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文檔簡介
1、第一章化學(xué)反應(yīng)與能量第一單元化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)一、斤含變反應(yīng)熱1 .反應(yīng)熱:一定條件下,一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物之間完全反應(yīng)所放出或吸收的熱量2 .始變(A H)的意義:在恒壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(1).符號: &H (2).單位:kJ/mol3.產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂一一吸熱化學(xué)鍵形成一一放熱放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(放熱 >吸熱) H為“-”或4 H <0吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。(吸熱 >放熱) H為“+”或4 H >0常見的放熱反應(yīng):所有的燃燒反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)大多數(shù)的化合反應(yīng)金屬與酸的反應(yīng)生石灰和水反應(yīng)濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等常見的吸熱反應(yīng):晶體Ba(OH
2、)2 8H20與NHCl大多數(shù)的分解反應(yīng)以H、CO C為還原劑的氧化還原反應(yīng) 俊鹽溶解等二、熱化學(xué)方程式書寫化學(xué)方程式注意要點(diǎn):熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(g,l,s 分別表示固態(tài),液態(tài),氣態(tài),水溶液中溶質(zhì)用aq表示)熱化學(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)各物質(zhì)系數(shù)加倍, H加倍;反應(yīng)逆向進(jìn)行, H改變符號,數(shù)值不變?nèi)?、燃燒? .概念:25 C, 101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量。燃燒熱的單位用kJ/mol表不。注意以下幾點(diǎn):研究條件:101 kPa
3、 ;反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。燃燒物的物質(zhì)的量:1 mol ;研究內(nèi)容:放出的熱量。(A H<0,單位kJ/mol )四、中和熱2 .概念:在稀溶液巾,,酸跟堿發(fā)生,中和反應(yīng)而生成1mol.H.2Q,.這時(shí)的反應(yīng)熱.叫上和熱。一.3 .強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)其實(shí)質(zhì)是H拜口 OH-反應(yīng),其熱化學(xué)方程式為:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) A H=- 57.3kJ/mol4 .弱酸或弱堿電離要吸收熱量,所以它們參加中和反應(yīng)時(shí)的中和熱小于57.3 kJ/mol 。5 .中和熱的測定實(shí)驗(yàn)五、蓋斯定律1.內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有
4、關(guān),而與具體反應(yīng)進(jìn)行的途徑無 關(guān),如果一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成的反應(yīng)熱是相同的。第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化原電池:1、概念: 化一學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池、 .2、組成條件:兩個(gè)活潑性不同的電極電解質(zhì)溶液 電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路3、電子流向:外電路: 負(fù) 極導(dǎo)線一一正 極內(nèi)電路:鹽橋中 陰 離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液,鹽橋中 陽 離子移向正極的電解質(zhì)溶液。4、電極反應(yīng):以鋅銅原電池為例:負(fù)極:氧化.一一反應(yīng): Zn-2e=Zn.2.l (較活潑金屬)正極: 一還原 反應(yīng): 2H.:.土2e三.Hn£ (較不活潑金屬) 總反應(yīng)
5、式:_Zn+2H +=Zn 2+H 2 f _5、正、負(fù)極的判斷:(1)從電極材料:一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極,非金屬為正極。(2)從電子的流動方向負(fù)極流入正極(3)從電流方向正極流入負(fù)極(4)根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動方向陽離子流向正極,陰離子流向負(fù)極(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一溶解的一極為負(fù)極增重或有氣泡一極為正極第二節(jié)化學(xué)電池1、電池的分類:化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池2、化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置3、化學(xué)電池的分類:一次電池 、二次電池、燃料電池1、常見一次電池:堿性鋅鎰電池、鋅銀電池、鋰電池等二、二次電池1、二次電池:放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以多次重
