高中化学《化学反应原理》重要知识总结Word文档下载推荐.docx

1、五、盖斯定律1内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。第二单元化学能与电能的转化原电池： 1、概念： 化学能转化为电能的装置叫做原电池_ 2、组成条件：两个活泼性不同的电极 电解质溶液 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路3、电子流向：外电路： 负 极导线 正 极 内电路：盐桥中 阴 离子移向负极的电解质溶液，盐桥中 阳 离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例：负极： 氧化 反应： Zn2eZn2 （较活泼金属）正极： 还原 反

2、应： 2H2eH2 （较不活泼金属）总反应式： Zn+2H+=Zn2+H2 5、正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。（2）从电子的流动方向 负极流入正极 （3）从电流方向 正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象_溶解的一极为负极_ 增重或有气泡一极为正极 第二节 化学电池1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类： 一次电池 、 二次电池 、 燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池

3、等二、二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb2e? PbSO4 正极（氧化铅）： PbO24H+2e? PbSO42H2O 充电：阴极： PbSO42H2O2e? PbO24H+阳极： PbSO42e? Pb 两式可以写成一个可逆反应： PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池三、燃料电池 1、燃料电池： 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应

4、的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。当电解质溶液呈酸性时：2H24e? =4H+ 正极：24 e? 4H+ =2H2O当电解质溶液呈碱性时： 2H24OH?4e?4H2O 正极：22H2O4 e?4OH?另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷?燃料?和氧气?氧化剂?。电极反应式为：CH410OH8e? 7H2O；4H2O2O28e? 8OH?电池总反应式为：CH42O22KOHK2CO3

5、3H2O3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低四、废弃电池的处理：回收利用第三节 电解池一、电解原理1、电解池： 把电能转化为化学能的装置 也叫电解槽 2、电解：电流（外加直流电）通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应（被动的不是自发的）的过程 3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 4、电子流向：（电源）负极（电解池）阴极（离子定向运动）电解质溶液（电解池）阳极（电源）正极 5、电极名称及反应： 阳极：与直流电源的 正极 相连的电极，发生氧化 反应 阴极：与直流电源的 负极 相连的电极，发生 还原 反应 6、电解CuCl2溶液的电极反应： 2C

6、l- -2e-=Cl2 （氧化） Cu2+2e-=Cu（还原） CuCl2 =Cu+Cl2 7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程规律总结：电解反应离子方程式书写：放电顺序：阳离子放电顺序Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（指酸电离的）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 阴离子的放电顺序 是惰性电极时：S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-（等含氧酸根离子）F-（SO32-/MnO4-OH-）是活性电极时：电极本身溶解放电注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu）等金属，则阳极反应为电极材料失去电

7、子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应 电解质水溶液电解产物的规律 类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原分解电解质型?电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质减小 增大HCl CuCl2-放H2生成碱型水放H2生碱电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质放氧生酸型电解质阳离子放电水放O2生酸CuSO4减小氧化铜电解水型4H+ + 4e- = 2H2 4OH- - 4e- = O2+ 2H2ONaOH 水 增大水H2SO4Na2SO4不变上述四种类型电解质分类：（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐

8、（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐 二、电解原理的应用 1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气（1）、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法（2）、电极、电解质溶液的选择：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液 M ne = M n+待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面M n+ + ne = M电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理 阳极（纯铜）：Cu-2e-=Cu2+，阴极（镀件）：Cu2+2e-=Cu， 电解液：可溶

9、性铜盐溶液，如CuSO4溶液 （3）、电镀应用之一：铜的精炼粗铜； 纯铜 ; 电解质溶液： 硫酸铜 3、电冶金（1）、电冶金：使矿石中的 金属阳离子 获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝（2）、电解氯化钠：通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl = Na + + Cl通直流电后：2Na+ + 2e = 2Na2Cl 2e = Cl2原电池、电解池、电镀池的判断规律 （1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。有活泼性不同的两个电极；两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具

10、备这三个条件即为原电池。（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。 原电池，电解池，电镀池的比较性质 类别 原电池 电解池 电镀池定义（装置特点）将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属反应特征 自发反应 非自发反应 装置特征无电源，两级材料不同有电源，两级材料

11、可同可不同 有电源 形成条件活动性不同的两极电解质溶液形成闭合回路两电极连接直流电源两电极插入电解质溶液1镀层金属接电源正极，待镀金属接负极；2电镀液必须含有镀层金属的离子 电极名称较活泼金属较不活泼金属（能导电非金属）与电源正极相连与电源负极相连名称同电解，但有限制条件必须是镀层金属镀件 电极反应氧化反应，金属失去电子还原反应，溶液中的阳离子的电子或者氧气得电子（吸氧腐蚀）氧化反应，溶液中的阴离子失去电子，或电极金属失电子还原反应，溶液中的阳离子得到电子金属电极失去电子电镀液中阳离子得到电子电子流向负极正极 电源负极阴极电源正极阳极 同电解池溶液中带电粒子的移动阳离子向正极移动阴离子向负极移

