2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背).pdf
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1、第一章化学反应的热效应第一节第一节反应热反应热一、反应热一、反应热焓变焓变(一)反应热及其测定(一)反应热及其测定1、体系与环境被研究的物质系统称为2、反应热在等温条件下,化学反应体系向环境应热。释放或从环境吸收 的热量,称为化学反应的热效应,简称 反体系,与体系相互影响的其他部分称为环境。3、实验探究:中和反应反应热的测定(1)测定原理:环境温度不变时,根据测得的体系的即利用公式:Qcmt(2)实验装置实验装置中各仪器安装如图。各部分仪器的作用玻璃搅拌器的作用是 使反应物混合均匀充分接触。隔热层的作用是 减少热量的散失。的温度。进行计算。温度变化和有关物质的 比热容 等来计算反应热。温度计的
2、作用是测定反应前后 反应体系(3)实验步骤反应物温度测量(t1):测量混合前 50 mL 0.50 molL两温度平均值,记录为起始温度 t1。酸碱1盐酸、50 mL 0.55 molL1氢氧化钠溶液的温度,取反应后体系温度测量(t2):将液的最高温度溶液迅速混合,用 玻璃搅拌器轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶,记录为终止温度 t2。平均值作为计算依据。重复实验操作两次,记录每次的实验数据,取其(4)实验数据处理设溶液的密度均为 1 gcm3,中和后溶液的比热容 c4.18 Jg11,根据实验数据计算出该反应放出的热量 Q(5)实验结论1.42kJ,则生成 1 mol H2O 时放出的热量为56
3、.8kJ。大量实验测得,在 25 和 101 kPa 下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液,发生中和反应生成放出57.3 kJ的热量。1 molH2O 时,12019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第1页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第1页(二)反应热与焓变1、内能内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强和物质的聚集状态等影响。3、焓与焓变(1)焓(H):是一个与内能有关的物理量。的热量称为该反应的焓变。常用单位 kJ/mol 或(2)焓变(H):在恒压下,化学反应过程中 吸收或释放kJmol-1。(3)反应热与焓变的关
4、系在等压条件下进行的化学反应的反应热等于反应的焓变,因此常用H表示反应热。(4)焓变与吸热反应和放热反应的关系放热反应:反应体系向环境吸热反应:反应体系从环境中释放吸收能量,反应体系的焓减小增大,H 为负值,即H0。能量,反应体系的焓4、从微观角度理解反应热的实质以 H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应的能量变化为例说明,如图所示:由图可知:反应中能量变化化学键断裂或形成 1 mol 化学键的能量变化HHClClHCl结论吸收吸收放出436243431kJkJkJ断裂或形成化学键的总能量变化共吸收共放出679862kJkJ1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热H183 kJmo
5、l图示:化学反应过程中形成化学键、断裂化学键能量变化可用如图表示:(蒲公英语)22019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第2页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第2页其中,E1表示反应物断裂化学键吸收的总热量,反应热。上述反应过程表示该反应为E2表示生成物形成化学键放出的总热量,E1与 E2反应。的差值表示放热焓变计算公式:HE总(断键)E总(成键)二、热化学方程式二、热化学方程式1、定义:表明反应所释放或吸收物质的热量的化学方程式。变化,也表明了化学反应中的能量变化。2、意义:不仅表示化学反应中的实例:已知 25、101
6、kPa 下,热化学方程式为 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)在 25、101 kPa,2 mol H23、热化学方程式的书写方法(1)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数只表示其(2)标注反应的温度和压强。没有特殊说明是指物质的量与 1 mol O2H571.6 kJmol1,其表示。完全反应生成 2 mol 液态水 时放出的热量是 571.6 kJ,可以是整数或分数。不用标明反应条件(如“加25、101 kPa热”“高温”“催化剂”等)。(3)标注各物质 聚集状态固体。在物质后面用括号标注各物质的聚集状态:气体 用“g”,液体用“l”,用“s”,溶液 用“aq”。正负。化学方程式后
