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高中化學(xué)選修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第1章、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成,化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨著能量的

釋放或吸收。

一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

(1)反應(yīng)熱的概念:

當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),

簡稱反應(yīng)熱。用符號(hào)Q表示。

(2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。

Q>0時(shí),反應(yīng)為吸熱反應(yīng);Q<0時(shí),反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(3)反應(yīng)熱的測定

測定反應(yīng)熱的儀器為量熱計(jì),可測出反應(yīng)前后溶液溫度的變化,根據(jù)體系的熱容可計(jì)算出反應(yīng)

熱,計(jì)算公式如下:

Q=-C(T2-T1)

式中C表示體系的熱容,T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常測定中和

反應(yīng)的反應(yīng)熱。

2、化學(xué)反應(yīng)的焰變

(1)反應(yīng)焙變

物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì),可以用稱為以含”的物理量來描述,符號(hào)為H,單位為

kJ■moI-1o

反應(yīng)產(chǎn)物的總焙與反應(yīng)物的總焙之差稱為反應(yīng)焰變,用AH表示。

(2)反應(yīng)焰變△H與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。

對于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能,則該反應(yīng)的反應(yīng)

熱等于反應(yīng)始變,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:Qp=AH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)一H(反應(yīng)物)。

(3)反應(yīng)焙變與吸熱反應(yīng),放熱反應(yīng)的關(guān)系:

AH>0,反應(yīng)吸收能量,為吸熱反應(yīng)。

AH<0,反應(yīng)釋放能量,為放熱反應(yīng)。

(4)反應(yīng)焰變與熱化學(xué)方程式:

把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)熔變同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程式,如:

H2(g)+02(g)=H20(l);AH(298K)=-285.8kJ-moI-1

書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

①化學(xué)式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài):固態(tài)(s)、液態(tài)(I)、氣態(tài)(g)、溶液(aq)。

②化學(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焰變AH,AH的單位是J?mol-1或kJ?mol—1,且AH后注明

反應(yīng)溫度。

③熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍,AH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。

3、反應(yīng)焙變的計(jì)算

(1)蓋斯定律

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對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),無論是一步完成,還是分幾步完成,其反應(yīng)焙變一樣,這一規(guī)律稱為蓋斯

定律。

(2)利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)焰變的計(jì)算。

常見題型是給出幾個(gè)熱化學(xué)方程式,合并出題目所求的熱化學(xué)方程式,根據(jù)蓋斯定律可知,該

方程式的AH為上述各熱化學(xué)方程式的AH的代數(shù)和。

(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熔,AfHm0計(jì)算反應(yīng)焙變AH。

對任意反應(yīng):aA+bB=cC+dD

AH=[cAfHm0(C)+dAfHme(D)]-[aAfHm6(A)+bAfHm6(B)]

二、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解

1、電解的原理

(1)電解的概念:

在直流電作用下,電解質(zhì)在兩上電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解。電能轉(zhuǎn)

化為化學(xué)能的裝置叫做電解池。

(2)電極反應(yīng):以電解熔融的NaCI為例:

陽極:與電源正極相連的電極稱為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):2cl--?Cl2T+2e—。

陰極:與電源負(fù)極相連的電極稱為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng):Na++e--?Nao

總方程式:2NaC方熔)2Na+CI2T

2、電解原理的應(yīng)用

(1)電解食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。

陽極:2cl?CI2+2e—

陰極:2H++e-----?H2T

總反應(yīng):2NaCI+2H202Na0H+H2T+CI2T

(2)銅的電解精煉。

粗銅(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)為陽極,精銅為陰極,CuS04溶液為電解質(zhì)溶液。

陽極反應(yīng):CuTCu2++2e—,還發(fā)生幾個(gè)副反應(yīng)

ZnTZn2++2e—;NiTNi2++2e—

FeTFe2++2e—

Au、Ag、Pt等不反應(yīng),沉積在電解池底部形成陽極泥。

陰極反應(yīng):Cu2++2e—>Cu

(3)電鍍:以鐵表面鍍銅為例

待鍍金屬Fe為陰極,鍍層金屬Cu為陽極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。

陽極反應(yīng):CuTCu2++2e—

陰極反應(yīng):Cu2++2e—>Cu

三、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池

1、原電池的工作原理

(1)原電池的概念:

