化学选修4复习

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 化学反应与能量复习,第一章知识结构,一,.,反应热 焓变,1,，定义,化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热，,恒压条件下又称为“焓变”,2,、符号,单位,H,KJ/mol,规定：,当,H,为“”（ ,H0,）时，为吸热反应,3,、影响因素,(1),反应物本性,(2),反应物的量,(3),反应物,生成物聚集状态,(4),反应程度,(5),测量条件,4,、分类,(1),燃烧热,定义,Q(,放,)=n(,可燃物,)H,(2),中和热,定义,H,+,(aq) +OH,-,(aq)=H,2,O(l) H=-57.3kJmol,-1,二,.,热化学方程式,1.,定义,表述参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，,叫做热化学方程式。,2.,书写,（,1,）、,化学方程的,右边,必须写上,H,并用“空格”隔开,H,：吸热用“,+”,，放热用：“,- ”,，单位是,kJ/mol,（,2,）、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指,: 25 1.0110,5,Pa,；,（,3,）、物质后需标聚集状态（,s,、,l,、,g,、,aq,）,（,4,）、热,化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数,仅,表示,物质的量,并不能表示物质的分子数或原子数，因此,化学计量数可以是整数也可以是分数,（,5,）、若化学方程式中,各物质的系数加倍，则,H,数值也加倍,；若反应逆向进行，则,H,改变符号，但绝对值不变,注意：同素异形体间的转化要标名称！,3.,热化学方程式表示的意义,(1),、反应物和生成物的种类、聚集状态,(2),、反应中各物质的物质的量比和质量比,(3),、反应中放出或吸收的热量。,三,.,反应热的计算,1.,利用键能算,H=,反应物键能之和,生成物键能之和,2.,利用反应物和生成物总能量算,H=,生成物总能量,反应物总能量,3.,利用活化能算,H=,正反应活化能,逆反应活化能,即：,H=E,1,- E,2,4.,利用盖斯定律算,A B,H=H,1,+H,2,C,H,H,1,H,2,不管化学反应是分一步完成 或分几步完成，其反应热是相同的。,化学反应的反应热只与反应体系的,始态和终态有关,，而与反应的,途径无关,放热,反应物,生成物,能量,反应过程,H,0,H,生成物能量反应物能量（宏观）,吸热,反应物,生成物,能量,反应过程,H,0,从反应物和生成物,具有的能量,去考虑,放热反应：,E,反,E,生,吸热反应：,E,反,H,2,B.,锡在常温下以灰锡状态存在,C.,灰锡转化为白锡的反应是放热反应,D.,锡制器皿长期处于低于13.2的环境中，会自行毁坏,13.2,0,m+np+q,m+n=p+q,m+np+q,mA(,g,)+nB(,g,),pC(,g,)+qD(,g,),；,H,= -,Q,含量时间图,mA(,g,)+nB(,g,),pC(,g,)+qD(,g,),；,H,= -,Q,Q0,Qp+q,m+np+q,转化率温度压强图,mA(,g,)+nB(,g,),pC(,g,)+qD(,g,),；,H,= -,Q,m+np+q,Q0,m+np+q,Qp+q,Q0,m+n0,mA(,g,)+nB(,g,),pC(,g,)+qD(,g,),；,H,= -,Q,含量温度压强图,mA(,g,)+nB(,g,),pC(,g,)+qD(,g,),；,H,= -,Q,m+np+q,Q0,m+np+q,Qp+q,Q0,m+np+q,Q0,五、等效平衡的判断,类型,全等平衡,等比例平衡,等效,效果,外界条件,反应,特征,平衡混合物中相同物质的物质的量、含量对应相等,平衡混合物中相同物质的物质的量比例相等、含量对应相等,恒温恒容,恒温恒容,恒温恒压,反应前后,V(g)=0,n(g)=0,反应前后,V (g)0,n(g)0,反应前后,V (g)/=0,n(g)/=0,平衡特点,质量,分数,浓度,物质,的量,质量,分子,数,等效,情况,相同,相同,相同,相同,相同,相同,相同,相同,(,气体,),成比例,成比例,成比例,成比例,成比例,成比例,成比例,完全等效,相似等效,相似等效,六、化学平衡常数,1,、定义,2,、表达式,3,、平衡常数的意义,4,、应用,=,K,c,，,反应达平衡状态,，,V(,正,)=V(,逆,),Q,c,V(,逆,),K,c,反应向,逆反应,方向,进行,，,V(,正,)V(,逆,),5,、平衡转化率,对于化学反应： ，,则反应,A,的转化率,表示为：,七、化学反应进行方向的判断,1,、自发过程与自发反应,2,、能量判据（焓判据）,日常生活中长期积累的经验而总结得到一条经验规律能量判据（焓判据）,体系趋向于从高能状态转变为低能状态（这时体系会对外做功或者释放热量即,H 0,）。