高中化学选修4期末复习精ppt课件

.,第一章化学反应与能量,本章知识复习,.,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。(熵变S),.,能量,反应过程,生成物,反应物,反应热,E1,E2,自由原子或自由离子,能量,反应过程,生成物,反应物,反应热,E1,E2,自由原子或自由离子,思考：反应过程吸热还是放热与反应物总能量、生成物总能量有何关系？,.,注意,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；若在常温（25）、常压（101kPa）时，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=+（或-）akJ/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25oC、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，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。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、101kPa时，完全燃烧0.5mol某液态有机物，只生成1.5mol二氧化碳气体和2.0mol液态水，放出热量1008.9kJ。同温同压下，该有机物的蒸气密度是H2密度的30倍，写出该有机物燃烧的热化学方程式。（要求写出计算过程）,2.红磷（P）和白磷（P4）均为磷的同素异形体。已知：P4(s)5O2(g)=P4O10(s)H=-2983.2kJ/molP(s)5/4O2(g)=1/4P4O10(s)H=-738.5kJ/mol写出白磷转化为红磷的热化学方程式,由此可知，红磷比白磷。（填“稳定”或“不稳定”）,.,3.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)；H1C(s)1/2O2(g)=CO(g)；H2S(s)O2(g)=SO2(g)；H3S(g)O2(g)=SO2(g)；H4H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)；H52H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H6CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)；H7CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s)；H8ABCD,C,.,4.已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)H=-1206.8kJ/molCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s)H=-635.1kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)H=-393.5kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变,.,5.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题。已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq)H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)H5=？则第（5）个方程式中的反应热H5是_。,.,6.芒硝（Na2SO410H2O）是重要的化工原料，具有广泛的用途。芒硝可调节室内温度，科学家利用太阳能的方法之一，是将装有芒硝的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内，当太阳照射时，它能将太阳能转化为化学能，达到蓄热效果，使室内保持较低温度；晚上，它能将化学能转化为热能，使室内保持温度。请结合方程式解析其原因。,.,7.已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=571.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=483.6kJ/molCH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g)H=890kJ/mol常温下，取甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下测得）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,本章知识复习,.,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/(Lmin)、mol/(Ls)数学表达式:v=c/t,.,注意,（1）用不同物质表示的化学反应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来表示,.,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,.,结论：向反应体系输入能量，都可以改变化学反应速率,原因：反应体系内活化分子数或活化分子百分数提高（活化分子浓度增大），有效碰撞次数增加，从而加快化学反应速率。,.,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。（化学惯性定律，“对着干”原理）,.,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，会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向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（同等程度改变正逆反应速率），缩短（改变）反应到达平衡所需的时间，不能使化学平衡发生移动。