把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。

⑵Cu—Zn原電池的工作原理:

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如圖為Cu—Zn原電池,其中Zn為負(fù)極,Cu為正極,構(gòu)成閉合回路后的現(xiàn)象是:Zn片逐漸

溶解,Cu片上有氣泡產(chǎn)生,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應(yīng)原理為:Zn失電子,負(fù)極反應(yīng)

為:ZnTZn2++2e—;Cu得電子,正極反應(yīng)為:2H++2e----->H2。電子定向移動(dòng)形成電流???/p>

反應(yīng)為:Zn+CuS04=ZnS04+Cuo

(3)原電池的電能

若兩種金屬做電極,活潑金屬為負(fù)極,不活潑金屬為正極;若一種金屬和一種非金屬做電極,

金屬為負(fù)極,非金屬為正極。

2、化學(xué)電源

(1)鋅鎰干電池

負(fù)極反應(yīng):ZnTZn2++2e—;

正極反應(yīng):2NH4++2e--^NHS+H2;

(2)鉛蓄電池

負(fù)極反應(yīng):Pb+S042-PbS04+2e-

正極反應(yīng):Pb02+4H++S042-+2e-PbS04+2H20

放電時(shí)總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2so4=2PbS04+2H20。

充電時(shí)總反應(yīng):2PbS04+2H20=Pb+Pb02+2H2S04。

(3)氫氧燃料電池

負(fù)極反應(yīng):2H2+40H-->^20+46-

正極反應(yīng):02+2H20+4e一~MOH-

電池總反應(yīng):2H2+02=2H20

3、金屬的腐蝕與防護(hù)

(1)金屬腐蝕

金屬表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞的過程稱為金屬腐蝕。

(2)金屬腐蝕的電化學(xué)原理。

生鐵中含有碳,遇有雨水可形成原電池,鐵為負(fù)極,電極反應(yīng)為:FeTFe2++2e—。水膜中

溶解的氧氣被還原,正極反應(yīng)為:02+2H20+4e--?AOH-,該腐蝕為“吸氧腐蝕”,總反應(yīng)為:

2Fe+02+2H20=2Fe(OH)2,Fe(OH)2又立即被氧化:4Fe(OH)2+2H20+02=4Fe(OH)3,Fe(OH)3

分解轉(zhuǎn)化為鐵銹。若水膜在酸度較高的環(huán)境下,正極反應(yīng)為:2H++2e-->H2T,該腐蝕稱為“析

氫腐蝕”。

(3)金屬的防護(hù)

金屬處于干燥的環(huán)境下,或在金屬表面刷油漆、陶瓷、瀝青、塑料及電鍍一層耐腐蝕性強(qiáng)的金

屬防護(hù)層,破壞原電池形成的條件。從而達(dá)到對金屬的防護(hù);也可以利用原電池原理,采用犧牲

陽極保護(hù)法。也可以利用電解原理,采用外加電流陰極保護(hù)法。

第2章、化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率(1、2節(jié))

原電池的反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng),電解池的反應(yīng)很多不是自發(fā)進(jìn)行的,如何判定反應(yīng)是否自

發(fā)進(jìn)行呢?

一、化學(xué)反應(yīng)的方向

1、反應(yīng)焰變與反應(yīng)方向

放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行,即AHVO的反應(yīng)大多能自發(fā)進(jìn)行。有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。

如NH4HC03與CH3COOH的反應(yīng)。有些吸熱反應(yīng)室溫下不能進(jìn)行,但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行,

如CaC03高溫下分解生成CaO、C02。

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2、反應(yīng)婚變與反應(yīng)方向

煽是描述體系混亂度的概念,熔值越大,體系混亂度越大。反應(yīng)的婚變AS為反應(yīng)產(chǎn)物總烯與

反應(yīng)物總烯之差。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)為煽增加反應(yīng),烯增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。

3、焰變與煽變對反應(yīng)方向的共同影響

AH-TAS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。

△H—TAS=O反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

AH-TAS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,自發(fā)反應(yīng)總是向AH-TASV0的方向進(jìn)行,直至平衡狀態(tài)。

二、化學(xué)反應(yīng)的限度

1、化學(xué)平衡常數(shù)

