智慧上进化学选修4(智慧上进2020化学答案大全)

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高二化学选修四第二章知识点总结

很多高中生都认为化学学习很难,其实需要高中化学只需要科学的 学习 方法 和认真的 学习态度 。这次我给大家整理了 高二化学 选修四第二章知识点 总结 ,供大家阅读参考。

高二化学选修四第二章知识点总结

第二章 化学反应速率与化学平衡

考点1:化学反应速率

1、化学反应速率的表示方法___________。

化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。表达式:___________ 。

其常用的单位是__________ 、 或__________ 。

2、影响化学反应速率的因素

1)内因(主要因素)

反应物本身的性质。

2)外因(其他条件不变,只改变一个条件)

3、理论解释——有效碰撞理论

(1)活化分子、活化能、有效碰撞

①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。

②活化能:如图

图中:E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。(注:E2为逆反应的活化能)

③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系

考点2:化学平衡

1、化学平衡状态:一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的浓度保持不变的状态。

2、化学平衡状态的特征

3、判断化学平衡状态的依据

考点3:化学平衡的移动

1、概念

 可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立,由原平衡状态向新化学平衡状态的转化过程,称为化学平衡的移动。

2、化学平衡移动与化学反应速率的关系

(1)v正v逆:平衡向正反应方向移动。

(2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。

(3)v正v逆:平衡向逆反应方向移动。 p=""

3、影响化学平衡的因素

4、“惰性气体”对化学平衡的影响

①恒温、恒容条件

原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。

②恒温、恒压条件

原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小

5、勒夏特列原理

定义:如果改变影响平衡的一个条件(如C、P或T等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

原理适用的范围:已达平衡的体系、所有的平衡状态(如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等)和只限于改变影响平衡的一个条件。

勒夏特列原理中“减弱这种改变”的解释:外界条件改变使平衡发生移动的结果,是减弱对这种条件的改变,而不是抵消这种改变,也就是说:外界因素对平衡体系的影响占主要方面。

高二化学学哪几本书?

《选修4:化学反应与原理》

《选修3:物质的结构与性质》

《选修5:有机化学基础》

常考化学常识

材料及成分

1. 火棉:纤维素与硝酸完全酯化的产物;

2. 胶棉:纤维素与硝酸不完全酯化的产物;

3. 人造丝、人造毛、人造棉、黏胶纤维、铜氨纤维主要成分都是纤维素;

4. 醋酸纤维:纤维素与醋酸酐酯化后的产物;

5. 光导纤维:成分为SiO2,全反射原理;

6. Al2O3:人造刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分;

7. SiO2:硅石、玻璃、石英、玛瑙、光纤的主要成分;

8. 硅酸盐:水泥、陶器、瓷器、琉璃的主要成分;

9. 新型无机非金属材料:氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷、光纤等; 具有耐高温、强度大的特性,还具有电学特性、光学特性、生物功能;

10. 传统无机非金属材料:水泥、玻璃、陶瓷;

11. 新型高分子材料:高分子膜、尿不湿、隐形眼镜、人造关节、心脏补片、液晶材料等;

12. 三大合成材料:合成塑料、合成纤维、合成橡胶;

化学课后复习的方法

(1)再阅读:上完新课再次阅读教材,能够“学新悟旧”,自我提高。

(2)“后”作业:阅读教材之后才做作业事半功倍。有些同学做作业之前没有阅读教材,于是生搬硬套公式或例题来做作业,事倍功半。

(3)常回忆:常用回忆方式,让头脑再现教材的知识主线,发现遗忘的知识点,及时翻阅教材相关内容,针对性强,效果很好。

(4)多质疑:对知识的重点和难点多问些为什么?能够引起再学习、再思考,不断提高对知识的认识水平。

(5)有计划:把每天的课外时间加以安排;把前一段学习的内容加以复习;能够提高学习的效率。

(6)科学归纳

知识学习过程的完整分为三个阶段,即知识的获得、保持和再现。因此每位学生不仅你要做好 课前预习 ,课内学习,课后复习,还应该及时的进行归纳总结,只有善于归纳总结的学生,才能灵活账户哦各种知识点,无论题目如何变化,都可以应对自如。

(7)备好“错题本”

做题的目的是培养能力、寻找自己的弱点和不足的有效途径。因此设立错题本市每个学生都必须做到的。对平时出现的错题,应做好修正并记录下来。记录时应详细分析出错的原因及正确的解题思路,同时,要经常翻阅复习,只有这样才能彻底纠正自己的易错点。

如何高效复习化学

1、首先明确,任何化学反应,从元素周期表角度考虑

化学的反应原理都是最外电子层是否“饱和”的问题,物态的化合价基本符合元素周期表分规律,只有少数多化合价的,要抄下牢记。做一个专门学化学的 笔记本 ,把“非常规”的记录,包括所有反应的特殊颜色、气体、沉淀、变价等值的注意的特殊反应和元素。

2、其次重点记录,特殊元素,一定要牢记分清

特殊元素就是反应能产生特殊气体、沉淀、颜色的元素,还有变价元素、组合元素(酸根)等,这些都高考化学的考点与解题入手点。在本博有归纳化学解题入手点大全,里面全都是特殊反应、易混知识点。希望大家自己总结,而不是认为有了这些内容,就高枕无忧。

3、运用比较,同中求异

在元素化合物中有一些元素化合物之间存在着相同点、不同点和相互联系,容易引起混淆,对于这些物质,可采用比较法,进行综合分析,一一进行对照比较分析,找出其共性和差异,以获得牢固、系统、准确的知识。

4、联系实际,灵活运用

在复习中,应尽可能将元素化合物与生产、生活、环境、自然、能源等实际问题紧密联系起来,使学生感到化学知识是有源之水,有本之木,学习化学知识不仅仅是用于考试的,而是有实际意义的。

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高中化学选修4如何学好?

化学课程标准》指出:让每一个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩与人类息息相关的化学,积极探究化学的奥秘,形成持续的化学学习心趣,增强学好化学的自信心。那么,如何学好化学呢?笔者通过这些年的教学,认为学好化学有以下几方面要注意:

一、认真阅读化学课本

化学课本是依据教学大纲系统地阐述教材内容的教学用书,抓住课本,也就抓住了基础知识,应该对课本中的主要原理,定律以及重要的结论和规律着重去看、去记忆。同时还应注意学习化学中研究问题的方法,掌握学习的科学方法比掌握知识更重要。因为它能提高学习的思维能力。

看化学书的程序一般分三步。

1.全面看 全面看一节教材,把握一节书的整体内容,在头脑中形成一个初步整体印象,要做到能提纲挈领地叙述出教材中的重点、难点、关键和本质的问题。

2.抓关键 在全面看的基础上,抓住教材中的重点、难点和关键用语重点看,认真反复琢磨。

3.理思路 看书时要积极思考,重点知识要掌握,难点知识要逐步突破。

总之,看书的程序可概括为:“整体枣部分枣整体”,即整体感知,部分探索,整体理解。

二、注意化学的学习方法

学习方法是学生获取知识、掌握知识及开发智力、培养能力的途径与策略。

A、针对化学实验的学习方法

(一)实验——学习化学的手段

化学是以实验为基础的自然科学。实验是研究化学的科学方法,也是学习化学的重要手段。

(二)观察实验要与思考相结合

化学实验的观察,一般是按照“反应前→反应中→反应后”的顺序,分别进行观察。观察的同时还要积极地思维。例如:在观察铜、锌分别投入稀硫酸中的现象时,要想为什么会看到锌放在稀硫酸中会产生气体,而铜放在稀硫酸中却无气体产生呢?通过思考,把感性知识升华,就会获得较深的认识:锌的活动性比氢强,能将氢从酸中置换出来,而铜没有氢活泼,故不能置换酸中的氢。