6、復(fù)使用,又叫充電電池或蓄電池。2、電極反應(yīng):鉛蓄電池放電:負(fù)極(鉛):_Pb+S°4 2e =PbSO4j_so 2- 一 _ _ _正極(氧化鉛):_PbO2+4H + +4 +2e = PbSO4J + 2H2。_2-充電:陰極: PbSO4+2H2O 2e =PbO2+4H+ SO42-陽極: PbSO4+ 2e =Pb+SO4_兩式可以寫成一個(gè)可逆反應(yīng):_PbO2+Pb+ 2H2SO42PbSO4j + 2H203、目前已開發(fā)出新型蓄電池:銀鋅電池、鎘饃電池、氫饃電箍1鋰離子電池、聚合物鋰離子電池三、燃料電池1、燃料電池:一是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池2、電極
7、反應(yīng):一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電池反應(yīng), 但不注明反應(yīng)的條件。,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。以氫氧 燃料電池為例,鉗為正、負(fù)極,介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí):負(fù)極:2H24e=4H+ 正極:O 2+4 e 4H+ =2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí):負(fù)極:_2Ha+4OH -4e = 4H20 E極:O 2+2H2O+4 e = 40H另一種燃料電池是用金屬鉗片插入KOH溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料 和氧氣 氧化劑 。電極反應(yīng)式為:負(fù)極:CH4+10OH 8e = + 7H
8、2O ;正極:4H20+ 202+8e = 80H 。電池總反應(yīng)式為: CH4 + 202 + 2K0H = K2CO3 + 3H2O3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低四、廢棄電池的處理:回收利用第三節(jié)電解池一、電解原理1、電解池: 巴電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 也叫電解槽2、電解:上流(外加直流電)通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動的不是自發(fā)的)的過程3、放電:當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí),失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程4、電子流向:(電源)負(fù)極一(電解池)陰極一(離子定向運(yùn)動)電解質(zhì)溶液一(電解池)陽極一(電源)正極5、電極名稱及反應(yīng):陽極:與直流電源的正極 相連
9、的電極,發(fā)生氧化 反應(yīng)陰極:與直流電源的極 相連的電極,發(fā)生還原 反應(yīng)6、電解CuCl2溶液的電極反應(yīng):陽極: 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)陰極:Cu2+2e-=Cu(還原)總反應(yīng)式: CuCl 2 =Cu+Cl 2 T7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程規(guī)律總結(jié):電解反應(yīng)離子方程式書寫:放電順序:陽離子放電順序Ag+>Hg 2+>Fe3+>Cu2+>H+ (指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn 2+>Al 3+>Mg 2+>Na+>Ca2+>K +陰離子的放電順序是惰性電
10、極時(shí):S2->I ->Br ->Cl ->OH ->NO 3->SO42-(等含氧酸根離子)>F -(SO32-/MnO 4->OH -)是活性電極時(shí):電極本身溶解放電注意先要看電極材料,是惰性電極還是活T電極,若陽極材料為活性電極( Fe、Cu)等金屬,則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子,變成離子進(jìn)入溶液;若為惰性材料,則根據(jù)陰陽離子的放電順序,依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)電解質(zhì)水溶液電解產(chǎn)物的規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解對象電解質(zhì)濃度PH電解質(zhì)溶液復(fù)原分解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小增大HClCuCl2CuCl2
