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文檔簡介
1、1內(nèi)容概要:內(nèi)容概要:一一. .無機(jī)化學(xué)(理論部分)知識點(diǎn)應(yīng)用歸納無機(jī)化學(xué)(理論部分)知識點(diǎn)應(yīng)用歸納1、無機(jī)物(分子或離子)構(gòu)型:(1)簡單分子(或離子):(2)配合物:2、物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)(包括硬度):(1)晶體類型:原子晶體,離子晶體,金屬晶體,分子晶體(2)離子晶體:(3)分子晶體(4)金屬晶體:金屬鍵(與價(jià)電子、價(jià)軌道有關(guān))3、物質(zhì)的穩(wěn)定性:(1)無機(jī)小分子:(2)配合物:4、物質(zhì)的磁性:(1)無機(jī)小分子:MO (掌握雙原子分子軌道能級圖)(共價(jià)雙原子分子)(2)配合物:5、物質(zhì)的顏色:(1)無機(jī)小分子:極化理論(2)配合物:6、無機(jī)物溶解度:(1)離子晶體:(2)共價(jià)化合物:7、物質(zhì)的
2、氧化還原性:影響因素(1)溶液酸、堿度(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)8、化學(xué)反應(yīng)方向:2(1)熱力學(xué)數(shù)據(jù):(2)軟硬酸堿理論9、分子極性、鍵的極性、鍵角、鍵長等:10、推導(dǎo)元素在周期表中的位置:能級組取值,選擇組合理量子數(shù):四個(gè)量子數(shù)取值規(guī)則11、溶液中有關(guān)質(zhì)點(diǎn)濃度計(jì)算:化學(xué)平衡,電離平衡,沉淀溶解平衡,氧化還原平衡,配合解離平衡:利用多重平衡規(guī)則,K 是關(guān)鍵12、常見的基本概念:對角線規(guī)則;惰性電子對效應(yīng);Lewis 酸、堿;質(zhì)子酸、堿;緩沖溶液;屏蔽效應(yīng);鉆穿效應(yīng);同離子效應(yīng);鹽效應(yīng);鑭系收縮;電負(fù)性;電離勢;電子親合勢;晶格能;鍵能;有效核電荷及求法等。二二. .無機(jī)化學(xué)(元素部分)無機(jī)化學(xué)(元素
3、部分)(1)結(jié)構(gòu)(2)性質(zhì):重點(diǎn)是化學(xué)性質(zhì)3 無機(jī)化學(xué)知識點(diǎn)總結(jié)無機(jī)化學(xué)知識點(diǎn)總結(jié)1、熟悉元素周期表和元素周期律(電子排布和周期表的關(guān)系,化合價(jià)和最外層電子數(shù)、元素所在的族序數(shù)的關(guān)系(包括數(shù)的奇偶性),微粒的半徑大小和元素周期表的關(guān)系,非金屬氫化物的穩(wěn)定性、酸性和元素周期表的關(guān)系)。熟悉常見的分子或單質(zhì)、化合物的物質(zhì)結(jié)構(gòu)(水、氨氣、二氧化碳、金剛石、二氧化硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),相同電子數(shù)的微粒(10 電子,18 電子,H2O2和H2S,CO、N2、C2H4,O2、CH4)。2、知道典型的溶解性特征加入過量硝酸從溶液中析出的白色沉淀:AgCl,原來溶液是 Ag(NH3)2Cl;后者是硅酸沉淀,原來的溶液
4、是可溶解的硅酸鹽溶液。生成淡黃的沉淀,原來的溶液中可能含有 S2,或者是 S2O32加入過量的硝酸不能觀察到沉淀溶解的有 AgCl,BaSO4;BaSO3由于轉(zhuǎn)化成為BaSO4而不能觀察到沉淀的溶解。AgBr,AgI,也不溶解,但是沉淀的顏色是黃色。能夠和鹽反應(yīng)生成強(qiáng)酸和沉淀的極有可能是 H2S 氣體和鉛、銀、銅、汞的鹽溶液反應(yīng)。: 沉淀先生成后溶解的:CO2和 Ca(OH)2,Al3+和氫氧化鈉,AlO2和鹽酸,氨水和硝酸銀3、操作不同現(xiàn)象不同的反應(yīng): Na2CO3和鹽酸;AlCl3和 NaOH,NaAlO2和鹽酸;AgNO3和氨水;FeCl3和 Na2S;H3PO4和 Ca(OH)2反應(yīng)。
5、4、先沉淀后澄清的反應(yīng):、先沉淀后澄清的反應(yīng):AlCl3溶液中加入 NaOH 溶液,生成沉淀,繼續(xù)滴加沉淀溶解: ;AgNO3溶液中滴加稀氨水,先沉淀后澄清: ;NaAlO2溶液中滴加鹽酸,也是先沉淀后澄清: ;澄清石灰水通入二氧化碳,先沉淀后澄清: ;次氯酸鈣溶液中通入二氧化碳,先沉淀后澄清: ;KAl(SO4)2與 NaOH 溶液: ;5、通入二氧化碳?xì)怏w最終能生成沉淀的物質(zhì):、通入二氧化碳?xì)怏w最終能生成沉淀的物質(zhì):苯酚鈉溶液、硅酸鈉溶液、偏鋁酸鈉溶液(這三種都可以與少量硝酸反應(yīng)產(chǎn)生沉淀) 、飽和碳酸鈉溶液。苯酚鈉溶液: ;硅酸鈉溶液: ;飽和碳酸鈉溶液: ;偏鋁酸鈉溶液: ;6、能生成兩
6、種氣體的反應(yīng):、能生成兩種氣體的反應(yīng):HNO3的分解: ;Mg 與 NH4Cl 溶液的反應(yīng): ;電解飽和食鹽水: ;4C 與濃 HNO3加熱時(shí)反應(yīng): ;C 與濃 H2SO4加熱時(shí)反應(yīng): ;7、:、: 型的反應(yīng):型的反應(yīng): 8、兩種單質(zhì)反應(yīng)生成黑色固體:、兩種單質(zhì)反應(yīng)生成黑色固體:Fe 與 O2、Fe 與 S、Cu 與 O29、同種元素的氣態(tài)氫化物與氣態(tài)氧化物可以發(fā)生反應(yīng)生成該元素的單質(zhì)的是:、同種元素的氣態(tài)氫化物與氣態(tài)氧化物可以發(fā)生反應(yīng)生成該元素的單質(zhì)的是: S、N 元素元素H2SSO2- ;NH3NO ;NH3NO2 ;10、同種元素的氣態(tài)氫化物與最高價(jià)氧化物的水化物可以發(fā)生反應(yīng)生成鹽的是:
7、、同種元素的氣態(tài)氫化物與最高價(jià)氧化物的水化物可以發(fā)生反應(yīng)生成鹽的是:N 元素元素NH3HNO3 ;11、同時(shí)生成沉淀和氣體的反應(yīng):、同時(shí)生成沉淀和氣體的反應(yīng):Mg3N2H2O ;CaC2H2O ;Na2S2O3H2SO4 ;Ba(OH)2(NH4)2SO4 ;Al3+、Fe3+S2、CO32、HCO3間的雙水解反應(yīng):Al3+S2 ;Al3+HCO3 ;Fe3+CO32 ;12、常見的置換反應(yīng):、常見的置換反應(yīng):(1)金屬置換金屬:如溶液中金屬與鹽的反應(yīng): ;鋁熱反應(yīng): ;(2)非金屬置換非金屬:鹵素間的置換: ;氟氣與水的反應(yīng): ;二氧化硅與碳的反應(yīng): ;硫化氫與氯氣反應(yīng): ;(3)金屬置換非
8、金屬:活潑金屬與非氧化性酸的反應(yīng): ;鈉與水的反應(yīng): ;鎂在二氧化碳中燃燒: ;(4)非金屬置換金屬:氫氣與氧化銅的反應(yīng): ;碳與氧化鐵反應(yīng): 。13、一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì):、一種物質(zhì)分解成三種物質(zhì):2KMnO4 NH4HCO3 (NH4)2CO3 NaHCO3 Ca(HCO3)2 5Cu2(OH)2CO3 HNO3 14、三合一的反應(yīng):、三合一的反應(yīng):NH3H2OCO2 4Fe(OH)2O22H2O 4NO2O22H2O 4NO3O22H2O CaCO3CO2H2O Na2CO3CO2H2O AlO2Al3+H2O 15、能同酸反應(yīng)的單質(zhì):、能同酸反應(yīng)的單質(zhì):(1)金屬單質(zhì)(順序表前的可以
