大学基础化学备考资料

1、大学基础化学复习1.物质的量浓度c复习内容第一章物质的聚集状态第二章化学反应的一般原理第三章定量分析基础nB VnB2.质量摩尔浓度b第一章物质的聚集状态一.气体1 .理想气体状态方程2 .分压定律二.溶液浓度表示1 .物质的量浓度2 .质量摩尔浓度3 .质量分数一m B3 .质量分数Wb =bm4 .几种溶液浓度之间的关系Cb =Wb PMbCb = bB PnBm a物理量压力p体积V温度T物质的量n摩尔气体常数R单位Pam3Kmol8.314kPaLKmol8.314一.气体1.理想气体状态方程pV=nRT适用于理想气体：分子间的作用力忽略，分子本身的体积忽略pV=nRT变换形式习题：P

2、221-1、有一混合气体，总压力为150Pa,其中N2和H2的体积分数为 0.25和0.75,求N2和H2的分压。解：Vi _ ni _ xiV总n总niV ipN2 = xi pP Ph、 0.25 150 = 37.5pan总V总n iV iph2=Xip总=一 Ph、= 一 Ph、=0.75 150 =112.5Pa%V1-3、用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.030,这种水溶液的密度为1.0g?mL-1 ,请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质Mr = -mRTpv求相对分子量的量浓度和摩尔分数。解：pMr一，一P=求气体留度RT2.分压定律分压概念：在一定温度

3、和体积下，组分气体单独占 据与混合气体相同体积时，对容器产生的压力。质量摩尔浓度b物质的量浓度摩尔分数nBcB - VK道尔顿分压定律：p总 =Z2pi 1pi = p 总 xiyxi = 1i 1nBXb -n解：1L溶液中m bwB= mB =wBm=wB p V mv i = niV总 n总=Xipip总.溶液浓度表示m( H2O2) = 1000mL 1.0g mL -1 0.030 = 30gm( H2O) = 1000mL 1.0g mL-1 (1-0.030) = 970gn( H2O2) = m/M=30/34=0.88moln( H2O) = m/M= 970/18=54mo

4、lb( H2O2)= n/m=0.88/0.97kg = 0.91mol kg-1c( H2O2)= n/V=0.88/1L = 0.88mol L-1x( H2O2) = n/n 总=0.88/(0.88+54) = 0.016第二章化学反应的一般原理基本概念热化学化学平衡化学反应速率一、基本概念状态由一系列表征系统性质的物理量所确定下来的系统的一种存在形式。重点掌握状态函数特性：1、状态一定，则体系的状态函数一定。状态改变，状态函数也改变2、状态函数变化值仅决定于系统的初态和终态， 与变化途径无关。二、热化学1、化学反应热效应定义：在恒温恒压或恒温恒容且只做体积功的条件 下，化学反应所吸收

5、或放出的热称为化学反应热效 应(反应热)。注意：主要讨论恒温恒压只做体积功的条件下化学 反应热效应。1、化学反应热效应解决化学反应热效应的大小，引入了烙。始H始变 H标准摩尔反应烙：r H O标准摩尔生成烙：f h m标准摩尔燃烧烙C III始 H由热力学第一定律：U = Q + W体积功： W = - p (V2-V1 ) = - p AVQp = U + p V始定义为：H= U + pV A H= A U + p AV始变： AH = H2 - H1 = Qp标准摩尔反应夕t变 r H O化学反应中，任何物质均处于温度 T时的标准状态 下，反应的摩尔反应夕含变。& h m8标准状

6、态1mol的热效应r Reaction 反应热化学标准状态对物质的状态作统一规定：气体p 0 (100kPa)压力下，处于理想气体状态的气态纯物质。液体和固体p。压力下的液态和固态的纯物质。溶液一一p 0压力下，溶液的浓度为1mol L-1。: f h m定义在标准状态下，由最稳定单质合成1mol化合物时的标准反应烙。推断：最稳定单质的f h m = 0注意:(1)最稳定单质为：C(石墨)，Cl2 (g),Br2 (l) , I2 (s), S (菱形)，P (白磷)等(2)生成物为1mol(3)与聚集状态有关 c hm定义: C在标准状态下，由 1mol化合物在 O2中完全燃烧 时的标准反应