,.,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含量、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含量相同，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含量、c相同，n同比例变化,.,1、对于反应：N2+O22NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是（）A、缩小体积使压强增大；B、体积不变充入氮气使压强增大；C、体积不变充入惰性气体；D、使总压强不变，充入惰性气体。,练习,AB,.,2、对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应，有同学认为可以通过以下几种情况来判断是否达到平衡状态：当体系中物质的总物质的量不随时间变化时，说明反应已达到平衡状态。当恒温恒容时，体系的总压强没有发生变化或当恒温恒压时，体系的总体积不发生变化都可以说明反应已达到平衡状态。混合气体的平均相对分子质量不发生变化，也可以说明反应已达平衡状态。对于反应前后气体分子数相等的反应，虽然体系中物质的总物质的量，总压强，总体积或混合气体的平均分子抟量都不发生变化，但不能确定反应是否达到平衡状态。上述说法正确的是（）A、B、C、D、,D,.,3、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3molA和2molB，发生如下反应：3A(气)+2B(气)xC(气)+yD(气)达到平衡时，C的体积分数为m。若维持温度、压强不变，将0.6molA、0.4molB、4.0molC和0.8molD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m，则x、y的值分别为()A.x=3y=lB.x=4y=1C.x=5y=1D.x=2y=3,C,.,4在一密闭容器中充入2molA和lmolB发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w，若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A0.6mol、B0.3mol、C1.4mol充入容器达到平衡后，C的体积分数仍为w，则x的值为()A2B3C2或3D无法确定,C,.,5.在密闭容器中，有一个左右可滑动隔板，两边分别进行可逆反应，各物质的量如下：M、N、P为2.5mol、3.0mol、1.0mol。A、C、D各为0.5mol，B的物质的量为xmol，当x在一定范围内变化，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应均达到平衡，且隔板在反应器的正中位置。达到平衡后，测得M的转化率为75%，填写空白：,（1）达到平衡后，反应器左室气体总的物质的量为mol。（2）若要使右室反应开始时v正v逆，x的取值范围。（3）若要使右室反应开始时v正v逆，x的取值范围。,3.5,2.0x3.0,1.5c,bac,cab,cb=a,cb=a,b=ac,cb=a,.,(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。,.,中和滴定实验,1)查漏（用自来水）检查滴定管是否漏水、旋塞转动是否灵活2)洗涤滴定管：先用自来水冲洗再用蒸馏水清洗23次然后用待装液润洗锥形瓶：自来水冲洗蒸馏水清洗23次（不能用待盛液润洗）,.,3)装液滴定管中加入液体的操作,量取一定体积未知浓度待测液于锥形瓶操作:向滴定管中装液挤气泡调液面记下起始读数放液记录终点读数滴入指示剂滴定管中装入标准液挤气泡调液面记下起始读数,.,4)滴定右手持锥形瓶颈部，向同一方向作圆周运动，而不是前后振动左手控制活塞（或玻璃球）滴加速度先快后慢视线注视锥形瓶中颜色变化滴定终点达到后，半分钟颜色不变，再读数重复滴定23次,.,练5：用标准盐酸滴定待测烧碱，下列错误操作将对V（酸）和c（碱）有何影响？（偏大、偏小和无影响）A、盛标准酸的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定，B、振荡时液体飞溅出来，C、开始读标准酸时用仰视，D、终点读标准酸时用俯视，E、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥。,偏大,偏小,偏小,偏小,无影响,.,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（）ABCD,必考题型,一、实验题：1、中和滴定（必考）,A,.,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10.0mLB.小于10.0mLC.等于10.0mLD.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()AV3V2V1BV3=V2=V1CV3V2=V1DV1=V2V3,A,C,.,1、已知氢氧化钠和氢氧化钡混合溶液的pH=14,现取100毫升该混合溶液,缓缓通入CO2,当通入的CO2气体体积为0.56L时,生成的沉淀已达最多(设CO2被完全吸收,气体的体积均为标准状况下测定,溶液的体积变化忽略不计),则:1）原混合溶液中氢氧化钠和氢氧化钡的物质的量浓度为多少?2）当通入的CO2总体积为2.24L时,溶液中各离子(除H+和OH-且不考虑水解或电离)的物质的量的浓度为多少?,（1）c(NaOH)=0.5mol/Lc(Ba(OH)2)=0.25mol/L（2）c(Na+)=0.5mol/Lc(Ba2+)=0.25mol/Lc(HCO3-)=1mol/L,.,2、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SO3mol；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s(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）。,解题关键三步骤法：明确各小问的意思,3,50%,6.5,46.15%,0.2,0.15,0.3,0.8125p1,.,参考答案,3mol50%6.5mol46.15%c(SO2)=0.2mol/L；c(O2)=0.15mol/L；c(SO3)=0.3mol/L0.8125p1,.,3、将0.05mol/L盐酸溶液和未知浓度的NaOH溶液以1：2的体积比混合，所得溶液的pH=12。用上述NaOH溶液滴定pH=3的某一元弱酸溶液20ml，达到终点时消耗NaOH溶液12.6ml，试求：（1）NaOH溶液的物质的量浓度；（2）此一元弱酸的物质的量浓度（3）求此条件下的平衡常数,c(NaOH)=0.04mol/Lc(弱酸)=0.0252mol/LK=4105,.,4.