(三)化学实验操作中的“一、二、三”

1.实验室取用固体粉末时,应“一斜、二送、三直立”。即使试管倾斜,把盛有药品的药匙小心地送人试管底部,然后将试管直立起来,让药品全部落到试管底部。

2.实验室取用块状固体或金属颗粒时,应“一横、二放、三慢竖”。即先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口以后,再把容器慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部,以免打破容器。

3.在液体的过滤操作中,应注意“一贴、二低、三靠”。即滤纸紧贴漏斗的内壁,滤纸的边缘应低于漏斗口,漏斗里的液面要低于滤纸的边缘,烧杯要紧靠在玻璃棒上,玻璃棒的末端要轻轻地靠在三层滤纸的一边,漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁。

B、针对化学用语的学习

(一)化学用语是学习化学的工具

化学用语是化学学科所特有的,是研究化学的工具,也是一种国际性的科技语言。不懂化学用语,学习化学就不能入门。所以,掌握它是很重要的。

(二)写好记好化学式的方法

1.掌握单质化学式的写法

2.掌握化合物化学式的写法

(三)掌握写好记好化学方程式的方法

1.抓住反应规律

2.联系实验现象写好记好化学方程式

三、抓住规律,学会联想,简化记忆

化学,相对于数学.物理来说,偏重记忆的东西较多,“反常”的知识多一些,规律性似科不是很强。如何把貌似零乱的知识系统起来,简化记忆,这是学好化学必须解决的问题。

首先,要强调指出的是:学习任何一门知识都需要记忆,不需记忆的知识是没有的。

古人说:“熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟”,“书读百遍,其义自见”,其主旨是强调记忆,在记忆中体会.深化.升华。这是我们今天仍然要借鉴的。只强调提高能力,忽略基础知识的记忆是错误的,“能力”是以知识为基础的。但如何简化记忆,总体说来是要:归纳.概括,使其尽可能条理化,抓规律性的知识。

比如,物质的化学性质是五光十色各不相同的,可细细看来,某物质的化学性质实际就是与单质和化合物两大类物质的反应(中学范围内),如下所示:

金属单质:Na(Li) Mg Al Fe Cu

单质

非金属单质:H2、C Si N2 P O2 S Cl2 (X2)

某物质+ 酸

化合物 盐

氧化物

有机物

只需对物质稍加分析,便会把它的化学性质记全.记准。

又如电解,产物也因电解质不同而不同。当用惰性电极进行电解时,便会发现:电解活泼金属的含氧酸盐.含氧酸.强碱的溶液,实际是电解水;电解非含氧酸(除HF),不活泼金属的非含氧酸盐溶液,是在电解溶质;电解活泼金属的非含氧酸盐或不活泼金属的含氧酸盐的溶液时,溶质.溶剂同时参加电解。

如此等等,只要你用“心”去学,不断归纳总结,就会把纷杂的知识梳理得整整齐齐。在梳理过程中要注意联想,不会联想的同学是很难把知识学“活”的。有一句广告词:“如果人类失去‘联想’,世界将会变得怎样?”同样,如果我们在学习中不擅于联想,你的知识就处于支离破碎的状态,单就一章一节而言,你可能优秀;如果综合考查,你就很给保持良好。在学习过程中一定要把前后的知识联系起来。

比如,高中化学没有把氧气单列一节,但氧气的性质却贯穿中学化学始末。这就要求你在学习涉及氧气的性质时,学会联想,由点及面,带动你的化学知识。请参看下表:

金属 Li Na Mg Al Fe Cu

单质

非金属 H2 C Si N2 P S O2

碱 Fe(OH)2

无机物 酸 H2S H2SO3

盐 Na2SO3 FeSO4

氧化物 CO NO SO2 FeO

烃:烷、烯、炔的燃烧反应

有机物 芳烃的燃烧反应

醇、醛的催化氧化

原电池反应的吸氧腐蚀。

生成的氧气的途径也由KMnO4和KClO3的分解扩展到:

盐类分解:KCIO3、KMnO4 AgNO3 NaNO3 Cu(NO3)2

酸的分解:HCIO. HNO3

过氧化物:H2O2分解 Na2O2+ H2O、CO2

电解:CuSO4 AgNO3等溶液

光合作用:CO2+H2O

这样通过O2,你就复习了中学化学中的三本书中的知识。如果把H2.X2.HNO3.H2SO4等物质都联想起来,久而久之,你的知识就不再零散,而是网络化.立体化了,形成了你自己的知识网络,就用起来便会得心应手。

四、处处留心,时时总结

我们在学校学习一般要遵从:听讲,看书→思考→练习→思考(归纳.总结,深化知识)这一条路线进行。上课听讲,阅读教材受知识,通过思索,掌握知识,这仅是停留在“理性”阶段(眼到,心到)。通过练习(手到)检验自己理解知识.应用知识的程度。在练习中思考,归类,总结知识,做到触类旁通,跳出题海(手到,心到)。比如,在溶液各离子组可否大量共存,离子的组合方式可以随意变化,但当离子间生成难溶物,气体,弱电解质,发生氧化--还原反应,络合反应用双水解反应时是不能同时大量共存的。掌握了这一原则,这类题目尽管不断变换“面孔”,但处理方法是相同的。

在既能与H+反应又能与OH-反应的相关题中,只需总结出:两性物质〔Al,Al2O3, Al(OH)3〕,弱酸的酸式盐,弱酸弱碱盐,氨基酸.蛋白质这几类物质能满足上述要求,蓁的都不行,这也大简化了记忆。

对有关物质组成的计算中:FeSO4和Fe2(SO4)3的混合物中,含硫为a%,让你确定Fe的百分含量。只要稍加注意,量自然是1-3a%了。类似题目很多,如:Na2S,Na2SO3,Na2SO4混合物,知硫的百分含量,求含氧量;CH3COOH和CH3COOCH2CH3混合物中,知氧元素的质量百分含量,求碳的百分含量等解题思路都相同,只要在解题过程中用心体会,总结规律,练习就可起到一当十、当百的作用。

关于PH值的一些计算,烃类燃烧有关计算都有规律可循,关键是要善于总结,处处留心,做治学的有心者。

五、眼到、手到、心到,品尝果实

化学,是一门以实验为基础的学科。实验是化学赖以形成和发展的基础。实验是教学过程中刺激感官.深刻记忆.引发思考的必要手段。你在学习中学会观察与思考了吗?当向Kl溶液中滴加过量氯水后,将会有什么现象?你能解释吗?若不能,有追问到底的兴趣吗?