11、放H生成堿型陰極:水放H生堿 陽極:電解質(zhì)陰離子放 電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解 質(zhì)增大HCl放氧生酸型陰極:電解質(zhì)陽離子放電陽極:水放O2生酸CuSO4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小氧化銅電解水型陰極:4H+ + 4e- = 2H 2T陽極:4OH- - 4e- = O2T + 2H2ONaOH水增大增大水H2SO4減小Na2SO4不變上述四種類型電解質(zhì)分類:(1)電解水型:含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬含氧酸鹽(2)電解電解質(zhì)型:無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)(3)放氫生堿型:活潑金屬的無氧酸鹽(4)放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽二、電解原理的應(yīng)用1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫
12、氣(1)、電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法(2)、電極、電解質(zhì)溶液的選擇:陽極:鍍層金屬,失去電子,成為離子進(jìn)入溶液M ne = M 1陰極:待鍍金屬(鍍件):溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬表面 M n+ + ne = M電解質(zhì)溶液:含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液鍍銅反應(yīng)原理陽極(純銅):Cu-2e-=Cu2+ ,陰極(鍍件):Cu2+2e-=Cu ,電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4溶液(3)、電鍍應(yīng)用之一:銅的精煉陽極:粗銅; 陰極: 純銅;電解質(zhì)溶液:硫酸銅3、電冶金(1)、電冶金:使礦石中的金屬陽離子 獲得電子,從它們的化合物中還原出來
13、用于冶煉活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁(2)、電解氯化鈉:通電前,氯化鈉高溫下熔融:NaCl = Na + + Cl通直流電后:陽極:2Na+ 2e = 2Na陰極:2Cl - 2e = Cl 2 T規(guī)律總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律(1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件。有活潑性不同的兩個(gè)電極;兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用),只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì) 溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),
14、則為電鍍池。(3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池。原電池,電解池,電鍍池的比較別原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成將電能轉(zhuǎn)變成化 學(xué) 應(yīng)用電解原理在某些金(裝置特點(diǎn))電能的裝置匪的裝置屬表面鍍側(cè)層其他金屬反應(yīng)特征自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)非自發(fā)反應(yīng)裝置特征無電源,兩級材 料不同有電源,兩級材料可有電源同RJ不同形成條件活動性不同的兩兩電極 連接直 流 電 1鍍層金屬接電源止極,極源待鍍金屬接負(fù)極;2電電解質(zhì)溶液兩電極 插入電 解 質(zhì) 鍍液必須含有鍍層金屬形
15、成閉合回路溶液的離子形成閉合回路電極名稱負(fù)極:較活潑金陽極:與電源正極相 名稱同電解,但有限制屬正極:較/、活潑連條件陽極:必須是鍍層金屬金屬(能導(dǎo)電非 金屬)陰極:與電源負(fù)極相 陰極:鍍件 連電極反應(yīng)魚極:氧化反應(yīng),膽極:氧化反應(yīng),溶金屬去去電子液中 的 陰離子 去去 陽極:金屬電極失去電正極:還原反應(yīng), 溶液中的陽離子電子,或電極金屬失子 電子的電子或者氧氣陽極:還原反應(yīng),溶 陰極:電鍍液中陽離子小電子(吸氧腐 蝕)液中的陽離子徨到得到電子 電子電子流向負(fù)極一正極電源負(fù)極一陰極同電解池電源止極一陽極溶液中帶電粒 子的移動陽離子向正極移 動陰離子向負(fù)極移 動陽離子向陰極移動 陰離子向陽極移動
16、同電解池聯(lián)系在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖:陽極(失)e- 事正極(得) e- .負(fù)極(失) e-.陰極(得)第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)一、金屬的電化學(xué)腐蝕(1)金屬腐蝕內(nèi)容:(2)金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子 失去電子而被氧化的過程(3)金屬腐蝕的分類:化學(xué)腐蝕一金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕電化學(xué)腐蝕一不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化、這種化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較電化腐蝕化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液金屬與非電解質(zhì)直接接觸接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過
17、程金屬被氧化的過程關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重(4)、電化學(xué)腐蝕的分類:析氫腐蝕腐蝕過程中不斷有氫氣放出條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有 CO2、SO2、H2s等氣體)電極反應(yīng):負(fù)極:Fe - 2e-= Fe2+正極:2H+ + 2e-= H 2 T總式:Fe + 2H+ = Fe2+ H2 f吸氧腐蝕一一反應(yīng)過程吸收氧氣條件:中性或弱酸性溶液電極反應(yīng):負(fù)極:2Fe - 4e- = 2Fe2+正極:O2+4e- +2H2O = 4OH -總式:2Fe + O2 +2H 2O =2 Fe(OH) 2離子方程式:Fe2+ + 2OH - =
18、Fe(OH) 2生成的 Fe(OH)2被空氣中的 02氧化,生成 Fe(OH)3 , Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH) 3Fe(OH)3脫去一部分水就生成 Fe2O3 - x H2O (鐵銹主要成分)規(guī)律總結(jié):金屬腐蝕快慢的規(guī)律:在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解原理引起的腐蝕 原電池原理引起的腐蝕 化學(xué)腐蝕 有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下:外接電源的陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕二、金屬的電化學(xué)防護(hù)1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)、犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理:原電池反應(yīng)中,負(fù)極被腐蝕,正極不變化
19、應(yīng)用:在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊,腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備負(fù)極:鋅塊被腐蝕;正極:鋼鐵設(shè)備被保護(hù)(2)、外加電流的陰極保護(hù)法原理:通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送,從而防止金屬被腐蝕應(yīng)用:把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,惰性電極作為輔助陽極,均存在于電解質(zhì)溶液中,接上外加直流電源。通電后 電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累,抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。2、改變金屬結(jié)構(gòu):把金屬制成防腐的合金3、把金屬與腐蝕性試劑隔開:電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等。事第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡一、化學(xué)反應(yīng)速率1.化學(xué)反應(yīng)速率(v) 定義:用來衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物
20、質(zhì)的量的變化 表示方法:單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)濃度的減少或生成物濃度的增加來表示 計(jì)算公式:v=Ac/At (v:平均速率,A c:濃度變化,A t:時(shí)間)單位: mol/ (Ls)影響因素:決定因素(內(nèi)因):反應(yīng)物的性質(zhì)(決定因素)條件因素(外因):反應(yīng)所處的條件2.外t因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率影響的變化規(guī)律條件變化活化分子的量的變化V變 化反應(yīng)物 的濃度增大承位體秋里總歇口增多,苒分我不變增大戌小舉住體枳甲總數(shù)目減少.百分?jǐn)?shù)不變減小氣體反 應(yīng)物的 壓強(qiáng)增大單住住稅里總致日增手,耳分皺不變增大戒小單位悻枳蟲忌數(shù)日或少,首分救不定減小反應(yīng)物 的溫度升高百分般增大,單性體積里患數(shù)口噌夢增大降低百分?jǐn)?shù)戌少.羊住住
