工程化學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)及習(xí)題解答童志平版本課件

工程化學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)及習(xí)題解答童志平版本課件目錄CONTENTS第一章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第二章酸堿平衡第三章氧化還原反應(yīng)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第五章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律第六章分子結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)第七章配位化合物01第一章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡CHAPTER總結(jié)詞：反應(yīng)速率的定義、表達(dá)式、單位和測(cè)定方法詳細(xì)描述反應(yīng)速率的定義：反應(yīng)速率是指化學(xué)反應(yīng)在單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。反應(yīng)速率的表達(dá)式：反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示，一般用r表示。反應(yīng)速率的單位：反應(yīng)速率的單位通常為摩爾·升^-1·秒^-1或摩爾·升^-1·分鐘^-1等。反應(yīng)速率的測(cè)定方法：反應(yīng)速率的測(cè)定方法包括化學(xué)滴定法、分光光度法和氣相色譜法等。化學(xué)反應(yīng)速率總結(jié)詞：化學(xué)平衡的定義、特征、平衡常數(shù)和影響因素詳細(xì)描述化學(xué)平衡的定義：化學(xué)平衡是指化學(xué)反應(yīng)在一定條件下，由于反應(yīng)兩邊物質(zhì)的數(shù)量相等，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，此時(shí)反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨時(shí)間而變化?；瘜W(xué)平衡的特征：化學(xué)平衡具有逆、動(dòng)、定、變四個(gè)特征。平衡常數(shù)：在一定溫度下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積之比為常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為平衡常數(shù)。影響因素：化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與濃度和壓強(qiáng)無(wú)關(guān)?；瘜W(xué)平衡習(xí)題1：在298K時(shí)，反應(yīng)H2(g)+Cl(g)=2HCl(g)的速率系數(shù)k=0.922，如果將2molH2和2molCl混合在一起，試計(jì)算在下列條件下，該反應(yīng)的速率是多少？（1）反應(yīng)混合物的總壓為101.3kPa；（2）反應(yīng)混合物的總壓為30.3kPa。解答（1）在101.3kPa下，反應(yīng)的速率系數(shù)k=0.922，則該反應(yīng)的速率v=k×c(H2)×c(Cl)=0.922×(2/3)×(2/3)=0.409mol·升^-1·秒^-1。（2）在30.3kPa下，該反應(yīng)的速率v=k×c(H2)×c(Cl)=0.922×(2/3)×(2/3)=0.409mol·升^-1·秒^-1。習(xí)題解答02第二章酸堿平衡CHAPTER總結(jié)詞酸堿質(zhì)子理論是酸堿理論的核心，它認(rèn)為酸和堿是通過(guò)質(zhì)子傳遞反應(yīng)的。詳細(xì)描述酸堿質(zhì)子理論認(rèn)為，酸和堿之間通過(guò)質(zhì)子傳遞反應(yīng)，酸給出質(zhì)子給堿，形成酸根離子和氫氧根離子，而堿接受質(zhì)子形成陽(yáng)離子和氫氧根離子。這一理論能夠解釋許多化學(xué)現(xiàn)象，如酸和堿的結(jié)合、離解、水解等。酸堿質(zhì)子理論總結(jié)詞酸堿平衡常數(shù)是表示溶液中酸堿平衡程度的一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了弱酸或弱堿在水溶液中的離解程度。詳細(xì)描述酸堿平衡常數(shù)用K表示，它的大小反映了弱酸或弱堿在水溶液中的離解程度。K越大，表示弱酸或弱堿的離解程度越大，溶液的酸性或堿性越強(qiáng)。酸堿平衡常數(shù)的計(jì)算公式為：K=[H+][A-]/[HA]，其中[H+]表示氫離子濃度，[A-]表示弱酸根離子濃度，[HA]表示弱酸的濃度。酸堿平衡常數(shù)已知某弱酸的平衡常數(shù)K=10^-6.4，求該酸的離解程度。題目根據(jù)酸堿平衡常數(shù)的定義，該酸的離解程度可以用以下公式計(jì)算：離解程度=[H+]^2/K=(10^-6.4)^2/10^-6.4=10^-6.4。因此，該酸的離解程度為10^-6.4。解答習(xí)題解答03第三章氧化還原反應(yīng)CHAPTER氧化與還原氧化是指失去電子，還原是指得到電子。氧化劑與還原劑氧化劑是使其他物質(zhì)氧化的物質(zhì)，還原劑是使其他物質(zhì)還原的物質(zhì)。氧化數(shù)表示原子或分子中失去或獲得的電子數(shù)。氧化還原反應(yīng)的基本概念03020103電極電勢(shì)的應(yīng)用判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向和程度，以及比較不同物質(zhì)氧化還原能力的強(qiáng)弱。