9、同非氧化酸反應(yīng),后面的只能與氧化性酸反應(yīng))ZnH2SO4(?。?ZnH2SO4(濃) CuHNO3(濃) AgHNO3(?。?(注意:鐵、鋁遇冷的濃硫酸、硝酸會鈍化)(2)C、S、P 可跟氧化性酸(濃 H2SO4、HNO3)反應(yīng)CH2SO4(濃) CHNO3(濃) SH2SO4(濃) SHNO3(濃) (3)鹵素(Cl2、Br2、I2) 、O2可與還原性酸(H2S、H2SO3)反應(yīng)H2SX2 H2S(溶液)O2 H2SO3X2 H2SO3O2 (4)Si 只與氫氟酸反應(yīng): SiHF 16、能同堿反應(yīng)的單質(zhì):、能同堿反應(yīng)的單質(zhì):硫、硅、鋁、鹵素單質(zhì)SKOH(濃) SiNaOHH2O AlNaOH
10、H2O Cl2NaOH Cl2Ca(OH)2 注意:既能跟酸又有跟堿反應(yīng)的單質(zhì)有 Al、S、Si、P、鹵素單質(zhì)17、既能與酸又能與堿反應(yīng)的無機(jī)化合物:、既能與酸又能與堿反應(yīng)的無機(jī)化合物:弱酸的酸式鹽、兩性氧化物和兩性氫氧化物、弱酸的銨鹽;NaHCO3HCl NaHCO3NaOH Al2O3H2SO4 Al2O3NaOH Al(OH)3NaOH Al(OH)3H2SO4 18、既能與酸又能與堿反應(yīng)均有氣體放出的有:、既能與酸又能與堿反應(yīng)均有氣體放出的有:NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、NH4HS、(NH4)2S6NH4HCO3HCl NH4HCO3NaOH
11、 (NH4)2SO3H2SO4 (NH4)2SO3NaOH NH4HSHCl NH4HSNaOH 19、能生成沉淀和強(qiáng)酸的反應(yīng):、能生成沉淀和強(qiáng)酸的反應(yīng):H2S 與 Cl2、Br2;CuSO4與 H2SH2SCl2 CuSO4H2S 能生成兩種強(qiáng)酸的反應(yīng):Cl2(Br2、I2)與 SO2反應(yīng)Cl2SO2H2O 無機(jī)框圖題無機(jī)框圖題 題眼歸納題眼歸納一、特征反應(yīng)一、特征反應(yīng)1與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體(1) 232222222232222HSiONaOHNaOHSiHNaAlOOHNaOHAlHSiAlOH、單質(zhì)(2)銨鹽:OHNHNH234堿2與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體(1) 222222222234234234
12、2NOSOSOSCONOCOSOCNONOSOHHNOSOHHNOSOHHNOSOHHCl、非金屬、金屬單質(zhì)濃濃濃濃濃(2)2323222323SOHSOSOSHHSSCOHCOCOHHH化合物3Na2S2O3與酸反應(yīng)既產(chǎn)生沉淀又產(chǎn)生氣體: S2O32-+2H+=S+SO2+H2O4與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體(1)單質(zhì)22222422222OHFOHFHNaOHOHNa7(2)化合物22222232323222322222326233422HCOHCaOHCaCSHOHAlOHSAlNHOHMgOHNMgONaOHOHONa5強(qiáng)烈雙水解32322323233222OHAlAlOOHAlSHHSSOHAl
13、COHCOCOAlOHOHOH與6既能酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)(1)單質(zhì):Al (2)化合物:Al2O3、Al(OH)3、弱酸弱堿鹽、弱酸的酸式鹽、氨基酸。7與 Na2O2反應(yīng)NaOHOCONaOOHCO23222282FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl9電解 2NaCl(熔融) 電解 2Na + Cl222232222HClNaOHNaClOAlOAlOHOH電解電解電解溶液熔融10鋁熱反應(yīng):Al+金屬氧化物金屬+Al2O3高溫11 Al3+ Al(OH)3 AlO2-12歸中反應(yīng):2H2S+SO2=3S+2H2O H2S+H2SO4( 濃)=S+SO2+2H2OH2S+3H2SO4
14、( 濃) 加熱 4SO2+4H2O 4NH3+6NO4N2+6H2O 催化劑13置換反應(yīng):(1)金屬金屬鋁熱反應(yīng)鹽金屬鹽金屬. 2. 1(2)金屬非金屬CMgOCOMgHFeMgNaOHH22222點(diǎn)燃或)、活潑金屬(3)非金屬非金屬)、(、高溫高溫HIHBrHClSSHIBrClHCOOHCCOSiSiOCOHFOHF2)(2242222222222228(4)非金屬金屬222COCOHH金屬金屬氧化物金屬金屬氧化物高溫高溫14三角轉(zhuǎn)化:交叉型轉(zhuǎn)化:15受熱分解產(chǎn)生 2 種或 3 種氣體的反應(yīng):銨鹽SHNHSNHHSNHOHSONHSONHHSONHOHCONHCONHHCONH232442
15、233243422332434)()()(16特征網(wǎng)絡(luò):(1))(222酸或堿DCBAOHOO323222HNONONONHOHOO(氣體)42322222SOHSOSOSHOHOO(氣體)322222COHCOCOCOHOO(固體)NaOHONaONaNaOHOO222222(固體)(2)ACB氣體氣體強(qiáng)堿強(qiáng)酸A 為弱酸的銨鹽:(NH4)2CO3或 NH4HCO3;(NH4)2S 或 NH4HS;(NH4)2SO3或NH4HSO3(3)無機(jī)框圖中常用到催化劑的反應(yīng):322223322222223236454222232222NHHNOHNOONHSOOSOOOHOHOKClKClOMnOMn
16、O 催化劑,催化劑,催化劑,917.關(guān)于反應(yīng)形式的聯(lián)想:熱分解反應(yīng):典型的特征是一種物質(zhì)加熱(1 變 2 或 1 變 3) 。AB+C : H4SiO4MgOH2AlOH3CuOH2FeOH3 CaCO3MgCO3 CO2 NaNO3KNO3KClO3 ( BCD NH4HCO3MgCl26H2OAlCl36H2O MgNO32CuNO32AgNO3KMnO4FeSO4NH4INH4HS( H2O2 含有電解熔融的 Al2O3來制備金屬鋁、電解熔融的 NaCl 來制備金屬鈉。2.兩種物質(zhì)的加熱反應(yīng): ABCD Al SiO2 C SiO2 C - C Fe CO C SiO2 CaO C CO
17、2CDE MnO2 CCuFe C 3.三種物質(zhì)之間的反應(yīng):A+B+C MnO2NaClH2SO4 KClO3+KClH2SO4 Si+NaOH+H2OAlNaOHH2O Cu + H2SO4 + HNO3二、物質(zhì)的重要特征:二、物質(zhì)的重要特征:1、性質(zhì)特征:、性質(zhì)特征:(1)物質(zhì)的顏色:有色氣體單質(zhì):F2、Cl2-、O3其它有色單質(zhì):Br2(深棕紅色液體)、I2(紫黑色固體) 、S(淡黃色固體) 、Cu(紅色固體) 、Au(金黃色固體) 、P(白磷是白色固體,紅磷是赤紅色10固體) 、Si(灰黑色晶體) 、C(黑色粉未)無色氣體單質(zhì):N2、O2、H2 有色氣體化合物:NO2黃色固體:S、Na
