化学反应原理复习打印.doc

化学反应原理复习第一章 化学反应与能量变化第1节 化学反应的热效应1常见的放热、吸热反应常见放热反应：燃烧、中和反应、金属与酸的反应、一般的化合反应常见吸热反应：盐类的水解、弱电解质的电离、大多数分解反应、特殊化合CO2CH：焓变，化学上用来表示化学反应的反应热。HH(反应产物)H(反应物)化学上把释放热量的化学反应叫做放热反应。放热反应中反应物的总能量高于生成物的总能量。放热反应的H0。化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量。吸热反应的H0。对于可逆反应，如果正反应吸热，则逆反应放热。2热化学方程式可用于定量描述化学反应的焓变。注意事项见课本P73盖斯定律：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变都是一样的。练习11克H2(g)燃烧生成液态水放出142.9 KJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的为 A2H2 (g) O2 (g) 2H2O(l) H142.9 KJ/mol B2H2 (g) O2 (g) 2H2O(l) H571.6 KJ/mol C2H2 O2 2H2O H571.6 KJ/mol DH2 (g) 1/2O2 (g) H2O(l) H285.8 KJ/mol2已知热化学方程式: C(s 金刚石)+O2 (g)=CO2 (g) H= - 397.3 KJ/molC(s 石墨) + O2 (g)=CO2 (g) H= - 395.41 KJ/mol则金刚石转化为石墨的热化学方程式： 由热化学方程式看，两者更稳定性是： 第2节 电能转化为化学能电解1电解原理：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。将电能转化为化学能的装置叫做电解池。发生氧化反应的电极叫做阳极。发生还原反应的电极叫做阴极。练习 1）请在右图电解饱和食盐水的装置示意图上标注电源的正负极、电解的阴阳极。电子流向。电解产物的位置。2）写出电极反应式：阴极： 、阳极： 电解总反应： 2阴、阳离子的放电顺序：见课本P14。3电解各种溶液：写出下列物质电解的化学方程式（括号内为同类型物质）1）电解水型：H2SO4（NaOH、Na2SO4） 2）电解电解质型：CuCl2（HCl） 3）放H2生碱型：KCl（NaCl） 4）放O2生酸型：CuSO4（AgNO3） 4铜的电解精炼注意粗铜和精铜与电源的连接。粗铜中比铜活泼的金属杂质失电子成为阳离子进入溶液，不活泼的金属如银、金、铂则沉积在电解池底部形成阳极泥。阳极反应： 阴极反应： 5电镀应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法叫做电镀。 右图为铁表面镀铜的装置示意图：镀件(铁)连接电源负极做电解的阴极，镀层金属(铜)连接电源的正极做电解的阳极。电镀液采用含有镀层金属离子（Cu2）的盐溶液。阳极反应： 阴极反应： 练习1某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是(A)电解过程中，铜电极上有H2产生(B)电解初期，主反应方程式为：CuH2SO4CuSO4H2(C)电解一定时间后，石墨电极上有铜析出(D)整个电解过程中，H的浓度不断增大2以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为(A)0.64 g (B)1.28 g (C)2.56 g (D)5.12 g3某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是(A)铅笔端作阳极，发生还原反应 (B)铂片端作阴极，发生氧化反应(C)铅笔端有少量的氯气产生 (D)a点是负极，b点是正极第3节 化学能转化为电能电池1原电池利用氧化还原反应把化学能转化为电能的装置称为原电池。2原电池由正、负极，电解质溶液，闭合回路(导线)三部分组成。3注意原电池正负极的判断，电流、电子的方向，电极反应式书写。课本P224写出上述左图铜锌原电池的电极反应式及反应类型（氧化反应、还原反应）：负极反应： ；反应类型： 正极反应： ；反应类型： 电池总反应： 5化学电源：化学电源可分为一次电池、可充电电池和燃料电池等。可充电电池放电时是一个原电池，充电时是一个电解池。6金属腐蚀指金属与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程。分为化学腐蚀(如铜与氧气高温反应)、和电化学腐蚀(如钢铁在潮湿环境下生锈)。钢铁的电化学腐蚀又依据在不同条件下反应的不同分为“吸氧腐蚀” (中性水膜)和“析氢腐蚀” (酸性水膜)。写出钢铁“吸氧腐蚀”时的电极反应，总反应和后续反应。负极反应： ；正极反应： ；电池总反应： 后续反应： 7金属的防护覆盖保护层，牺牲阳极保护法(海轮)，外加电流阴极保护法。练习1在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是(A)正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片(C)正极有O2逸出 (D)铜片上有H2逸出2钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为： 2Fe2H2OO2 = 2Fe24OH。以下说法正确的是(A)负极发生的反应为：Fe2e = Fe2(B)正极发生的反应为：2H2OO22e = 4OH(C)原电池是将电能转变为化学能的装置(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀3下列叙述不正确的是 A铁表面镀锌，铁作阳极 B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 + 2H2O + 4e一 = 4OH一 D工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一 一2e一 = C124下列叙述正确的是 A在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应 B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12 C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH D镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀5如图所示，下列叙述正确的是(A)Y为阴极，发生还原反应(B)X为正极，发生氧化反应(C)Y与滤纸接触处有氧气生成(D)X与滤纸接触处变红6把a、b、c、d 四块金属片浸泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池.。