在实验室制取乙烯并检验乙烯的化学性质的实验中,当把乙烯通入Br2水中,Br2水迅速褪色,你是否意识到,这与我们所学的有机反应的特点(速度较慢)相矛盾?是否想到在乙烯中可能混杂着其它无机还原剂?注意到乙醇和浓H2SO4的混合液在制得乙烯时已经变为棕色.甚至变黑吗?你想过这里可能发生的化学反应吗?如果想了,你能获取较为纯净的乙烯吗?如此等等。只要你用心了,问题就来了。

只停留在想上还不行,要想知道梨子的滋味,就要亲口尝一尝。要动手做。“事非经过不知难”,不亲自动手做一做,你是体会不出从理论到实践之间的难度的。“心想事成”只是人们良好的祝愿。心里想的,手上做的往往不尽合拍,如何解释一些异常现象,如何准备得实验时万无一失,这是提高你学习能力的最好时机。

“有味诗书苦后甜”,掌握方法,努力学习,总结规律。经过你的设想、实验、总结,会发现学习化学原来这么有味道,学习好化学也就很容易了。

高二化学选修4知识点

[特别提醒]

在比较化学反应速率的大小时,不能简单直接地进行数据比较,要做到反应速率的单位一致,对应物质的化学计量数相同,或换算成同一物质的反应速率后再进行比较

!!!!!!!!!!!!@@@饱和溶液中溶质的溶解过程完全停止了吗? #@@@

没有!以蔗糖溶解于水为例,蔗糖分子离开蔗糖表面扩散到水中的速率与溶解在水中的蔗糖分子在蔗糖表面聚集成为晶体的速率相等。!!!!!!!!!!!!!!即:溶解速率 = 结晶速率

达到了溶解的平衡状态,一种动态平衡!!!!标志:反应混合物中各组分的

浓度保持不变的状态

!!!!!

四、化学平衡状态的特征

(1)逆:可逆反应

(2)动:动态平衡(正逆反应仍在进行)

(3)等:正反应速率=逆反应速率

(4)定:反应混合物中各组分的浓度保持  

不变,各组分的含量一定。

(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新

的条件下建立新的平衡。

@@@@@①“逆”研究对象为可逆反应。

②“等”:可逆反应达到平衡时,υ正=υ逆。

第一层含义:用同种物质表示反应速率时,该物质的生成速率=消耗速率

第二层含义:用不同物质表示反应速率时,某反应物的消耗(生成)速率:某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比@@@@

③“定”:平衡混合物中各组分含量(百分含量、物质的量、质量、浓度等)不随时间变化。

④“动”:正逆反应同时进行,处于动态平衡。

⑤“变”:一旦条件改变,正逆反应速率不再相等,平衡将发生移动,直至建立新的平衡。

⑥“同”:化学平衡的建立与反应途径无关。对同一可逆反应,只要条件相同(温度、浓度、压强),不论从正反应、逆反应或正逆反应同时进行,均能达到同一平衡状态。

五,判断化学平衡状态的标志

(1)任何情况下均可作为标志的:

①υ正=υ逆(同一种物质)

② 各组分含量(百分含量、物质的量、质量、物质的量浓度)不随时间变化

③ 某反应物的消耗(生成)速率:某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比

④ 反应物转化率不变

(2)在一定条件下可作为标志的是

① 对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化。

② 对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的物质的量变化不为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。

③ 对于恒容绝热体系,体系的温度不再变化。

(3)不能作为判断标志的是

① 各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比。(任何情况下均适用)

② 有气态物质参加或生成的反应,若反应前后气体的物质的量变化为0,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。

。。。。化学平衡的移动,......

①对平衡体系中的固态和纯液态物质,其浓度可看作一个常数,增加或减小固态或液态纯净物的量并不影响V正、V逆的大小,所以化学平衡不移动。

②只要是增大浓度,不论增大的是反应物浓度,还是 生成物浓度,新平衡状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减小浓度,新平衡状态下的速率一定小于原平衡状态。

③反应物有两种或两种以上, 增加一种物质的浓度, 该物质的平衡转化率降低, 而其他物质的转化率提高。

@@@@增大压强,正逆反应速率均增大,但增大倍数一样, V’正= V’逆,平衡不移动。@@@@

2NO2 N2O4  ?H =- 57 KJ

温度影响:

在其它条件不变的情况下,

升高温度,平衡向吸热反应方向移动。

降低温度,平衡向放热反方向移动

原因:应在其它条件不变的情况下, 升高温度,不管是吸热反应还是放热反应,反应速率都增大,但吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数,故平衡向吸热反应的方向移动.

催化剂影响:

同等程度改变化学反应速率,V正= V逆,只改变反应到达平衡所需要的时间,而不影响化学平衡的移动

。。。。。。。。。等效平衡,,。。。。。

一、等效平衡的概念

在一定条件下,可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,但达到化学平衡时,只要同种物质的体积分数相同,这样的平衡称为等效平衡。(体积分数相同:即平衡混合物各组分的百分含量对应相同,但各组分的物质的量、浓度可能不同。)

((((单个体积除以总的体积))))

归纳总结:

二、等效平衡的建成条件、判断方法及产生结果:

1、恒温、恒容下对于气态物质反应前后分子数变化的可逆反应等效平衡的

判断方法是:

使用极限转化的方法将各种情况变换成同一反应物或生成物,然后观察有关物质的物质的量是否对应相等。

产生结果:各组分百分量、c相同,n同比例变化

1恒温恒容(△n(g)≠0)投料换算成相同物质表示时量相同,两次平衡时各组分百分量、n、c均相同

2恒温恒容(△n(g)=0) 投料换算成相同物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量相同,n、c同比例变化

3恒温恒压 投料换算成相同物质表示时等比例,两次平衡时各组分百分量、c相同,n同比例变化。

复习回忆

平衡移动原理(勒沙特列原理)?

如果改变影响平衡的条件(如浓度、压强、或温度)等,平衡就向能减弱这种改变的方向移动。

化学平衡常数

一定温度下,对于已达平衡的反应体

系中,生成物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积除以反应物以它的化学计量数为乘幂的浓度之积是个常数这个常数叫做该反应的化学平衡常数

三、书写平衡常数关系式的规则

1、如果反应中有固体和纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。如:

CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g)

K=[CO2]

CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(l)

K=[CO]/([CO2][H2])

⒈平衡常数的数值大小可以判断反应进行的程度,估计反应的可能性。因为平衡状态是反应进行的最大限度。如:

N2(g)+O2(g)?2NO(g)

Kc=1×10-30(298K)

这意味着298K时,N2和O2基本上没有进行反应,反之NO分解的逆反应在该温度下将几乎完全进行,平衡时NO实际上全部分解为N2和O2

2、平衡常数数值的大小,只能大致告诉我们一个可逆反应的正向反应所进行的最大程度,并不能预示反应达到平衡所需要的时间。如:

2SO2(g)+O2===2SO3(g)

298K时K很大,但由于速度太慢,常温时,几乎不发生反应。

3、平衡常数数值极小的反应,说明正反应在该条件下不可能进行,如:

N2+O2?2NO

Kc=10-30(298K)所以常温下用此反应固定氮气是不可能的。因此没有必要在该条件下进行实验,以免浪费人力物力。或者改变条件使反应在新的条件下进行比较好一些。

五.平衡转化率

平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比。

自发过程:在一定条件下,不借助外部力量就能自动进行的过程

能量趋于最低(高山流水)

二、反应焓变与反应方向

△日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律→能量判据∶

体系趋向于从高能状态转变为低能状态(这时体系会对外做功或者释放热量~△H ﹤0)。

多数能自发进行的化学反应是放热反应,

如常温、常压下,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的反应是自发的,但是,有不少吸热反应也能自发进行,

