化学反应原理各章复习剖析

反应热焓变化学反应与能量化学反应热计算焓变燃烧热盖斯定律热化学方程式焓变节约能源的意义开发新能源能源燃料的使用132第一章知识结构一、化学反应过程中同时存在物质和能量的变化，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的。二、反应热、焓变反应热∶在一定条件下，某一化学过程是吸热反应还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变决定。反应在恒压条件下，进行时，反应的热效应等于焓变。△Ｈ表示，单位常采用KJ/mol。注意问题∶当△Ｈ为“-”或△Ｈ0时，为放热反应；当△Ｈ为“+”或△Ｈ0时，为吸热反应。要知道常见的放热反应和吸热反应三、热化学方程式∶可以表述参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。书写热化学方程式应注意∶１、需注明反应的温度和压强。如在多少度，多少千帕；如在常温（250c）、常压（101kpa）下，可不注明温度和压强的条件；２、应注明反应物和生成物的状态；固体（s），液体（l），气体（g）；不用↑和↓（因已注明状态）。３、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同的反应，当计量数不同时，其△H不同。４、在方程式右端要注明△H为多少“+”或“一”kJ/mol。５、热化学方程式具有加和性，化学式前面的计量数必须与△H相对应；反应逆向进行时，△H值不变，符号相反。6、盖斯定律∶化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。理解盖斯定律？ΔH=ΔH1+ΔH2BΔHACΔH1ΔH2例：某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。已知：N2(g)+2O2(g)==2NO2(g)△H1=+67.2kJ/molN2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l)△H2=-534kJ/mol请写出发射火箭反应的热化学方程式。2N2H4(g)+2NO2(g)==3N2(g)+4H2O(l)△H=-1135.2kJ/mol四、燃烧热∶２５oC、101kPa时，１mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为KJ/mol。如常温常压下，１mol甲烷完全燃烧放出890.31KJ的热量，就是甲烷的燃烧热∶CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=－890.31KJ/mol能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料（煤、石油、天然气等）。新能源∶太阳能，氢能，地热能，风能、海洋能、核能、生物质能、反物质能、可燃冰等。五、能源化学反应进行的方向温度、压强一定的条件下，化学反应的方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的判据为：△G=△H-T△S：△G=△H-T△S＜0反应能自发进行△G=△H-T△S＞0反应不能自发进行焓变与熵变的作用相同时，可直接判断反应是否能自发进行；当焓变与熵变的作用相反时，如果二者大小相差悬殊，某一因素占主导地位。已知：250C和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=＋56.76kJ/mol，能自发进行，试分析原因是第二章知识结构化学反应速率影响化学反应速率的因素化学反应进行的方向化学平衡测量的方法反应的可逆不可逆化学平衡状态特点化学平衡常数影响因素及平衡移动原理熵判据浓度、压强温度催化剂定量表示方法一、化学反应速率的表示方法化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化表示。在体积不变的反应器中，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/（L.min）、mol/（L.s）数学表达式：v=△C/△t注意问题∶（1）不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比（2）化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示原因：反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快1、浓度对反应速率的影响其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。内容：二、影响化学反应速率的重要因素2、压强对反应速率的影响对于气体反应来说，增大压强相当于增大反应物的浓度，反应速率加快．内容：原因：反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快增大压强原因：温度升高分子获得更高的能量活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快3、温度：在其它条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温反应速率减小加入催化剂反应活化能降低活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快原因：4、催化剂加快反应速率例、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大B、体积不变充入N2使压强增大C、体积不变充入O2使压强增大D、使体积增大到原来的2倍E、体积不变充入氦气使压强增大DE三、化学平衡状态的特征(1)逆：可逆反应(2)动：动态平衡(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。可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。四、勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。