18、2O2、AgBr、AgI、FeS2黑色固體:FeO、Fe3O4、MnO2、C、CuS、PbS、CuO紅色固體:Fe(OH)3、Fe2O3、Cu2O、Cu藍(lán)色固體:五水硫酸銅(膽礬或藍(lán)礬) ;綠色固體:七水硫酸亞鐵(綠礬) ;紫黑色固體:KMnO4、碘單質(zhì)。白色Fe(0H)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3有色離子(溶液)Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4不溶于稀酸的白色沉淀:AgCl、BaSO4不溶于稀酸的黃色沉淀:S、AgBr、AgI全部顏色分類紅色紅色:Fe2O3紅棕色;Fe(OH)3紅褐色;Fe(SCN)2+紅色(或血紅色);Cu2O 紅色(或磚紅色);被氧化的苯酚(即
19、苯醌)粉紅色;石蕊在 pH5 的溶液中呈紅色;酚酞在pH810 的溶液中呈淺紅色;NO2紅棕色;紅磷暗紅色;Br2深棕紅色;品紅溶液紅色;充氦氣、氖氣的燈管紅色; Cu 紫紅色;甲基橙在 pH4.4 的溶液中呈黃色。藍(lán)色藍(lán)色:Cu2+、Cu(OH)2、CuSO45H2O;石蕊在 pH8 的溶液中呈藍(lán)色;I2遇淀粉變藍(lán)色;液態(tài)、固態(tài)的氧氣淡藍(lán)色; 黑色:黑色:木炭、焦炭、黑色火藥、MnO2、CuO、CuS、Cu2S、PbS、Ag2S、FeS、FeO、Fe3O4黑色;Si 灰黑色。綠色:Fe2+淺綠色;Cl2黃綠色;CuCl2濃溶液綠色(很濃黃綠色、稀則藍(lán)色);堿式碳酸銅綠色。金色:金色:銫、金。
20、褐色:褐色:Ag2O 褐色。 重要的反應(yīng):重要的反應(yīng):鋁熱反應(yīng)、過氧化鈉性質(zhì)、Mg+CO2、Fe3+Fe2+、漂白粉性質(zhì)、常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、電解熔融氧化鋁、電解飽和食鹽水、化工上的反應(yīng)(硅酸鹽工業(yè)、硫酸工業(yè)、硝酸工業(yè)、皂化反應(yīng))。(2)物質(zhì)的狀態(tài):常溫下為液體的單質(zhì):Br2、Hg 常溫下的常見的無色液體:H2O H2O2常見的氣體:H2、N2、O2、F2、Cl2 、NH3、HF、HCl(HX)、H2S、CO、CO2、NO、NO2、SO2)注:有機(jī)物中的氣態(tài)烴 CxHy(x4);有機(jī)化學(xué)中有許多液態(tài)物質(zhì),但是含氧有機(jī)化合物中只有 HCHO 常溫下是氣態(tài)常見的固體單質(zhì):I2、S、P、C、Si、
21、金屬單質(zhì)。白色膠狀沉淀(Al(OH)3、H4SiO4)(3)物質(zhì)的氣味:有臭雞蛋氣味的氣體:H2S 有刺激性氣味的氣體:11Cl2、SO2、NO2、HX、NH3有刺激性氣味的液體:濃鹽酸、濃硝酸、濃氨水、氯水、溴水(4)物質(zhì)的毒性:非金屬單質(zhì)有毒的:Cl2、Br2、I2、F2、S、P4常見的有毒氣體化合物:CO、NO、NO2、SO2、H2S能與血紅蛋白結(jié)合的是 CO 和 NO(5)物質(zhì)的溶解性:極易溶于水的氣體:HX、NH3常見的難溶于水的氣體:H2、N2、NO、CO、CH4、C2H4、C2H2S 和 P4不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。2、組成特征:、組成特征:(1)不含金屬元素的離子
22、化合物:銨鹽(2)含有金屬元素的陰離子:MnO4、AlO2、Cr2O72(3)AB2型的化合物:CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、KO2等(4)A2B2型的化合物:H2O2、Na2O2、C2H2等(5)A2B 型的化合物:H2O、H2S、Na2O、Na2S 等(6)AB 型的化合物:CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS 等(7)能形成 A2B 和 A2B2型化合物的元素:H、Na 與 O3、結(jié)構(gòu)特征:、結(jié)構(gòu)特征:(1)具有正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì):甲烷、白磷、NH4+、金剛石等(2)屬于線型分子的是:CO2、CS2、C2
23、H2等(3)屬于平面分子的有:C2H4、苯等4、分子的極性:、分子的極性:(1)常見的非極性分子:CO2、CS2、CH4、CCl4、C2H4、C2H2、C6H6等(2)常見的極性分子:雙原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2等5特征反應(yīng)現(xiàn)象:)()(32OHFeOHFe紅褐色白色沉淀空氣三、重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:三、重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:1、燃燒時(shí)火焰的顏色:、燃燒時(shí)火焰的顏色:(1)火焰為藍(lán)色或淡藍(lán)色的是:H2、CO、CH4、H2S、C2H5OH;(2)火焰為蒼白色的為 H2與 Cl2;(3)Na 燃燒時(shí)火焰呈黃色。2、沉淀現(xiàn)象:、沉淀現(xiàn)象:(1)溶液中反應(yīng)有黃色沉淀生成的有:AgNO3與 B
24、r、I;S2O32與 H+、H2S 溶液與一些氧化性物質(zhì)(Cl2、O2、SO2等) ;(2)向一溶液中滴入堿液,先生成白色沉淀,進(jìn)而變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色沉淀,則溶液中一定含有 Fe2+;(3)與堿產(chǎn)生紅褐色沉淀的必是 Fe3+;(4)產(chǎn)生黑色沉淀的有 Fe2+、Cu2+、Pb2+與 S2;(5)與堿反應(yīng)生成白色沉淀的一般是 Mg2+和 Al3+,若加過量 NaOH 沉淀不溶解,則是Mg2+,溶解則是 Al3+;(6)加過量酸產(chǎn)生白色膠狀沉淀者是 SiO32。3、放氣現(xiàn)象:、放氣現(xiàn)象:12(1)與稀鹽酸反應(yīng)生成刺激性氣味的氣體,且此氣體可使品紅溶液褪色,該氣體一般是二氧化硫,原溶液中含有
25、SO32或 HSO3。(2)與稀鹽酸反應(yīng)生成無色氣體,且此氣體可使澄清的石灰水變渾濁,此氣體可能是CO2或 SO2;(3)與堿溶液反應(yīng)且加熱時(shí)產(chǎn)生刺激性氣味的氣體,此氣體可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變紅,此氣體中氨氣,原溶液中一定含有 NH4+離子;4、變色現(xiàn)象:、變色現(xiàn)象:(1)Fe3+與 SCN、苯酚溶液、Fe、Cu 反應(yīng)時(shí)顏色的變化;(2)遇空氣迅速由無色變?yōu)榧t棕色的氣體必為 NO;(3)Fe2+與 Cl2、Br2等氧化性物質(zhì)反應(yīng)(4)酸堿性溶液與指示劑的變化;(5)品紅溶液與 Cl2、SO2等漂白劑的作用;(6)碘遇淀粉變藍(lán)。(7)鹵素單質(zhì)在水中和在有機(jī)溶劑中的顏色變化。5、放熱現(xiàn)象:、放熱
26、現(xiàn)象:(1)強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶于水時(shí)一般放熱,鹽溶于水時(shí)一般吸熱,NaCl 溶于水時(shí)熱量變化不大。(2)氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合反應(yīng)吸熱、二氧化碳與碳的反應(yīng)也是吸熱;(3)酸堿中和、金屬與酸、物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)6、與水能發(fā)生爆炸性反應(yīng)的有、與水能發(fā)生爆炸性反應(yīng)的有 F2、K、Cs 等等。四、重要的反應(yīng)條件:四、重要的反應(yīng)條件:1、需催化劑的無機(jī)反應(yīng):(1)氯酸鉀的分解: ;(2)過氧化氫的分解: ;(3)合成氨反應(yīng): ;(4)氨的催化氧化: ;(5)二氧化硫的催化氧化: ;2、必須控制 170才能發(fā)生的反應(yīng),必是制取乙烯的反應(yīng);3、需放電才能進(jìn)行的反應(yīng):N2與 O2的反應(yīng): ;4、需光
