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章节知识点梳理
第一章化学反应与能量
一、焓变反应热
:一定条件下,(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应
(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol
:化学键断裂——吸热化学键形成——放热
放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0
吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H为“+”或△H>0
☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等
☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应
③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等
二、热化学方程式
书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)
③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数
⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变
三、燃烧热
:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点:
①研究条件:101kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1mol④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)
四、中和热
:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。
+和OH-反应,其热化学方程式为:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-
,。
五、盖斯定律
: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,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。
第二章化学反应速率和化学平衡
一、化学反应速率
(v)
⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化
⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)
⑷影响因素:
①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
②条件因素(外因):反应所处的条件
2.
※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢
二、化学平衡
(一):
化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即
化学平衡状态。
2、化学平衡的特征
逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
混合物体系中
各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压力、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即V(正)=V(逆)
平衡
②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则V(正)=V(逆)
平衡
③V(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
④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,因均指V(逆)
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定)
平衡
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)
不一定平衡
混合气体平均相对分子质量Mr
①Mr一定时,只有当m+n≠p+q时
平衡
②Mr一定时,但m+n=p+q时
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)
平衡
体系的密度
密度一定
不一定平衡
其他
如体系颜色不再变化等
平衡
(二)影响化学平衡移动的因素
1、浓度对化学平衡移动的影响
(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和_大_的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响
影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响
影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增大方向移动。
注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动
(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似
:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。
(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。
三、化学平衡常数
(一)定义:在一定温度下,当一个反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。符号:K
(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:
1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。
2、K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。
(三)化学平衡常数K的应用:
1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,它的正向反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高
。反之,则相反。一般地,K>105时,该反应就进行得基本完全了。
2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积)
Q〈K:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态;Q〉K:反应向逆反应方向进行
3、利用K值可判断反应的热效应
若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应;若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应
*四、等效平衡
1、概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后,任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2、分类
(1)定温,定容条件下的等效平衡
第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证化学计量数之比与原来相同;同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。
第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。
(2)定温,定压的等效平衡
只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。
五、化学反应进行的方向
1、反应熵变与反应方向:
(1)熵:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,:J•••mol-1•K-1
(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增加原理,也是反应方向判断的依据。.
(3)同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)
2、反应方向判断依据
在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:
ΔH-TΔS〈0,反应能自发进行;ΔH-TΔS=0,反应达到平衡状态;ΔH-TΔS〉0,反应不能自发进行
注意:(1)ΔH为负,ΔS为正时,任何温度反应都能自发进行
(2)ΔH为正,ΔS为负时,任何温度反应都不能自发进行
第三章水溶液中的离子平衡
一、弱电解质的电离
1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。
非电解质:在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。
弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。
物质
单质
化合物
电解质
非电解质:非金属氧化物,大部分有机物。如SO3、CO2、C6H12O6、CCl4、CH2=CH2……
强电解质:强酸,强碱,大多数盐。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4
弱电解质:弱酸,弱碱,极少数盐,水。如HClO、NH3·H2O、Cu(OH)2、H2O……
混和物
纯净物
2、电解质与非电解质本质区别:
电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物
注意:①电解质、非电解质都是化合物②SO2、NH3、CO2等属于非电解质
③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全部电离,故BaSO4为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。
3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成时,电离过程就达到了平衡状态,这叫电离平衡。
4、影响电离平衡的因素:
A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。
C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会减弱电离。
D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。
5、电离方程式的书写:用可逆符号弱酸的电离要分布写(第一步为主)
6、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱。)
表示方法:ABA++B-Ki=[A+][B-]/[AB]
7、影响因素:
a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水电离平衡::
水的离子积:KW=c[H+]·c[OH-]
25℃时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;KW=[H+]·[OH-]=1*10-14
注意:KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定
KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)
2、水电离特点:(1)可逆(2)吸热(3)极弱
3、影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱:抑制水的电离KW〈1*10-14②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)
③易水解的盐:促进水的电离KW〉1*10-14
4、溶液的酸碱性和pH: