反应原理章节复习全套.ppt

第一章化学反应与能量,本章知识复习,第一章知识结构,1,3,一、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，而且是以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。 二、反应热、焓变 反应热化学过程中放出或吸收的热量，叫做反应热，也称为“焓变” ，符号用 表示，单位常采用kJ/mol。,当为“-”或时，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 .需注明反应的温度和压强。如在多少度，多少千帕；如在常温常压下，可不注明温度和压强的条件； .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）。,.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。 .在方程式右端要注明H为多少“+”或“一”kJ/mol。 .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。,四、 燃烧热oC、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。 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,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。,1、25、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（ ） A. C(s)+O2(g)=CO(g);H=-393.5 kJ/mol B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H=+571.6 kJ/mol C. CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); H=-890.3 kJ/mol D.1/2C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l); H=-1 400 kJ/mol,D,2、下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是 C(s)O2(g)=CO2(g)；H1 C(s)1/2O2(g)=CO(g)；H2 S(s)O2(g)=SO2(g)；H3 S(g)O2(g)=SO2(g)；H4 H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)；H5 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H6 CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)；H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)；H8 A B C D,C,3下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧 C铝粉与氧化铁粉末反应 D氧化钙溶于水,A,4、已知：（a）2H2(g)+O2=2H2O(g) H = -Q1 (b)2H2(g)+O2=2H2O(1) H = -Q2 (c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) H = -Q3 (1)Q1 (填、=、)Q2，因为 。 (2)CO和H2分别燃烧生成CO2和H2O（g），欲得到相同的热量，所需CO和H2的体积比是： 。,H2O(g)=H2O(l) H0,Q1/Q3,已知：2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) H = 571.6 kJ/mol 2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( g ) H = 483.6 kJ/mol CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ) H = 890 kJ/mol 常温下，取甲烷和氢气的混合气体11.2 L（标准状况下）经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为641.8kJ，试求混合气体中甲烷和氢气体积比。,第二章化学反应速率与化学平衡复习,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,本课程重心,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 三步骤法计算:,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. 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,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,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,4、催化剂加快反应速率,原因：反应体系内活化分子数或活化分子百分数提高，有效碰撞次数增加，从而加快化学反应速率。,如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下 发生2SO2+O2=2SO3的反应。问：, 如起始在a、c两容器中通入同量的N2， 则此时三容器起始压强为Pa _Pb Pc；, 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va _Vc；, 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va _Vc ；,=, =,= ,起始反应速率关系为Va _Vb _Vc,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。