,3,、熵判据,熵判据：,体系趋向于由有序状态转变为无序状态,，即混乱度增加（,S,0,）。且,S,越大，越有利于反应自发进行,4,、复合判据（自由能变化,G,）,G =H-TS0,(,即,H0, S,K,sp,溶液处于,过饱和溶液状态,生成沉淀,.,Q,c,= K,sp,沉淀和溶解达到,平衡,溶液为饱和溶液,.,Q,c,c,(H,2,PO,4,-,) ,c,(HPO,4,2-,) ,c,(PO,4,3-,),。,多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根的分步水解分析，如在,Na,2,CO,3,溶液中，,c,(Na,) ,c,(CO,3,2-,) ,c,(OH,) ,c,(HCO,3,-,),。,不同溶液中同一离子浓度的比较,，要看溶液中其他离子对它的影响。如在相同物质的量浓度的下列各溶液中,NH,4,Cl,CH,3,COONH,4,NH,4,HSO,4,c,(,NH,4,+,),由大到小的顺序是,混合溶液中各离子浓度的比较,，要进行综合分析，如电离因素、水解因素等。其方法思路是：首先确定溶液中电解质的种类然后再分析电解质电离程度和盐类水解程度的大小。当遇到弱酸与其强碱盐共存时，或者多元弱酸酸式盐,(,H,2,PO,4,-,、,HCO,3,-,),，要注意考虑电离与水解程度的相对大小。,5,、溶液中的守恒关系,、,电荷守恒规律：,电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，也就是所谓的电荷守恒规律。如,NaHCO,3,溶液中存在着,Na,、,H,、,HCO,3,-,、,CO,3,2-,、,OH,，但存在如下关系,:,c,(Na,+,),+,c,(H,+,) =,c,(HCO,3,-,),+,c,(OH,-,),+,2,c,(CO,3,2-,),、,物料守恒规律：,电解质溶液中，由于某些离子能够水解或电离，离子种类增多了，但某些关键性的原子总是守恒的，如,Na,2,S,溶液中，,S,2,-,能水解，故,S,元素以,S,2,-,、,HS,-,、,H,2,S,三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：,c,(Na,+,) = 2,c,(S,2,-,),+,c,(,HS,-,),+,c,(H,2,S),、,质子守恒规律：,任何溶液中，由水电离产生的,c,(H,+,)=,c,(OH,-,),在电解质溶液中，由于某些离子发生水解，结合了水电离出来的,H,或,OH,；,使溶液中,c,(H,),c,(OH,),，但由水电离产生的,H,或,OH,守恒；如,Na,2,S,溶液中，,S,2,离子能结合,H,促进水解，所以溶液中：,c,(H,),c,(OH,),，此时：,c,(OH,),水,=,c,(OH,-,),c,(H,),水,=,c,(H,),+,c,(HS,),+,2,c,(H,2,S),，,故,c,(OH,)=,c,(H,),+,c,(HS,),=,2,c,(H,2,S),第四章 电化学基础复习,1,原电池,2,化学电源,4,金属的电化学腐蚀与防护,电化学基础,3,电解池,氧化还原反应,化学能转化为电能，自发进行,电能转化为化学能，外界能量推动,第四章知识结构,1,、池型的判断,有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。,一、原电池与电解池的比较及判断,3,、电解池放电顺序的判断,阳极放电：,1,）惰性电极：,则溶液中阴离子放电。,2,）非惰性电极,：电极材料首先失电子。,阴极放电：,电极材料受保护，溶液中阳离子放电。,2,、电极的判断,原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。,4,、判断溶液的,pH,变化,先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。,（,1,）如果,只产生氢气,而没有氧气，只,pH,变大,；,（,2,）如果,只产生氧气,而没有氢气，只,pH,变小,；,（,3,）如果既,产生氢气又产生氧气,若原溶液呈酸性则,pH,减小；,若原溶液呈碱性,pH,增大；,若原溶液呈中性,pH,不变。,1,.,右图中,x,、,y,分别是直流电源的两极,通电后发现,a,极板质量增加,b,极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的,A,练 习,电极： 阳极,镀层金属 阴极,待镀金属制品,二、电解池的应用,-,电镀及氯碱工业,待镀制品,铜片,硫酸铜溶液,电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。