(1)對達(dá)到平衡的可逆反應(yīng),生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之

比為一常數(shù),該常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù),用符號(hào)K表示。

(2)平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度),平衡常數(shù)越大,說明反

應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。

(3)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對于給定的可逆反應(yīng),正逆反應(yīng)的平衡常

數(shù)互為倒數(shù)。

(4)借助平衡常數(shù),可以判斷反應(yīng)是否到平衡狀態(tài):當(dāng)反應(yīng)的濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc相等時(shí),

說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

2、反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

(1)平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的濃度與該反應(yīng)物初始濃度的比值來表示。如反應(yīng)物A的平

衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式為:

a(A)=

(2)平衡正向移動(dòng)不一定使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。提高一種反應(yīng)物的濃度,可使另一反應(yīng)

物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。

(3)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計(jì)算。

3、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響

(1)溫度的影響

升高溫度使化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng);降低溫度使化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)。溫度對化學(xué)平衡

的影響是通過改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。

(2)濃度的影響

增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃

度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。

溫度一定時(shí),改變濃度能引起平衡移動(dòng),但平衡常數(shù)不變?;どa(chǎn)中,常通過增加某一價(jià)廉

易得的反應(yīng)物濃度,來提高另一昂貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

(3)壓強(qiáng)的影響

△Vg=O的反應(yīng),改變壓強(qiáng),化學(xué)平衡狀態(tài)不變。

△Vg手0的反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動(dòng)。

(4)勒夏特列原理

由溫度、濃度、壓強(qiáng)對平衡移動(dòng)的影響可得出勒夏特列原理:如果改變影響平衡的一個(gè)條件(濃

度、壓強(qiáng)、溫度等)平衡向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。

【例題分析】

例1、已知下列熱化學(xué)方程式:

(1)Fe203(s)+3C0(g)=2Fe(s)+3C02(g)△H=-25kJ/moI

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(2)3Fe203(s)+C0(g)=2Fe304(s)+C02(g)AH=-47kJ/moI

(3)Fe304(s)+CO(g)=3FeO(s)+C02(g)AH=+19kJ/moI

寫出FeO(s)被CO還原成Fe和C02的熱化學(xué)方程式。

解析:依據(jù)蓋斯定律:化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的。我們可

從題目中所給的有關(guān)方程式進(jìn)行分析:從方程式⑶與方程式(1)可以看出有我們需要的有關(guān)物質(zhì),

但方程式(3)必須通過方程式(2)有關(guān)物質(zhì)才能和方程式(1)結(jié)合在一起。

將方程式⑶X2+方程式(2);可表示為⑶X2+(2)

得:2Fe304(s)+200(g)+3Fe203(s)+CO(g)=6FeO(s)+2C02(g)+2Fe304(s)+C02(g);AH

=+19kJ/molX2+(—47kJ/mol)

整理得方程式(4):Fe203(s)+CO(g)=2FeO(s)+C02(g);AH=-3kJ/mol

將⑴一(4)得200(g)=2Fe(s)+3C02(g)-2FeO(s)-002(g);AH=-25kJ/moI-(-

3kJ/mol)

整理得:FeO(s)+C0(s)=Fe(s)+C02(g);AH=-11kJ/mol

答案:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g);AH=-11kJ/mol

例2、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而得到重視,可用Li2c03和Na2c03的熔融鹽混

合物作用電解質(zhì),C0為陽極燃?xì)猓諝馀cC02的混合氣體為陰極助燃?xì)?,制得?50℃下工作

的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:

陽極反應(yīng)式:2C0+2c032—~^4002+46-

陰極反應(yīng)式:;

總電池反應(yīng)式:。

解析:作為燃料電池,總的效果就是把燃料進(jìn)行燃燒。本題中C0為還原劑,空氣中02為氧

化劑,電池總反應(yīng)式為:2C0+02=2C02。用總反應(yīng)式減去電池負(fù)極(即題目指的陽極)反應(yīng)式,

就可得到電池正極(即題目指的陰極)反應(yīng)式:02+2C02+4e-=20032-。

答案:02+2C02+4e-=2C032-;200+02=2002

例3、下列有關(guān)反應(yīng)的方向說法中正確的是()