,变并定：看其在反应过程中变不变，如果是变化的，则当其一定就是达到平衡状态的标志,容器内N2、H2、NH3三者共存 容器内N2、H2、NH3三者浓度相等 容器内N2、H2、NH3的浓度比恰为1:3:2,t min内生成1molNH3同时消耗0.5molN2 t min内，生成1molN2同时消耗3mol H2 容器内的平均摩尔质量不再发生变化,容器内密度不随时间的变化而变化 容器内压强不随时间的变化而变化,能够说明 N2 + 3H2 2NH3反应在体积固定密闭容器中已达到平衡状态的是 ：,平衡状态的判断,【练习】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(固)+3B(气) 2C(气)+D(气)已达平衡状态的是 ( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量,BC,化学平衡时相关量的计算： 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： 生成SO3 mol； O2的转化率为 ； 平衡时容器内气体总物质的量为 mol； 平衡时体系中SO3的百 分含量（体积分数）为 ； 平衡时(SO2)= mol/L;c(O2)= mol/L; c(SO3)= mol/L; 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）,3,50%,6.5,46.15%,0.2,0.15,0.3,0.8125P1,恒容恒温条件下,向一个1L密闭容器内充入1mol N2和3mol H2，达平衡时测得混合气的平均相对分子质量为10.计算: (1)氮气的转化率?(2)平衡时氢气的浓度?(3)平衡时氨气的体积分数和质量分数?(4)平衡时压强是起始压强的多少倍? (5) 平衡常数为多少？,练习,(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、勒夏特列原理及具体分述,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。,通惰气对平衡的影响,恒容体系，化学平衡不移动 恒压体系，相当于减压对化学平衡的影响,平衡常数的相关计算 1、合成氨的反应N2+3H22NH3在某温度下各物质的浓度平衡是C N2 =3molL-1,C H2 =9molL-1,NH3=4molL-1求该反应的平衡常数和N2、 H2的初始浓度。 2、已知CO+H2OH2+CO2；此反应在773K时平衡常数K=9，如反应开始时C(H2O)=C(CO)=0.020molL-1求CO的转化率。,平衡常数的应用,A,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,已知H2(g)+I2(g) 2HI(g)，H0。有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1mol ，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是 A甲、乙提高相同温度 B甲中加入0.1 mol He，乙不改变 C甲降低温度，乙不变 D甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2,讨论,C,五. 化学反应的方向,（1）自由能判据： G= HT S G0, 反向自发 （2）反应商判据 QK, 向逆向进行,讨论：哪个图象是正确的？,A,看坐标，横坐标是时间，纵坐标是生成物的浓度；,找关键点，三条曲线的折点是关键点，折点之后，反应达到平衡状态；,想变化，对比曲线和，T1T2； 对比曲线和，p2p1；,联系反应，对比曲线和，正反应为放热反应；对比曲线和，正反应为气体分子数减少的反应，即x=1。,v-t图,反应N2(g)+3H2(g),2NH3(g)；H=92.4 kJmol1,（1）反应处于化学平衡状态的是_. （2）t1时刻，条件改变是_，平衡移动方向是_； t4时刻，条件改变是_，平衡移动方向是_；,t0-t1,t2-t3,t3-t4,t5-t6,升温,逆反应,减压,逆反应,讨论：t2时刻改变的条件是什么？,增加A的用量,减压或降温,转化率-t图：b改变的条件是什么？,使用催化剂 或增大体系压强,讨论,A,讨论,D,第三章水溶液中的离子平衡,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pHpH 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、Cu(OH)2 H2CO3、KHCO3、KHSO4、NH3H2O 3、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,完全电离,部分电离,不可逆过程,可逆过程,等号,可逆号,水合离子,分子、水合离子,把0.05molNaOH固体分别加入100mL下列液体中，溶液的导电性变化不大的是（ ） A.自来水 B.0.5mol/LNH4Cl溶液 C.0.5mol/L 醋酸 D.0.5mol/L盐酸,BD,导电能力只和离子浓度及所带电荷有关,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,下列物质能导电的是_,属于强电解质的是_,属于弱电解质的是_,属于非电解质的是_. a.铜丝 b.金刚石 c.石墨 d.NaCl e.盐酸 f.蔗糖 g.CO2 h.Na2O i.硬脂酸 j.醋酸 k.碳酸 l.碳酸氢铵 m.氢氧化铝 n.氯气 o. BaSO4,a.c.e.,d.h.l.o,i.j.k.m.,f.g.,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CHACHB (3)pH相同时，加水稀释同等倍数后， pHHApHHB,物质的量浓度相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液，pH最小的是 ，pH最大的是 ；体积相同时分别与同种NaOH溶液反应，消耗NaOH溶液的体积大小关系为 。 pH相同的盐酸、硫酸和醋酸溶液，物质的量浓度最小的是 ，最大的是 ；体积相同时分别与同种NaOH溶液反应，消耗NaOH溶液的体积大小关系为 。 甲酸和乙酸都是弱酸，当它们的浓度均为0.10mol/L时，甲酸中的c(H+)为乙酸中c(H+)的3倍，欲使两溶液中c(H+)相等，则需将甲酸稀释至原来的 3倍（填“”或“=”）；试推测丙酸的酸性比乙酸强还是弱 。