27、照的反應(yīng):HNO3、HClO、AgX 的分解;H2與 Cl2混合見光爆炸;五、重要的化工生產(chǎn)反應(yīng):五、重要的化工生產(chǎn)反應(yīng):1、煅燒石灰石: ;(注意于謙的石灰吟石灰吟:“千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間。 ”中包含的三個(gè)化學(xué)方程式。以及成語“滴水穿石” 、 “鐘乳石的形成”中包含的化學(xué)方程式)2、水煤汽的生產(chǎn): ; 3、鹽酸的生產(chǎn):氫氣在氯氣中燃燒 ;4、漂白粉的生產(chǎn):將氯氣通入石灰乳中粉 ;漂白粉的成分是:,其中有效成分是次氯酸鈣,真正起漂白作用的則是次氯酸。5、硫酸的生產(chǎn)(接觸法): ; ; ;6、玻璃的生產(chǎn):工業(yè)上用純堿、石灰石和石英為原料來生產(chǎn)普通玻璃。1
28、3 ; ;7、合成氨生產(chǎn): ;8、工業(yè)生產(chǎn)硝酸(氨氧化法): ; ; 。9、電解飽和食鹽水: ;10、金屬的冶煉:(1)鈉的冶煉: ;(2)鎂的冶煉: ;(3)鋁的冶煉: ;(4)鐵的冶煉: ;(5)鋁熱反應(yīng): ;11、在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物,降溫使其固化得到的晶體屬于在常溫常壓下呈氣態(tài)的化合物,降溫使其固化得到的晶體屬于 A分子晶體分子晶體 B原子晶體原子晶體 C離子晶體離子晶體 D何種晶體無法判斷何種晶體無法判斷12、下列敘述正確的是、下列敘述正確的是A同一主族的元素,原子半徑越大,其單質(zhì)的熔點(diǎn)一定越高同一主族的元素,原子半徑越大,其單質(zhì)的熔點(diǎn)一定越高B同一周期元素的原子,半徑越小越容
29、易失去電子同一周期元素的原子,半徑越小越容易失去電子C同一主族的元素的氫化物,相對分子質(zhì)量越大,它的沸點(diǎn)一定越高同一主族的元素的氫化物,相對分子質(zhì)量越大,它的沸點(diǎn)一定越高D稀有氣體元素的原子序數(shù)越大,其單質(zhì)的沸點(diǎn)一定越高稀有氣體元素的原子序數(shù)越大,其單質(zhì)的沸點(diǎn)一定越高13、將純水加熱至較高溫度,下列敘述正確的是、將純水加熱至較高溫度,下列敘述正確的是A水的離子積變大、水的離子積變大、pH 變小、呈酸性變小、呈酸性B水的離子積不變、水的離子積不變、pH 不變、呈中性不變、呈中性C水的離子積變小、水的離子積變小、pH 變大、呈堿性變大、呈堿性D水的離子積變大、水的離子積變大、pH 變小、呈中性變小
30、、呈中性14、用、用 NA 代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是A0.5 mol Al 與足量鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為與足量鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 1NAB標(biāo)準(zhǔn)狀況下,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L SO3 所含的分子數(shù)為所含的分子數(shù)為 0.5NAC0.1 mol CH4 所含的電子數(shù)為所含的電子數(shù)為 1NAD46 g NO2 和和 N2O4 的混合物含有的分子數(shù)為的混合物含有的分子數(shù)為 1NA15 下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是A氯化鋁溶液中加入過量氨水:氯化鋁溶液中加入過量氨水:Al3+ + 4NH3 H2O = AlO2- + 4
31、NH4+ + 2H2OB澄清石灰水與少量蘇打溶液混合:澄清石灰水與少量蘇打溶液混合:Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO3+ H2OC碳酸鈣溶于醋酸:碳酸鈣溶于醋酸:CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 + H2OD氯化亞鐵溶液中通入氯氣:氯化亞鐵溶液中通入氯氣:2Fe2+Cl2 = 2Fe3+ 2Cl-16、某氯化鎂溶液的密度為、某氯化鎂溶液的密度為 1.18 g cm-3 ,其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5.1%。300 mL 該溶該溶液中液中 Cl- 離子的物質(zhì)的量約等于離子的物質(zhì)的量約等于A0.37 mol B0.63 mol C0.74 m
32、ol D1.5 mol17、濃度均為、濃度均為 0.1molL1的三種溶液等體積混合,充分反應(yīng)后沒有沉淀的一組溶液是的三種溶液等體積混合,充分反應(yīng)后沒有沉淀的一組溶液是ABaCl2NaOH NaHCO3 BNa2CO3 MgCl2 H2SO4CAlCl3NH3H2ONaOH DBa(OH)2 CaCl2 Na2SO41418、已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化、已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化 KI,自身發(fā)生如下變化,自身發(fā)生如下變化H2O2 H2O IO3- I2 MnO4-Mn2+ HNO3NO如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的 KI
33、,得到,得到 I2 最多的是最多的是AH2O2 BIO3- CMnO4-DHNO319、在、在 0.1 molL1 CH3COOH 溶液中存在如下電離平衡:溶液中存在如下電離平衡:CH3COOH CH3COOH+對于該平衡,下列敘述正確的是對于該平衡,下列敘述正確的是A加入水時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動加入水時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動B加入少量加入少量 NaOH 固體,平衡向正反應(yīng)方向移動固體,平衡向正反應(yīng)方向移動C加入少量加入少量 0.1molL1HCl 溶液,溶液中溶液,溶液中 c(H+)減小減小D加入少量加入少量 CH3COONa 固體,平衡向正反應(yīng)方向移動固體,平衡向正反應(yīng)方向移動20、下列
34、敘述正確的是、下列敘述正確的是ANH3 是極性分子,分子中是極性分子,分子中 N 原子處在原子處在 3 個(gè)個(gè) H 原子所組成的三角形的中心原子所組成的三角形的中心BCCl4 是非極性分子,分子中是非極性分子,分子中 C 原子處在原子處在 4 個(gè)個(gè) Cl 原子所組成的正方形的中心原子所組成的正方形的中心CH2O 是極性分子,分子中是極性分子,分子中 O 原子不處在原子不處在 2 個(gè)個(gè) H 原子所連成的直線的中央原子所連成的直線的中央DCO2 是非極性分子,分子中是非極性分子,分子中 C 原子不處在原子不處在 2 個(gè)個(gè) O 原子所連成的直線的中央原子所連成的直線的中央21、X、Y、Z 和和 W 代