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时c为负极；a、c相连时c为正极；b、d相连时b为正极。.则这四种金属活动性顺序(由大到小)为 A. abcd B. acdb C. cabd D. bdca7依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为 ；X电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。第二章 化学反应的方向、限度与速率第1节 化学反应的方向在温度、压强一定的条件下，化学反应方向的判据为：HTS0 反应能自发进行HTS0 反应达到平衡状态HTS0 反应不能自发进行 反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。该判据指出的是化学反应自发进行的趋势。 S，熵用来描述体系的混乱度。熵值越大，体系混乱度越大。对同一物质来说，S(g)S(l)S(s)。S熵变。SS(反应产物)S(反应物)产生气体的反应，气体的物质的量增大的反应，反应熵变的数值通常都是正值，为熵增加反应。在计算HTS时，注意H单位KJmol1，S单位Jmol1K1，需单位换算。练习1通过以下反应来处理汽车尾气：2NO(g) + 2CO(g) = N2(g) + 2CO2(g)，你能否判断这一方案是否可行？已知，298K、101KPa下，该反应H = - 113.0 KJmol-1 ，S = -143.5 Jmol-1K-12对反应CaCO3（s）= CaO（s）+ CO2（g）H = 178.2 KJmol-1 S = 169.6 Jmol-1K-1室温下能否自发进行？如不能，理论上自发进行的最低温度是多少？第2节 化学反应的限度1化学平衡常数：对于反应 aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) 在温度一定时，有 K为常数，称为化学平衡常数。 对于有纯固体或溶剂参加的反应，它们不列入平衡常数的表达式。 对于同类型的反应，K值越大，说明反应进行的越完全。 K的表达式书写与方程式的写法有关，给定反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数。2平衡转化率3温度、浓度、压强变化对化学平衡移动的影响 1）升温吸热，降温放热。(温度对平衡的影响是通过改变平衡常数实现的) 2）改变浓度，平衡常数不变。若浓度商QK（增加反应物浓度或减少生成物浓度），平衡正向移动；若浓度商QK（减少反应物浓度或增加生成物浓度），平衡逆向移动。 3）对于气体参加的可逆反应，加压系数小，减压系数大。4等效平衡：见优化方案P138讲解。 1）“必须等同”：对反应aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)，如a+bc+d，在恒温恒容条件下必须等同。 2）“只须等比”：其他情况只须等比。5化学平衡的标志 1）正逆 2）各物质浓度不随时间延长而变化其它的复杂判断方法：见优化方案P143、11题练习1如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图，下列叙述与示意图不相符合的是(A)反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等(B)该反应达到平衡态I后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II(C)该反应达到平衡态I后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态II(D)同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等2已知：C(s)CO2(g)2CO(g)；DH0。该反应达到平衡后，下列条件有利于反应向正方向进行的是(A)升高温度和减小压强 (B)降低温度和减小压强(C)降低温度和增大压强 (D)升高温度和增大压强3在一密闭容器中，反应 aA（气） bB（气）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则A平衡向正反应方向移动了 B物质A的转化率减少了C物质B的质量分数增加了 Dab4对于反应2SO2+O2 2SO3,下列判断正确的是A.2体积2SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3B.其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动C.平衡时，SO2消耗速度必定等于O2生成速度的两倍D.平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍5反应：L（固）aG（气bR（气）达到平衡时，温度和压强对该反应的影响图所示：图中：压强p1p2， x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应 .ab D.ab6放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则AK2 和K1的单位均为mol/L BK2 c2(CO)7黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中，反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)0.040 mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程)。(2)已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)(A)升高温度 (B)降低温度 (C)增大压强(D)减小压强 (E)加入催化剂 (G)移出氧气(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为_。(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是_。第3节 化学反应的速率1化学反应速率 对于反应体系体积不变的化学反应 AabBcCdD，可以用单位时间内某反应物浓度(或质量、物质的量)的减小或某生成物浓度(或质量、物质的量)的增大来表示化学反应速率。 