A、放熱的自發(fā)過程都是熔值減小的過程。

B、吸熱的自發(fā)過程常常是熔值增加的過程。

C、水自發(fā)地從高處流向低處,是趨向能量最低狀態(tài)的傾向。

D、只根據(jù)焰變來判斷化學(xué)反應(yīng)的方向是可以的。

解析:放熱的自發(fā)過程可能使煽值減小、增加或無明顯變化,故A錯(cuò)誤。只根據(jù)始變來判斷反

應(yīng)進(jìn)行的方向是片面的,要用能量判據(jù)、烯判據(jù)組成的復(fù)合判據(jù)來判斷,D錯(cuò)誤。水自發(fā)地從高

處流向低處,是趨向能量最低狀態(tài)的傾向是正確的。有些吸熱反應(yīng)也可以自發(fā)進(jìn)行。如在25℃

和1.01X105Pa時(shí),2N205(g)=4N02(g)+02(g);AH=56.7kJ/moI,(NH4)2C03(s)=NH4HC03(s)

+NH3(g);AH=74.9kJ/mol,上述兩個(gè)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),又都是爆增的反應(yīng),所以B也正確。

答案:BCo

化學(xué)反應(yīng)原理復(fù)習(xí)(二)

【知識(shí)講解】

第2章、第3、4節(jié)

一、化學(xué)反應(yīng)的速率

1、化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的

(1)基元反應(yīng):能夠一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng),大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的。

(2)反應(yīng)歷程:平時(shí)寫的化學(xué)方程式是由幾個(gè)基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)??偡磻?yīng)中用基元精品文

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反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程,又稱反應(yīng)機(jī)理。

(3)不同反應(yīng)的反應(yīng)歷程不同。同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同,反應(yīng)歷程的差

別又造成了反應(yīng)速率的不同。

2、化學(xué)反應(yīng)速率

⑴概念:

單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減小量或生成物的增加量可以表示反應(yīng)的快慢,即反應(yīng)的速率,用符號(hào)v

表小。

(2)表達(dá)式:

⑶特點(diǎn)

對某一具體反應(yīng),用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)所得的數(shù)值可能不同,但各物質(zhì)表示的化學(xué)

反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。

3、濃度對反應(yīng)速率的影響

(1)反應(yīng)速率常數(shù)(K)

反應(yīng)速率常數(shù)(K)表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率,通常,反應(yīng)速率常數(shù)越大,反應(yīng)進(jìn)行得越

快。反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān),受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。

(2)濃度對反應(yīng)速率的影響

增大反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率增大,減小反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率減小。

增大生成物濃度,逆反應(yīng)速率增大,減小生成物濃度,逆反應(yīng)速率減小。

(3)壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響

壓強(qiáng)只影響氣體,對只涉及固體、液體的反應(yīng),壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率幾乎無影響。

壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響,實(shí)際上是濃度對反應(yīng)速率的影響,因?yàn)閴簭?qiáng)的改變是通過改變?nèi)萜魅?/p>

積引起的。壓縮容器容積,氣體壓強(qiáng)增大,氣體物質(zhì)的濃度都增大,正、逆反應(yīng)速率都增加;增

大容器容積,氣體壓強(qiáng)減??;氣體物質(zhì)的濃度都減小,正、逆反應(yīng)速率都減小。

4、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

(1)經(jīng)驗(yàn)公式

阿倫尼烏斯總結(jié)出了反應(yīng)速率常數(shù)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式:

式中A為比例系數(shù),e為自然對數(shù)的底,R為摩爾氣體常數(shù)量,Ea為活化能。

由公式知,當(dāng)Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率也隨之增大。可知,溫

度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響與活化能有關(guān)。

⑵活化能Ea。

活化能Ea是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差。不同反應(yīng)的活化能不同,有的

相差很大。活化能Ea值越大,改變溫度對反應(yīng)速率的影響越大。

5、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

(1)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律:

催化劑大多能加快反應(yīng)速率,原因是催化劑能通過參加反應(yīng),改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)的活化

能來有效提高反應(yīng)速率。

(2)催化劑的特點(diǎn):

催化劑能加快反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。

催化劑具有選擇性。

催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),不引起化學(xué)平衡的移動(dòng),不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。

二、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨

1、合成氨反應(yīng)的限度

合成氨反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),同時(shí)也是氣體物質(zhì)的量減小的熔減反應(yīng),故降低溫度、精品文

