高中化学必修4知识点

化学选修4化学反应和原理第二章知识梳理第一章化学反应和能量一、焓变化反应热1.反应热：在一定条件下，反应物在一定量的物质中完全反应所释放或吸收的热量。2.焓变化(H)的含义：恒压下化学反应的热效应(1)。符号：H(2)。单位：千焦/摩尔3.原因：化学键断裂吸热化学键形成放热散发热量的化学反应。(放热和吸热)H为“-”或H 0吸收热量的化学反应。(吸热和放热)H是或H 0常见放热反应：所有燃烧反应酸碱中和反应(3)大多数化学结合反应(4)金属和酸的反应(5)生石灰与水的反应(6)浓硫酸的稀释、氢氧化钠的固体溶解等。常见的吸热反应：晶体Ba(OH)28H2O和NH4Cl的大部分分解反应(3)以H2、一氧化碳和碳为还原剂的氧化还原反应，(4)铵盐溶解等。第二，热化学方程编写化学方程式：时的注意事项(1)热化学方程必须标出能量变化。(2)热化学方程必须表明反应物和产物的聚集状态(g，l，s分别代表固态，液态，气态，水溶液中的溶质用aq表示)(3)热化学反应方程式应表明反应过程中的温度和压力。(4)热化学方程中的化学计量数可以是整数或分数每种物质的系数和H加倍；反应反向进行，h改变符号，数值保持不变三。燃烧热1.概念：当1摩尔纯物质在25和101千帕下完全燃烧产生稳定化合物时释放的热量。燃烧热的单位以千焦/摩尔表示。注意以下几点：研究条件：101千帕(2)反应程度：完全燃烧，产物为稳定的氧化物。(3)燃烧产物的物质量：1摩尔研究内容：放热。(H0，千焦/摩尔)四.中和热1.概念：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1摩尔H2O。此时的反应热称为中和热。2.强酸和强碱之间的中和反应本质上是氢和氢氧反应，其热化学方程为：氢(当量)羟基-(当量)=H2O(升)氢=-57.3千焦/摩尔3.弱酸或弱碱电离吸热，因此它们参与中和反应时的中和热小于57.3千焦/摩尔。4.中和热测量实验五、格斯定律1.内容：化学反应的反应热只与反应的初始状态(每种反应物)和最终状态(每种产物)有关，与具体的反应路径无关。如果一个反应可以分几个步骤进行，则每个步骤反应的反应热之和与一个步骤完成的反应的反应热之和相同。第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1.化学反应速率(v)(1)定义：用于测量化学反应的速度和单位时间内反应物或产物数量的变化。表达方式：单位时间内反应浓度的降低或产物浓度的增加(3)计算公式：v=c/t(:平均速率，c:浓度变化，t:时间)单位：mol/(Ls)(4)影响因素：(1)决定因素(内部因素):反应物的性质(决定因素)(2)条件因素(外部因素):反应条件2.注：(1)参与反应的物质是固体和液体。由于压力的变化对浓度的影响很小，反应速率可以认为是不变的。”。(2)惰性气体对速度的影响(1)恒温恒容：充入惰性气体总压增加，但各分压保持不变，各物质浓度保持不变反应速率保持不变(2)恒温定容：充入惰性气体增加体积降低反应物浓度减慢反应速度第二，化学平衡1。定义：化学平衡状态：在一定条件下，当可逆反应以相同的正负反应速率进行时，更多组分的浓度不会改变，在表面静止时达到“平衡”。这是这个反应所能达到的极限，即化学平衡状态。2.化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等等。(T固定(每种物质的浓度和质量分数是恒定的)变化(条件变化，平衡变化)3.