,电解质溶液：溶液中,CuSO,4,的浓度保持不变。,1,、,电镀, 氯碱工业原理,氯碱工业（离子膜法）,+,精制饱和,NaCl,淡盐水,Cl,2,H,2,NaOH,溶液,H,2,O,含少量,NaOH,Cl,Cl,2,H,+,OH,Na,+,Na,+,交换膜,三、电解池及原电池的应用,-,金属的防护,1,、金属腐蚀快慢的判断,电解原理引起的腐蚀,原电池原理引起的腐蚀,化学腐蚀,有防腐蚀措施的腐蚀,同一种金属的腐蚀：,强电解质,弱电解质,非电解质,2,、金属的防护方法,改变金属内部结构,覆盖保护层,电化学保护法,外加电源的阴极保护法,牺牲负极的正极保护法,2,、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验,数天后,数天后,图一,图二,（,1,）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：,（,2,）图一说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀，,电极反应为：,（,3,）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀，,电极反应为：,发生了原电池反应,中性或弱碱,吸氧,负极：,Fe-2e = Fe,2+,；正极：,2H,2,O +O,2,+2e,=4OH,-,负极：,Fe -2e = Fe,2+,；正极：,2H,+,+2e = H,2,较强酸,析氢,练 习,3.,下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢,顺序,.,Fe,Fe,C,Fe,Zn,Fe,Zn,Fe,Sn,A(,海水,),B(,海水,),C(,海水,),D(,海水,),Fe,Sn,F(,天然水,),E(,海水,),D,E,F,A,C,B,拓展练习,4,、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用,H,2,SO,4,作电解液。总,反应式为：,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,2PbSO,4,+2H,2,O,（,1,）试写出放电时的正、负极反应式,正极,:_,负极,:_,（,2,）试写出充电时的阳、阴极反应式,阳极,:_,阴极,:_,PbO,2,+4H,+,+SO,4,2-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,Pb+ SO,4,2-,-2e,-,=PbSO,4,练 习,PbSO,4,+2H,2,O-2e,-,=PbO,2,+,4H,+,+SO,4,2-,PbSO,4,+2e,-,=Pb + SO,4,2-,四、原电池电解池的应用,-,可充电电池,阴极：,正极：,还原反应极,得电子极,电子流入极,放电：原电池,充电：电解池,负极：,阳极：,氧化反应极,电子流出极,失电子极,氧化反应极,失电子极,电子流出极,还原反应极,得电子极,电子流入极,此电池放电时，负极发生反应的物质为,A,Ag B,Zn(OH),2,C,Ag,2,O D,Zn,充电,放电,2Ag + Zn(OH),2,Ag,2,O + Zn + H,2,O,5,银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：,D,拓展练习,6,为下图所示装置中，,a,、,b,都是惰性电极，通电一段时间后，,b,极附近溶液呈红色。下列说法正确的是,A,X,是正极，,Y,是负极,B,X,是负极，,Y,是正极,C,CuSO,4,溶液的,pH,值逐渐减小,D,CuSO,4,溶液的,pH,值不变,a,X Y,b,Pt,Cu,CuSO,4,溶液,NaCl,和酚酞溶液,AC,练 习,7,一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入,KOH,溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：,2C,2,H,6,+7O,2,+8KOH=4K,2,CO,3,+10H,2,O,，有关此电池的推断正确的是,A,负极反应为,14H,2,O+7O,2,+28e,-,=28OH,-,B,放电一段时间后，负极周围的,pH,减低,C,每消耗,1molC,2,H,6,，则电路上转移的电子为,14mol,D,放电过程中,KOH,的物质的量浓度不变,B C,练 习,Fe,Cu,氯化铜溶液,氯化铜溶液,Cu,C,氯化铜溶液,Cu,C,8,、写出下列装置的极反应，并标明氧化反应、还原反应,A,B,D,C,练 习,Fe,Cu,氯化钠溶液,