21、校里總效目或少減小風(fēng)及物 的催化 荊使用百分?jǐn)?shù)劇增.舉住體軟E急能目劇增劇增46t去百分我刷或r 單但體枳里忌勒目副直劇減其他光,電磁波,趣聲波,圉體反應(yīng)物顆粒 的大小洋劑等有座 晌注意:(1)、參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體和液體,由于壓強(qiáng)的變化對濃度幾乎無影響,可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變。(2)、惰性氣體對于速率的影響恒溫恒容時(shí):充入惰性氣體一總壓增大,但是各分壓不變,各物質(zhì)濃度不變一反應(yīng)速率不變恒溫恒體時(shí):充入惰性氣體一體積增大一各反應(yīng)物濃度減小一反應(yīng)速率減慢二、化學(xué)平衡(一)1.定義:化學(xué)平衡狀態(tài):一定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正逆反應(yīng)速率相等時(shí),更組成成分濃度不再改變,達(dá)到表面 上靜止的一種“平衡
22、”,這就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度即化學(xué)平衡狀態(tài)。2、化學(xué)平衡的特征逆(研究前提是可逆反應(yīng))等(同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等)動(動態(tài)平衡)定(各物質(zhì)的濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定)變(條件改變,平衡發(fā)生變化)3、判斷平衡的依據(jù)判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),混合物體 系中各成分的 含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一士7E平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一不一W衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān) 系在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m molA同時(shí)生成 m molA,即V(正)二V(逆)平衡在單位時(shí)間內(nèi)
23、消耗了n molB同時(shí)消耗了 p molC ,則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q, V(正)不f QV(逆)不一W衡在單位時(shí)間內(nèi)生成n molB ,同時(shí)消耗了 q molD ,因均指V(逆)不一W衡壓強(qiáng)m+n p+q時(shí),總壓力 & (其他條件 允)平衡m+n=p+q時(shí),總壓力(其他條件 &)不一W衡混合氣體 平均相對分子 質(zhì)量MrMrE時(shí),只后當(dāng) m+n5 p+q時(shí)平衡Mr &時(shí),但 m+n=p+q時(shí)不一W 衡溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)(其他/、變)平衡體系的密 度密度f不一W衡其他如體系顏色不再變化等平衡
24、(二)影響化學(xué)平衡移動的因素1、濃度對化學(xué)平衡移動的影響都可以使平衡向正方向移動;_減小_, V正_減小,V逆也 大的方向移動。(1)影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下, 增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度, 增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向逆方向移動(2)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以平衡_不移動_(3)在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如果稀釋溶液,反應(yīng)物濃度減小_,生成物濃度也減小但是減小的程度不同,總的結(jié)果是化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之和2、溫度對化學(xué)平衡移動的影響吸熱反應(yīng)方向移動,溫度降低會使化學(xué)平影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會使化學(xué)平衡向著 衡向著_
25、放熱反應(yīng)方向移動。3、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動的影響影響規(guī)律:其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),會使平衡向著體積縮小一方向移動;減小壓強(qiáng),會使平衡向著體積增大方向移動。注意:(1)改變壓強(qiáng)不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動(2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學(xué)平衡移動規(guī)律相似4 .催化劑對化學(xué)平衡的影響:由于使用催化劑對正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的,所以平衡不移動。但是使用催化劑可以影響可逆反應(yīng)達(dá)到平衡所需的_時(shí)間_。5 .勒夏特列原理(平衡移動原理):如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強(qiáng),濃度) ,平衡向著能夠減弱這 種改變的方向移動。 三、化學(xué)平衡常數(shù)(一)定義:在一定溫度下,當(dāng)