35、表原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,它們滿足以下條件:代表原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,它們滿足以下條件:元素周期表中,元素周期表中,Z 與與 Y 相鄰,相鄰,Z 與與 W 相鄰;相鄰;Y、Z 和和 W 三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為三種元素的原子最外層電子數(shù)之和為 17。請?zhí)羁眨赫執(zhí)羁眨海?)Y、Z 和和 W 三種元素是否位于同一周期(填三種元素是否位于同一周期(填“是是”或或“否否” ):): ,理由是,理由是 ;(2)Y 是是 ,Z 是是 ,W 是是 ;(3)X、Y、Z 和和 W 可組成一化合物,其原子個(gè)數(shù)之比為可組成一化合物,其原子個(gè)數(shù)之比為 8:2:4:1。寫出該化合物的名稱。
36、寫出該化合物的名稱及化學(xué)式及化學(xué)式 。22、置換反應(yīng)的通式可以表示為:、置換反應(yīng)的通式可以表示為:單質(zhì)(單質(zhì)(1)化合物()化合物(1) 化合物(化合物(2)單質(zhì)()單質(zhì)(2)請寫出滿足以下要求的請寫出滿足以下要求的 3 個(gè)置換反應(yīng)的化學(xué)方程式:個(gè)置換反應(yīng)的化學(xué)方程式:所涉及的元素的原子序數(shù)都小于所涉及的元素的原子序數(shù)都小于 20;6 種單質(zhì)分屬種單質(zhì)分屬 6 個(gè)不同的主族。個(gè)不同的主族。23、室溫下,向一定量的稀氨水中逐滴加入物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸,直至鹽酸過量。、室溫下,向一定量的稀氨水中逐滴加入物質(zhì)的量濃度相同的稀鹽酸,直至鹽酸過量。請分析上述實(shí)驗(yàn)過程中:請分析上述實(shí)驗(yàn)過程中:所發(fā)生的
37、反應(yīng);所發(fā)生的反應(yīng);溶液的成分;溶液的成分;溶液溶液 pH 的變化:的變化:分析:分析:c(NH4+)+ c(H+) = c(Cl) + c(OH)序號序號離子濃度從大到小的順序離子濃度從大到小的順序溶質(zhì)(化學(xué)式)溶質(zhì)(化學(xué)式)溶液的溶液的 pH1c(Cl)c(NH4+)c(H+)c(OH)NH4Cl c(NH4+) c(H+) c(OH)NH4Cl 和和 NH3H2O c(H+)= c(OH)NH4Cl 和和 NH3H2O=74c(NH4+) c(Cl) c(OH) c(H+)NH4Cl 和和 NH3H2O7155c(NH4+) c(Cl)= c(OH) c(H+)NH4Cl 和和 NH3H
38、2O76c(NH4+) c(OH) c(Cl) c(H+)NH4Cl 和和 NH3H2O77c(Cl) c(NH4+) c(H+) c(OH)NH4Cl 和和 HCl c(NH4+)= c(H+) c(OH)NH4Cl 和和 HCl c(H+) c(NH4+) c(OH)NH4Cl 和和 HCl分子直徑;氣體分子處于永恒無規(guī)則運(yùn)動狀態(tài);氣體分子之間相互作用可忽略,除相互碰撞時(shí);氣體分子相互碰撞或?qū)ζ鞅诘呐鲎捕际菑椥耘鲎病E鲎矔r(shí)總動能保持不變,沒有能量損失。分子的平均動能與熱力學(xué)溫度成正比。2、理想氣體狀態(tài)方程假定前提:a、分子不占體積;b、分子間作用力忽略表達(dá)式:pV=nRT;R8.314kP
39、aLmolK11適用條件:溫度較高、壓力較低使得稀薄氣體具體應(yīng)用:a、已知三個(gè)量,可求第四個(gè); b、測量氣體的分子量:pV=RT(n=)MWMW c、已知?dú)怏w的狀態(tài)求其密度 :pV=RTp=pMWMVWRTMVRT3、混合氣體的分壓定律混合氣體的四個(gè)概念a、分壓:相同溫度下,某組分氣體與混合氣體具有相同體積時(shí)的壓力;b、分體積:相同溫度下,某組分氣體與混合氣體具有相同壓力時(shí)的體積18c、體積分?jǐn)?shù):=21vvd、摩爾分?jǐn)?shù):xi=總nni混合氣體的分壓定律a、定律:混合氣體總壓力等于組分氣體壓力之和; 某組分氣體壓力的大小和它在混合氣體中體積分?jǐn)?shù)或摩爾數(shù)成正比b、適用范圍:理想氣體及可以看作理想氣
40、體的實(shí)際氣體c、應(yīng)用:已知分壓求總壓或由總壓和體積分?jǐn)?shù)或摩爾分?jǐn)?shù)求分壓、4、氣體擴(kuò)散定律定律:T、p 相同時(shí),各種不同氣體的擴(kuò)散速率與氣體密度的平方根成反比: = (p 表示密度)21uu21pp21MM用途:a、測定氣體的相對分子質(zhì)量;b、同位素分離二、液體1、液體蒸發(fā)氣體與蒸發(fā)氣壓A、飽和蒸汽壓:與液相處于動態(tài)平衡的氣體叫飽和氣,其氣壓叫做飽和蒸汽壓簡稱飽和氣;B、特點(diǎn):a、溫度恒定時(shí)為定值;b、氣液共存時(shí)不受量的變化而變化;c、物質(zhì)不同,數(shù)值不同沸騰與沸點(diǎn)A、沸騰:當(dāng)溫度升高到蒸汽壓與外界壓力相等時(shí),液體就沸騰,液體沸騰時(shí)的溫度叫做沸點(diǎn);B、特點(diǎn):a、沸點(diǎn)的大小與外界壓力有關(guān);外界壓力等
41、于 101kPa 時(shí)的沸點(diǎn) 為正常沸點(diǎn);b、沸騰是液體表面和內(nèi)部同時(shí)氣化的現(xiàn)象2、溶液溶液與蒸汽壓a、任何物質(zhì)都存在飽和蒸汽壓;b、純物質(zhì)的飽和蒸汽壓只與物質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān);c、一定溫度下飽和蒸汽壓為常數(shù);d、溶液蒸汽壓的下降:p=p-p=Km純液體溶液溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)的下降a、定量描述:沸點(diǎn)升高 T =K mbb 凝固點(diǎn)下降 T =K mff 僅適用于非電解質(zhì)溶液b、注 意:T 、T 的下降只與溶劑的性質(zhì)有關(guān)bf19 K 、K 的物理意義:1kg 溶劑中加入 1mol 難揮發(fā)的非電解bf質(zhì)溶質(zhì)時(shí),沸點(diǎn)的升高或凝固點(diǎn)下降的度數(shù)c、應(yīng)用計(jì)算:i、已知稀溶液的濃度,求T 、Tbf ii
42、、已知溶液的T 、T 求溶液的濃度、溶質(zhì)的分子量bf d、實(shí)際應(yīng)用:i、制冷劑:電解質(zhì)如 NaCl、CaCl2 ii、實(shí)驗(yàn)室常用冰鹽?。篘aCl+H O22C2 CaCl +H O-55C22 iii、防凍劑:非電解質(zhì)溶液如乙二醇、甘油等滲透壓 a、滲透現(xiàn)象及解釋: 滲透現(xiàn)象的原因:半透膜兩側(cè)溶液濃度不同; 滲透壓:為了阻止?jié)B透作用所需給溶液的額外壓力 b、定量描述:VantHoff 公式: V=nRT = 即=cRT VnRT為溶液的滲透壓,c 為溶液的濃度,R 為氣體常量,T 為溫度。當(dāng)濃度 c 較小時(shí),可近似為 cm非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性a、難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的蒸汽壓下降、凝固點(diǎn)下降、
43、沸點(diǎn)上升和滲透壓變化都與溶液中所含的種類和性質(zhì)無關(guān),只與溶液的濃度有關(guān),總稱溶液的依數(shù)性,也叫非電解質(zhì)稀溶液的通性。b、注意:上述非電解質(zhì)稀溶液的有關(guān)計(jì)算公式用于電介質(zhì)稀溶液時(shí)要乘以相應(yīng)電解質(zhì)中溶液中的質(zhì)點(diǎn)數(shù);但濃溶液不能用上述公式計(jì)算。三、膠體1、膠體的組成:分散相+分散介質(zhì)+穩(wěn)定劑2、膠體的性質(zhì):光學(xué)性質(zhì):丁達(dá)爾效應(yīng)膠團(tuán)對光的散射現(xiàn)象;動力性質(zhì):布朗運(yùn)動膠團(tuán)粒子的不規(guī)則運(yùn)動;電學(xué)性質(zhì):電泳現(xiàn)象膠粒在電場下的不規(guī)則運(yùn)動3、溶膠的穩(wěn)定性動力學(xué)穩(wěn)定性:膠團(tuán)運(yùn)動聚集穩(wěn)定性:膠粒的帶電性使同種電荷有排斥作用;熱力學(xué)穩(wěn)定性:膠體粒子因很大的比表面積而能聚集成大顆粒4、膠體的聚沉關(guān)鍵:穩(wěn)定性的去除加電解
