選修部分·化學反應原理·知識點總結
專題一化學反應與能量變化
第一單元化學反應中的反應熱
一、焓變、反應熱
1.反應熱(焓變)的概念及表示方法
化學反應過程中所釋放或吸收的能量,都可以用熱量來描述,叫做反應熱,又稱焓變,符號為δh,單位為kj/mol,規定放熱反應的δh為「—」,吸熱反應的δh為「+」。
特別提醒:
(1)描述此概念時,無論是用「反應熱」、「焓變」或「 δh」表示,其數值必須帶「+」或「—」。
(2)單位是kj/mol,而不是kj,熱量的單位是kj。
(3)在比較大小時,所帶「+」「—」符號均參入比較。
2.放熱反應和吸熱反應
(1)放熱反應的δh為「—」或δh<0 ;吸熱反應的δh為「+」或δh >0
h=e(生成物的總能量)-e(反應物的總能量)
h=e(反應物的鍵能)- e(生成物的鍵能)
(2)常見的放熱反應和吸熱反應
①放熱反應:活潑金屬與水或酸的反應、酸鹼中和反應、燃燒反應、多數化合反應。
②吸熱反應:多數的分解反應、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應、水煤氣的生成反應、炭與二氧化碳生成一氧化碳的反應
(3)需要加熱的反應,不一定是吸熱反應;不需要加熱的反應,不一定是放熱反應
(4)通過反應是放熱還是吸熱,可用來比較反應物和生成物的相對穩定性。
如c(石墨,s) c(金剛石,s) △h3= +1.9kj/mol,該反應為吸熱反應,金剛石的能量高,石墨比金屬石穩定。
二、熱化學方程式
1.反應物和生成物的聚集狀態不同,反應熱的數值和符號可能不同,因此必須註明反應物和生成物的聚集狀態,用s、l、g分別表示固體、液體和氣體,而不標「↓、↑」。
2.△h只能寫在熱化學方程式的右邊,△h值「—」 表示放熱反應, △h值「+」表示吸熱反應;單位為「kj/mol」。
3.熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量,並不表示物質的分子數或原子數,因此,化學計量數可以是整數,也可以是分數。
4.△h 的值與計量數成正比。
5.正反應若為放熱反應,則其逆反應必為吸熱反應,二者△h的數值相等而符號相反。
三、燃燒熱、中和熱、能源
1.燃燒熱:指的是1 mol可燃物燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量,是放熱反應。
2.中和熱:是指酸、鹼的稀溶液發生中和反應生成1 mol水所放出的熱量,是放熱反應。
3.因燃燒熱、中和熱是確定的放熱反應,具有明確的含義,故在表述時不用帶負號。
四、反應熱的求算
1.由蓋斯定律:化學反應不管是一步完成還是分步完成,其反應熱總是相同的。也就是說,化學反應熱只與反應的始態和終態有關,而與具體反應的途徑無關。
2.反應熱的數值等於e(形成新鍵釋放的總能量)與e(斷鍵所吸收的總能量)之差,放熱反應△h的符號為「—」,吸熱反應△h的符號為「+」。
3.意義:利用蓋斯定律,可以間接計算難以直接測定的反應熱。
4.步驟:
(1)確定待求方程式(即目標方程式);
(2)與已知方程式比較,找出未出現在目標方程式中的化學式,利用方程式的加減乘除消去;
(3)把已知δh帶正負號進行上述相同的數**算即得目標方程式的δh。
實驗:反應熱的測量(盡可能減少熱量的損失)
(1)為保證酸、鹼完全中和,常用鹼過量的方法。
(2)量熱裝置中需用碎泡沫塑料對其進行保溫、隔熱,以減
少實驗過程中熱量的損失,減小誤差。
(3)讀取中和反應的終止溫度是反應混合液的溫度。
(4)環形玻璃攪拌棒應上下移動,不能用銅絲,因為銅絲有