三、反应熵变与反应方向

为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,提出了在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素→

1、在密闭条件下,体系由有序自发地转变为无序的倾向~称为熵。

由大量粒子组成的体系中,用熵来描述体系的混乱度,

2、符号用S表示。

3、熵值越大,体系混乱度越大。同一物质,S(g)﹥S(l)﹥S(s)。许多熵增反应在常温常压下能自发进行,有些在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行。

在一定条件下,一个化学反应能否自发进行,既可能与反应焓变(△H)有关,又可能与反应熵变(△S)有关。在温度、压强一定的条件下,我们要判别化学反应的方向要考虑△H、 △S共同影响的结果。

焓判据和熵判据的应用

1、由焓判据知∶放热过程(△H﹤0)常常是容易自发进行;

2、由熵判据知∶若干熵增加(△S﹥0)的过程是自发的;

3、很多情况下,简单地只用其中一个判据去判断同一个反应,可能会出现相反的判断结果,所以我们应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据-自由能将更适合于所有的反应过程。

◎盐类水解的规律:

※谁弱谁水解,※谁强显谁性,※都强不水解。

盐类水解一般是比较微弱的,通常用可逆符号表示,同时无沉淀和气体产生。

多元弱酸的酸根离子水解是分步进行的,第一步水解程度比第二水解程度大,故相同物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液碱性比NaHCO3强。

对于发生双水解的盐类,因水解彻底,故用“===”,同时有沉淀和气体产生。

谁能给我一下高中化学选修4化学反应原理(人教版)的重要知识点总结

《化学反应原理》知识点总结

第一章:化学反应与能量变化

1、反应热与焓变:△H=H(产物)-H(反应物)

2、反应热与物质能量的关系

3、反应热与键能的关系

△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和

4、常见的吸热、放热反应

⑴常见的放热反应:

①活泼金属与水或酸的反应 ②酸碱中和反应 ③燃烧反应 ④多数的化合反应⑤铝热反应

⑵常见的吸热反应

①多数的分解反应 ②2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)=BaCl2+2NH3+10H2O

③ C(s)+ H2O(g) CO+H2 ④CO2+ C2 CO

5、反应条件与吸热、放热的关系:反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系,而取决与反应物和产物具有的总能量(或焓)的相对大小.

6、书写热化学方程式除了遵循书写化学方程式的要求外,还应注意以下几点:

①放热反应△H为“-”,吸热反应△H为“+”,△H的单位为kJ/mol

②反应热△H与测定条件(温度、压强等)有关,因此应注意△H的测定条件;绝大多数化学反应的△H是在298K、101Pa下测定的,可不注明温度和压强.

③热化学方程式中各物质化学式前面的系数仅表示该物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数,因此化学计量数可以是分数或小数.必须注明物质的聚集状态,热化学方程式是表示反应已完成的数量,所以方程式中化学式前面的计量数必须与△H相对应;当反应逆向进行时,反应热数值相等,符号相反.

7、利用盖斯定律进行简单的计算

8、电极反应的书写: 活性电极:电极本身失电子

⑴电阳极:(与电源的正极相连)发生氧化反应 惰性电极:溶液中阴离子失电子

(放电顺序:I-Br-Cl-OH-)

阴极:(与电源的负极相连)发生还原反应,溶液中的阳离子得电子

(放电顺序:Ag+Cu2+H+)

注意问题:①书写电极反应式时,要用实际放电的离子来表示

②电解反应的总方程式要注明“通电”

③若电极反应中的离子来自与水或其他弱电解质的电离,则总反应离子方程式中要用化学式表示

⑵原电池:负极:负极本身失电子,M→Mn+ +ne-

① 溶液中阳离子得电子 Nm++me-→N

正极: 2H++2e-→H2↑

②负极与电解质溶液不能直接反应:O2+4e-+2H2O→4OH- (即发生吸氧腐蚀)

书写电极反应时要注意电极产物与电解质溶液中的离子是否反应,若反应,则在电极反应中应写最终产物.

9、电解原理的应用:

⑴氯碱工业:阳极(石墨):2Cl-→Cl2+2e-( Cl2的检验:将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近出气口,试纸变蓝,证明生成了Cl2).

阴极:2H++2e-→H2↑(阴极产物为H2、NaOH.现象(滴入酚酞):有气泡逸出,溶液变红).

⑵铜的电解精炼:电极材料:粗铜做阳极,纯铜做阴极.电解质溶液:硫酸酸化的硫酸铜溶液

⑶电镀:电极材料:镀层金属做阳极(也可用惰性电极做阳极),镀件做阴极.电解质溶液是用含有镀层金属阳离子的盐溶液.

10、化学电源

⑴燃料电池:先写出电池总反应(类似于可燃物的燃烧);

再写正极反应(氧化剂得电子,一般是O2+4e-+2H2O→4OH-(中性、碱性溶液)

O2+4e-+4H+→2H2O(酸性水溶液).负极反应=电池反应-正极反应(必须电子转移相等)

⑵充放电电池:放电时相当于原电池,充电时相当于电解池(原电池的负极与电源的负极相连,做阴极,原电池的正极与电源的正极相连,做阳极),

11、计算时遵循电子守恒,常用关系式:2 H2~ O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4OH-~4H+~4e-

12、金属腐蚀:电解阳极引起的腐蚀原电池负极引起的腐蚀化学腐蚀原电池正极电解阴极

钢铁在空气中主要发生吸氧腐蚀.负极:2Fe→2Fe 2++4e- 正极:O2+4e-+2H2O→4OH-

总反应:2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2

第二章:化学反应的方向、限度和速度

1、反应方向的判断依据:△H-T△S0反应不能自发.该判据指出的是一定条件下,自发反应发生的可能性,不能说明实际能否发生反应(计算时注意单位的换算)课本P40T3

2、化学平衡常数:

①平衡常数的大小反映了化学反应可能进行的程度,平衡常数越大,说明反应进行的越完全.②纯固体或纯溶剂参加的反应,它们不列入平衡常数的表达式

③平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关,单位与方程式的书写形式一一对应.对于给定的化学反应,正逆反应的平衡常数互为倒数

④化学平衡常数受温度影响,与浓度无关.温度对化学平衡的影响是通过影响平衡常数实现的.温度升高,化学平衡常数增大还是减小与反应吸放热有关.

3、平衡状态的标志:①同一物质的v正=v逆 ②各组分的物质的量、质量、含量、浓度(颜色)保持不变 ③气体的总物质的量、总压强、气体的平均分子量保持不变只适用于△vg≠0的反应④密度适用于非纯气体反应或体积可变的容器

4、惰性气体对化学平衡的影响

⑴恒压时充入惰性气体,体积必增大,引起反应体系浓度的减小,相当于减压对平衡的影响

⑵恒容时充入惰性气体,各组分的浓度不变,速率不变,平衡不移动

⑶对于△vg=0的可逆反应,平衡体系中加入惰性气体,恒容、恒压下平衡都不会移动

5、⑴等效平衡:①恒温恒压,适用于所有有气体参加的可逆反应,只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同,均可达到等效平衡;平衡时各组分的百分含量相同,浓度相同,转化率相同.

②恒温恒容,△vg=0的反应,只要使转化后物质的量之比与最初加入的物质的量之比相同,均可达到等效平衡;平衡时各组分的百分含量相同,转化率相同.