44、質(zhì),如明礬使水凈化(吸附電荷) ;與相反電性的溶膠混合;加熱20第二章 化學(xué)動力學(xué)初步一、化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá):化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)物或生成物的濃度隨時(shí)間的變化率來表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式:對于反應(yīng) AB:=或vAtcAtcvBB注:以反應(yīng)物濃度減少和生成物濃度增大和生成物濃度增大表示是符號不同;用不同物質(zhì)濃度來表示反應(yīng)速率不同。2、反應(yīng)進(jìn)度定義:對于化學(xué)計(jì)量方程式,若定義 d,稱為反應(yīng)進(jìn)度。表示BBdnv1物質(zhì)變化量除以相應(yīng)的計(jì)量系數(shù)。表達(dá)式:,表示化學(xué)計(jì)量系數(shù)。BBBBnnn0B表式意義:表示一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度;其綱量為摩爾;指按化學(xué)計(jì)mol1量方程式進(jìn)行一個(gè)單位的反應(yīng)注 意:反應(yīng)進(jìn)度的表示與計(jì)量方程
45、式的寫法有關(guān)。3、速率方程和速率常數(shù)速率方程:把反應(yīng)物濃度和反應(yīng)速率聯(lián)系起來的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 對于反應(yīng):aA+BbgG+hH 反應(yīng)速率 v=kc (A)c (B) ,即為速率方程式,式中的常mn數(shù) k 即為反應(yīng)速率常數(shù)。反應(yīng)速率常數(shù):a、物理意義:k 只取決于反應(yīng)的本性(E ,活化能)和溫度;ab、注意事項(xiàng):k 是溫度的函數(shù),與濃度的大小無關(guān); k 的單位即量綱,隨速率方程變化而變化; k 一般由實(shí)驗(yàn)測得,只有基元反應(yīng)可以直接寫出。速率方程的實(shí)驗(yàn)測定 作圖法:由濃度時(shí)間動力學(xué)曲線可得到斜率 k 及速率常數(shù); 初速法:可得到個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)4、基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)基元反應(yīng):反應(yīng)物分子在有效碰撞過程
46、中經(jīng)過一次化學(xué)變化就能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng);注 意:由一個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的化學(xué)反應(yīng)又稱簡單反應(yīng); 只有基元反應(yīng)才能根據(jù)質(zhì)量作用定律直接寫出速率方程非基元反應(yīng):反應(yīng)分子需經(jīng)過幾步反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化為反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)。 注 意:非基元反應(yīng)的速率方程不能根據(jù)反應(yīng)式寫出速率方程,必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定的結(jié)果有反應(yīng)歷程推出,并驗(yàn)證;21復(fù)雜的非基元反應(yīng)分成若干個(gè)基元反應(yīng)最慢一步發(fā)寧作為蘇空反應(yīng)步驟5、反應(yīng)級數(shù)定義:速率方程中各反應(yīng)物濃度的指數(shù);說明:如 v=kc則反應(yīng)物 A 的反應(yīng)級數(shù)為 m,反應(yīng)物 B 的反應(yīng)級)()(BcAnm數(shù)為 n;總反應(yīng)級數(shù)為 m+n注意:a、反應(yīng)級數(shù)表示了反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率影響的大小關(guān)系;反應(yīng)
47、級數(shù)只能由實(shí)驗(yàn)測定;b、反應(yīng)級數(shù)可以是整數(shù)、分?jǐn)?shù)、零或負(fù)數(shù); c、零級反應(yīng)的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度無關(guān)反應(yīng)級數(shù)的確定 基本方法a、測定反應(yīng)物濃度 c 隨時(shí)間 t 的變化;b、作 c-t 圖像,求個(gè)時(shí)刻的速度 v;c、分析 v 與濃度 c 的變化關(guān)系,確定 m、n二、化學(xué)反應(yīng)速率理論1、碰撞理論主要內(nèi)容:反應(yīng)物分子間的相互碰撞是反應(yīng)進(jìn)行的必要條件,反應(yīng)物分子碰撞頻率越高,反應(yīng)速率越快,但并非每次碰撞都能引起反應(yīng)發(fā)生,能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞為有效碰撞有效碰撞發(fā)生的條件:a、相互碰撞的分子應(yīng)有適合的碰撞取向;b、相互碰撞的分子必須具有足夠的能量。把能夠發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子根據(jù)碰撞理論,增大化學(xué)
48、反應(yīng)速率的方法:a、增大單位時(shí)間內(nèi)分子碰撞的總數(shù)增大濃度;b、增大碰撞總數(shù)中有效碰撞的百分?jǐn)?shù)升高溫度活化能:碰撞理論認(rèn)為,活化能是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差2、過渡態(tài)理論主要內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單碰撞就能完成的,而是在反應(yīng)物到生成物的過程中 經(jīng)過一個(gè)高能的過渡態(tài),處于過渡態(tài)的分子叫做活化絡(luò)合物?;罨j(luò)合物是一種是一種高能量的不穩(wěn)定的反應(yīng)物原子組合體,它能較快的分解為新的能量較低的生成物。活化能 E :過渡態(tài)理論認(rèn)為,活化能是反應(yīng)物分子能量與處于過渡態(tài)的活化a絡(luò)合物分子的平均能量之差3、活化能:決定反應(yīng)速率的內(nèi)在因素 活化能在一定溫度范圍內(nèi)可認(rèn)為是常數(shù); 活化能對反應(yīng)速率
