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化學選修四期末知識點總結(jié)
化學選修四中我們應該重點掌握什么樣的知識點呢?下面化學選修四期末知識點總結(jié)是小編為大家?guī)淼模M麑Υ蠹矣兴鶐椭?/p>
化學選修四期末知識點總結(jié)
第一章化學反應與能量
一、焓變反應熱
1.反應熱(Q):一定條件下,一定物質(zhì)的量的反應物之間完全反應所放出或吸收的熱量
2.焓變(ΔH)的意義:在恒壓條件下進行的化學反應的熱效應
(1).符號:△H(2).單位:kJ/mol(3)△H=H(生成物)-H(反應物)
3.微觀角度解釋產(chǎn)生原因:化學鍵斷裂——吸熱化學鍵形成——放熱
放出熱量的化學反應。(放熱>吸熱)△H為“-”或△H<0
吸收熱量的化學反應。(吸熱>放熱)△H為“+”或△H>0
注:(高中階段Q與△H二者通用)
(4)影響晗變的主要因素:①發(fā)生變化的物質(zhì)的物質(zhì)的量,在其他條件一定時與變化物質(zhì)的物質(zhì)的量程正比。②物質(zhì)的溫度和壓強
常見的放熱反應:①所有的燃燒反應②酸堿中和反應
、鄞蠖鄶(shù)的化合反應④金屬與酸或水的反應
、萆液退磻逎饬蛩嵯♂尅溲趸c固體溶解等
常見的吸熱反應:①晶體Ba(OH)2•8H2O與NH4Cl②大多數(shù)的分解反應
、垡訦2、CO、C為還原劑的氧化還原反應④銨鹽溶解等
二、熱化學方程式
書寫化學方程式注意要點:
、贌峄瘜W方程式必須標出能量變化。
、跓峄瘜W方程式中必須標明反應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)
③熱化學反應方程式要指明反應時的溫度和壓強。
④熱化學方程式中的化學計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分數(shù)
⑤各物質(zhì)系數(shù)加倍,△H加倍;反應逆向進行,△H改變符號,數(shù)值不變
三、燃燒熱
1.概念:25℃,101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量。燃燒熱的單位用kJ/mol表示。
※注意以下幾點:
①研究條件:101kPa
、诜磻潭龋和耆紵a(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。
、廴紵锏奈镔|(zhì)的量:1mol
、苎芯績(nèi)容:放出的熱量。(ΔH<0,單位kJ/mol)
四、中和熱
1.概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1molH2O,這時的反應熱叫中和熱。
2.強酸與強堿的中和反應其實質(zhì)是H+和OH-反應,其熱化學方程式為:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
3.弱酸或弱堿電離要吸收熱量,所以它們參加中和反應時的中和熱小于57.3kJ/mol。
4.中和熱的測定實驗
五、蓋斯定律
1.內(nèi)容:化學反應的反應熱只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與具體反應進行的途徑無關(guān),如果一個反應可以分幾步進行,則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成的反應熱是相同的。
第二章化學反應速率和化學平衡
一、化學反應速率
1.化學反應速率(v)
⑴定義:用來衡量化學反應的快慢,單位時間內(nèi)反應物或生成物的物質(zhì)的量的變化
⑵表示方法:單位時間內(nèi)反應濃度的減少或生成物濃度的增加來表示
、怯嬎愎剑簐=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:濃度變化,Δt:時間)單位:mol/(L•s),mol/(L•min),mol/(L•h)
(4)反應速率的計算規(guī)律:化學反應:aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)有下列恒等式:Va:Vb:Vc:Vd=a:b:c:d(各物質(zhì)的速率之比等于化學計量數(shù)之比)
(5)影響因素:
、贈Q定因素(內(nèi)因):反應物的性質(zhì)(決定因素)
②條件因素(外因):反應所處的條件(溫度,濃度,壓強)
2.