判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡的方法和依据说明性反应mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)在混合系统中每个组件的内容(1)每种物质的量或每种物质的量的分数是确定的平衡(2)每种物质的质量或每种物质的质量分数是确定的平衡(3)每种气体的体积或体积分数是确定的平衡(4)总体积、总压力、物质总量必须不一定平衡积极和消极的反应比率关系(1)在单位时间内消耗m个molA，同时生成m个molA，即V(正)=V(反)平衡(2)如果在单位时间内消耗了n个molB，消耗了p个molC，则V(正)=V(反)平衡(3)v(a):v(b):v(c):v(d)=m :n : p 3360 q，v(正)不一定等于v(反)不一定平衡(4) n molB在单位时间内生成，同时qmole被消耗，因为所有都指v(逆)不一定平衡压(1)当m np q时，总压一定(其他条件一定)平衡(2)当m n=p q时，总压力是恒定的(其他条件是恒定的)不一定平衡混合气体的平均相对分子质量(1)当mr为常数时，仅当m np q平衡(2)当mr为常数，但m n=p q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量的变化，当系统的温度不变时(其他是不变的)平衡系统密度恒定密度不一定平衡其他的例如，系统的颜色将不再改变。平衡(2)影响化学平衡运动的因素1.浓度对化学平衡移动的影响(1)影响定律：在其他条件不变的情况下，增加反应物浓度或降低产物浓度可以使平衡向正方向移动；提高产品浓度或降低反应物浓度会使平衡向相反方向移动。(2)增加固体或纯液体的量，因为浓度是恒定的，所以天平_不动(3)对于溶液中的反应，如果溶液被稀释，反应物浓度降低，产物浓度降低，V正降低，V反降低，但降低的程度不同。总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量之和的方向移动。2.温度对化学平衡运动的影响影响定律：在其他条件不变的情况下，温度的升高会使化学平衡向吸热反应方向移动，而温度的降低会使化学平衡向放热反应方向移动。3.压力对化学平衡运动的影响影响定律：当其他条件不变时，增加压力将使天平向体积减小方向移动；降低压力将使天平向体积增加的方向移动。注：(1)没有气态物质，改变压力不能改变化学平衡(2)气体的减压或增压类似于溶液稀释或浓缩的化学平衡运动规律。4.催化剂对化学平衡的影响：由于催化剂对正反应速率和反反应速率的影响程度是相同的，所以平衡不会移动。然而，催化剂的使用会影响可逆反应达到平衡所需的时间。5.勒查特莱原理(平衡运动原理):如果影响平衡的条件之一(如温度、压力和浓度)发生变化，平衡会向削弱变化的方向运动。三。化学平衡常数(1)定义：当一个反应在一定温度下达到化学平衡时，产物浓度功率的乘积与反应物浓度功率的乘积之比是常数。符号：_ _ _ K _ _ _(2)化学平衡常数k的使用应注意的问题：1.表达式中每种物质的浓度是变化的浓度，而不是初始浓度或物质的量。2.k只与温度有关，与反应物或产物的浓度无关。3.当反应物或产物中有固体或纯液体时，因为其浓度是固定的，所以可以认为是“1”而不是1.化学平衡的常数值是可逆反应程度的标志。K值越大，平衡时产物浓度越高，其正向反应进行的程度越大，即反应进行得越完全，反应物转化率越高。恰恰相反，恰恰相反。一般来说，在k _ 105时，反应基本完成。2.K值可以作为判断正在进行的可逆反应是否平衡的标准，以及当它不平衡时，向哪一方建立平衡。(q:浓缩产品)K:反应正向进行；Q_=_K:反应处于平衡状态；K:反方向反应3.反应的热效应可以通过K值来判断如果温度升高，k值增加，正负反应应该是吸热反应。如果温度上升，k值下降，正负反应应该是放热反应。*四。顺差1.概念：在一定条件下(恒温、定容或恒温、恒压)，只有在相同的可逆反应和不同的初始加入条件达到平衡后，任何相同组分的百分含量才是相同的。这种化学平衡称为主动平衡。2.