7、烙。注意：1、完全燃烧的最终产物：C-CO2(g) , H - H2O (l) , SfSO2 (g), N - N2 (g),Cl - HCl (aq)2、Ach m与物质聚集状态有关化学反应热效应的计算(1)盖斯定律计算反应热效应(2)由Af h m计算反应热效应(3)由AcH m计算反应热效应(1)由盖斯定律计算化学反应热效应在等容或等压条件下，若一个化学反应可 以分几步进行，则各分步反应的反应热的代数和与步完成时的反应热相同。r H“ h m（i）= & h m h m实际应用：热化学方程相加减，对应的相加减。(2)由标准摩尔生成始计算化学反应热效应反应 aA + bB xX

8、+ yY. rH m =x；：f H mx - y.-：f H 吊-a；：f H 舄-b. ：f H 濡r H m = E 3 H m(B) B例1 :298K 时反应 Na(s)+ Cl2(g) 一 NaCl(s)的 & H 号=-411.1kJ mol-1,即该温度下 NaCl(s)的标准摩尔 生成始为-411.1kJ mol-1 oV例2：所有气体单质的标准摩尔生成烙都为零。X例3:下列各种物质中，298K时标准摩尔生成烙不为零 的是.(C)。(A)C(石墨)；(B)N2(g) ; (C)Br(g) ; (D)I2(s) 习题：P66: 2-21.利用附录III的数据，计算下列反

9、应 的：(1) Fe3O4(s)+4H2(g) . 3Fe(s)+4H2O(g) (2)2NaOH(s)+CO2(g) -； Na2CO3(s)+H2O(l) (3)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) (4)CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l)(1) Fe3O4(s)+4H2(g) > 3Fe(s)+4H2O(g)f H m -1118.400-241.8(2) rH m=4 (-241.8) -(-1118.4)=151.2 kJ mol -1(3) rH m=-171.8kJ mol-1(4) rH m=-905.4kJ mol-

10、1(5) rH 嚎=-872.9kJ mol-1习题2-31 .已知下列化学反应的反应热：(1) C2H2(g) + 5/2O2(g) 一； 2CO2(g) + H2O(g)r H m = -1246.2 kJ mol-1(2) C(s) + 2H2O(g) t CO2(g) + 2H2(g);“ H m = +90.9 kJ mol T(3) 2H2O(g) t 2H2(g) + O2(g);r H m = +483.6 kJ mol-1求乙快(C2H2,g)的生成热。解：乙快(C2H2,g)生成热的反应为：2c(s)+H2(g) >C2H2(g)1 .已知下列化学反应的反应热：(1)

11、 C2H2(g) + 5/2O2(g) t 2CO2(g) + H2O(g)(2) C(s) + 2H2O(g) t CO2(g) + 2H2(g);(3) 2H2O(g) t 2H2(g) + O2(g);解：乙快(C2H2,g)生成热的反应为：2C(s)+H2(g)，C2H2(g)反应 2x(1)+5x(3)为：2C2H2(g)+8H2O (g) t 4CO2(g)+10H2(g)(4)反应4m(2)(4)为：4C(s)+2H2(g) >2C2H2(g) 解：反应4 (2)_ 2 (1)-5 (3)/2 为：2C(s)+H2(g) >C2H2(g)旺 H m(C2H2,g)=2

12、- H m (2)H m (1)-2.5) h m=2 90.9-(-1246.2) -2.5 483.6=219.0 kJ mol-1习题2-4求下列反应的标准摩尔反应烙变(298.15 K):(1)Fe(s)+Cu2 (aq) > Fe2 (aq)+Cu(s)(2)AgCl(s)+Br -(aq) > AgBr(s)+Cl -(aq) (3)Fe2O3(s)+6H (aq) >2Fe3 (aq)+3H2O(l) (4)Cu2+(aq)+Zn(s)> Cu(s)+Zn2+(aq) Fe(s)+Cu2 (aq) > Fe2 (aq)+Cu(s)f H m 064.