01電極電勢(shì)的概念電極電勢(shì)是衡量電極反應(yīng)進(jìn)行程度的重要物理量，它反映了在一定條件下，氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行順序和傾向。02標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下，將1摩爾的還原劑和1摩爾的氧化劑分別置于兩個(gè)電極上，并測(cè)定其電極電勢(shì)。電極電勢(shì)答案：A例題2：下列哪個(gè)反應(yīng)的電極電勢(shì)最大？解析：根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得出B的電極電勢(shì)最大。例題1：下列哪個(gè)物質(zhì)具有最高的氧化數(shù)？解析：根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得出A的氧化數(shù)最高。答案：B010203040506習(xí)題解答04第四章電化學(xué)基礎(chǔ)CHAPTER原電池與電解池原電池原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，由兩個(gè)半電池組成，一個(gè)半電池是氧化反應(yīng)發(fā)生的地方，另一個(gè)半電池是還原反應(yīng)發(fā)生的地方。電解池電解池是一種將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，通過(guò)外加電壓的方式，使電解質(zhì)中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，并在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)。電池電動(dòng)勢(shì)與反應(yīng)的吉布斯自由能電池電動(dòng)勢(shì)是衡量電池能量的一種指標(biāo)，等于兩個(gè)半電池之間的電勢(shì)差。電動(dòng)勢(shì)的正向移動(dòng)表示能量的釋放，反向移動(dòng)表示能量的儲(chǔ)存。電池電動(dòng)勢(shì)吉布斯自由能是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度的物理量，等于反應(yīng)前后的物質(zhì)焓和熵的差值。吉布斯自由能的正向移動(dòng)表示反應(yīng)正向進(jìn)行，反向移動(dòng)表示反應(yīng)逆向進(jìn)行。反應(yīng)的吉布斯自由能VS什么是原電池？其工作原理是什么？A1原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，由兩個(gè)半電池組成，一個(gè)半電池是氧化反應(yīng)發(fā)生的地方，另一個(gè)半電池是還原反應(yīng)發(fā)生的地方。在原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)半電池上進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。Q1習(xí)題解答什么是電解池？其工作原理是什么？電解池是一種將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，通過(guò)外加電壓的方式，使電解質(zhì)中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，并在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在電解池中，外加電壓驅(qū)使離子發(fā)生定向移動(dòng)并在電極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)化。Q2A2習(xí)題解答Q3如何計(jì)算電池電動(dòng)勢(shì)？其與反應(yīng)的吉布斯自由能有何關(guān)系？A3電池電動(dòng)勢(shì)等于兩個(gè)半電池之間的電勢(shì)差。電動(dòng)勢(shì)的正向移動(dòng)表示能量的釋放，反向移動(dòng)表示能量的儲(chǔ)存。而反應(yīng)的吉布斯自由能是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向和限度的物理量，等于反應(yīng)前后的物質(zhì)焓和熵的差值。吉布斯自由能的正向移動(dòng)表示反應(yīng)正向進(jìn)行，反向移動(dòng)表示反應(yīng)逆向進(jìn)行。因此，電池電動(dòng)勢(shì)和反應(yīng)的吉布斯自由能密切相關(guān)，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量可以用來(lái)推斷反應(yīng)的吉布斯自由能變化。習(xí)題解答05第五章原子結(jié)構(gòu)與元素周期律CHAPTER原子結(jié)構(gòu)模型的現(xiàn)代理解現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)模型基于量子力學(xué)原理，描述了電子在原子中的分布和運(yùn)動(dòng)。原子軌道s、p、d、f等原子軌道的形狀、大小和電子分布，及其與元素周期表中的元素性質(zhì)的關(guān)系。原子結(jié)構(gòu)模型的演變從早期的道爾頓原子模型到盧瑟福的行星模型，再到玻爾的量子力學(xué)模型，每個(gè)模型都有其特點(diǎn)和局限性。原子結(jié)構(gòu)模型原子半徑和電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增加，原子半徑呈現(xiàn)周期性變化，電負(fù)性也呈現(xiàn)周期性變化，這些變化對(duì)元素的化學(xué)性質(zhì)有重要影響。