分类(1)恒温恒容主动平衡第一类：对于气体分子数量在反应前后发生变化的可逆反应，必须确保化学计量数的比例与之前相同；同时，必须确保平衡型左侧和右侧同一侧的材料数量与原始数量相同。第二种类型：对于反应前后气体分子数相同的可逆反应：只要反应物的量与原来的比例相同，两者可视为等价。(2)恒温恒压主动平衡只要可逆反应的化学计量比保证相同，就可以认为是主动平衡。化学反应的方向1.反应熵变化和反应方向：(1)熵：物质的状态函数，用于描述系统的混沌，符号为S .单位：JMOL-1K-1(2)系统趋向于从有序到无序的变化，导致系统熵的增加。这被称为熵增原理，也是判断反应方向的基础。(3)对于同一物质，气态熵值最大，液态次之，固态最小。也就是说，s (g) s (l) s (s)2、反应方向判断依据在一定的温度和压力条件下，化学反应的解释依据如下：H-TS 1296; 0反应可以自发进行H-TS=0反应达到平衡h-ts 0反应不能自发进行。注：(1)H为负，S为正，任何温度反应都可以自发发生。(2)当H为正，S为负时，任何温度反应都不能自发进行。第三章水溶液中的离子平衡一、弱电解质的电离1.定义：电解质：一种能在水溶液或熔融状态下导电的化合物，称为电解质。非电解质：在水溶液或熔融状态下不能导电的化合物。强电解质：在水溶液中完全电离成离子的电解质。弱电解质：水溶液中只有一部分分子电离成离子的电解质。材料单质复合的电解质非电解质：非金属氧化物，大多数有机物质。如SO3、CO2、C6H12O6、四氯化碳、CH2=CH2.强电解质：强酸、强碱、大多数盐。如盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硫酸钡弱电解质：弱酸、弱碱、极少量盐、水。如高氯酸铵、氨水、氢氧化铜、H2O.混合纯物质2.电解质和非电解质的本质区别：电解质离子化合物或共价化合物非电解质共价化合物注：电解质和非电解质是化合物SO2、NH3、CO2等。是非电解质(3)强电解质不等于水溶性化合物(例如，硫酸钡不溶于水，但溶于水的硫酸钡全部离子化，因此硫酸钡是强电解质)。电解质的强度与电导率和溶解度无关。3.电离平衡：在一定条件下，当电解质分子电离成离子的速率结合时浓度：浓度越高，电离度越低；当溶液被稀释时，电离平衡向电离方向移动。相同离子效应：在弱电解质溶液中加入与弱电解质离子相同的电解质会减弱电离作用。其他附加试剂：加入能与弱电解质电离产生的某些离子发生反应的物质有利于电离。9.电离方程的编写：具有可逆符号的弱酸的电离应该是分布的(第一步主要是)10.电离常数：在一定条件下，当弱电解质达到电离平衡时，溶液中电离产生的各种离子浓度的乘积与溶液中非电离分子的浓度之比是常数。它被称为电离平衡常数，(Ka通常用于酸，Kb用于碱。)表达方法：脱落酸基=甲乙-/乙11.影响因素：电离常数的大小主要由物质的性质决定。电离常数受温度变化而不是浓度变化的影响，通常在室温下变化很小。在相同温度下，不同弱酸的电离常数越大，电离程度越大，酸度越强。例如：h2so 3 h3po 4 HF CH3 chohh2co 3 h2sh clo二。水的电离和溶液的酸碱性1.水电离平衡：水的离子产物：KW=cH cOH-在25时，氢=羟基-=10-7摩尔/升；千瓦=小时氢-=1*10-14注：千瓦仅与温度有关。如果温度不变，功率值将保持不变。千瓦不仅适用于纯水，也适用于任何溶液(酸、碱、盐)2.水电离解的特点：(1)可逆(2)吸热(3)极弱3.影响水电离平衡的外部因素：(1)酸碱：kw 1 * 10-14，用于抑制水电离(2)温度：促进水电离(水电离是吸热)(3)易水解盐：用于促进水电离的kw 110-144.溶液的酸碱度和酸碱度：(1)pH=-lgcH (2)酸碱度测定方法：酸碱指示剂甲基橙，石蕊，酚酞。变色范围：甲基橙3.14.4(橙色)石蕊5.08.0(紫色)