導熱性,會產生誤差。
第二單元化學能與電能的轉化
一、原電池
1.概念:將化學能轉變為電能的裝置叫做原電池,它的原理是將氧化還原反應中還原劑失去的電子經過導線傳給氧化劑,使氧化還原反應分別在兩極上進行。
2.原電池的形成條件:(如下圖所示)
(1)活潑性不同的電極材料
(2)電解質溶液
(3)構成閉合電路(用導線連線或直接接觸)
(4)自發進行的氧化還原反應
3.判斷原電池正負極常用的方法
負極:一般為較活潑金屬,發生氧化反應;是電子流出的一極,電流流入的一極;或陰離子定向移動極;往往表現溶解。
正極:一般為較不活潑金屬,能導電的非金屬;發生還原反應;電子流入一極,電流流出一極;或陽離子定向移向極;往往表現為有氣泡冒出或固體析出。
4.作用:加快了化學反應速率;進行金屬活動性強弱的比較;電化學保**
二、化學電源
1.充電電池是指既能將化學能轉變成電能(即放電),又能將電能轉變成化學能(充電)的一類特殊的電池。充電、放電的反應不能理解為可逆反應(因充電、放電的條件不同)。
2.書寫燃料電池電極反應式時應注意如下幾點:
(1)電池的負極一定是可燃性氣體,失電子,發生氧化反應;
電池的正極一定是助燃氣體,得電子,發生還原反應。
(2)鹼性電解質時,電極反應式不能出現h+;酸性電解質時,電極反應式不能出現oh-。
(3)可由正負兩極的電極反應式相疊加得到總電極反應式。
三、電解池
1.電解實質:在電流的作用下,強制陰、陽離子分別在兩極發生氧化還原反應。
2.形成條件:同原電池
3.判斷電解池陰陽極常用的方法
陽極:與電源正極相連的電極,發生氧化反應;若惰性材料(石墨、pt、au )作陽極,失電子的是溶液中的陰離子;若為活性金屬電極(pt、au除外),失電子的是電極本身,表現為金屬溶解。
陰極:是與電源負極相連的電極,電極本身不參與反應;溶液中的陽離子在陰極上得電子,發生還原反應。
4.電流或電子的流向:電解池中電子由電源負極流向陰極,被向陰極移動的某種陽離子獲得,而向陽極移動的某種陰離子或陽極本身在陽極上失電子,電子流向電源正極。
5. 離子的放電順序:主要取決於離子本身的性質,也與溶液濃度、溫度、電極材料等有關。
(1)陰極(得電子能力):ag+>fe3+>cu2+>h+>pb2+>sn2+>fe2+>zn2+>al3+>mg2+>na+>ca2+> k+,但應注意,電鍍時通過控制條件(如離子濃度等),fe2+和zn2+可先於h+放電。
(2)陽極(失電子能力):若陽極材料為活性電極(pt、au 除外),則電極本身失去電子,而溶液中的陰離子不參與電極反應;若陽極材料為惰性電極,則有s2->i->br->cl->oh->含氧酸根離子及f-等。
6.酸、鹼、鹽溶液電解規律(惰性電極)
7.電解原理的應用
(1)氯鹼工業(電解飽和食鹽水):2nacl + 2h2o 2naoh + h2↑ + cl2↑
陰極:2 h+ + 2 e- == h2陽極:2 cl- - 2 e-== cl2↑
(2)電鍍:待鍍金屬製品作陰極,鍍層金屬作陽極,含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。
陽極:m – ne- =mn+(進入溶液) 陰極:mn+ + ne- =m(在鍍件上沉積金屬)
(3)電解精煉銅:以粗銅為陽極,精銅為陰極,含銅離子的溶液作電解質溶液。
陽極(粗銅):cu -2e- = cu2+; 陰極(純銅):cu2+ + 2e- = cu。
(4)電冶金:mg、al的製取,如,電解熔融nacl制金屬na:2nacl(熔融) =2na + cl2↑