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增大壓強(qiáng)將有利于化學(xué)平衡向生成氨的方向移動(dòng)。

2、合成氨反應(yīng)的速率

(1)高壓既有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng),又使反應(yīng)速率加快,但高壓對設(shè)備的要求也高,

故壓強(qiáng)不能特別大。

(2)反應(yīng)過程中將氨從混合氣中分離出去,能保持較高的反應(yīng)速率。

(3)溫度越高,反應(yīng)速率進(jìn)行得越快,但溫度過高,平衡向氨分解的方向移動(dòng),不利于氨的合

成。

(4)加入催化劑能大幅度加快反應(yīng)速率。

3、合成氨的適宜條件

在合成氨生產(chǎn)中,達(dá)到高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率所需要的條件有時(shí)是矛盾的,故應(yīng)該尋找以較高

反應(yīng)速率并獲得適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件:一般用鐵做催化劑,控制反應(yīng)溫度在700K左右,

壓強(qiáng)范圍大致在1X107Pa?1X108Pa之間,并采用N2與H2分壓為1:2.8的投料比。

第3章、物質(zhì)在水溶液中的行為

一、水溶液

1、水的電離

H20H++0H-

水的離子積常數(shù)KW=[H+][0H-],25℃時(shí),KW=1.0X10-14mol2-L-2O溫度升高,有

利于水的電離,KW增大。

2、溶液的酸堿度

室溫下,中性溶液:[H+]=[0H-]=1.0X10-7mol-L-1,pH=7

酸性溶液:[H+]>[0H-],[H+]>1.0X10-7mol-L-1,pH<7

堿性溶液:[H+]<[0H-],[0H-]>1.0X10-7mol-L-1,pH>7

3、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)

(1)強(qiáng)電解質(zhì)

強(qiáng)電解質(zhì)是在稀的水溶液中完全電離的電解質(zhì),強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中以離子形式存在,主要包括

強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽,書寫電離方程式時(shí)用“="表示。

⑵弱電解質(zhì)

在水溶液中部分電離的電解質(zhì),在水溶液中主要以分子形態(tài)存在,少部分以離子形態(tài)存在,存

在電離平衡,主要包括弱酸、弱堿、水及極少數(shù)鹽,書寫電離方程式時(shí)用“”表示。

二、弱電解質(zhì)的電離及鹽類水解

1、弱電解質(zhì)的電離平衡。

(1)電離平衡常數(shù)

在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí),弱電解質(zhì)電離形成的各種離子濃度的乘積與溶液中未電離的分

子濃度之比為一常數(shù),叫電離平衡常數(shù)。

弱酸的電離平衡常數(shù)越大,達(dá)到電離平衡時(shí),電離出的H+越多。多元弱酸分步電離,且每步

電離都有各自的電離平衡常數(shù),以第一步電離為主。

(2)影響電離平衡的因素,以CH3C00HCH3C00—+H+為例。

加水、加冰醋酸,加堿、升溫,使CH3C00H的電離平衡正向移動(dòng),加入CH3C00Na固體,加入

濃鹽酸,降溫使CH3C00H電離平衡逆向移動(dòng)。

2、鹽類水解

(1)水解實(shí)質(zhì)

鹽溶于水后電離出的離子與水電離的H+或0H一結(jié)合生成弱酸或弱堿,從而打破水的精品文

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電離平衡,使水繼續(xù)電離,稱為鹽類水解。

⑵水解類型及規(guī)律

①強(qiáng)酸弱堿鹽水解顯酸性。

NH4CI+H20NH3-H20+HCI

②強(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性。

CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH

③強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解。

④弱酸弱堿鹽雙水解。

AI2S3+6H20=2AI(OH)3J.+3H2ST

⑶水解平衡的移動(dòng)

加熱、加水可以促進(jìn)鹽的水解,加入酸或堿能抑止鹽的水解,另外,弱酸根陰離子與弱堿陽離

子相混合時(shí)相互促進(jìn)水解。

三、沉淀溶解平衡

1、沉淀溶解平衡與溶度積

⑴概念

當(dāng)固體溶于水時(shí),固體溶于水的速率和離子結(jié)合為固體的速率相等時(shí),固體的溶解與沉淀的生

成達(dá)到平衡狀態(tài),稱為沉淀溶解平衡。其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù),簡稱溶度積,用Ksp表示。