元素的金屬性和非金屬性金屬性和非金屬性的概念，以及它們?cè)谠刂芷诒碇械淖兓厔?shì)。元素周期表的結(jié)構(gòu)周期、族、主族元素、過(guò)渡元素等概念的解釋?zhuān)约霸刂芷诒碇械脑胤诸?lèi)。元素周期律解釋原子結(jié)構(gòu)模型的演變過(guò)程，并指出每個(gè)模型的局限性。題1解釋元素的金屬性和非金屬性的概念，并說(shuō)明它們?cè)谠刂芷诒碇械淖兓厔?shì)。題5描述現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)模型的主要特點(diǎn)，并解釋s、p、d、f等原子軌道的含義。題2根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)，解釋周期和族的概念，并說(shuō)明它們?cè)谠胤诸?lèi)中的作用。題3說(shuō)明原子半徑和電負(fù)性在元素周期表中的變化趨勢(shì)，并解釋這些變化對(duì)元素的化學(xué)性質(zhì)的影響。題40201030405習(xí)題解答06第六章分子結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)CHAPTER分子軌道理論共價(jià)鍵分子極性分子間相互作用分子結(jié)構(gòu)01020304用分子軌道理論來(lái)解釋分子的形成和結(jié)構(gòu)。介紹共價(jià)鍵的類(lèi)型和特點(diǎn)，包括極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵。解釋分子極性的產(chǎn)生原因和影響，以及如何測(cè)定分子的極性。介紹分子間相互作用，包括范德華力和氫鍵。晶體結(jié)構(gòu)介紹晶體結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)，包括晶格、晶胞和晶系。介紹離子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，包括離子半徑、離子鍵和離子極化。介紹共價(jià)晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，包括原子半徑、共價(jià)鍵和硬度。介紹分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，包括分子半徑、分子間相互作用和熔點(diǎn)。晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)離子晶體共價(jià)晶體分子晶體題3什么是分子極性？如何測(cè)定分子的極性？分子極性對(duì)分子的性質(zhì)有何影響？題1分子軌道理論的基本要點(diǎn)是什么？如何用分子軌道理論解釋分子的形成和結(jié)構(gòu)？題2共價(jià)鍵的類(lèi)型有哪些？它們的特性和區(qū)別是什么？題4什么是范德華力？范德華力對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)有何影響？題5什么是氫鍵？氫鍵對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)有何影響？氫鍵與范德華力有何區(qū)別？習(xí)題解答07第七章配位化合物CHAPTER配位化合物的組成配位化合物通常由中心原子或離子（統(tǒng)稱(chēng)中心原子）和配位體組成。中心原子提供空軌道，接受配位體提供的孤電子對(duì)。配位體通常是含有孤電子對(duì)的分子或離子。配位化合物的類(lèi)型根據(jù)配位體是否含有離子，配位化合物可分為離子型配位化合物和非離子型配位化合物。離子型配位化合物由中心原子和配位體通過(guò)離子鍵結(jié)合。非離子型配位化合物由中心原子和配位體通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合。配位化合物的組成和類(lèi)型晶體場(chǎng)理論主要解釋了配位化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。該理論認(rèn)為，中心原子周?chē)呐湮惑w在空間上以特定的方式排列，形成一定的晶體場(chǎng)。晶體場(chǎng)的類(lèi)型和強(qiáng)弱對(duì)中心原子的電子排布和性質(zhì)產(chǎn)生影響。晶體場(chǎng)理論配位場(chǎng)理論主要解釋了配位化合物的電子結(jié)構(gòu)。該理論認(rèn)為，中心原子和配位體之間存在相互作用，這種相互作用在空間上形成一個(gè)勢(shì)能場(chǎng)。勢(shì)能場(chǎng)的類(lèi)型和強(qiáng)弱決定了配位化合物的電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。配位場(chǎng)理論配位化合物的結(jié)構(gòu)理論習(xí)題1什么是配位化合物？它有哪些組成和類(lèi)型？答案配位化合物是由中心原子和配位體通過(guò)相互作用形成的化合物。根據(jù)配位體是否含有離子，配位化合物可分為離子型配位化合物和非離子型配位化合物。習(xí)題2簡(jiǎn)述晶體場(chǎng)理論和配位場(chǎng)理論的主要內(nèi)容。它們各自解釋了配位化合物的哪些方面？習(xí)題解答答案：晶體場(chǎng)理論主要解釋了配位化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。該理論認(rèn)為，中心原子周?chē)呐湮惑w在空間上以特定的方式排列，形成一定的晶體場(chǎng)。晶體場(chǎng)的類(lèi)型和強(qiáng)弱對(duì)中心原子的電子排布和性質(zhì)產(chǎn)生影響。而配位場(chǎng)理論主要解釋了配位化合物的電子結(jié)構(gòu)。該理論認(rèn)為，中心原子和配位體之間存在相互作用，這種相