為H2和02。

2、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)

(1)焰變與反應(yīng)的方向

放熱反應(yīng)過程中體系能量因此具有自發(fā)進(jìn)行的傾向,科學(xué)家提出用」^來判斷反應(yīng)進(jìn)行

的方向，這就是焰判據(jù)。

①多數(shù)放熱反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的。例如燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)等。②有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行，如：

2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)A//=+109.8kJ-mol'o

(2)嫡變與反應(yīng)的方向

①體系的埔值：體系的混亂程度越大,體系的熠值就越大。

②同一物質(zhì)的燃值：S(g)>S(l)>S(s),同一條件下，不同物質(zhì)的燧值不同。

(3)焙判據(jù)：體系有自發(fā)地向混亂度」(即蠟增)的方向轉(zhuǎn)變的傾向，因此可用日變來判斷反應(yīng)

進(jìn)行的方向。

3、自由能與化學(xué)反應(yīng)的方向

(1)自由能：符號為AG,單位為kJmolL

(2)自由能變化與焰變、牖變的關(guān)系：△G=\H-TaAG不僅與焰變有關(guān),還與溫度有關(guān)。

(3)反應(yīng)方向與自由能的關(guān)系

①當(dāng)AG<0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行：

②當(dāng)AG=0時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)：

③當(dāng)AG>0時，反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控

1、合成氨反應(yīng)的特點

1

合成氨反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)#2NH3(g)o已知298K時:A77=-92.4kJmol,A5=-198.2J-moF'K'o

(1)自發(fā)性：常溫Q98K)下，△，一T8S〈0,能自發(fā)進(jìn)行。

7

(2)可逆性：反應(yīng)為可逆反應(yīng)。

(3)體積變化(燧變)：AS<0,正反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng)。

(4)熔變：△生0,是放熱反應(yīng)。

2、工業(yè)合成氨的適宜條件

外部條件工業(yè)合成氨的適宜條件

壓強10-30MPa

溫度400―500℃

催化劑使用鐵觸媒作催化劑

濃度氨及時從混合氣中分離出去，剩余氣體循環(huán)使用；及時補充N2和H2

3、合成氨的工藝流程

液態(tài)NH；,NH3+N2+H2

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第四章化學(xué)反應(yīng)與電能

第一節(jié)原電池

一、原電池的工作原理

1、原電池的構(gòu)成條件

（1）定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

（2）實質(zhì)：利用能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

（3）構(gòu)成條件：①兩個活潑性不同的電極:②電解質(zhì)溶液:③形成閉合回路:④自發(fā)進(jìn)行的

氧化還原反應(yīng)。

2、實驗4-1：鋅銅原電池的工作原理

1~~1

-鋰電流表+

____■-__——鹽橋

我直不息囹

ZngJCu

.---1MM

ZnSO,溶液CuSO,溶液

注：鹽橋中裝有含KCI飽和溶液的瓊膠

現(xiàn)象鋅片逐漸溶解，銅片上有紅色物質(zhì)生成，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

能量轉(zhuǎn)換化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

在硫酸鋅溶液中，負(fù)極一端的Zn失去電子形成ZM進(jìn)入溶液

微觀探析

在硫酸銅溶液中，正極一端的CM+獲得電子變成Cu沉積在銅片上

電子或離子電子：負(fù)極流向正極

移動方向鹽橋：C1—移向ZnSO4溶液,K+移向CuSO4溶液

負(fù)極：Zn—2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）

工作原理，

正極：Cu2+2e-^=Cu（還原反應(yīng)）

電極反應(yīng)式

總反應(yīng)：Zn+Cu2*==Zn2++Cu

（1）Zn-ZnS04半電池：在ZnSC）4溶液中，鋅片逐漸溶解，即Zn被氧化，鋅原子失去電子，形成Z#

一進(jìn)入溶液，即Zn—2b=Zn2+；從鋅片上釋放出的電子，經(jīng)過導(dǎo)線流向銅片。

（2）Cu-CuS04半電池：CuSCh溶液中的Ci?"從銅片上得到電子，還原為銅單質(zhì)并沉積在銅片上,

即Cu2+2e^^=Cuo

（3）鹽橋的作用：電池工作時，鹽橋中的￡]會移向ZnSO4溶液，K*移向CuSC）4溶液,使兩溶液均

保持電中性。當(dāng)取出鹽橋后，形成斷路，反應(yīng)停止。

1

3、原電池工作原理

(1)原理圖解

電子沿導(dǎo)線傳遞產(chǎn)生電流

負(fù)

