2022年高二-化学反应原理选修4 .pdf
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1、高二化学选修 4复习提纲第一章 化学反应与能量一、焓变 (H) : 反应热1反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2焓变(H)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应1. 符号: H2. 单位: kJ/mol 3. 产生原因: 化学键 断裂吸热化学键 形成放热放出热量的化学反应。 ( 放热吸热) H 为“ -”或H 放热 H 为“+”或H 0 常见的 放热反应 : 所有的燃烧反应 酸碱 中和反应 大多数的 化合反应 金属与酸的反应 生石灰 和水反应 浓硫酸 稀释、氢氧化钠固体溶解等 常见的 吸热反应 : 晶体 Ba(OH)2?8H2O 与 NH4Cl 大多数的
2、 分解反应 以 H2 、CO 、C为复原剂 的氧化复原反应 铵盐溶解等二、热 化学方程式书写化学方程式 注意要点 : 热化学方程式 必须标出能量变化。热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq 表示热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。热化学方程式中的 化学计量数 可以是整数,也可以是分数各物质系数加倍,H加倍;反应逆向进行,H改变符号,数值不变三、燃烧热1概念: 25 , 101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol 表示。注意以下几点:研究条件: 101 kPa 反应程
3、度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量: 1 mol 研究内容:放出的热量。 H105时,该反应就进行得基本完全了。2、可以利用 K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。Q :浓度积Q K: 反应向正反应方向进行 ; Q = K:反应处于平衡状态 ; Q K:反应向逆反应方向进行精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页3、利用 K值可判断反应的 热效应假设温度升高, K值增大,则正反应为 吸热反应假设温度升高, K值减小,则正反应为 放热反应四、等效平衡1、概念:在一定条件下定
4、温、定容或定温、定压 ,只是起始加入情况不同的同一可逆反应到达平衡后, 任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。2、分类1定温,定容条件下的等效平衡第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证 化学计量数 之比与原来相同;同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。2定温,定压的等效平衡:只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。五、化学反应进行的方向1、反应熵变与反应方向:1熵 : 物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S. 单位:
5、J?mol-1?K-1 (2) 体系趋向于有序转变为无序, 导致体系的熵增加, 这叫做熵增加原理, 也是反应方向判断的依据。 . 3同一物质,在气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小。即S(g) S(l) S(s) 2、反应方向判断依据在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:H- TS 0 反应能自发进行H- TS = 0 反应到达平衡状态H- TS 0 反应不能自发进行注意: 1H 为负,S 为正时,任何温度反应都能自发进行2H 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:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物, 叫电解质
6、。非电解质 :在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。强电解质 :在水溶液里全部电离成离子的电解质。弱电解质 : 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。2、电解质与 非电解质 本质区别:电解质 离子化合物 或共价化合物非电解质 共价化合物注意:电解质、非电解质都是化合物SO2 、NH3 、CO2 等属于非电解质强电解质 不等于易溶于水的化合物如BaSO4 不溶于水,但溶于水的BaSO4 全部电离,故 BaSO4 为强电解质 电解质的强弱与 导电性 、溶解性无关。3、电离平衡 :在一定的条件下,当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相同时,电离过程就到达了平衡状态,这叫电离平
7、衡 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页4、影响 电离平衡 的因素:A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。C、 同离子效应 : 在弱电解质溶液 里加入与 弱电解质 具有相同离子的电解质, 会 减弱 电离。D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应 的物质时,有利于电离。5、电离方程式 的书写:用可逆符号弱酸的电离要分布写第一步为主6、电离常数:在一定条件下,弱电解质在到达电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积, 跟
8、溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数 ,一般用 Ka表示酸, Kb表示碱 表示方法:AB A+B- Ki= A+ B-/AB 7、影响因素:a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。c、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO 二、水的电离和溶液的酸碱性1、水电离平衡:水的离子积: KW =cH+?cOH- 25时, H+=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+?OH- = 1*10-14 注意:KW 只与温度有