26、一個(gè)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度哥之積與反應(yīng)物濃度哥之積的比值是一個(gè)常數(shù) 比值。 符號:_K_(二)使用化學(xué)平衡常數(shù) K應(yīng)注意的問題:1、表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度是 變化的濃度一,不是起始濃度也不是物質(zhì)的量。2、K只與溫度(T)一有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。3、反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時(shí),由于其濃度是固定不變的,可以看做是“1而不代入公式。4、稀溶液中進(jìn)行的反應(yīng),如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關(guān)系式中。(三)化學(xué)平衡常數(shù) K的應(yīng)用:1、化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。K值越大,說明平衡時(shí) _生成物的濃度越大,它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,即1反應(yīng)進(jìn)行得越完全,反應(yīng)物
27、轉(zhuǎn)化率越 _高。反之,則相反。一般地,K>_105_時(shí),該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。2、可以利用K值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡。(Q:濃度積)Q_K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;Q_=_K:反應(yīng)處于平衡狀態(tài) ;Q_> _K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行3、利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為 吸熱反應(yīng)若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為 放熱反應(yīng)*四、等效平衡1、概念:在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓) ,只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同 組分的百分含量均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。2、分類(1)定溫,定容
28、條件下的等效平衡第一類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng):必須要保證化學(xué)計(jì)量數(shù)之比與原來相同;同時(shí)必須保證平衡式左 右兩邊同一邊的物質(zhì)的量與原來相同。第二類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng):只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原來相同即可視為二者等效。(2)定溫,定壓的等效平衡只要保證可逆反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相同即可視為等效平衡。五、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1、反應(yīng)嫡變與反應(yīng)方向:(1)嫡:物質(zhì)的一個(gè)狀態(tài)函數(shù),用來描述體系的混亂度,符號為 S.單位:J?mol-1?K-1(2)體系趨向于有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體系的嫡增加,這叫彳捌:商增加原理,也是反應(yīng)方向判斷的依據(jù)。(3)同一物質(zhì),在氣態(tài)時(shí)嫡值最大,
29、液態(tài)時(shí)次之,固態(tài)時(shí)最小。即 S(g)S(l)S(s)2、反應(yīng)方向判斷依據(jù)在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的判讀依據(jù)為:AH-TAS0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行A H-T A S=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)AH-TAS0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行注意:(1) AH為負(fù),A S為正時(shí),任何溫度反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行(2) AH為正,A S為負(fù)時(shí),任何溫度反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行事第三章 水溶液中的離子平衡、弱電解質(zhì)的電離1、定義:電解質(zhì): 一在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物 ,叫電解質(zhì)一。 非電解質(zhì): 在水溶液中或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物 .物質(zhì)* 1j單質(zhì),純凈物.化合物非電解質(zhì)共價(jià)化合物強(qiáng)電解質(zhì): 在水溶液里全部電離成離子的