7、面空一格标注H,若为放热反应,H 为“”;若为吸热反应,(4)标注H 的H 为“”。(5)计算H 的数值。根据化学方程式中的 化学计量数 计算写出H 的数值。H 单位是kJmol1。4、H 的单位中“mol1”的含义对一个化学反应,H 的单位中“mol1”不是指每摩尔具体物质,而是指“每摩尔反应”。因此H 必须与化学方程式一一对应。三、燃烧热三、燃烧热1、概念:在 101 kPa 时,12、单位:kJmol1或 kJ/molmol 纯物质完全燃烧生成。指定产物 时所放出的热量。3、意义:甲烷的燃烧热为 890.3 kJmol1,或H甲烷完全燃烧生成1 mol CO2(g)和890.3 kJmo
8、l1,它表示 25、101 kPa 时,1mol2 mol H2O(l)时放出 890.3 kJ 的热量。4、热化学方程式的书写书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧燃物要完全燃烧且生成1H2(g)O2(g)=H2O(l)2指定产物。例如:11 mol可燃物为标准来配平其余物质的化学计量数,同时可H285.8 kJmol32019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第3页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第3页5、燃烧热的热化学方程式是否正误“一看”可燃物的化学计量数是否为 1。“二看”元素完全燃烧生成的物质是否为指定产物。“三
9、看”H 是否为“”及单位是否正确。第二节第二节反应热的热计算反应热的热计算一、盖斯定律一、盖斯定律1、盖斯定律:一个化学反应,不管是一步完成的还是分几步 完成的,其反应热是 相同 的。换句途径无关。话说,化学反应的反应热只与反应体系的 始态 和 终态2、盖斯定律的计算方法有关,而与反应的(1)“虚拟路径”法:若反应物 A 变为生成物 D,可以有两个途径。由 A 直接变成 D,反应热为H;由 A 经过 B 变成 C,再由 C 变成 D,每步的反应热分别为H1、H2、H3。如图所示:则有HH1H2H3。加减乘除的方法得到所求的热化学方程式。(2)加合法:加合法就是运用所给热化学方程式通过1例:根据
10、如下两个反应,选用上述两种方法,计算出 C(s)O2(g)=CO(g)的反应热H。2:C(s)O2(g)=CO2(g)H1393.5 kJmol11:CO(g)O2(g)=CO2(g)2H2283.0 kJmol1反应 C(s)O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下:则HH1H2110.5kJmol1。二、反应热的计算二、反应热的计算1、根据热化学方程式计算热化学方程式中反应热数值与各物质的化学计量数成正比。例如,42019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第4页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第4页aA(g)bB(g)=
11、cC(g)dD(g)an(A)n则Aabn(B)nBbcn(C)nn(D)CcdH|H|QnDdQ|H|键能总和。2、根据反应物、生成物的键能计算H反应物的键能总和生成物的3、根据物质的燃烧热数值计算Q(放)n(可燃物)|H(燃烧热)|。4、根据盖斯定律计算将两个或两个以上的热化学方程式包括其H5、H 大小比较时注意事项(1)吸热反应的H 为“”,放热反应的H 为“”,所以 吸热反应 的H 一定大于 放热反应 的H。(2)放热反应的H 为“”,所以放热越多,H 越小。相加或相减,得到一个新的热化学方程式及其H。52019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第5页20
12、19新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第5页第二章第二章化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡第一节第一节化学反应速率化学反应速率一、化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率:定量描述化学反应快慢程度的物理量。增加来表示。2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的(1)表达式:V=c/t(2)单位:mol/(Lmin)或 mol/(Ls)3、化学反应速率的测定(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度(2)测定方法直接观察测定:如释放出气体的体积和体系的压强等。相关的可观测量进行测定。科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成