13、77-89.10r H 印(1)= -89.1 -64.77 = -153.9 kJ mol -1r H m (2)= -18.91 kJ mol-1r H ： (3)= -130.3 kJ mol -1r H 2 (4)= -218.66 kJ mol -1三、化学平衡1 .可逆反应与化学平衡2 .化学平衡常数3 .影响平衡移动因素1 .掌握化学平衡的概念1)化学平衡针对可逆反应而言2)达到化学平衡时的特征3)4)正确书写化学平衡常数表达式 化学平衡常数的物理意义 对可逆反应:达化学平衡萨二或组分浓度不随时间变化(K9 =-Ex、x pYe ) ( e ) p p(PA)a( pB )b(

14、e ) ( e )p pK0值越大，表示反应程度越大，反映越完全(1) K。表达式中p、c是平衡分压或浓度，分别除以p。、c。，得相对分压或相对浓度(2)固体、液体的纯物质或溶剂水的浓度视为常数，均不写入平衡常数表达式中(3)同一反应的正逆反应，平衡常数互为倒数底=1/KI(4)若同一方程式，化学计量系数变化n倍则：KO =(K；)n2 .熟练进行化学平衡的有关计算1)根据已知条件求算平衡常数；2)根据平衡常数及已知条件计算平衡浓度(分压)、初始浓度及转化率；3)判断反应的方向；4)多重(同时)平衡。规则：温度不变时化学反应式相加，相应平衡常数相乘化学反应式相减，相应平衡常数相除3 . 化学平

15、衡移动1)浓度：增加反应物浓度或减少生成物浓度，平 衡向正向移动。2)压力：若反应前后气体分子数不同，则增加 p, 平衡向气体分子数减小方向移动。3)温度：升高T,反应向吸热方向移动降低T,反应向放热方向移动化学平衡移动规律勒夏特列原理假如改变平衡的条件之一，如温度、压力和浓度, 平衡必向着能减少这种改变的方向移动。习题：P68: 2-10已知下列化学反应在 298.15K时的平衡常数：(1) CuO(s) + H2(g)= Cu(s) + H2O (g);K1 0 =2x1015(2) 1/2O2(g) + H2(g) = H2O(g);K2 0 = 5x1022计算反应 CuO(s) =

16、Cu(s) + 1/2O2(g)的平衡常数 K0 。(1) CuO(s) + H2(g)= Cu(s) + H2O (g)(2) 1/2O2(g) + H2(g) = H2O(g)所求反应为：CuO(s) = Cu(s) + 1/2O2(g)解：所求反应为：反应(1)-反应(2)/ K5 2x1015/ s-8K =22 =4 10K / 5 10习题：P69: 2-12在1500K条件下达到平衡。若始态p(NO) =150kPa , p(O2) = 450kPa, p(NO2) = 0;平衡时 p(NO2)= 25kPa。试计算平衡时 p(NO), p(O2)的分压及标准 平衡常数K0。解：

17、V、T不变，2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)始态 p 1504500(3) 25则平衡时：p(NO) =150 -25=125kPap(O2) =450 -25/2=437.5kPa解：2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g)始态 p1504500平衡 p125437.525Ke_ p(NO2)/p92Kp(NO)/pe2 p(O2)/pe2_(25/100)2一 (125/100)2(437.5/100)= 9.1 10-3例：-N2 + 3 H2 一 NH 3 rH m =-46 kJ mol-122气体混合物处于平衡时，N2生成NH3的转化率将会发生什么变化？(1

18、)压缩混合气体:(2)升温 降低;(3)弓I入H2提氤;(4)恒压下引入惰性气体降低;(5)恒容下引入惰性气体无变化。四、化学反应速率1 .化学反应速率的表示方式 一一平均反应速率2 .反应历程与基元反应3 .影响反应速率的因素：浓度、温度、催化剂1、平均反应速率Vb = B等式右边：t反应物 _二_ _生成物 _+ _，对反应：aA+bB * xX+yYAB XY=-=ab xy2.反应历程与基元反应基元反应：反应物分子在碰撞中经过一次化学变化就能转化为产物的反应。基元反应速率方程(质量作用定律)基元反应aA+bB » xX+ yYa bv = kcACB反应级数n: n = a