硫酸和盐酸的混合溶液20ml，加入0.05mol/L的Ba(OH)2溶液时，生成BaSO4沉淀量及溶液pH发生变化如图所示(1)开始时混合溶液中硫酸与盐酸的物质量浓度各是多少？(2)在A点溶液的pH是多少？,(1)硫酸：0.05mol/L盐酸：0.2mol/L(2)pH=1,.,5.水的电离平衡曲线如右图所示：(1)若以A点表示25时水电离平衡时的离子浓度，B点表示100时水的电离平衡状态，则此时水的离子积从增加到。(2)将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的盐酸溶液混合，并保持100，欲使混合溶液的pH=7，则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为。,110-12,110-14,29,.,6.25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且a=0.5b，则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/LNaOH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-HBCl-NaOH-HCNa=Cl-OH-HDNa=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-c,bac,cab,cb=a,cb=a,b=ac,cb=a,.,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“=”）；推测丙酸的酸性比乙酸强还是弱。,.,第四章电化学基础,本章知识复习,.,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：电极材料首先失电子。,阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。,2、电极的判断,原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。,.,4、判断溶液的pH变化：,先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。,（1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大；,（2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小；,（3）如果既产生氢气又产生氧气,若原溶液呈酸性则pH减小；,若原溶液呈碱性pH增大；,若原溶液呈中性pH不变。,.,3.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是（）,A,练习,.,按下列情况分别举出一个例子：1、a极变细，b极变粗2、a极变细，b极有气泡3、a极变粗，b极有气泡4、a极有气泡，b极有气泡，且气体体积比为2:15、a极有气泡，b极有气泡；阴极加酚酞变红,拓展练习,.,电极：阳极镀层金属阴极待镀金属制品,二、电解池的应用电镀及氯碱工业,电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。,电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。,1、电镀,.,氯碱工业原理,.,（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：（2）图一说明原溶液呈性，铁钉发生腐蚀，电极反应为：（3）图二说明原溶液呈性，铁钉发生腐蚀，电极反应为：,4、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验,数天后,数天后,图一,图二,发生了原电池反应,中性或弱碱,吸氧,负极2Fe-4e-=2Fe2+正极2H2O+O2+4e-=4OH-,负极Fe-2e-=Fe2+正极2H+2e-=H2,较强酸性,析氢,练习,.,三、电解池及原电池的应用金属的防护,1）金属腐蚀快慢的判断,电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀同一种金属的腐蚀：强电解质弱电解质非电解质,2）金属的防护方法,改变金属内部结构,覆盖保护层,电化学保护法,外加电源的阴极保护法,牺牲负极的正极保护法,.,5.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢顺序.,Fe,Fe,C,Fe,Zn,A(海水),B(海水),C(海水),D(海水),F(天然水),E(海水),拓展练习,.,6、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）试写出放电时的正、负极反应式正极:_负极:_（2）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极:_阴极:_,PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,Pb+SO42-2e-=PbSO4,练习,PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-,PbSO4+2e-=Pb+SO42-,.,四、原电池电解池的应用可充电电池,阴极：,正极：,放电：原电池,充电：电解池,负极：,阳极：,.,7银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：,此电池放电时，负极发生反应的物质为（）AAgBZn(OH)2CAg2ODZn,D,拓展练习,.,1如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是（）A、P是电源的正极B、F极上发生的反应为：4OH4e=2H2O+O2C、电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D、通电后，甲池的pH减小，而乙、丙两池溶液的pH不变,B,巩固练习,.,2如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液是KOH溶液，俗称银锌电池，该电池的电极反应式为