12、动阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动联系 在两极上都发生氧化反应和还原反应原电池与电解池的极的得失电子联系图：阳极（失） e- 正极（得） e- 负极（失） e- 阴极（得）第四节 金属的电化学腐蚀和防护一、金属的电化学腐蚀（1）金属腐蚀内容：（2）金属腐蚀的本质：都是金属原子 失去 电子而被氧化的过程（3）金属腐蚀的分类：化学腐蚀 金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀 电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。化学腐蚀与电化腐蚀的比较 电化腐蚀 化学腐蚀条件不纯金属或合金与电解质溶液接触金属与非电解质直接接触现

13、象有微弱的电流产生 无电流产生 本质较活泼的金属被氧化的过程 金属被氧化的过程 关系 化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更加普遍，危害更严重（4）、电化学腐蚀的分类： 析氢腐蚀腐蚀过程中不断有氢气放出条件：潮湿空气中形成的水膜,酸性较强（水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体）电极反应：负极: Fe 2e- = Fe2+ 正极: 2H+ + 2e- = H2 总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 吸氧腐蚀反应过程吸收氧气中性或弱酸性溶液 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-2Fe + O2 +2H2O =2 Fe（OH）2 离子方程

14、式：Fe2+ + 2OH- = Fe（OH）2 生成的 Fe（OH）2被空气中的O2氧化，生成 Fe（OH）3 ， Fe（OH）2 + O2 + 2H2O = 4Fe（OH）3Fe（OH）3脱去一部分水就生成Fe2O3x H2O（铁锈主要成分）规律总结：金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：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措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀二、金属的电化学防护 1、利用原电池原理进行金属的电化学防护 （1）、牺牲阳极的阴极保护法 原理：原电池反应中，负

15、极被腐蚀，正极不变化 应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备 负极：锌块被腐蚀；钢铁设备被保护 （2）、外加电流的阴极保护法原理：通电，使钢铁设备上积累大量电子，使金属原电池反应产生的电流不能输送，从而防止金属被腐蚀应用：把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累，抑制了钢铁失去电子的反应。 2、改变金属结构：把金属制成防腐的合金 3、把金属与腐蚀性试剂隔开：电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等。第二章 化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1. 化学反应速率（v） 定义：用来衡量化学反应的快慢，单位

16、时间内反应物或生成物的物质的量的变化 表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 计算公式：v=c/t（v：平均速率，c：浓度变化，t：时间）单位：mol/（Ls） 影响因素： 决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素） 条件因素（外因）：反应所处的条件2. 注意：（1）、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。（2）、惰性气体对于速率的影响 恒温恒容时：充入惰性气体总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变反应速率不变恒温恒体时：充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢二、化学平衡（一）1.定义：化学平衡状态：一定条件下，当一个

17、可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。2、化学平衡的特征逆（研究前提是可逆反应）等（同一物质的正逆反应速率相等） 动（动态平衡） 定（各物质的浓度与质量分数恒定） 变（条件改变，平衡发生变化） 3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA（g）+nB（g） pC（g）+qD（g）混合物体系中各成分的含量各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡各物质的质量或各物质质量分数一定各气体的体积或体积分数一定总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系在单位时间内消

18、耗了m molA同时生成m molA，即V（正）=V（逆）在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则V（正）=V（逆）V（A）:V（B）:V（C）:V（D）=m:n:p:q，V（正）不一定等于V（逆）在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指V（逆）压强m+np+q时，总压力一定（其他条件一定）m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）混合气体平均相对分子质量MrMr一定时，只有当m+np+q时Mr一定时，但m+n=p+q时温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）体系的密度密度一定其他如体系颜色不再变化等（二）影响化学平衡移动的因素1、浓度对

19、化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡_不移动_（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度_减小_，生成物浓度也_减小_， V正_减小_，V逆也_减小_，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和_大_的方向移动。2、温度对化学平衡移动的影响影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着_吸热反应_方向移动，温度降低会使化学平衡向着_放热反应_方向移动。3、压强

20、对化学平衡移动的影响其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着_体积缩小_方向移动；减小压强，会使平衡向着_体积增大_方向移动。注意：（1）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡_不移动_。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的_时间_。5.勒夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。三、化学平衡常数（一）定义：在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，_生成物浓度

21、幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数_比值。 符号：_K_（二）使用化学平衡常数K应注意的问题：1、表达式中各物质的浓度是_变化的浓度_，不是起始浓度也不是物质的量。2、K只与_温度（T）_有关，与反应物或生成物的浓度无关。3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是“1”而不代入公式。4、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。（三）化学平衡常数K的应用:1、化学平衡常数值的大小是可逆反应_进行程度_的标志。K值越大，说明平衡时_生成物_的浓度越大，它的_正向反应_进行的程度越大，即该反应进行得越_完全_，反应物转化率越_高_。反之，

22、则相反。 一般地，K_105_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3、利用K值可判断反应的热效应若温度升高，K值增大，则正反应为_吸热_反应若温度升高，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达到平衡后，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

23、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：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

24、（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-TS0 反应能自发进行H-TS=0 反应达到平衡状态H-TS0 反应不能自发进行（1）H为负，S为正时，任何温度反应都能自发进行 （2）H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 。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

25、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 时，电离过程就达到了 平衡状态 ，这叫电离平衡。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。9、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）10、电离常数：在一定条件下，弱电解质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中未电离的分子浓度的比是