13、物本身有较明显的颜色时,可利用质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。4、化学反应速率的计算(1)公式法:vcntVtc反应物tcv(生成物)生成物tcAtcBt颜色变化和显色物v(反应物)(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。对于一个化学反应:mAnB=cDt,AmvBnvCpvDq。pCqD,v(A),v(B),v(C)cCt,v(D)v且有:(3)“三段式”法求解化学反应速率计算题的一般步骤:写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;先根据已知条件列方程计算:反应:起始浓度/molL1:mA(g)nB(g)a
14、x pC(g)cpxmcpxmbnxmnxbm转化浓度/molL1:某时刻(t s)浓度/molL1:ax12019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第6页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第6页再利用化学反应速率的定义式求算:xv(A)molL1s1;tnxv(B)molL1s1;mtpxv(C)molL1s1。mt计算中注意以下量的关系。对反应物:转化率ccc(起始)c(转化)转化起始100%。c(某时刻);对生成物:c(起始)c(转化)c(某时刻);二、影响化学反应速率的因素1、实验:定性探究影响化学反应速率的外界因素实
15、验原理:Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O影响因素实验步骤实验现象催化剂2H2O2=2H2OO2实验结论浓度均出现 浑浊,但后者 出现浑浊更快增大浓度,化学反应速率 增大混合后均出现 浑浊温度70 热水一组浊,但首先出现浑升高温度,化学反应速率增大催化剂前者 无明显现象,后者 出现大量气泡催化剂能 加快学反应速率化2、实验:反应速率的定量测定和比较(蒲公英语)加入试剂反应时间反应速率实验结论22019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第7页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第7页(填“长”或“短”)40 mL
16、 1 molL1硫酸40 mL 4 molL1硫酸(填“快”或“慢”)慢快4 molL1硫酸与锌反应比 1 molL1长短硫酸与锌反应的速率快。3、影响化学反应速率的其他因素(1)浓度:底物浓度越大,化学反应速率(2)温度:当其他条件相同时,越快。降低温度反应速率减小。升高温度 反应速率增大,(3)催化剂:同一反应,用不同催化剂,反应速率不相同。(4)压强:对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解如下对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成压强,气体体积 缩小,浓度增大。增大;减小压强,反应速率减反比,其他条件不变时,增大对于有气体参加的化学反应,在相同温度下
17、,增大压强,反应速率小。三、活化能1、有效碰撞:能够发生化学反应发生化学反应有效碰撞的碰撞。的碰撞。的分子。平均能量之差。2、无效碰撞:不能够3、活化分子:能够发生4、活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的5、反应物、生成物的能量与活化能的关系图活化能越小,普通分子就越容易变成 活化分子。如图所示:反应的活化能是 E1,反应热是 E1E2。6、有效碰撞理论对影响化学反应速率因素的解释(1)浓度:反应物浓度增大单位体积内活化分子数速率增大;反之,反应速率减小。增多单位时间内有增多单位时间内有效碰撞的次数 增加 反应(2)压强:增大压强气体体积缩小反应物浓度增大单位体积内活化分子数效碰撞
18、的次数增加反应速率增大;反之,反应速率增大减小。(3)温度:升高温度活化分子的百分数大;反之,反应速率减小。单位时间内有效碰撞的次数增加 反应速率 增(4)催化剂:使用催化剂改变了反应的历程(如上图),反应的活化能降低活化分子的百分数 增大32019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第8页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第8页单位时间内有效碰撞的几率增加反应速率加快。第二节第二节化学平衡化学平衡一、化学平衡状态一、化学平衡状态1、可逆反应:在相同条件下,既能向2、化学平衡状态的建立(1)如图 1 所示,N2与 H2随着反应的
19、进行,其浓度逐渐大,v逆逐渐增大减小,v正逐渐减小,而 c(NH3)逐渐 增正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正v逆,反应达到平衡。(1)如图2 所示,随着NH3的分解,其浓度逐渐v正逐渐增大减小,v逆逐渐减小,而c(N2)、c(H2)逐渐 增大,t2时刻起,它们的浓度不再改变,v正v逆,反应达到平衡。3、化学平衡状态:在一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。二、化学平衡常数二、化学平衡常数1