※注意:(1)、參加反應的物質(zhì)為固體和液體,由于壓強的變化對濃度幾乎無影響,可以認為反應速率不變。
(2)、惰性氣體對于速率的影響
、俸銣睾闳輹r:充入惰性氣體→總壓增大,但是各分壓不變,各物質(zhì)濃度不變→反應速率不變
、诤銣睾銐簳r:充入惰性氣體→體積增大→各反應物濃度減小→反應速率減慢
二、化學平衡
(一)1.定義:
化學平衡狀態(tài):一定條件下,當一個可逆反應進行到正逆反應速率相等時,更組成成分濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡”,這就是這個反應所能達到的'限度即化學平衡狀態(tài)。
2、化學平衡的特征
逆(研究前提是可逆反應)
等(同一物質(zhì)的正逆反應速率相等)
動(動態(tài)平衡)
定(各物質(zhì)的濃度與質(zhì)量分數(shù)恒定)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
3、判斷平衡的依據(jù)
判斷可逆反應達到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)
例舉反應[來源:學科網(wǎng)]mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分數(shù)一定平衡
②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定平衡
、鄹鳉怏w的體積或體積分數(shù)一定平衡
④總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定平衡
正、逆反應速率的關(guān)系①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA,即V(正)=V(逆)平衡
②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則V(正)=V(逆)平衡
③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡
④在單位時間內(nèi)生成nmolB,同時消耗了qmolD,因均指V(逆)不一定平衡
壓強①m+n≠p+q時,總壓力一定(其他條件一定)平衡
、趍+n=p+q時,總壓力一定(其他條件一定)不一定平衡
混合氣體平均相對分子質(zhì)量Mr①Mr一定時,只有當m+n≠p+q時平衡
、贛r一定時,但m+n=p+q時不一定平衡
溫度任何反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時(其他不變)平衡
體系的密度密度一定不一定平衡
其他如體系顏色不再變化等平衡
(二)影響化學平衡移動的因素
1、濃度對化學平衡移動的影響
(1)影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應物的濃度或減少生成物的濃度,都可以使平衡向正方向移動;增大生成物的濃度或減小反應物的濃度,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)在溶液中進行的反應,如果稀釋溶液,反應物濃度__減小__,生成物濃度也_減小_,V正_減小__,V逆也_減小__,但是減小的程度不同,總的結(jié)果是化學平衡向反應方程式中化學計量數(shù)之和_大_的方向移動。
2、溫度對化學平衡移動的影響
影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會使化學平衡向著___吸熱反應______方向移動,溫度降低會使化學平衡向著_放熱反應__方向移動。
3、壓強對化學平衡移動的影響
影響規(guī)律:其他條件不變時,增大壓強,會使平衡向著__體積縮小___方向移動;減小壓強,會使平衡向著___體積增大__方向移動。
注意:(1)改變壓強不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學平衡發(fā)生移動
(2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學平衡移動規(guī)律相似
4.催化劑對化學平衡的影響:由于使用催化劑對正反應速率和逆反應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達到平衡所需的_時間_。
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,濃度),平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。
三、化學平衡常數(shù)
(一)定義:在一定溫度下,當一個反應達到化學平衡時,生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)比值。符號:K
(二)使用化學平衡常數(shù)K應注意的問題:
1、表達式中各物質(zhì)的濃度是平衡時的濃度,不是起始濃度也不是物質(zhì)的量。
2、K只與溫度(T)有關(guān),與反應物或生成物的濃度無關(guān)。
3、反應物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時,由于其濃度是固定不變的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中進行的反應,如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關(guān)系式中。
(三)化學平衡常數(shù)K的應用:
1、化學平衡常數(shù)值的大小是可逆反應進行程度的標志。K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,它的正向反應進行的程度越大,即該反應進行得越完全,反應物轉(zhuǎn)化率越高。反之,則相反。一般地,K>105時,該反應就進行得基本完全了。
2、可以利用K值做標準,判斷正在進行的可逆反應是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。(Q:濃度積)
Q〈K:反應向正反應方向進行;
Q=K:反應處于平衡狀態(tài);
Q〉K:反應向逆反應方向進行
3、利用K值可判斷反應的熱效應
若溫度升高,K值增大,則正反應為吸熱反應
若溫度升高,K值減小,則正反應為放熱反應
*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達到平衡后,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的化學平衡互稱為等效平衡。
2、分類
(1)定溫,定容條件下的等效平衡
第一類:對于反應前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應:必須要保證化學計量數(shù)之比與原來相同;同時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:對于反應前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應:只要反應物的物質(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
只要保證可逆反應化學計量數(shù)之比相同即可視為等效平衡。
五、化學反應進行的方向
1、反應熵變與反應方向:
(1)熵:物質(zhì)的一個狀態(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,導致體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應方向判斷的依據(jù)。.