⑵等同平衡:恒温恒容,适用于所有有气体参加的可逆反应,只要使转化后物质的量与最初加入的物质的量相同,均可达到等同平衡;平衡时各组分的物质的量相同,百分含量相同,浓度相同.

6、充气问题:以aA(g)+bB(g)cC(g)

⑴只充入一种反应物,平衡右移,增大另一种反应物的转化率,但它本身的转化率降低

⑵两种反应物按原比例充,恒容时相当于加压,恒压时等效平衡

⑶初始按系数比充入的反应物或只充入产物,平衡时再充入产物,恒容时相当于加压,恒压时等效平衡

化学反应速率: 速率的计算和比较;浓度对化学速率的影响(温度、浓度、压强、催化剂); V-t图的分析

第三章 物质在水溶液中的行为

1、强弱电解质:

⑴强电解质:完全电离,其溶液中无溶质分子,电离方程式用“=”,且一步电离;强酸、强碱、大多数盐都属于强电解质.

⑵弱电解质:部分电离,其溶液中存在溶质分子,电离方程式用“”,多元弱酸的电离方程式分步写,其余的弱电解质的电离一步完成;弱酸、弱碱、水都是弱电解质.

⑶常见的碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2是强碱,其余为弱碱;

常见的酸:HCl、HBr、HI、HNO3、H2SO4是强酸,其余为弱酸;

注意:强酸的酸式盐的电离一步完成,如:NaHSO4=Na++H++SO42-,而弱酸的酸式盐要分步写,如:NaHCO3=Na++HCO3-, HCO3- CO32- +H+

2、电离平衡

⑴ 电离平衡是平衡的一种,遵循平衡的一般规律.温度、浓度、加入与弱电解质相同的离子或与弱电解质反应的物质,都会引起平衡的移动

⑵ 电离平衡常数(Ka或Kb)表征了弱电解质的电离能力,一定温度下,电离常数越大,弱电解质的电离程度越大.Ka或Kb是平衡常数的一种,与化学平衡常数一样,只受温度影响.温度升高,电离常数增大.

3、水的电离:

⑴ H2OH++OH-,△H0.升高温度、向水中加入酸、碱或能水解的盐均可引起水的电离平衡的移动.

⑵ 任何稀的水溶液中,都存在,且[H+]·[OH-]是一常数,称为水的离子积(Kw);Kw是温度常数,只受温度影响,而与H+或OH-浓度无关.

⑶ 溶液的酸碱性是H+与OH- 浓度的相对大小,与某一数值无直接关系.

⑷ 当溶液中的H+ 浓度≤1mol/L时,用pH表示.

无论是单一溶液还是溶液混合后求pH,都遵循同一原则:若溶液呈酸性,先求c(H+);若溶液呈碱性,先求c(OH-),由Kw求出c(H+),再求pH.

⑸向水中加入酸或碱,均抑制水的电离,使水电离的c(H+)或c(OH-)10-7mol/L,如某溶液中水电离的c(H+)=10-5mol/L,此时溶液为酸性,即室温下,pH=5,可能为强酸弱碱盐溶液.

4、盐的水解

⑴在溶液中只有盐电离出的离子才水解.本质是盐电离出的离子与水电离出H+或OH-结合生成弱电解质,使H+或OH-的浓度减小,从而促进水的电离.

⑵影响因素:①温度:升温促进水解 ②浓度:稀释促进水解 ③溶液的酸碱性④ 同离子效应

⑷水解方程式的书写:

①单个离子的水一般很微弱,用,产物不标“↑”“↓”;多元弱酸盐的水解方程式要分步写

②双水解有两种情况:Ⅰ水解到底,生成气体、沉淀,用=,标出“↑”“↓”.

Ⅱ部分水解,无沉淀、气体,用,产物不标“↑”“↓”;

⑸ 盐类水解的应用:①判断溶液的酸碱性 ②判断盐溶液中的离子种类及其浓度大小 ③判断离子共存 ④加热浓缩或蒸干某些盐溶液时产物的判断,如AlCl3溶液 ⑤某些盐溶液的保存与配制,如FeCl3溶液 ⑥某些胶体的制备,如Fe(OH)3胶体 ⑦解释生产、生活中的一些化学现象,如明矾净水、化肥的施用等.(解释时规范格式:写上对应的平衡-----条件改变平衡移动-----结果)

5、沉淀溶解平衡:

⑴ Ksp:AmBnmAn++nBm-,Ksp=[An+]m[Bm-]n.

①Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,溶液中离子浓度的变化只能使平衡移动,不改变Ksp.②对于阴阳离子个数比相同的电解质,Ksp越大,电解质在水中的溶解能力越强.

⑵ QKsp,有沉淀生成;Q=Ksp,沉淀与溶解处于平衡状态;Q

高中化学选修4知识重点归纳

高中化学选修4知识重点归纳1

1、化学反应的反应热

(1)反应热的概念:

当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。

(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。

Q0时,反应为吸热反应;Q0时,反应为放热反应。

(3)反应热的测定

测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:

Q=—C(T2—T1)

式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。

2、化学反应的焓变

(1)反应焓变

物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol—1。

反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。

(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。

对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)—H(反应物)。

(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系:

ΔH0,反应吸收能量,为吸热反应。

ΔH0,反应释放能量,为放热反应。

(4)反应焓变与热化学方程式:

把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=—285。8kJ·mol—1

书写热化学方程式应注意以下几点:

①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。

②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol—1或kJ·mol—1,且ΔH后注明反应温度。

③热化学方程式中物质的`系数加倍,ΔH的数值也相应加倍。

高中化学选修4知识重点归纳2

1、电解的原理

(1)电解的概念:

在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电能转化为化学能的装置叫做电解池。

(2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例:

阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl—→Cl2↑+2e—。

阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e—→Na。

总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑

2、电解原理的应用

(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。

阳极:2Cl—→Cl2+2e—

阴极:2H++e—→H2↑

总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

(2)铜的电解精炼。

粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液。

阳极反应:Cu→Cu2++2e—,还发生几个副反应

Zn→Zn2++2e—;Ni→Ni2++2e—

Fe→Fe2++2e—

Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥。

阴极反应:Cu2++2e—→Cu

(3)电镀:以铁表面镀铜为例

待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液。

阳极反应:Cu→Cu2++2e—

阴极反应:Cu2++2e—→Cu

高中化学选修4知识重点归纳3

1、原电池的工作原理

(1)原电池的概念:

把化学能转变为电能的装置称为原电池。

(2)Cu—Zn原电池的工作原理:

如图为Cu—Zn原电池,其中Zn为负极,Cu为正极,构成闭合回路后的现象是:Zn片逐渐溶解,Cu片上有气泡产生,电流计指针发生偏转。该原电池反应原理为:Zn失电子,负极反应为:Zn→Zn2++2e—;Cu得电子,正极反应为:2H++2e—→H2。电子定向移动形成电流。总反应为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。

(3)原电池的电能

若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极,金属为负极,非金属为正极。

2、化学电源

(1)锌锰干电池

负极反应:Zn→Zn2++2e—;

正极反应:2NH4++2e—→2NH3+H2;