19、+ b反应速率常数k:k反应的数率常数： 反应物浓度为单位浓度时的反应速率；由化学反应本身决定，是化学反应在一定温度时的特征常数； 相同条件下，k值越大，反应速率越快；k的数值与反应物的浓度无关。速率常数的单位零级反应：u = k(cA)0k的量纲为 mol dm-3 s-1一级反应：u = kcA;k的量纲为s-1二级反应：u = k(cA)2k 的量纲为 mol3 dm-1 s-1非基元反应：反应物分子需经几步反应才能转化为生成物的反应。反应 aA+bB xX+yY由实验得:v k kcACB升高温度，反应速率加快, 降低温度，反应速率减慢。lg k = lg AEa2.303 RTT T

20、 , k T , k随T 而增大。习题 P69: 2-20某基元反应 A + Bt C,在1.20L溶液中，当 A为4.0 mol, B 为 3.0mol 时，v 为 0.0042molL-1 s-1,计算该反应的速率常数，并写出该反应 的速率方程式。解：基元反应 的速率方程式：v = kcAcBk=v /cA cB =0.0042/(4.0/1.20) (3.0/1.20) =5.0 10-4 mol-1 L s-1例：反应A + 2B = 2C的速率方程式为(D )(A) v = k AB2(B) v = k AB(C) v = k C2 / AB2(D)不能根据此方程式写出例：已知2A

21、= B + C 为一基元反应，则用 A的浓度变 化所表示的速率方程是v = k c(A)2 o第三章定量分析基础1 .定量分析的误差2 .有效数字及运算规则3 .滴定分析概述1.定量分析的误差误差的表示误差产生的原因 误差的减免误差的表示反映准确度相对误差绝对误差真实值100%注意：基元反应和非基元反应的速率方程式差异点 在于反应物浓度上的指数不同。前者是化学计量 数，后者由实验确定。3.影响化学反应速率的因素1)浓度对反应速率的影响由速率方程式可知 v k kcACB偏差的表示反映精密度绝对偏差=个别测定值-测定的平均值相对偏差绝对偏差平均值100%测定结果从精密度、准确度两方面评价 误差产

22、生的原因增加反应物浓度，反应速率加快, 降低反应物浓度，反应速率减慢。 2)温度对反应速度的影响绝对误差=个别测定值-真实值误差产生的原因1 1.方法误差：一系统误差2 2.仪器误差：3.试剂误差：4 桔加、口14.操作者主观误差：随机歌:差I过失误差误差的减免消除系统误差的方法对照试验空白试验仪器校准减小偶然误差方法增加平行测定次数2 .有效数字及其计算规则有效数字实际能测量到的数字， 只保留一位可 疑值。有效数字表示的注意点：1）数字“0”2）指数表示3）对数表示有效数字的运算规则有效数字修约规则四舍六入五留双”有效数字运算规则加减法 有效位数以绝对误差最大的数为准，即小数点后位数最少的数

23、字为依据。乘除法 有效位数以相对误差最大的数为准，即有效位数最少的数字为依据。3 .滴定分析法概述滴定分析法一一将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到被测物质的溶液中（或反向滴加）, 根据所消耗的试剂量按化学计量关系来确定被测物质的量。滴定反应的类型1 .酸碱滴定法2 .配位滴定法3 .沉淀滴定法4 .氧化还原滴定法对滴定反应的要求1 .反应能按化学反应式定量完成（没有副反应、反应完全程度达 99.9%以上）。2 .反应能迅速完成。3 .有合适的指示化学计量点（或终点）的方法（合适的指示剂）。4 .无干扰主反应的杂质存在（无干扰杂质）。滴定方式1 .直接滴定法2 .返滴定法3 .置换滴定法4 .间接滴定法基准物质和标准溶液基准物质一一能用于直接配制或标定标准溶液的物质。基准物质所必须具备的条件：1. 纯度高： 99.9%2 .性质稳定：不吸湿、不氧化、不分解3 .组成确定：与化学式相符4 .有较大的摩尔质量：保证称量时有一定的重量标准溶液的配制标准溶液一一已知准确浓度的溶液1 .直接配制法准确称取一定量的物质，溶解后稀释至一定体积，从而求出准确浓度。滴定分析结果的计算对于反应：aA + bB = cC + dD滴定剂被测物则：nA与nB间有关系：nA: nB