(3)同一物質(zhì),在氣態(tài)時熵值最大,液態(tài)時次之,固態(tài)時最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)
2、反應方向判斷依據(jù)
在溫度、壓強一定的條件下,化學反應的判讀依據(jù)為:
ΔH-TΔS〈0反應能自發(fā)進行
ΔH-TΔS=0反應達到平衡狀態(tài)
ΔH-TΔS〉0反應不能自發(fā)進行
注意:(1)ΔH為負,ΔS為正時,任何溫度反應都能自發(fā)進行
(2)ΔH為正,ΔS為負時,任何溫度反應都不能自發(fā)進行
第三章水溶液中的離子平衡
一、弱電解質(zhì)的電離
1、定義:電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導電的化合物,叫電解質(zhì)。
非電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下都不能導電的化合物。
強電解質(zhì):在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)。
弱電解質(zhì):在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)。
2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)別:
電解質(zhì)——離子化合物或共價化合物非電解質(zhì)——共價化合物
注意:①電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物②SO2、NH3、CO2等屬于非電解質(zhì)
、蹚婋娊赓|(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為強電解質(zhì))——電解質(zhì)的強弱與導電性、溶解性無關(guān)。
3、電離平衡:在一定的條件下,當電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成時,電離過程就達到了平衡狀態(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,電離平衡向著電離的方向移動。C、同離子效應: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)的電離產(chǎn)生的某種離子反應的物質(zhì)時,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)在達到電離平衡時,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++B-Ki=[A+][B-]/[AB]
11、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。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>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=c[H+]•c[OH-]
25℃時,[H+]=[OH-]=10-7mol/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:(1)可逆(2)吸熱(3)極弱
3、影響水電離平衡的外界因素:
、偎帷A:抑制水的電離KW〈1*10-14
、跍囟龋捍龠M水的電離(水的電離是吸熱的)
、垡姿獾柠}:促進水的電離KW〉1*10-14
4、溶液的酸堿性和pH:
(1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的測定方法:
酸堿指示劑——甲基橙、石蕊、酚酞。
變色范圍:甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚酞8.2~10.0(淺紅色)
pH試紙—操作玻璃棒蘸取未知液體在試紙上,然后與標準比色卡對比即可。
注意:①事先不能用水濕潤PH試紙;②廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍
三、混合液的pH值計算方法公式
1、強酸與強酸的混合:(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、強堿與強堿的混合:(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-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2)(注意:不能直接計算[H+]混)
3、強酸與強堿的混合:(先據(jù)H++OH-==H2O計算余下的H+或OH-,①H+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、強酸溶液:稀釋10n倍時,pH稀=pH原+n(但始終不能大于或等于7)
2、弱酸溶液:稀釋10n倍時,pH稀〈pH原+n(但始終不能大于或等于7)
3、強堿溶液:稀釋10n倍時,pH稀=pH原-n(但始終不能小于或等于7)
4、弱堿溶液:稀釋10n倍時,pH稀〉pH原-n(但始終不能小于或等于7)
5、不論任何溶液,稀釋時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7
6、稀釋時,弱酸、弱堿和水解的鹽溶液的pH變化得慢,強酸、強堿變化得快。
五、強酸(pH1)強堿(pH2)混和計算規(guī)律w.w.w.zxxk.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=pH2-0.3