20、、化学平衡状态时浓度数据分析分析课本表 21:457.6 时反应体系 H2(g)I2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据,我们可以发现以下规律:(1)无论该反应从正向进行还是从逆向进行,平衡时,只要温度一定,(2)无论反应物或生成物的浓度如何改变,平衡时只要温度一定,cc2HIH2cI2的值近似相等。cc2HIH2cI2的值也近似相等。与反应物 浓2、化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示。浓度幂之积3、浓度商与化学平衡常数的表达式(1)浓度商:对于一般的可逆反应,mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),在任意时刻的度商,常用Q
21、cpCcqD表示,即 QmcAcnB。cpCcqDcmAcnB称为 浓cpCcqD(2)化学平衡常数表达式:当在一定温度下达到化学平衡时,KmcAcnB(3)Q 与 K 关系:当反应中有关物质的浓度商三、影响化学平衡的因素三、影响化学平衡的因素1、浓度对化学平衡移动的影响等于平衡常数时,表明反应达到化学平衡状态。42019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第9页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第9页实验原理Fe33SCN Fe(SCN)3(红色)实验操作现象与结论b 溶液颜色变浅,平衡向逆反应方向移动发生 Fe2Fe3=3F
22、e2,Fe3浓度减小,Qc 溶液颜色变深,平衡向正反应方向移动理论解释ccFeSCN3Fe3c3SCNc(SCN)增大,Qc增大,QK,平衡逆向cFeSCN3Fe3c3SCN移动减小,QK,平衡正向移动2、化学平衡移动:在一定条件当可逆反应达到平衡状态后,如果原来的平衡状态被破坏,平衡体系的物质组成也会随着平衡状态达到新的平衡状态的过程。改变浓度、压强、温度等反应条件改变,直至达到新的平衡状态。这种由 原有的3、化学平衡移动方向的判断当 QK 时:反应处于当 QK 时:反应向当 QK 时:反应向平衡状态,v正v逆;正反应方向逆反应方向进行,v正v逆;进行,v正v逆。4、压强变化对化学平衡移动的
23、影响实验原理2NO2红棕色N2O4无色实验步骤活塞处处,压强增大实验现象混合气体的颜色先 变深 又逐渐 变浅活塞处处,压强减小混合气体的颜色先 变浅 又逐渐 变深活塞往里推,体积减小,压强增大,c(NO2)增大,颜色变深,但颜色又变浅,说明 c(NO2)实验结论减小,平衡向正反应方向移动。减小,c(NO2)减小,颜色变浅,但气体颜色又变深,活塞往外拉,体积增大,压强说明 c(NO2)增大,平衡向 逆反应5、温度对化学平衡移动的影响方向移动52019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第10页2019新人教版高中化学选择性必修一全册重点知识点归纳总结(复习必背)-第1
24、0页实验原理2NO2红棕色gN2O4gH56.9 kJmol1无色实验步骤实验现象实验结论热水中混合气体颜色混合气体受热颜色加深加深;冰水中混合气体颜色增大,即平衡向减小变浅方向移动;,说明 NO2浓度变浅逆反应混合气体被冷却时颜色,说明 NO2浓度,即平衡向 正反应 方向移动减弱这种6、勒夏特列原理:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等),平衡将向着能够改变的方向移动。7、化学平衡图像的类型及特点(1)速率时间图像(vt 图像).正反应速率突变,逆反应速率渐变,v正v逆,说明是增大了衡正向移动。正向反应物的浓度,使正反应速率突变,且平.v正、v逆都是突然减小的,v正v逆,平衡总体
25、积增大的反应,改变的条件是移动,说明该反应的正反应可能是或减小压强。没有发生放热反应或气体降低温度.v正、v逆都是突然增大的,并且 v正、v逆增大程度相同,说明该化学平衡了催化剂移动,可能是使用,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强所致。(2)百分含量时间温度图像.T2T1,温度升高,平衡逆向移动,正反应是减小放热反应。增大的反应。催化剂;.p2p1,压强增大,A(反应物)的转化率.生成物 C 的百分含量不变,说明正反应是气体总体积,说明平衡不发生 移动,但反应速率 ab,故 a 可能使用了若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a 也可能是增大了压强。62019新人教版高
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