極

極

正

一

陽

,，

陰

離

離為活潑金屬為不活潑金屬

子

子且不斷溶解或?qū)щ姺墙饘?/p>

移

移

向

向

一(電解質(zhì)溶液)_

(2)電極名稱與反應(yīng)類型：正極T還原反應(yīng);負(fù)極T氧化反應(yīng)。

(3)電子流向：負(fù)極一正極。

(4)電流方向：正極一負(fù)極。

(5)離子流向：陽離子T正極:陰離子T負(fù)極。

4、原電池的應(yīng)用

(1)加快氧化還原反應(yīng)的速率：構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率比直接接觸的反應(yīng)速率快。

例如：在鋅與稀H2s04反應(yīng)時加入少量CuS04溶液，CuSCh與鋅發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu,從而形成Cu

一Zn微小原電池，加快產(chǎn)生H?的速率。

(2)比較金屬活動性強弱

例如：有兩種金屬a和b,用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。由此可判斷

出a是負(fù)極、b是正極，且金屬活動性：a>b

(3)設(shè)計原電池

例如：2FeCb+Cu=2FeCl2+CuCl2

①化合價升高的物質(zhì)負(fù)極：Cu

②活潑性較弱的物質(zhì)正極：C

③化合價降低的物質(zhì)電解質(zhì)溶液：FeCb

Cu口C

示意圖

FeCl：,溶液

一、化學(xué)電源概述一次電池

1、化學(xué)電源的分類

(1)一次電池：也叫做干電池，放電后不可再充電。

(2)二次電池：又稱可充電電池或蓄電池,放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。

(3)燃料電池：連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學(xué)電源。(蒲公英語)

2

2、判斷電池優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)

(1)比能量：單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少,單位是(W-h)-kgr或(W-h)-Lr。

(2)比功率：單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小,單位是W-kg?或W【r。

(3)電池可儲存時間的長短。

3、化學(xué)電池的回收利用

使用后的廢棄電池中含有大量的」、酸和堿等有害物質(zhì)，隨處丟棄會給土壤、水源等造成嚴(yán)

重的污染。廢棄電池要進(jìn)行回收利用。

4、化學(xué)電源的發(fā)展方向

小型化、供電方便、工作壽命長、不需要維護(hù)的電池受到人們的青睞。如鍥氫電池、鋰離子電池等。

5、一次電池：鋅鐳干電池

普通鋅鎰干電池堿性鋅鎰干電池

負(fù)極：鋅負(fù)極反應(yīng)物：鋅粉

構(gòu)造正極：石墨棒正極反應(yīng)物：二氧化鐳

電解質(zhì)溶液：氯化鐵和氯化鋅電解質(zhì)溶液：氫氧化鉀

負(fù)極：Zn-2e-+2NH4=Zn(NH)r，'+2H+

3負(fù)極：Zn+20H-2e=Zn(0H)2

+

工作正極：2MnO2+2H+2e~=2MnO(OH)正極：2MnCh+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH

原理總反應(yīng)：Zn+2NHQ+2MnO2==Zn(NH3)2Cb+總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+

2Mn0(0H)zmoHc

6、二次電池：鉛蓄電池

放電一

Pb+PbO2+2H2SO4*^-2PbSO4+2H2O

(1)負(fù)極是Pb,正極是PbCh,電解質(zhì)溶液是H2sCM溶液。

(2)放電反應(yīng)原理

①負(fù)極反應(yīng)式是Pb+SOk-2e--PbSC)4；

+

②正極反應(yīng)式是PbO2+4H+SO4+2e=PbSO4+2H2O；

③放電過程中，負(fù)極質(zhì)量的變化是增大,H2s04溶液的濃度減小。

(3)充電反應(yīng)原理

3

①陰極(還原反應(yīng))反應(yīng)式是：PbSO4+2e=Pb+S04:

+

②陽極(氧化反應(yīng))反應(yīng)式是：PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SOr;

③充電時.，鉛蓄電池正極與直流電源正極相連,偵極與直流申源負(fù)極相連。口訣：“負(fù)極接負(fù)極,

正