第三單元金屬的腐蝕與防護
一、金屬腐蝕的快慢
在相同的電解質溶液中,金屬腐蝕的快慢一般為:
電解池的陽極>原電池負極>化學腐蝕>原電池正極>電解池陰極。
二、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕:
三、金屬防護的方法
①表面保**:塗油漆、覆蓋塑料、鍍上不活潑金屬
②犧牲陽極的陰極保**
③外加電源的陰極保**
④改變金屬的內部組成結構如:不鏽鋼、青銅器、鋁合金。
專題二化學反應速率與化學平衡
第一單元化學反應速率
一、化學反應速率及其簡單計算
1.表示含義:通常用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。
2.數學表示式
3.單位:mol/(l·min)或mol.·l-1·min-1
4.結論:對於一般反應 aa + bb =cc + dd來說有:
va :vb :vc :vd =△ca :△cb :△cc :△cd =△na :△nb :△nc :△nd = a:b:c:d
5.化學反應速率指的是平均速率而不是瞬時速率
6.無論濃度的變化是增加還是減少,化學反應速率均取正值。
7.同一化學反應速率用不同物質表示時可能不同,但是比較反應速率快慢時,要根據反應速率與化學方程式的計量係數的關係換算成同一種物質來表示,看其數值的大小。注意比較時單位要統一。
二、影響化學反應速率的因素
1.內因:反應物本身的性質(分子結構或原子結構)所決定的。
2.外因
(1)濃度:當其他條件不變時,增大反應物的濃度,v正急劇增大,v逆也逐漸增大。若減小反應物濃度,v逆急劇減小,v正逐漸減小。
(固體或純液體的濃度可視為常數,故反應速率與其加入量多少無關)。
(2)溫度:當其他條件不變時,公升溫時, v正、v逆都加快;降溫時,v正、v逆都減小
(3)壓強:其他條件不變時,對於有氣體參加的反應,通過縮小反應容器,增大壓強,v正、v逆都增大;通過擴大反應容器,壓強減小,濃度變小,v正、v逆均減小。
①改變壓強的實質是改變濃度,若反應體系中無氣體參加,故對該類的反應速率無影響。
②恆容時,反應體系中充入稀有氣體(或無關氣體)時,氣體總壓增大,物質的濃度不變,反應速率不變。
③恆壓時,充入稀有氣體,反應體系體積增大,濃度減小,反應速率減慢。
(4)催化劑:使用催化劑,成百上千的同等倍數地增加了正、逆反應速率。
化學選修《化學反應原理》知識點總結
第一章 化學反應與能量變化 1 反應熱與焓變 h h 產物 h 反應物 2 反應熱與物質能量的關係 3 反應熱與鍵能的關係 h 反應物的鍵能總和 生成物的鍵能總和 4 常見的吸熱 放熱反應 常見的放熱反應 活潑金屬與水或酸的反應 酸鹼中和反應 燃燒反應 多數的化合反應 鋁熱反應 常見的吸熱反應 多數...
《選修4化學反應原理》知識點總結
一 焓變 反應熱 要點一 反應熱 焓變 的概念及表示方法 化學反應過程中所釋放或吸收的能量,都可以用熱量來描述,叫做反應熱,又稱焓變,符號為 h,單位為kj mol,規定放熱反應的 h為 吸熱反應的 h為 特別提醒 1 描述此概念時,無論是用 反應熱 焓變 或 h 表示,其後所用的數值必須帶 或 2...
《選修4 化學反應原理》知識點總結
一 焓變 反應熱 要點一 反應熱 焓變 的概念及表示方法 化學反應過程中所釋放或吸收的能量,都可以用熱量來描述,叫做反應熱,又稱焓變,符號為 h,單位為kj mol,規定放熱反應的 h為 吸熱反應的 h為 特別提醒 1 描述此概念時,無論是用 反應熱 焓變 或 h 表示,其後所用的數值必須帶 或 2...