9、关,温度一定,则KW 值一定 ; KW 不仅适用于纯水,适用于任何溶液酸、碱、盐2、水电离特点:1可逆 2吸热 3极弱3、影响水电离平衡的外界因素:酸、碱:抑制水的电离 KW 1*10-14 温度:促进水的电离水的电离是吸热的易水解的盐:促进水的电离 KW 1*10-14 4、溶液的酸碱性和pH : 1pH=-lgcH+ 2pH的测定方法: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 紫色酚酞8.210.0 浅红色pH试纸操作玻璃棒 蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡比照即可。注意:事先不能用水湿润PH试纸;广泛 pH试纸只能读取整数值或范
10、围三 、混合液的 pH值计算方法公式1、强酸与强酸的混合:先求 H+ 混:将两种酸中的H+ 离子物质的量相加除以总体积,再求其它H+ 混 = H+1V1+H+2V2/ V1+V2 2、强碱与强碱的混合: 先求 OH- 混:将两种酸中的OH 离子物质的量相加除以总体积,再求其它OH- 混 OH-1V1+OH-2V2/ V1+V2 ( 注意 : 不能直接计算 H+ 混) 3、强酸与强碱的混合:先据 H+ + OH- =H2O 计算余下的 H+ 或 OH- ,H+ 有余,则用余下的 H+数除以溶液总体积求 H+ 混;OH- 有余,则用余下的OH- 数除以溶液总体积求 OH- 混,再求其它四、稀释过程
11、溶液pH值的变化规律:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页1、强酸溶液:稀释 10n 倍时, pH稀 = pH 原+ n 但始终不能大于或等于72、弱酸溶液:稀释 10n 倍时, pH稀 pH 原+n 但始终不能大于或等于73、强碱溶液:稀释 10n 倍时, pH稀 = pH 原n 但始终不能小于或等于74、弱碱溶液:稀释 10n 倍时, pH稀 pH 原n 但始终不能小于或等于 75、不管任何溶液,稀释时 pH均是向 7靠近即向中性靠近;任何溶液无限稀释后 pH均接近 7 6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH
12、变化得慢,强酸、强碱变化得快。五、强酸 pH1 强碱 pH2 混和计算规律 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 1、假设等体积混合: pH1+pH2=14 则溶液显中性 pH=7 pH1+pH2 15 则溶液显碱性 pH=pH2-0.3 pH1+pH2 13 则溶液显酸性 pH=pH1+0.3 2、假设混合后显中性pH1+pH2=14 V 酸:V碱=1:1 pH1+pH2 14 V 酸:V碱=1:1014-pH1+pH2 六、酸碱中和滴定:1、中和滴定的原理:实质:H+OH =H2O 即酸能提供的 H+ 和碱能提供的 OH- 物质的量相等。2、中和滴定的操作过程:1仪 滴定管 的刻度, O
13、 刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它的最大刻度值, 因为下端有一部分没有刻度。 滴定时, 所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管 酸或碱,也不得中途向 滴定管 中添加。滴定管可以读到小数点后一位。2药品:标准液;待测液;指示剂 。3准备过程:准备:检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。洗涤:用洗液洗检漏: 滴定管是否漏水用水洗用标准液洗或待测液洗装溶液排气泡调液面记数据V(始) 4试验过程3、酸碱中和滴定的误差分析误差分析:利用 n 酸 c 酸 V酸=n碱 c 碱 V碱进行分析式中: n酸或碱中氢原子或 氢氧根离子 数;c酸或碱的 物质的量浓度 ;V酸或碱溶液的体积。
14、当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:c 碱= 上述公式在求算浓度时很方便, 而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c 酸为标准酸, 其数值在理论上是不变的, 假设稀释了虽实际值变小,但表达的却是V酸的增大,导致 c 酸偏高; V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅, 其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则 c 碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c 碱的误差与 V酸的变化成正比,即当V酸的实测值大于理论值时,c 碱偏高,反之偏低。同理,用标准碱来滴定未知浓度的
15、酸时亦然。七、盐类的水解 只有可溶于水的盐才水解1、盐类水解:在水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或 OH-结合生成弱电解质的反应。2、水解的实质:水溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+ 或 OH-结合, 破精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页坏水的电离,是平衡向右移动,促进水的电离。3、盐类水解规律:有 弱 才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁强显谁性,两弱都水解,同强显中性。多 元弱 酸根 ,浓 度相 同时 正 酸根 比 酸式酸根水解程 度大,碱性更强。( 如:Na2CO3 NaHCO3) 4、盐类水解
16、的特点:1可逆与中和反应互逆2程度小3吸热5、影响盐类水解的外界因素:温度:温度越高 水解程度越大水解吸热,越热越水解浓度:浓度越小,水解程度越大 越稀越水解酸碱:促进或抑制盐的水解H+ 促进 阴离子 水解而 抑制 阳离子 水解; OH -促进阳离子 水解而抑制 阴离子 水解6、酸式盐溶液的酸碱性:只电离不水解:如HSO4- 显 酸 性电离程度水解程度,显酸 性 如: HSO3- 、H2PO4- 水解程度电离程度,显碱 性 如: HCO3- 、HS- 、HPO42- 7、双水解反应 :1构成盐的阴 阳离子 均能发生水解的反应。双水解反应 相互促进,水解程度较大,有的甚至水解完全。使得平衡向右移
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