知识点归纳2化学反应原理.docx

1、知识点归纳2化学反应原理化学平衡将分子碰撞理论进行简要讲解，并贯穿整个教学过程化学反应之所以进行是因为不同分子之间发生有效碰撞产生的，分子间的碰撞不一定是有效地，需要具有一定能量的碰撞才能发生化学反应，该能量称为活化能。一、热化学反应方程式：1、反应热的概念：反应热：化学反应过程中放出或吸收的热量，在恒压条件下，它等于反应前后体系的焓变。单位：kJ/mol。注意：吸热反应H0，放热反应HE（生成物）E（反应物）反应物断键时需要的总能量（E1）生成物成键时释放的总能量（E2）反应物断键时需要的总能量（E1）表示为H0图像注意：E1在某些反应中可以为0，但不会小于0。H=反应后物质所含所有能量反应

2、前物质所含所有能量（=E（生成物）E（反应物）注意：H代表发生1mol该反应方程式的反应所产生的焓变，不是其中任一物质的量。（即：2H2+O2=2H2O(g)，H1与H2+1/2O2=H2O(g)，H2中H1H2）焓变比较：（g）（l）（s），H0燃烧热：101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 101Kpa时；1mol纯物质；完全燃烧（或生成稳定氧化物）中和热：酸和碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量 在稀的酸溶液中；强酸和强碱反应；生成1molH2O H+（aq）+OH（aq）=H2O（l） H=57.3kJ/mol2、热化学方程式：表示参加反应物质

3、的量和反应热的关系的化学方程式。 书写注意：（1）注明反应的温度和压强（25、101kPa下进行的反应可省略） （2）注明反应物和生成物的状态：固态（s）、液态（l）、气态（g）、溶液（aq） （3）热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，而不代表分子个数，因此可以写成分数。例1：28、(2015新课标1) (15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题： (3)已知反应2HI(g)H2(g)I2(g)的H11 kJmol1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化

4、学键断裂时需吸收的能量为 kJ。 解析：运用H=反应后物质所含所有能量反应前物质所含所有能量列出方程: 11=（436+151）2HI 解得：HI=288（kJ） 答案：2883、盖斯定律：不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的，即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。 反应的始态；反应的终态；注意物质的状态（s、l、g、aq）例2：12.（2013，新课标2）在1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应 （ ）H2S（g）+ O2(g) = SO2(g)+ H2O (g) H12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) H2H2S(g

5、)+O2(g) = S(g) + H2O(g) H32S(g) =S2(g) H4则H4的正确表达式为A.H4= （H1+H2-3H3） B.H4=（3H3-H1-H2）C.H4=（H1+H2-3H3） D.H4=（H1-H2-3H3）解析：运用盖斯定律，根据S守恒，要得到方程式4可以用2（1/3）（方程式1+方程式2）方程式2）=（2（1/3）（H1+H2）H3）= （H1+H2-3H3）答案：A二、化学反应速率：1、化学反应速率的表示：用单位时间内某反应物或生成物的物质的量浓度的变化来表示，不管用哪种物质表示，均为正值。计算公式：v=c/t 单位：mol/（Ls）对于反应aA（g）+bB（

6、g）cC（g）+dD（g），在同一时间段内化学反应速率有：v（A）：v（B）：v（C）：v（D）=a：b：c：d三段式：运用列表的方式，简洁的写出物质的量的变化（或量浓度的变化）：对于反应aA +bB cC而言，当一定条件下，mmolA与nmolB反应，平衡时生成pmolC：aA + bB cC起始量mnq转化量axbxcx平衡量maxnbxcx+q列表步骤：（1）确定反应物或生成物的起始量（加入量） （2）确定反应过程的转化量 （3）确定平衡量2、影响因素：（注意与影响化学平衡的因素相区分） 内因：物质的结构和性质是决定化学反应速率的重要因素 外因：（1）浓度：其他条件不变，增大反应物浓度，