30、電解質(zhì)。注意:電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物SO2、NH3、CO2等屬于非電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的 BaSO4全部電離,故BaSO4為強(qiáng)電解質(zhì))一一電解質(zhì)的強(qiáng)弱與導(dǎo)電性、溶解性無關(guān)。3、電離平衡:在一定的條件下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成 時(shí),電離過程就達(dá)到了 平衡狀態(tài),這叫電離平衡。4、影響電離平衡的因素:A、溫度:電離一般吸熱,升溫有利于電離。B、濃度:濃度越大,電離程度 越小 ;溶液稀釋時(shí),電離平衡向著電離的方向移動。C、同離子效應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液里加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì),會減弱 電離。D、其他外加試劑:加入能與弱電解質(zhì)
31、的電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時(shí),有利于電離。9、電離方程式的書寫:用可逆符號弱酸的電離要分布寫(第一步為主)10、電離常數(shù):在一定條件下,弱電解質(zhì)在達(dá)到電離平衡時(shí),溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積,跟溶液中未 電離的分子濃度的比是一個(gè)常數(shù)。叫做電離平衡常數(shù),(一般用Ka表示酸,Kb表示堿。)表示方法:ABA+BKi= A + B -/AB11、影響因素:a、電離常數(shù)的大小主要由物質(zhì)的本性決定。b、電離常數(shù)受溫度變化影響,不受濃度變化影響,在室溫下一般變化不大。C、同一溫度下,不同弱酸,電離常數(shù)越大,其電離程度越大,酸性越強(qiáng)。如H2SO3>H3PO4>HF>CH 3COO
32、H>H 2CO3>H2S>HClO二、水的電離和溶液的酸堿性1、 水 電 離 平 衡水的離子積:Kw = cH+ cOH-25c時(shí),H+尸OH - =10-7 mol/L ; Kw = H+ - OH- =1*10-14注意:Kw只與溫度有關(guān),溫度一定,則 Kw值一定Kw不僅適用于純水,適用于任何溶液(酸、堿、鹽)2、水電離特點(diǎn):(1)可逆 (2)吸熱 (3)極弱3、影響水電離平衡的外界因素:酸、堿:抑制水的電離 Kw < 1*10-14溫度:促進(jìn)水的電離(水的電離是 吸 熱的)易水解的鹽:促進(jìn)水的電離Kw > 1*10-14 4、溶液的酸堿性和 pH:(1) p
33、H=-lgcH+(2) pH的測定方法:酸堿指示劑一一甲基橙 、石蕊 、酚,。變色范圍:甲基橙 3.14.4 (橙色)石蕊5.08.0 (紫色)酚M 8.210.0 (淺紅色)pH試紙 一操作玻璃棒蘸取未知液體在試紙匕 然后與標(biāo)準(zhǔn)比上卡對比即可。注意:事先不能用水濕潤 PH試紙;廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍三、混合液的pH值計(jì)算方法公式1、強(qiáng)酸與強(qiáng)酸的混合:(先求H+混:將兩種酸中的H+離子物質(zhì)的量相加除以總體積,再求其它)H+混=(H+1V1+H+2V2)/ (V1+V2)2、強(qiáng)堿與強(qiáng)堿的混合:(先求OH-混:將兩種酸中的OH-離子物質(zhì)的量相加除以總體積,再求其它)OH; =(OH-iV
34、i+OH-2V2) / (V1+V2)(注意:不能直接計(jì)算H+混)3、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的混合:(先據(jù)H+ + OH-=H2O計(jì)算余下的H+或。H-,H+有余,則用余下的 H+數(shù)除以溶液總體積求 H+混;OH-有余,則用余下的 OH-數(shù)除以溶液總體積求OH-混,再求其它) 四、稀釋過程溶液 pH值的變化規(guī)律:1、強(qiáng)酸溶液:稀釋10n倍時(shí),2、弱酸溶液:稀釋10n倍時(shí),3、強(qiáng)堿溶液:稀釋 10n倍時(shí),4、弱堿溶液:稀釋 10n倍時(shí),pH稀 = pH原+ n (但始終不能大于或等于7)pH稀pH原+n(但始終不能大于或等于7)pH稀=pH原n(但始終不能小于或等于7)pH稀二pH原n(但始終不能小于或等于
35、7)5、不論任何溶液,稀釋時(shí) pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液無限稀釋后pH均接近76、稀釋時(shí),弱酸、弱堿和水解的鹽溶液的pH變化得慢,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿變化得快。五、強(qiáng)酸(pH1 )強(qiáng)堿(pH2 )混和計(jì)算規(guī)律 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 1、若等體積混合pH1+pH2=14則溶液顯中性 pH=7 pH1+pH2 > 15 則溶液顯堿性 pH=pH 2-0.3 pH1+pH2w13 則溶液顯酸性 pH=pH 1+0.3 2、若混合后顯中性pH1+pH2=14 V 酸:V 堿=1: 1s14-(pH1+pH2)pH1+pH2 W14V酸:V堿=1 : 10 y 產(chǎn)六、酸堿中