Pb12(s)Pb2+(aq)+21—(aq)

Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1X10-9mol3-L-3

(2)溶度積Ksp的特點(diǎn)

Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),與沉淀的量無關(guān),且溶液中離子濃度的變化能引起平

衡移動(dòng),但并不改變?nèi)芏确e。

Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。

2、沉淀溶解平衡的應(yīng)用

(1)沉淀的溶解與生成

根據(jù)濃度商Qc與溶度積Ksp的大小比較,規(guī)則如下:

Qc=Ksp時(shí),處于沉淀溶解平衡狀態(tài)。

QOKsp時(shí),溶液中的離子結(jié)合為沉淀至平衡。

QcVKsp時(shí),體系中若有足量固體,固體溶解至平衡。

(2)沉淀的轉(zhuǎn)化

根據(jù)溶度積的大小,可以將溶度積大的沉淀可轉(zhuǎn)化為溶度積更小的沉淀,這叫做沉淀的轉(zhuǎn)化。

沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)為沉淀溶解平衡的移動(dòng)。

四、離子反應(yīng)

1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件

⑴生成沉淀

既有溶液中的離子直接結(jié)合為沉淀,又有沉淀的轉(zhuǎn)化。

(2)生成弱電解質(zhì)

主要是H+與弱酸根生成弱酸,或0H—與弱堿陽離子生成弱堿,或H+與0H—生成H20。

(3)生成氣體

生成弱酸時(shí),很多弱酸能分解生成氣體。

(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)

強(qiáng)氧化性的離子與強(qiáng)還原性離子易發(fā)生氧化還原反應(yīng),且大多在酸性條件下發(fā)生。

2、離子反應(yīng)能否進(jìn)行的理論判據(jù)

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(1)根據(jù)熔變與熔變判據(jù)

對AH—TAS<0的離子反應(yīng),室溫下都能自發(fā)進(jìn)行。

(2)根據(jù)平衡常數(shù)判據(jù)

離子反應(yīng)的平衡常數(shù)很大時(shí),表明反應(yīng)的趨勢很大。

3、離子反應(yīng)的應(yīng)用

(1)判斷溶液中離子能否大量共存

相互間能發(fā)生反應(yīng)的離子不能大量共存,注意題目中的隱含條件。

(2)用于物質(zhì)的定性檢驗(yàn)

根據(jù)離子的特性反應(yīng),主要是沉淀的顏色或氣體的生成,定性檢驗(yàn)特征性離子。

(3)用于離子的定量計(jì)算

常見的有酸堿中和滴定法、氧化還原滴定法。

(4)生活中常見的離子反應(yīng)。

硬水的形成及軟化涉及到的離子反應(yīng)較多,主要有:

Mg2+的形成。Ca2+、

-Ca2++2HC03CaC03+C02+H20=

-++2HC03++C02H20=Mg2MgC03加熱煮沸法降低水的硬度:

H20C02T+2HC03++—CaC031+Ca2H20C02T+—MgC034-+Mg2++2HC03軟化硬水:

或加入Na2C03

MgCO31Mg21,++C032-=C032Ca2++-=CaC03

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高中有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié)概括

1、常溫常壓下為氣態(tài)的有機(jī)物:1?4個(gè)碳原子的燒,一氯甲烷、新戊烷、甲醛。

2、碳原子較少的醛、醇、粉酸(如甘油、乙醇、乙醛、乙酸)易溶于水;液態(tài)燒(如苯、汽

油)、鹵代怪(溪苯)、硝基化合物(硝基苯)、酶、酯(乙酸乙酯)都難溶于水;苯酚在常溫微

溶與水,但高于65℃任意比互溶。

3、所有燒、酯、一氯烷怪的密度都小于水;一漠烷怪、多鹵代煌、硝基化合物的密度都大于

水。

4、能使漠水反應(yīng)褪色的有機(jī)物有:烯怪、快怪、苯酚、醛、含不飽和碳碳鍵(碳碳雙鍵、碳

碳叁鍵)的有機(jī)物。能使漠水萃取褪色的有:苯、苯的同系物(甲苯)、CCI4、氯仿、液態(tài)烷燒

等。

5、能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色的有機(jī)物:烯怪、快燒、苯的同系物、醇類、醛類、含不飽和