(2)铅蓄电池

负极反应:Pb+SO42—PbSO4+2e—

正极反应:PbO2+4H++SO42—+2e—PbSO4+2H2O

放电时总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。

充电时总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。

(3)氢氧燃料电池

负极反应:2H2+4OH—→4H2O+4e—

正极反应:O2+2H2O+4e—→4OH—

电池总反应:2H2+O2=2H2O

高中化学选修4知识重点归纳4

一、常见物质的组成和结构

1、常见分子(或物质)的形状及键角

(1)形状:

V型:H2O、H2S。

直线型:CO2、CS2、C2H2。

平面三角型:BF3、SO3。

三角锥型:NH3。

正四面体型:CH4、CCl4、白磷、NH4+。

平面结构:C2H4、C6H6。

(2)键角:

H2O:104.5°。

BF3、C2H4、C6H6、石墨:120°。

白磷:60°。

NH3:107°18′。

CH4、CCl4、NH4+、金刚石:109°28′。

CO2、CS2、C2H2:180°。

2、常见粒子的饱和结构:

①具有氦结构的粒子(2):H-、He、Li+、Be2+;

②具有氖结构的粒子(2、8):N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+;

③具有氩结构的粒子(2、8、8):S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+;

④核外电子总数为10的粒子:

阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+;

阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-;

分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4。

⑤核外电子总数为18的粒子:

阳离子:K+、Ca2+;

阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-;

分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。

3、常见物质的构型:

AB2型的化合物(化合价一般为+2、-1或+4、-2):CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等。

A2B2型的化合物:H2O2、Na2O2、C2H2等。

A2B型的化合物:H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等。

AB型的化合物:CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等。

能形成A2B和A2B2型化合物的元素:H、Na与O,其中属于共价化合物(液体)的是H和O[H2O和H2O2];属于离子化合物(固体)的是Na和O[Na2O和Na2O2]。

4、常见分子的极性:

常见的非极性分子:CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等。

常见的极性分子:双原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等。

5、一些物质的组成特征:

(1)不含金属元素的离子化合物:铵盐。

(2)含有金属元素的阴离子:MnO4-、AlO2-、Cr2O72-。

(3)只含阳离子不含阴离子的物质:金属晶体。

二、物质的溶解性规律

1、常见酸、碱、盐的溶解性规律:(限于中学常见范围内,不全面)

①酸:只有硅酸(H2SiO3或原硅酸H4SiO4)难溶,其他均可溶;

②碱:只有NaOH、KOH、Ba(OH)2可溶,Ca(OH)2微溶,其它均难溶。

③盐:钠盐、钾盐、铵盐、硝酸盐均可溶;

硫酸盐:仅硫酸钡、硫酸铅难溶、硫酸钙、硫酸银微溶,其它均可溶;

氯化物:仅氯化银难溶,其它均可溶;

碳酸盐、亚硫酸盐、硫化物:仅它们的钾、钠、铵盐可溶。

④磷酸二氢盐几乎都可溶,磷酸氢盐和磷酸的正盐则仅有钾、钠、铵可溶。

⑤碳酸盐的溶解性规律:正盐若易溶,则其碳酸氢盐的溶解度小于正盐(如碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠);正盐若难溶,则其碳酸氢盐的溶解度大于正盐(如碳酸氢钙的溶解度大于碳酸钙)。

2、气体的溶解性:

①极易溶于水的气体:HX、NH3。

②能溶于水,但溶解度不大的气体:O2(微溶)、CO2(1:1)、Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)、SO2(1:40)。

③常见的难溶于水的气体:H2、N2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H2。

④氯气难溶于饱和NaCl溶液,因此可用排饱和NaCl溶液收集氯气,也可用饱和NaCl溶液吸收氯气中的氯化氢杂质。

3、硫和白磷(P4)不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。

4、卤素单质(Cl2、Br2、I2)在水中溶解度不大,但易溶于酒精、汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂,故常用有机溶剂来萃取水溶液中的卤素单质(注意萃取剂的选用原则:不互溶、不反应,从难溶向易溶;酒精和裂化汽油不可做萃取剂)。

5、有机化合物中多数不易溶于水,而易溶于有机溶剂。在水中的溶解性不大:烃、卤代烃、酯、多糖不溶于水;醇、醛、羧酸、低聚糖可溶于水(乙醇、乙醛、乙酸等和水以任意比例互溶),但随着分子中烃基的增大,其溶解度减小(憎水基和亲水基的作用);苯酚低温下在水中不易溶解,但随温度高,溶解度增大,高于70℃时与水以任意比例互溶。

6、相似相溶原理:极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质易溶于非极性溶剂。

三、常见物质的颜色

1、有色气体单质:F2(浅黄绿色)、Cl2(黄绿色)、O3(淡蓝色)。

2、其他有色单质:Br2(深红色液体)、I2(紫黑色固体)、S(淡黄色固体)、Cu(紫红色固体)、Au(金黄色固体)、P(白磷是白色固体,红磷是赤红色固体)、Si(灰黑色晶体)、C(黑色粉未)。

3、无色气体单质:N2、O2、H2、希有气体单质。

4、有色气体化合物:NO2。

5、黄色固体:S、FeS2(愚人金,金黄色)、、Na2O2、Ag3PO4、AgBr、AgI。

6、黑色固体:FeO、Fe3O4、MnO2、C、CuS、PbS、CuO(最常见的黑色粉末为MnO2和C)。

7、红色固体:Fe(OH)3、Fe2O3、Cu2O、Cu。

8、蓝色固体:五水合硫酸铜(胆矾或蓝矾)。

9、绿色固体:七水合硫酸亚铁(绿矾)。

10、紫黑色固体:KMnO4、碘单质。

11、白色沉淀:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3、Mg(OH)2、Al(OH)3。

12、有色离子(溶液)Cu2+(浓溶液为绿色,稀溶液为蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、MnO4-(紫红色)、Fe(SCN)2+(血红色)。

13、不溶于稀酸的白色沉淀:AgCl、BaSO4。

14、不溶于稀酸的黄色沉淀:S、AgBr、AgI。

四、常见物质的状态

1、常温下为气体的单质只有H2、N2、O2(O3)、F2、Cl2(稀有气体单质除外)。

2、常温下为液体的单质:Br2、Hg。

3、常温下常见的无色液体化合物:H2O、H2O2。

4、常见的气体化合物:NH3、HX(F、Cl、Br、I)、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO2。

5、有机物中的气态烃CxHy(x≤4);含氧有机化合物中只有甲醛(HCHO)常温下是气态,卤代烃中一氯甲烷和一氯乙烷为气体。

6、常见的固体单质:I2、S、P、C、Si、金属单质;

7、白色胶状沉淀[Al(OH)3、H4SiO4]。

五、常见物质的气味

1、有臭鸡蛋气味的气体:H2S。

2、有刺激性气味的气体:Cl2、SO2、NO2、HX、NH3。

3、有刺激性气味的液体:浓盐酸、浓硝酸、浓氨水、氯水、溴水。

4、许多有机物都有气味(如苯、汽油、醇、醛、羧酸、酯等)。

六、常见的有毒物质

1、非金属单质有毒的:Cl2、Br2、I2、F2、S、P4,金属单质中的汞为剧毒。

2、常见的有毒化合物:CO、NO、NO2、SO2、H2S、偏磷酸(HPO3)、氰化物(CN-)、亚硝酸盐(NO2-);重金属盐(Cu、Hg、Cr、Ba、Co、Pb等)。

3、能与血红蛋白结合的是CO和NO。

4、常见的有毒有机物:甲醇(CH3OH)俗称工业酒精;苯酚;甲醛(HCHO)和苯(致癌物,是家庭装修的主污染物);硝基苯。

人教版化学选修4知识点总结 笔记形式

高中化学选修4知识点总结

第1章、化学反应与能量转化

化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收.