36、和滴定:1、中和滴定的原理實(shí)質(zhì):H+OH =H2O 即酸能提供的H+和堿能提供的OH-物質(zhì)的量相等。2、中和滴定的操作過程:(1)儀滴定管的刻度, O刻度在 上,往下刻度標(biāo)數(shù)越來越大,全部容積大于 它的最大刻度值,因?yàn)橄露擞幸徊糠譀]有刻度。滴定時(shí),所用溶液不得超過最低刻度,不得一次滴定使用兩滴定管酸(或堿),也不得中途向滴定管中添加。滴定管可以讀到小數(shù)點(diǎn)后一位 。(2)藥品:標(biāo)準(zhǔn)液;待測液;指示劑。(3)準(zhǔn)備過程:準(zhǔn)備:檢漏、洗滌、潤洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面。(洗滌:用洗液洗一檢漏:滴定管是否漏水一用水洗一用標(biāo)準(zhǔn)液洗(或待測液洗)一裝溶液一排氣泡一調(diào)液面一記數(shù)據(jù)V(始)(4)試驗(yàn)過程 3、酸堿
37、中和滴定的誤差分析誤差分析:利用 n酸c酸V酸二n堿c堿V堿進(jìn)行分析式中:n酸或堿中氫原子或氫氧根離子數(shù);c酸或堿的物質(zhì)的量濃度;V酸或堿溶液的體積。當(dāng)用酸去滴定堿確定堿的濃度時(shí),則:n c VcW= n V上述公式在求算濃度時(shí)很方便,而在分析誤差時(shí)起主要作用的是分子上的V酸的變化,因?yàn)樵诘味ㄟ^程中 c酸為標(biāo)準(zhǔn)酸,其數(shù)值在理論上是不變的,若稀釋了雖實(shí)際值變小,但體現(xiàn)的卻是V酸的增大,導(dǎo)致c酸偏高;V堿同樣也是一個(gè)定值,它是用標(biāo)準(zhǔn)的量器量好后注入錐形瓶中的,當(dāng)在實(shí)際操作中堿液外濺,其實(shí)際值減小,但引起變化的卻是標(biāo) 準(zhǔn)酸用量的減少,即 V酸減小,則c堿降低了;對于觀察中出現(xiàn)的誤差亦同樣如此。綜上所
38、述,當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸來測定堿 的濃度時(shí),c堿的誤差與V酸的變化成正比,即當(dāng) V酸的實(shí)測值大于理論值時(shí),c堿偏高,反之偏低。同理,用標(biāo)準(zhǔn)堿來滴定未知濃度的酸時(shí)亦然。七、鹽類的水解 (只有可溶于水的鹽才水解)1、鹽類水解:在水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。2、水解的實(shí)質(zhì): _水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合,破壞水的電離,是平衡向右移動,促進(jìn)水的電離。3、鹽類水解規(guī)律:有 弱 才水解,無弱不水解,越弱越水解;誰強(qiáng)顯誰性,兩弱都水解,同強(qiáng)顯中性。多元弱酸根,濃度相同時(shí)正酸根比酸式酸根水解程度大,堿性更強(qiáng)。(如:W2CO3 >NaHCO3
39、)4、鹽類水解的特點(diǎn):(1)可逆(與中和反應(yīng)互逆)(2)程度小 (3)吸熱5、影響鹽類水解的外界因素:溫度:溫度越高 水解程度越大 (水解吸熱,越熱越水解)濃度:濃度越小,水解程度越大 (越稀越水解)酸堿:促進(jìn)或抑制鹽的水解( H+促進(jìn) 陰離子 水解而 抑制陽離子水解;OH -促進(jìn)陽離子水解而抑制陰離子水解)6、酸式鹽溶液的酸堿性:只電離不水解:如 HSO4- 顯 酶 性電離程度水解程度,顯酸 性 (如:HSO3-、H2P。4-)水解程度電離程度,顯堿 性(如:HCO3-、HS-、HPO42-)7、雙水解反應(yīng):(1)構(gòu)成鹽的陰陽離子均能發(fā)生水解的反應(yīng)。雙水解反應(yīng)相互促進(jìn),水解程度較大,有的甚至
40、水解完全。使得平衡向右移。常見的雙水解反應(yīng)完全的為:Fe3+、Al3+與 AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-); S2與 NH4+; CO32-(HCO3-)與NH 4+其特點(diǎn)是相互水解成沉淀或氣體。雙水解完全的離子方程式配平依據(jù)是兩邊電荷平衡,如: 2Al 3+ + 3S2- + 6H2O=2Al(OH) 3 J + 3H 2Sf8、鹽類水解的應(yīng)用:水解的應(yīng)用實(shí)例原理1、凈水明磯凈水Al 3+3H2O ;=Ai(OH)3(膠體)+3H +2、去油污用熱堿水冼油污物品CO2-+H2O /O 3+OH3、藥品的保存配制FeCl3溶液時(shí)常加入 少量鹽酸F
41、e3+3H2O =Fe(OH) 3+3H+配制N&CO溶液時(shí)常加入少量NaOHCO2-+H2O 不Co 3+OH4、制備無水鹽由MgC2 6H2。制無水MgCb在HCl氣流中加熱若不然,則:MgC2 - 6H2。Mg(OH) 2+2HC1+4H2OMg(OH> mgO+H 2O5、泡沫滅火器用 Al2(SQ)3 與 NaHCO#液混合Al 3+3HCO=Al(OH) 3 J +3COT6、比較鹽溶液中 離子濃度的大小比較NHCl溶液中離子濃 度的大小NH+H2O EH 3 - H2O+H c(Cl -)>c(NH4+)>c(H +)>c(OH)-9、水解平衡常數(shù)(Kh)對于強(qiáng)堿弱酸鹽:Kh=Kw/Ka(Kw為該溫度下水的離子積,Ka為該條
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