碳碳鍵的有機(jī)物、酚類(苯酚)。

6、碳原子個(gè)數(shù)相同時(shí)互為同分異構(gòu)體的不同類物質(zhì):烯煌和環(huán)烷怪、煥怪和二烯燒、飽和一

元醇和醴、飽和一元醛和酮、飽和一元竣酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。

7、無同分異構(gòu)體的有機(jī)物是:烷燒:CH4、C2H6、C3H8;烯怪:C2H4;快怪:C2H2;氯代燃:

CH3CLCH2c12、CHCI3、CCI4、C2H5CI;醇:CH40;醛:CH20、C2H40;酸:CH202。

8、屬于取代反應(yīng)范疇的有:鹵代、硝化、磺化、酯化、水解、分子間脫水(如:乙醇分子間

脫水)等。

9、能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)的物質(zhì):烯燒、快怪、苯及其同系物、醛、酮、不飽和段酸(CH2HHe00H)

及其酯(CH3cH=CHC00CH3)、油酸甘油酯等。

10、能發(fā)生水解的物質(zhì):金屬碳化物(CaC2)、鹵代怪(CH3cH2Br)、醇鈉(CH3cH20Na)、酚鈉

(C6H50Na)x粉酸鹽(CH3C00Na)、酯類(CH3C00CH2cH3)、二糖(C12H22011)(蔗糖、麥芽糖、

纖維二糖、乳糖)、多糖(淀粉、纖維素)((C6H1005)n)、蛋白質(zhì)(酶)、油脂(硬脂酸甘油酯、

油酸甘油酯)等。

11、能與活潑金屬反應(yīng)置換出氫氣的物質(zhì):醇、酚、粉酸。

12、能發(fā)生縮聚反應(yīng)的物質(zhì):苯酚(C6H50H)與醛(RCH0)、二元/酸(C00H—C00H)與二元醇

(H0CH2CH20H)、二元竣酸與二元胺(H2NCH2CH2NH2)、羥基酸(H0CH2C00H)、氨基酸(NH2cH2C00H)

等。

13、需要水浴加熱的實(shí)驗(yàn):制硝基苯(―N02,60°C)、制苯磺酸(―S03H,80℃)制酚醛樹脂

(沸水浴)、銀鏡反應(yīng)、醛與新制Cu(0H)2懸濁液反應(yīng)(熱水浴)、酯的水解、二糖水解(如蔗

糖水解)、淀粉水解(沸水浴)。

14、光

光照條件下能發(fā)生反應(yīng)的:烷煌與鹵素的取代反應(yīng)、苯與氯氣加成反應(yīng)(紫外光)、—CH3+CI2

一CH2C1(注意在鐵催化下取代到苯環(huán)上)。

15、常用有機(jī)鑒別試劑:新制Cu(OH)2、漠水、酸性高鎰酸鉀溶液、銀氨溶液、NaOH溶液、

FeC13溶;攸。

16、最簡式為CH的有機(jī)物:乙快、苯、苯乙烯(一CH=CH2);最簡式為CH20的有機(jī)物:甲醛、

乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HC00CH3)、葡萄糖(C6Hl206)、果糖(C6Hl206)。

17、能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)(或與新制的Cu(OH)2共熱產(chǎn)生紅色沉淀的):醛類(RCHO)、葡萄

糖、麥芽糖、甲酸(HCOOH)v甲酸鹽(HCOONa)、甲酸酯(HC00CH3)等。

18、常見的官能團(tuán)及名稱:一X(鹵原子:氯原子等)、—0H(羥基)、—CHO(醛基)、—COOH

(粉基)、—C00—(酯基)、—C0—(翔基)、—0—(醐鍵)、C=C(碳碳雙鍵)、一C三C一(碳碳

叁鍵)'—NH2(氨基)、一NH—C0一(肽鍵)、-N02(硝基)

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19、常見有機(jī)物的通式:烷煌:CnH2n+2;烯怪與環(huán)烷怪:CnH2n;煥煌與二烯怪:CnH2n-2;

苯的同系物:CnH2n-6;飽和一元鹵代煌:CnH2n+1X;飽和一元醇:CnH2n+20或CnH2n+10H;苯

酚及同系物:CnH2n-60或Cn

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