49、的影響很大;E 越小,反應(yīng)速率越大;a 催化劑可以改變反應(yīng)的活化能,故可以降低化學(xué)反應(yīng)速率三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素221、濃度:由速率方程 v=kc知,濃度對化學(xué)反應(yīng)速率有一定的影響)()(BcAnm 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率與的影響是通過濃度來實(shí)現(xiàn)的。2、溫度范特霍夫規(guī)則:對于一般的化學(xué)反應(yīng),溫度每升高 10K,反應(yīng)速率增加 2-4倍阿倫尼烏斯公式:a、表達(dá)式:,其中,A 為特征常數(shù),既RTEaAek指前因子;E 為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)即活化能,k 為反應(yīng)速率常數(shù),R 為摩爾氣體常數(shù)a8.314,e 為自然對數(shù)底,該公式的對數(shù)形式為1KmolJRTEAka303. 2lglgb、應(yīng)用:(1)求某一溫度下某反
50、應(yīng)的 k:作圖法:lgk 對作圖可得一直線關(guān)系;斜率:;截距T1REa303. 2lg 斜率大的活化能 E 大,反應(yīng)速率隨溫度的升高增加較快a二點(diǎn)法:不同溫度下反應(yīng)速率常數(shù) k 的計(jì)算 (2)由 lgk-的圖像得出的結(jié)論:T1 i、同一反應(yīng),低溫低和高溫時(shí)變化同樣的溫度,低溫時(shí)反應(yīng)速率變化大;即一個(gè)反映在低溫時(shí)速率隨溫度變化比高溫區(qū)更顯著 ii、不同反應(yīng),變化相同的溫度時(shí),E 大的反應(yīng) k 變化大。升高溫a度有利于大的反應(yīng)aE3、催化劑及基本特征a、催化劑和催化作用:正催化劑;負(fù)催化劑(阻化劑)b、催化劑的特征:i、催化劑只改變反應(yīng)速率,不改變反應(yīng)方向; ii、催化劑同等程度地改變正逆反應(yīng)的活
51、化能,同時(shí)提高正逆化學(xué)反應(yīng)速率; iii、催化劑具有一定的選擇性; iv、催化劑在反應(yīng)前后不發(fā)生變化,但在反應(yīng)過程中會變化23第三章 化學(xué)熱力學(xué)初步一、熱力學(xué)定律及基本定律1、基本概念環(huán)境與體系a、體系i、定義:人為劃出的作為研究對象的一部分空間。ii、分類:敞開體系(與外界可進(jìn)行物質(zhì)能量交換) 封閉體系(只有能量交換) 孤立體系(物質(zhì)、能量均不與外界交換)b、環(huán)境:出體系以外的其他部分,與體系存在能量交換功和熱:a、熱(Q):i、系統(tǒng)與環(huán)境由于溫差而傳遞的能量 Q0,體系從環(huán)境中吸熱;Q0,體系從環(huán)境中放熱; 物體之間可通過功、熱、輻射三種形式交換能量 ii、熱容、比熱容、摩爾熱容b、功:i
52、、熱力學(xué)中除熱外,其它各種被傳遞的能量統(tǒng)稱為功 氣體膨脹做功:W=-pV 環(huán)境對體系做功,W0;體系對環(huán)境做功,W0狀態(tài)及狀態(tài)函數(shù)a、 狀態(tài):體系的某種存在狀況。它由一系列的物理量決定,如氣體的 p、V、T 等,一旦體系處于一定的狀態(tài),體系的所有其它性質(zhì)都有確定值b、 狀態(tài)函數(shù):在特定狀態(tài)下,某一性質(zhì)具有唯一值,則稱該狀態(tài)為狀態(tài)函數(shù)。c、 結(jié)論:狀態(tài)一定值一定,殊途同歸變化同,周而復(fù)始變化零。過程與途徑a、過程:體系變化狀態(tài)變化的經(jīng)過b、途徑:變成一個(gè)過程所經(jīng)歷的具體步驟c、注意:體系狀態(tài)函數(shù)的變化只取決于體系始終變化的過程,而與變化的路徑無關(guān)廣度性質(zhì)與強(qiáng)度性質(zhì)a、廣度性質(zhì):及容量性質(zhì),與體系
53、中物質(zhì)的量成正比的量,具有加和性b、強(qiáng)度性質(zhì):數(shù)值上不隨體系中物質(zhì)總量的變化而變化的物理量,不具加和性熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài):當(dāng)系統(tǒng)中各種氣態(tài)物質(zhì)的氣壓均為標(biāo)準(zhǔn)壓力,固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)表面承p受的壓力等于壓力,溶液中各物質(zhì)的濃度均為 1時(shí),我們就說物質(zhì)p1Lmol處于熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。注:熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)并未對溫度有限制,熱和溫度都有熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。2、熱力學(xué)定律:熱力學(xué)第一定律a、實(shí)質(zhì):能量守恒與轉(zhuǎn)化定律b、數(shù)學(xué)表達(dá)式:WQU24c、注意:i、Q 與 W 的符號;ii、功和熱不是狀態(tài)函數(shù),但兩者之和是狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)第二定律:揭示了宏觀過程的方向與限度 熵增加原理:孤立體系有自發(fā)向混亂度增加的方向變化的趨勢熱力學(xué)第三
54、定律:任何純物質(zhì)的完整晶體在 T=0K 時(shí)的熵值為零二、化學(xué)熱力學(xué)四個(gè)重要的狀態(tài)函數(shù)1、熱力學(xué)能(內(nèi)能)符號 U,是系統(tǒng)內(nèi)各種形式能量的總和內(nèi)能的變化Ua、對于孤立體系,環(huán)境改變,內(nèi)能不變;對于非體系,0UUUtb、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熱力學(xué)能變化(反應(yīng)內(nèi)能變化):符號,表示反應(yīng)是mrU在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下進(jìn)行的,其值的大小與化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫一一對應(yīng)。2、焓焓a、定義:HU=pVb、焓變:VUHHHp終態(tài)始態(tài)c、符號規(guī)定:放熱反應(yīng),H0;吸熱反應(yīng),H0d、單位:kJmol1e、表式意義:化學(xué)反應(yīng)在等溫等壓下發(fā)生,不做其它功時(shí),化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)等于系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)的變化量f、注意:H 表示每摩爾反應(yīng)即時(shí),而