pH1+pH2≤13則溶液顯酸性pH=pH1+0.3
2、若混合后顯中性
pH1+pH2=14V酸:V堿=1:1
pH1+pH2≠14V酸:V堿=1:10〔14-(pH1+pH2)〕
六、酸堿中和滴定:
1、中和滴定的原理
實質(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②滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度標數(shù)越來越大,全部容積大于它的最大刻度值,因為下端有一部分沒有刻度。滴定時,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。②滴定管可以讀到小數(shù)點后一位。
(2)藥品:標準液;待測液;指示劑。
(3)準備過程:
準備:檢漏、洗滌、潤洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面。(洗滌:用洗液洗→檢漏:滴定管是否漏水→用水洗→用標準液洗(或待測液洗)→裝溶液→排氣泡→調(diào)液面→記數(shù)據(jù)V(始)
(4)試驗過程
3、酸堿中和滴定的誤差分析
誤差分析:利用n酸c酸V酸=n堿c堿V堿進行分析
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。當用酸去滴定堿確定堿的濃度時,則:
c堿=
上述公式在求算濃度時很方便,而在分析誤差時起主要作用的是分子上的V酸的變化,因為在滴定過程中c酸為標準酸,其數(shù)值在理論上是不變的,若稀釋了雖實際值變小,但體現(xiàn)的卻是V酸的增大,導致c酸偏高;V堿同樣也是一個定值,它是用標準的量器量好后注入錐形瓶中的,當在實際操作中堿液外濺,其實際值減小,但引起變化的卻是標準酸用量的減少,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。綜上所述,當用標準酸來測定堿的濃度時,c堿的誤差與V酸的變化成正比,即當V酸的實測值大于理論值時,c堿偏高,反之偏低。
同理,用標準堿來滴定未知濃度的酸時亦然。
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。
2、水解的實質(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,促進水的電離。
3、鹽類水解規(guī)律:
、儆腥醪潘,無弱不水解,越弱越水解;誰強顯誰性,兩弱都水解,同強顯中性。
、诙嘣跛岣,濃度相同時正酸根比酸式酸根水解程度大,堿性更強。(如:Na2CO3>NaHCO3)
4、鹽類水解的特點:(1)可逆(與中和反應互逆)(2)程度小(3)吸熱
5、影響鹽類水解的外界因素:
、贉囟龋簻囟仍礁咚獬潭仍酱(水解吸熱,越熱越水解)
、跐舛龋簼舛仍叫。獬潭仍酱(越稀越水解)
、鬯釅A:促進或抑制鹽的水解(H+促進陰離子水解而抑制陽離子水解;OH-促進陽離子水解而抑制陰離子水解)
6、酸式鹽溶液的酸堿性:
、僦浑婋x不水解:如HSO4-顯酸性
、陔婋x程度>水解程度,顯酸性(如:HSO3-、H2PO4-)
③水解程度>電離程度,顯堿性(如:HCO3-、HS-、HPO42-)
7、雙水解反應:
(1)構(gòu)成鹽的陰陽離子均能發(fā)生水解的反應。雙水解反應相互促進,水解程度較大,有的甚至水解完全。使得平衡向右移。
(2)常見的雙水解反應完全的為:Fe3+、Al3+與AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-與NH4+;CO32-(HCO3-)與NH4+其特點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:2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2S↑
8、鹽類水解的應用:
水解的應用實例原理
1、凈水
明礬凈水Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ 2、去油污用熱堿水冼油污物品CO32-+H2OHCO3-+OH-
3、藥品的保存①配制FeCl3溶液時常加入少量鹽酸Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
、谂渲芅a2CO3溶液時常加入少量NaOHCO32-+H2OHCO3-+OH-
4、制備無水鹽由MgCl2•6H2O制無水MgCl2在HCl氣流中加熱若不然,則:
MgCl2•6H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O
Mg(OH)2MgO+H2O
5、泡沫滅火器用Al2(SO4)3與NaHCO3溶液混合Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
6、比較鹽溶液中離子濃度的大小比較NH4Cl溶液中離子濃度的大小NH4++H2ONH3•H2O+H+
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)-
9、水解平衡常數(shù)(Kh)
對于強堿弱酸鹽:Kh=Kw/Ka(Kw為該溫度下水的離子積,Ka為該條件下該弱酸根形成的弱酸的電離平衡常數(shù))
對于強酸弱堿鹽:Kh=Kw/Kb(Kw為該溫度下水的離子積,Kb為該條件下該弱堿根形成的弱堿的電離平衡常數(shù))
電離、水解方程式的書寫原則
1、多元弱酸(多元弱酸鹽)的電離(水解)的書寫原則:分步書寫
注意:不管是水解還是電離,都決定于第一步,第二步一般相當微弱。
2、多元弱堿(多元弱堿鹽)的電離(水解)書寫原則:一步書寫
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