一、化学反应的热效应

1、化学反应的反应热

(1)反应热的概念:

当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热.用符号Q表示.

(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系.

Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应.

(3)反应热的测定

测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:

Q=-C(T2-T1)

式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度.实验室经常测定中和反应的反应热.

2、化学反应的焓变

(1)反应焓变

物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1.

反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示.

(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系.

对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物).

(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系:

ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应.

ΔH<0,反应释放能量,为放热反应.

(4)反应焓变与热化学方程式:

把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1

书写热化学方程式应注意以下几点:

①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq).

②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度.

③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍.

3、反应焓变的计算

(1)盖斯定律

对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律.

(2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算.

常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和.

(3)根据标准摩尔生成焓,ΔfHmθ计算反应焓变ΔH.

对任意反应:aA+bB=cC+dD

ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]

二、电能转化为化学能——电解

1、电解的原理

(1)电解的概念:

在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化为化学能的装置叫做电解池.

(2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例:

阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-.

阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na.

总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑

2、电解原理的应用

(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气.

阳极:2Cl-→Cl2+2e-

阴极:2H++e-→H2↑

总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

(2)铜的电解精炼.

粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液.

阳极反应:Cu→Cu2++2e-,还发生几个副反应

Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-

Fe→Fe2++2e-

Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥.

阴极反应:Cu2++2e-→Cu

(3)电镀:以铁表面镀铜为例

待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液.

阳极反应:Cu→Cu2++2e-

阴极反应: Cu2++2e-→Cu

三、化学能转化为电能——电池

1、原电池的工作原理

(1)原电池的概念:

把化学能转变为电能的装置称为原电池.

(2)Cu-Zn原电池的工作原理:

   如图为Cu-Zn原电池,其中Zn为负极,Cu为正极,构成闭合回路后的现象是:Zn片逐渐溶解,Cu片上有气泡产生,电流计指针发生偏转.该原电池反应原理为:Zn失电子,负极反应为:Zn→Zn2++2e-;Cu得电子,正极反应为:2H++2e-→H2.电子定向移动形成电流.总反应为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu.

(3)原电池的电能

若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极,金属为负极,非金属为正极.

2、化学电源

(1)锌锰干电池

负极反应:Zn→Zn2++2e-;

正极反应:2NH4++2e-→2NH3+H2;

(2)铅蓄电池

负极反应:Pb+SO42-PbSO4+2e-

正极反应:PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O

放电时总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.

充电时总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4.

(3)氢氧燃料电池

负极反应:2H2+4OH-→4H2O+4e-

正极反应:O2+2H2O+4e-→4OH-

电池总反应:2H2+O2=2H2O

3、金属的腐蚀与防护

(1)金属腐蚀

金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀.

(2)金属腐蚀的电化学原理.

生铁中含有碳,遇有雨水可形成原电池,铁为负极,电极反应为:Fe→Fe2++2e-.水膜中溶解的氧气被还原,正极反应为:O2+2H2O+4e-→4OH-,该腐蚀为“吸氧腐蚀”,总反应为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,Fe(OH)2又立即被氧化:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,Fe(OH)3分解转化为铁锈.若水膜在酸度较高的环境下,正极反应为:2H++2e-→H2↑,该腐蚀称为“析氢腐蚀”.

(3)金属的防护

金属处于干燥的环境下,或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层,破坏原电池形成的条件.从而达到对金属的防护;也可以利用原电池原理,采用牺牲阳极保护法.也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护法.

第2章、化学反应的方向、限度与速率(1、2节)

原电池的反应都是自发进行的反应,电解池的反应很多不是自发进行的,如何判定反应是否自发进行呢?

一、化学反应的方向

1、反应焓变与反应方向

放热反应多数能自发进行,即ΔH<0的反应大多能自发进行.有些吸热反应也能自发进行.如NH4HCO3与CH3COOH的反应.有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2.

2、反应熵变与反应方向

熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大.反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差.产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行.

3、焓变与熵变对反应方向的共同影响

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.

在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行,直至平衡状态.

二、化学反应的限度

1、化学平衡常数

(1)对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号K表示 .

(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全.

(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关.对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数.

(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态:当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,说明反应达到平衡状态.

2、反应的平衡转化率

(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示.如反应物A的平衡转化率的表达式为:

α(A)=

(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高.提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高.

(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算.

3、反应条件对化学平衡的影响

(1)温度的影响

升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动.温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的.

(2)浓度的影响

增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动.

温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变.化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率.

(3)压强的影响

ΔVg=0的反应,改变压强,化学平衡状态不变.

ΔVg≠0的反应,增大压强,化学平衡向气态物质体积减小的方向移动.

(4)勒夏特列原理

由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动.

【例题分析】 

例1、已知下列热化学方程式:

(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)  ΔH=-25kJ/mol

(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ/mol

(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ/mol

写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式 .

解析:依据盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.我们可从题目中所给的有关方程式进行分析:从方程式(3)与方程式(1)可以看出有我们需要的有关物质,但方程式(3)必须通过方程式(2)有关物质才能和方程式(1)结合在一起.

将方程式(3)×2+方程式(2);可表示为(3)×2+(2)

得:2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)=6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH=+19kJ/mol×2+(-47kJ/mol)

整理得方程式(4):Fe2O3(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO2(g);ΔH=-3kJ/mol

将(1)-(4)得2CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)-2FeO(s)-CO2(g);ΔH=-25kJ/mol-(-3kJ/mol)

整理得:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol

答案:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol

例2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而得到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:

阳极反应式:2CO+2CO32-→4CO2+4e-

阴极反应式: ;

总电池反应式: .

解析: 作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧.本题中CO为还原剂,空气中O2为氧化剂,电池总反应式为:2CO+O2=2CO2.用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式,就可得到电池正极(即题目指的阴极)反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- .

答案:O2+2CO2+4e-=2CO32-;2CO+O2=2CO2

例3、下列有关反应的方向说法中正确的是( )

A、放热的自发过程都是熵值减小的过程.

B、吸热的自发过程常常是熵值增加的过程.

C、水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向.

D、只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的.

解析:放热的自发过程可能使熵值减小、增加或无明显变化,故A错误.只根据焓变来判断反应进行的方向是片面的,要用能量判据、熵判据组成的复合判据来判断,D错误.水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向是正确的.有些吸热反应也可以自发进行.如在25℃和1.01×105Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);ΔH=56.7kJ/mol,(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);ΔH=74.9kJ/mol,上述两个反应都是吸热反应,又都是熵增的反应,所以B也正确.

答案:BC.

  化学反应原理复习(二)

【知识讲解】

第2章、第3、4节

一、化学反应的速率

1、化学反应是怎样进行的

(1)基元反应:能够一步完成的反应称为基元反应,大多数化学反应都是分几步完成的.

(2)反应历程:平时写的化学方程式是由几个基元反应组成的总反应.总反应中用基元反应构成的反应序列称为反应历程,又称反应机理.

(3)不同反应的反应历程不同.同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同,反应历程的差别又造成了反应速率的不同.