各物质反应速率之比等于化学方程式系数之比2外界条件对化学反应速率的影响1）温度：温度高，反应速率加快。对于可逆反应，温度升高，正、逆反应速率都加快，但加快程度不同。2）浓度：浓度大，反应速率加快。3）压强：压强大，反应速率加快。4）催化剂：催化剂加快反应速率。因为催化剂同等程度改变正、逆反应的速率，所以不会导致平衡移动。5）粉末状物质比块状物质反应快。练习1把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是(A)盐酸的浓度 (B)铝条的表面积(C)溶液的温度 (D)加少量Na2SO42一定条件下，在体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)Y(g)Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，下列说法正确的是(A)以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(Ls)(B)将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原来的1/2(C)若增大压强，则物质Y的转化率减小(D)若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的DH03.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A（气）B（气）2C（气）若经 2 s（秒）后测得 C 的浓度为 0.6 molL1 ，现有下列几种说法： 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 molL1s1 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 molL1s1 2 s 时物质 A 的转化率为70 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 molL1其中正确的是 A B. C. D. 4.对已达化学平衡的下列反应 2X（g）Y（g）2Z（g）减小压强时，对反应产生的影响是 A.逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 B.逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动 C.正、逆反应速率都减小，平衡向逆反应方向移动 D.正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动5.在一定温度下，向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体，发生如下反应：X（g）2Y（g）2Z（g） 此反应达到平衡的标志是 A.容器内压强不随时间变化 B.容器内各物质的浓度不随时间变化 C.容器内X、Y、Z的浓度之比为122 D.单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z6.在恒温恒容条件下，能使A（g）+B（g） C（g）+D（g）正反应速率增大的措施是 A减小C或D的浓度 B增大D的浓度 C减小B的浓度 D增大A或B的浓度7.在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：NO（g）CO(g) 1/2N2（g）CO2（g）；H373.2 kJ/mol，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是 A 加催化剂同时升高温度 B 加催化剂同时增大压强 C 升高温度同时充入N2 D 降低温度同时增大压强8反应4NH35O24NO6H2O在5升的密闭容器中进行，半分钟后，NO的物质的量增加了0.3摩尔，则此反应的平均速度x（表示反应物的消耗速度或生成物的生成速度）为A（O2）=0.01摩/升秒B（NO）=0.008摩/升秒C（H2O）=0.003摩/升秒D（NH3）=0.002摩/升秒9.二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度：（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。（3）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加化剂后的反应进程曲线。（4）写出该反应的化学平衡常数表达式：_第4节 化学反应条件的优化工业合成氨 合成氨的适宜条件：综合分析合成氨反应的特点（放热、气体系数减小的反应），兼顾平衡和反应速率，合成氨的适宜条件选择较高压强、合适温度(700K)和铁为催化剂。氮气与氢气的物质的量比控制在12.8的投料比。第三章 物质在水溶液中的行为第1节 水溶液1水是弱电解质，存在电离平衡。 H2OHOH 水的电离平衡常数叫做水的离子积常数，简称水的离子积，用符号KW表示。25时，KWH OH1.0107molL11.0107 molL11.01014(molL1)2 温度升高，KW增大2电解质电解质：溶于水或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。（在上述条件下均不能导电的化合物叫做非电解质。）强电解质：在稀的水溶液中完全电离的电解质称为强电解质。强酸、强碱和大多数盐类是强电解质。弱电解质：在水溶液中部分电离的电解质称为弱电解质。弱酸、弱碱和水都是弱电解质。弱电解质的电离过程是可逆反应。弱电解质水溶液中存在弱电解质分子与弱电解质电离产生的离子间的电离平衡。3溶液的酸碱性与pH pH用来表示溶液的酸碱度。pHlgH 在稀水溶液中，H、OH共存并且乘积等于KW，所以根据已知H（或 OH）可以求得 OH （或H）。室温下：中性溶液：H OH1.0107molL1，pH7酸性溶液：H OH，H1.0107molL1，pH7。pH值越小，溶液酸性越强。碱性溶液：H OH，H1.0107molL1，pH7。pH值越大，溶液碱性越强。练习对于常温下pH为1的硝酸溶液，下列叙述正确的是A该溶液lmL稀释至100mL后，pH等于3B向该溶液中加入等体积、pH为13的氢氧化钡溶液恰好完全中和C该溶液中硝酸电离出的c(H)与水电离出的c(H)之比值为1012。