△浓度∶在其它条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动△温度：在其它条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；降低温度，会使化学平衡向着放热反应的方向移动△压强∶在其它条件不变的情况下，对于反应前后气体体积改变的反应，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。△催化剂∶催化剂只能使正逆反应速率等倍增大，改变反应到达平衡所需的时间，不能使化学平衡移动。条件等效条件结果恒温恒容(△n(g)≠0)恒温恒容(△n(g)=0)恒温恒压等效平衡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同比例变化例1、在一定温度下，10L密闭容器中加入5molSO2、3molO2，反应达平衡时有3molSO2发生了反应。试填写下列空格：①生成SO3mol；②O2的转化率为；③平衡时容器内气体总物质的量为mol；④平衡时体系中SO3的百分含量（体积分数）为；⑤平衡时s(SO2)=mol/L;c(O2)=mol/L;c(SO3)=mol/L;该条件下的平衡常数为。⑥若反应前容器内压强为p1，则平衡时容器内的压强为（用p1表示）350%6.546.15%0.20.150.30.8125P1例2：已知在某温度下，密闭容器中，开始时加入1molA和1molB发生如下反应并达到平衡：A（g)+B(g)C(g)（1）若为恒压容器，达到平衡时生成amolC（2）若为恒容容器，达到平衡时生成bmolC试比较a与b的大小例3、在一固定体积的密闭容器中，保持一定条件下发生如下反应：X（g）＋2Y（g）3Z（g），已知加入1molX和3molY，达到平衡时生成amolZ。（1）在相同实验条件下，若加入2molX和6molY，达到平衡时，生成的Z的物质的量为mol。（2）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入2molX和8molY，若要求在达到平衡时混合气体中Z的体积分数不变，则还需加入Zmol。（3）在相同实验条件下，若在同一个容器中改为加入0.5molX，则还需加入molY和molZ，才能使达到平衡时混合气体中Z为0.9amol。第三章知识结构化学平衡理论1弱电解质的电离电解质有强弱→弱电解质电离为可逆→电离平衡→电离常数4难溶电解质的溶解平衡难溶≠不溶→溶解平衡应用生成溶解转移溶度积2水的电离和溶液的酸碱性水是极弱电解质→水(稀溶液)离子积为常数→稀溶液酸碱性及表示方法pH→pH应用3盐类的水解水的电离平衡＋弱电解质的生成→盐类水解→水解的应用(平衡移动)实践活动：测定酸碱反应曲线滴定实验操作图示反应曲线深入综合运用第三章重要知识点第一节1、强弱电解质的概念及其判断。2、会写常见电解质的电离方程式如：CH3COOH、H2S、H2CO3、KHCO3、KHSO4、NH3．H2O3、会分析导电性和强弱电解质的关系。4、影响电离平衡的因素。强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质相同点都是电解质，在水溶液中都能电离。电离程度电离过程表示方法电解质在溶液中微粒形式完全电离部分电离不可逆过程可逆过程电离方程式用等号电离方程式用可逆符号水合离子分子、水合离子例：0.1mol/L的CH3COOH溶液中CH3COOHCH3COO-+H+电离程度n(H+)C(H+)导电能力加水升温加醋酸钠加HCl加NaOH增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大减小？减小？减小减小减小减小减小减小验证醋酸是弱电解质的两种实验方案方案一配制某浓度的醋酸溶液，向其中滴入几滴甲基橙试液，然后再加入少量醋酸钠晶体，振荡。现象溶液由红色逐渐变为橙色。原理醋酸是弱电解质，其水溶液中存在着电离平衡：CH3COOH==CH3COO-+H+根据化学平衡移动原理，在醋酸溶液中加入醋酸钠晶体后，溶液中的醋酸根离子浓度增大，醋酸电离平衡向左移动，导致H+浓度减小，因此溶液由红色逐渐变为橙色。。方案二配制某浓度的醋酸钠溶液，向其中加入几滴酚酞试液。现象溶液由无色变为浅红色。原理醋酸钠是强碱弱酸盐，溶于水后要发生水解，其水溶液中存在着水解平衡：CH3COO-+H2O===CH3COOH+OH-。根据盐类水解理论，醋酸根离子与水电离出的氢离子结合生成弱电解质醋酸，破坏了水的电离平衡，导致氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，使溶液显碱性。知识扩展强酸（HA）与弱酸（HB）的区别：(1)溶液的物质的量浓度相同时，pH(HA)＜pH(HB)(2)pH值相同时，溶液的浓度CHA＜CHB(3)pH相同时，加水稀释同等倍数后，pHHA＞pHHB第三章重要知识点第二节1、水的离子积常数Ｋw。2、影响水的电离平衡的因素。3、有关PH值的简单计算。4、中和滴定。课堂练习试比较pH=3的HAc、pH=4的NH4Cl、pH=11的NaOH、pH=10Na2CO3四种溶液中水的电离程度从大到小的顺序是。注意：①酸性溶液不一定是酸溶液（可能是溶液）；②pH＜7溶液不一定是酸性溶液（只有温度为常温才对）；③碱性溶液不一定是碱溶液（可能是溶液）。已知100℃时，水的KW=1×10-12，则该温度下（1）NaCl的水溶液中[H+]=，pH=，溶液呈性。（2）0.005mol/L的稀硫酸的pH=；0.01mol/L的NaOH溶液的pH=课堂练习用湿润的pH试纸测某稀溶液的pH，所测结果（填“偏大”、“偏小”、“不变”或“不能确定”），理由是。课堂练习将pH=1的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH=；将pH=5的H2SO4和pH=12的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH=；20mLpH=5的盐酸中加入1滴（0.05mL）0.004mol/LBa(OH)2溶液后pH=。课堂练习pH=3的HCl稀释100倍后溶液的pH变为；pH=3的HAc溶液稀释100倍后pH为，若使其pH变为5，应稀释的倍数应（填不等号）100；pH=5的稀硫酸稀释1000倍后溶液中[H+]：[SO42-]=；pH=10的NaOH溶液稀释100倍后溶液的pH变为；pH=10的NaAc溶液稀释10倍后溶液的pH为。课堂练习一定温度下，有ａ．盐酸、ｂ．硫酸、ｃ．醋酸三种酸：①当其物质的量浓度相同时，C