,一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为减缓反应速率而不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 （ ） A.NaOH(固) B.H2O C.NH4Cl(固) D.CH3COONa (固),BD,醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解的是 （ ） A、1mo/L醋酸溶液的PH值约为2 B、醋酸能与水任何比例互溶 C、溶液的导电能力比盐酸弱 D、溶液中存在着醋酸分子,AD,在0.01mol/L醋酸中加入少量硫酸后，其变化结果是 （ ） A氢离子浓度变小 B醋酸的浓度减小 C酸性增强，PH变小 D醋酸根离子浓度变小,CD,在含有酚酞的0.1 molL1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色 A.变蓝色 B.变深 C.变浅 D.不变,C,一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如左图所示， O点导电能力为0的理由是 a、b、c三点溶液的c(H+)由小到大的顺序是 a、b、c三点醋酸的电离程度最大的是 要使c点c(Ac- )增大，c(H+)减少，可采取的措施是（至少写出三种方法） 。,在0.1molL-1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡，下列叙述正确的是： A加入水时，平衡向逆反应方向移动 B加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动 C加入少量0.1molL-1HCl溶液，溶液中c(H+)减 小 D加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动,第二节 1、水的离子积常数w。 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。,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：,酸性溶液不一定是酸溶液 （可能是 溶液） ； pH7 溶液不一定是酸性溶液 （只有温度为常温才对）； 碱性溶液不一定是碱溶液 （可能是 溶液）。,已知100时，水的KW=110-12，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 。,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= 。,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 。,(1)100mLpH=3的H2SO4中加入10mL0.01mol/L氨水后溶液呈 性，原因是 ( 2)pH=3的HCl与pH=11的氨水等体积混合后溶液呈 性，原因是 。,课堂练习：下列有关中和滴定的操作：用标准液润洗滴定管；往滴定管内注入标准溶液；检查滴定管是否漏水；滴定；滴加指示剂于待测液；洗涤。 正确的操作顺序是 ( ) A B C D,课堂练习：某学生用碱式滴定管量取0.1molL-1的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.0mL， 取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.0mL，该同学在操作中实际取出的液体体积为 ( ) A.大于10.0mL B.小于10.0mL C.等于10.0mL D.等于11.0mL 课堂练习：有等体积、等pH的Ba（OH）2、NaOH和NH3H2O三种碱溶液，滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系正确的是 ( ) AV3V2V1 BV3=V2=V1 CV3V2=V1 DV1=V2V3,A,25时，若体积为Va、pH=a的某一元强酸与体积Vb、pH=b的某一元强碱混合，恰好中和，且已知VaVb和a=0.5b，请填写下列空白；a的取值范围是_,a,溶液混合后离子浓度大小的比较,将0.1mol/L NaOH和0.1mol/LNH4Cl溶液等体积混合后，离子浓度大小正确的顺序是： ANaCl-OH-H BCl-Na OH-H CNa= Cl-OH-H DNa= Cl-HOH-,C,在常温下10mLpH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7（设反应前后体积不变），则对反应后溶液的叙述正确的是 A、A- = K+ B、H+ = OH-K+A- C、V总20mL D、V总20mL,AC,在由水电离产生的c（H+）=110-14mol/L的溶液中，一定可以大量共存的离子组是 A)NH4+,Al3+,Br-,SO42- B)Na+,Mg2+,Cl-,NO3- C)K+,Ba2+,Cl-,NO3- D)K+,Na+,SO32-,SO42-,C,溶液中微粒浓度的大小比较 1、基本原则：抓住溶液中微粒浓度必须满足的两种守恒关系： 电荷守恒物料守恒质子守恒 2、同浓度的弱酸和其弱酸盐 、同浓度的弱碱和其弱碱盐的电离和水解强弱规律： 中常化学常见的有三对 等浓度的HAc与NaAc的混合溶液： 弱酸的电离其对应弱酸盐的水解，溶液呈酸性 等浓度的NH3H2O与NH4Cl的混合液： 弱碱的电离其对应弱碱盐的水解，溶液呈碱性 等浓度的HCN与NaCN的混合溶液： 弱酸的电离其对应弱酸盐的水解，溶液呈碱性 掌握其处理方法（即抓主要矛盾）,将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度关系正确的是： A NH4+Cl- HOH- BNH4+Cl- OH-H CCl- NH4+H OH- DCl-NH4+OH-H,B,一定温度下，向足量的石灰乳中加少量生石灰时，下列有关说法错误的是（ ） A、溶液中Ca2+数不变 B、溶液的pH不变 C、溶液的密度不变 D、溶液中Ca2+不变,A,第四章电化学基础,1原电池,2化学电源,4金属的电化学腐蚀与防护,电化学基础,3电解池,氧化还原反应,化学能转化为电能，自发进行,电能转化为化学能，外界能量推动,第四章知识结构,1、池型的判断,有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。,一、原电池与电解池的比较及判断,3、电解池放电顺序的判断,阳极放电：1）惰性电极：则溶液中阴离子放电。 2）非惰性电极：电极材