D该溶液中水电离出的c(H)是pH为3的硝酸中水电离出的c(H)的100倍2下列叙述正确的是(A)95 纯水的pH7，说明加热可导致水呈酸性(B)pH = 3的醋酸溶液，稀释至10倍后pH = 4(C)0.2 molL1的盐酸，与等体积水混合后pH = 1(D)pH = 3的醋酸溶液，与pH = 11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH = 73 25 时，水的电离达到平衡：H2OHOH；DH0，下列叙述正确的是(A)向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低(B)向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变(C)向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H)降低(D)将水加热，KW增大，pH不变第2节 弱电解质的电离 盐类的水解1弱酸、弱碱的电离平衡常数（课本P79-80） Ka（Kb）称为电离平衡常数，简称电离常数。电离常数只与温度有关，与浓度无关。Ka（Kb）越大，表示电离程度越大。2电离度 电离度实质是一种平衡转化率。它表示弱电解质在水中的电离程度。同一种物质，溶液越稀，电离度越大。3弱酸、弱碱的电离是可逆反应，书写时用“”。多元弱酸（如：H3PO4、H2CO3、H2S）的电离是分步进行的，每一步都有各自的电离常数。4影响电离平衡的因素。1）物质本身的性质是影响电离程度的主要因素。不同弱电解质一般电离程度不同。2）温度升高，电离程度增加，电离平衡右移。3）稀释溶液，电离程度增加，电离平衡右移。但电解质分子、离子浓度下降。4）酸、碱或某些盐的加入会影响电离平衡，视具体问题按平衡移动原理处理。5电离平衡的计算原理如同前面学习的化学平衡计算。6盐类的水解 在溶液中由盐电离产生的离子与水电离产生的H或OH结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解反应，简称盐类的水解。盐类的水解是中和反应的逆反应。1）判断“有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解，谁强显谁性。”2）会判断题给盐类能否水解及溶液的酸碱性，能写出盐类水解的离子方程式。7影响盐类水解平衡的因素1）温度越高，盐类水解程度越大。（例如用热的纯碱水清洗油污，在沸水中滴加FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体。）2）稀释有利于盐类水解反应的进行。3）加酸或加碱会影响水解平衡，视具体问题按平衡移动原理处理。8酸或碱会抑制水的电离平衡，使水电离产生的H或OH远远小于107molL1；而强酸弱碱盐或强碱弱酸盐的水解会促进水的电离平衡。练习1已知室温时，0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1发生电离，下列叙述错误的是A该溶液的pH=4 B升高温度，溶液的pH增大C此酸的电离平衡常数约为1107D由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是A为盐酸稀释时pH值变化曲线Bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强Ca点KW的数值比c点KW的数值大Db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度关于浓度均为0.1 mol/L的三种溶液：氨水 盐酸 氯化铵溶液，下列说法不正确的是Ac(NH4+)： B水电离出的c(H+)：C和等体积混合后的溶液：c(H+)c(OH)c(NH3H2O)D和等体积混合后的溶液：c(NH4+)c(Cl)c(OH)c(H+)4物质的量浓度相同的下列溶液，pH由大到小排列正确的是ABa(OH)2、 Na2SO3、FeCl3、KCl BNa2SiO3、Na2SO3、KNO3、NH4ClCNH3H2O、H3PO4、Na2SO4、H2SO4 DNaHCO3、C6H5COOH、C2H5OH、HCl525 时，浓度均为0.2 mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确的是A均存在电离平衡和水解平衡 B存在的粒子种类相同Cc(OH)前者大于后者 D分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO32)均增大6在一定条件下，Na2CO3溶液存在水解平衡：CO32H2OHCO3OH。下列说法正确的是A稀释溶液，水解平衡常数增大B通入CO2，平衡朝正反应方向移动C升高温度，C(HCO3)/C(CO32)减小D加入NaOH固体，溶液pH减小7下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是(A)相同浓度的两溶液中c(H)相同(B)100 mL 0.1 mol/L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠(C)pH3的两溶液稀释100倍，pH都为5(D)两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c(H)均明显减小第3节 沉淀溶解平衡1难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为溶度积常数（符号为Ksp），简称溶度积： AmBn(s) mAn(aq)nBm(aq) KspAnm Bmn Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力。Ksp的大小与温度有关，与浓度无关。2利用溶度积可以判断沉淀的生成、溶解情况以及沉淀溶解平衡的移动方向。 QKsp，此时有沉淀析出，直至沉积与溶解达到平衡状态。QKsp，沉淀与溶解处于平衡状态。QKsp，若溶液中存在固体，则沉淀量减少，直至沉积与溶解达到平衡状态。3沉淀的转化是一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程，沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。练习1已知：25时，KspMg(OH)25.611012，KspMgF27.421011。下列说法正确的是A25时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2)大B25时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c(Mg2)增大C25时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L氨水中的Ksp比在20 mL 0.01 mol