2、化学反应速率

(1)概念:

单位时间内反应物的减小量或生成物的增加量可以表示反应的快慢,即反应的速率,用符号v表示.

(2)表达式:

(3)特点

对某一具体反应,用不同物质表示化学反应速率时所得的数值可能不同,但各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比.

3、浓度对反应速率的影响

(1)反应速率常数(K)

反应速率常数(K)表示单位浓度下的化学反应速率,通常,反应速率常数越大,反应进行得越快.反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响.

(2)浓度对反应速率的影响

增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小.

增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小.

(3)压强对反应速率的影响

压强只影响气体,对只涉及固体、液体的反应,压强的改变对反应速率几乎无影响.

压强对反应速率的影响,实际上是浓度对反应速率的影响,因为压强的改变是通过改变容器容积引起的.压缩容器容积,气体压强增大,气体物质的浓度都增大,正、逆反应速率都增加;增大容器容积,气体压强减小;气体物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小.

4、温度对化学反应速率的影响

(1)经验公式

阿伦尼乌斯总结出了反应速率常数与温度之间关系的经验公式:

式中A为比例系数,e为自然对数的底,R为摩尔气体常数量,Ea为活化能.

由公式知,当Ea>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率也随之增大.可知,温度对化学反应速率的影响与活化能有关.

(2)活化能Ea.

活化能Ea是活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差.不同反应的活化能不同,有的相差很大.活化能 Ea值越大,改变温度对反应速率的影响越大.

5、催化剂对化学反应速率的影响

(1)催化剂对化学反应速率影响的规律:

催化剂大多能加快反应速率,原因是催化剂能通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能来有效提高反应速率.

(2)催化剂的特点:

催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变.

催化剂具有选择性.

催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不引起化学平衡的移动,不能改变平衡转化率.

二、化学反应条件的优化——工业合成氨

1、合成氨反应的限度

合成氨反应是一个放热反应,同时也是气体物质的量减小的熵减反应,故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动.

2、合成氨反应的速率

(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动,又使反应速率加快,但高压对设备的要求也高,故压强不能特别大.

(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去,能保持较高的反应速率.

(3)温度越高,反应速率进行得越快,但温度过高,平衡向氨分解的方向移动,不利于氨的合成.

(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率.

3、合成氨的适宜条件

在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是矛盾的,故应该寻找以较高反应速率并获得适当平衡转化率的反应条件:一般用铁做催化剂 ,制反应温度在700K左右,压强范围大致在1×107Pa~1×108Pa 之间,并采用N2与H2分压为1∶2.8的投料比.

第3章、物质在水溶液中的行为

一、水溶液

1、水的电离

H2OH++OH-

水的离子积常数KW=[H+][OH-],25℃时,KW=1.0×10-14mol2·L-2.温度升高,有利于水的电离, KW增大.

2、溶液的酸碱度

室温下,中性溶液:[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1,pH=7

酸性溶液:[H+]>[OH-],[ H+]>1.0×10-7mol·L-1,pH<7

碱性溶液:[H+]<[OH-],[OH-]>1.0×10-7mol·L-1,pH>7

3、电解质在水溶液中的存在形态

(1)强电解质

强电解质是在稀的水溶液中完全电离的电解质,强电解质在溶液中以离子形式存在,主要包括强酸、强碱和绝大多数盐,书写电离方程式时用“=”表示.

(2)弱电解质

在水溶液中部分电离的电解质,在水溶液中主要以分子形态存在,少部分以离子形态存在,存在电离平衡,主要包括弱酸、弱碱、水及极少数盐,书写电离方程式时用“ ”表示.

二、弱电解质的电离及盐类水解

1、弱电解质的电离平衡.

(1)电离平衡常数

在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比为一常数,叫电离平衡常数.

弱酸的电离平衡常数越大,达到电离平衡时,电离出的H+越多.多元弱酸分步电离,且每步电离都有各自的电离平衡常数,以第一步电离为主.

(2)影响电离平衡的因素,以CH3COOHCH3COO-+H+为例.

加水、加冰醋酸,加碱、升温,使CH3COOH的电离平衡正向移动,加入CH3COONa固体,加入浓盐酸,降温使CH3COOH电离平衡逆向移动.

2、盐类水解

(1)水解实质

盐溶于水后电离出的离子与水电离的H+或OH-结合生成弱酸或弱碱,从而打破水的电离平衡,使水继续电离,称为盐类水解.

(2)水解类型及规律

①强酸弱碱盐水解显酸性.

NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl

②强碱弱酸盐水解显碱性.

CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH

③强酸强碱盐不水解.

④弱酸弱碱盐双水解.

Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑

(3)水解平衡的移动

加热、加水可以促进盐的水解,加入酸或碱能抑止盐的水解,另外,弱酸根阴离子与弱碱阳离子相混合时相互促进水解.

三、沉淀溶解平衡

1、沉淀溶解平衡与溶度积

(1)概念

当固体溶于水时,固体溶于水的速率和离子结合为固体的速率相等时,固体的溶解与沉淀的生成达到平衡状态,称为沉淀溶解平衡.其平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示.

PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)

Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3·L-3

(2)溶度积Ksp的特点

Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关,且溶液中离子浓度的变化能引起平衡移动,但并不改变溶度积.

Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.

2、沉淀溶解平衡的应用

(1)沉淀的溶解与生成

根据浓度商Qc与溶度积Ksp的大小比较,规则如下:

Qc=Ksp时,处于沉淀溶解平衡状态.

Qc>Ksp时,溶液中的离子结合为沉淀至平衡.

Qc<Ksp时,体系中若有足量固体,固体溶解至平衡.

(2)沉淀的转化

根据溶度积的大小,可以将溶度积大的沉淀可转化为溶度积更小的沉淀,这叫做沉淀的转化.沉淀转化实质为沉淀溶解平衡的移动.

四、离子反应

1、离子反应发生的条件

(1)生成沉淀

既有溶液中的离子直接结合为沉淀,又有沉淀的转化.

(2)生成弱电解质

主要是H+与弱酸根生成弱酸,或OH-与弱碱阳离子生成弱碱,或H+与OH-生成H2O.

(3)生成气体

   生成弱酸时,很多弱酸能分解生成气体.

(4)发生氧化还原反应

强氧化性的离子与强还原性离子易发生氧化还原反应,且大多在酸性条件下发生.

2、离子反应能否进行的理论判据

(1)根据焓变与熵变判据

对ΔH-TΔS<0的离子反应,室温下都能自发进行.

(2)根据平衡常数判据

离子反应的平衡常数很大时,表明反应的趋势很大.

3、离子反应的应用

(1)判断溶液中离子能否大量共存

相互间能发生反应的离子不能大量共存,注意题目中的隐含条件.

(2)用于物质的定性检验

根据离子的特性反应,主要是沉淀的颜色或气体的生成,定性检验特征性离子.

(3)用于离子的定量计算

常见的有酸碱中和滴定法、氧化还原滴定法.

(4)生活中常见的离子反应.

硬水的形成及软化涉及到的离子反应较多,主要有:

Ca2+、Mg2+的形成.

CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-

MgCO3+CO2+H2O=Mg2++2HCO3-

   加热煮沸法降低水的硬度:

Ca2++2HCO3-CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg2++2HCO3-MgCO3↓+CO2↑+H2O

或加入Na2CO3软化硬水:

Ca2++CO32-=CaCO3↓,Mg2++CO32-=MgCO3↓

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