55、不是每摩爾反應(yīng)物mol1熱化學(xué)方程式a、表式意義:表示化學(xué)反應(yīng)與其熱效應(yīng)關(guān)系的化學(xué)方程式b、標(biāo)準(zhǔn)寫法(以下列為例): )(2)(2222gOHOgH1)(6 .483molkJHTmr )(TmrH焓的變化反應(yīng)反應(yīng)物和生成物都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)反應(yīng)進(jìn)度mol1反應(yīng)溫度 c、書寫化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)25i、需注明反應(yīng)條件;ii、需注明各物質(zhì)的存在狀態(tài);iii、正確表達(dá)反應(yīng)的熱效應(yīng)d、標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)焓mrH定義:當(dāng)反應(yīng)物和生成物都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)的反應(yīng)焓變,用來表示mrH非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(壓力不為)時(shí),則表示為pmrH單位:,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,反應(yīng)進(jìn)度為時(shí)的焓變1molkJmol13、熵混亂度和熵混亂度:即無序度,其大小與體系中
56、存在的微觀粒子數(shù)目有關(guān)熵:體系混亂度的熱力學(xué)度量表示符號:S;單位:;熵是狀態(tài)函數(shù),具有廣度性質(zhì)1KJ絕對熵:任何溫度下的熵值,及溫度為 T 時(shí),)(0TSSSST注:絕對熵為相對值反應(yīng)熵:發(fā)生 1mol 時(shí)熵變化的簡稱,化學(xué)反應(yīng)的上增大還是減小,有時(shí)很容易判斷:凡氣體分子增多的反應(yīng),一定是熵增反應(yīng);反之是熵減小反應(yīng);反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)難以熵增還是熵減標(biāo)準(zhǔn)熵a、定義:在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1mol 純凈物質(zhì)的絕對熵叫標(biāo)準(zhǔn)熵b、符號:;單位:;注:應(yīng)指定溫度 T)(TSm11KmolJc、熵的可比性i、在相同條件下,;氣S液S固Sii、結(jié)構(gòu)相似,相對分子量不同的物質(zhì),隨相對分子量的增加而增大
57、mSiii、相對分子量接近,分子結(jié)構(gòu)越復(fù)雜的,也越大mS標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵變a、熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下,反應(yīng)終始態(tài)物質(zhì)的熵值之差b、標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)熵變(標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熵):)(BSSmBmrc、意義:i、正值(熵增加)傾向自發(fā)過程; ii、負(fù)值傾向非自發(fā)過程4、自由能吉布斯自由能26a、定義:封閉系統(tǒng)在等溫等壓條件下向環(huán)境可能做的最大有用功對應(yīng)的狀態(tài)函數(shù),符號為;Gb、計(jì)算公式:STHG在等溫條件下可以理解為,焓變(H)=自由能變化(G)+熱力學(xué)溫度(T)熵變(S)c、意義:當(dāng)G0 時(shí),0,表明自由能被用來做最大有用功,是自發(fā)maxW過程; 當(dāng)G0 時(shí),0,表明過程非自發(fā)進(jìn)行,必需由環(huán)境對體系maxW做功自由能
58、G反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)定溫定壓下,任何自發(fā)變化總是反應(yīng)吉布斯自由能函數(shù)減少G0,自發(fā)過程,正向反應(yīng)自發(fā); G,非自發(fā)過程,其逆反應(yīng)為自發(fā)過程標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能mfG 定義:在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下你,穩(wěn)定單質(zhì)的生成自由能為零。由穩(wěn)定單質(zhì)生成 1mol 純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的自由能變化為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成自由能。 符號: 單位:mfG1molkJ 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,穩(wěn)定單質(zhì)的=0mfG有關(guān)的計(jì)算G 方法一:STHG 已知標(biāo)態(tài)下的,求mrHmrSGr 當(dāng)溫度變化不大時(shí),可近似認(rèn)為是常數(shù),為 298K 時(shí)的值 方法二:由求 (生mfGGrmfjmfjmrGGG產(chǎn)物)(成物) 方法三:根據(jù)蓋斯定律求mrG 方法四:對的修正公
59、式mrG JRTGTGmrmrln)()( iippccJii)()(27三、化學(xué)熱力學(xué)的應(yīng)用1、蓋斯定律內(nèi)容:如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則總反應(yīng)的焓變等于各分步反應(yīng)焓變之和,前提是保持反應(yīng)條件(溫度、壓力)不變。應(yīng)用:用于進(jìn)行太慢或反應(yīng)速率不易控制而無法直接測得反應(yīng)熱的化學(xué)反應(yīng)。應(yīng)用條件:a、某化學(xué)反應(yīng)是在等壓(或等容)的條件下進(jìn)行的,在分步完成時(shí)各分步反應(yīng)也要在等壓(等容)條件下進(jìn)行 b、要消去某一物質(zhì)時(shí),不僅要求物質(zhì)的種類相同,其物質(zhì)的聚集狀態(tài)也要相同。28第四章 化學(xué)反應(yīng)的熱平衡一、化學(xué)平衡1、化學(xué)平衡的建立:在一定的條件下,可逆化學(xué)反應(yīng)的正負(fù)反應(yīng)速率相等時(shí)的狀態(tài)。2、化學(xué)平衡的特點(diǎn)
60、:是一個(gè)動態(tài)的過程;在平衡狀態(tài)下,;化0 Gr學(xué)平衡的組成與到達(dá)平衡的途徑無關(guān)。3、注意:化學(xué)平衡是相對的、有條件的、暫時(shí)的動態(tài)平衡; 從熱力學(xué)(宏觀)上講,在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),系統(tǒng)的吉布斯自由能達(dá)到最低時(shí)的狀態(tài),在宏觀上表現(xiàn)為靜止;0 Gr 從動力學(xué)(微觀)上分析,處于平衡的反應(yīng)不過是正逆反應(yīng)速率相等時(shí)的狀態(tài),是整個(gè)反應(yīng)保持平衡,實(shí)際上正逆反應(yīng)仍在進(jìn)行二、化學(xué)平衡常數(shù)1、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)定義:在一定的溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),以產(chǎn)物計(jì)量系數(shù)為冪的平衡濃度的乘積與以反映計(jì)量系數(shù)為冪的平衡濃度的乘積的比值為常數(shù),即化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),用符號表示。K表達(dá)式:對于反應(yīng), ,量綱為 1dDc
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