7、反应速率加快；减小反应物浓度，速率减慢。 （2）压强（实质是浓度的改变）：对于有气体参与的反应，在其他条件不变时，增大压强，反应速率加快；减小压强反应速率减慢。 注意，对于在恒容体系中加入稀有气体使压强增大时，反应速率不变。 （3）温度：升温，反应速率加快；降温反应速率减慢。 （4）催化剂：使用催化剂能加快化学反应速率。 （5）其他因素：光、电磁波、超声波、反应物颗粒大小、溶剂性质等。例3：9（2014，新课标1）已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为： H2O2 + I -H2O+IO-(慢) H2O2 + IO- H2O+O2+ I (快) 下

8、列有关该反应的说法正确的是（ ） A反应速率与I-浓度有关 BIO-也是该反应的催化剂 C反应活化能等于98kJ/mol D(H2O2)=(H2O)=(O2)解析：H2O2的分解反应主要由慢反应决定，且I 浓度越大反应速率越快，A项正确；合并题中两反应，可知I 为催化剂，而IO 为中间产物，B项错误；1 mol H2O2分解时反应热为98 kJ/mol，并不是活化能，C项错误；根据化学计量数关系可确定v(H2O2) v(H2O) 2v(O2)，D项错误。答案：A三、化学平衡（重要考点）：1、化学平衡概念：在一定条件下的可逆反应里，当正反应速率与逆反应速率相等时，反应混合物中各组分的浓度保持一定

9、的状态 正逆反应速率相等；各组分浓度保持一致 化学平衡的移动：一个可逆反应达到平衡状态后，反应条件改变了，原平衡体系中各组分的含量也随着改变而达到新的平衡状态的过程。2、影响化学平衡移动的因素： 勒夏特列原理：如果改变影响平衡的条件之一（如：温度、压强、某物质浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动（1）浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡正向移动；反之平衡逆向移动。（2）压强：（压强对平衡的移动改变是由于改变了平衡中的浓度。）通入惰性气体：在有气体参与的可逆反应中，增大压强，平衡不移动。（恒温、恒压时通入惰性气体其实浓度没有改变） 通入反应相关气体：压强改变，平衡移动方向类似浓度的

10、改变，但新平衡不等效。（恒温、恒压时通入气体其实是浓度的改变）理想气体方程：PV=nRT（P压强、V所占体积、n物质的量、R常数、T温度） （3）温度：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 （4）催化剂：对平衡移动无影响。例4：28（2014）（15分）乙醇是重要有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：（3）如图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n:n=1:1)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为_，理由是_。气相直接水合法常采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度为290、压强为6.9Mpa

11、，n:n=0.6:1。乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_、_。解析：增大压强，平衡将正向移动，能提高C2H4的转化率，即压强p1p2p3p4。为了使平衡正向移动，还可以将乙醇液化及时分离，或增大n (H2O)：n (C2H4) 之比等措施。答案：（3）3、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，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，称为化学平衡常数，用（K）表示。对于一个可逆反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g），在一定温度下达到化学平衡时有：K=c（C）cc（D）d/c（A）ac（B

12、）b。（当出现液态或固体时，其浓度视为1并保持不变）K代表了平衡移动的趋势K的运用： 确定反应方向：对于该化学反应的任意状态，浓度熵Qc=c（C）cc（D）d/c（A）ac（B）b，当QcK时，反应向逆方向进行；当Qc=K时，反应达到平衡；当QcK后，反应放热，平衡逆移； K前K后，反应吸热，平衡正移。通过K值计算平衡时的各物质浓度例5：28、(2015新课标1) (15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(4)Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g)在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：

13、t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950. 784x(HI)00.600.730.7730.7800.784根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为： 。解析：观察表格，可看出表格互为逆反应，平衡时，x(HI)为0.784，可算出x(H2)=x(I2)=0.108根据等量代换，可得：Kc(H2)c(I2)/c(HI)2=x(H2)x(I2)/x(HI)2=0.1082/0.7842答案：K0.1082/0.78424、平衡转化率：平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应物的量之比，用于表示反应程度。对于反应aA（g）+bB（g）

14、cC（g）+dD（g），反应物A的转化率表示为：（A）=（A的初始浓度A的平衡浓度）/A的初始浓度（100%）。例6：8（2011，新课标）在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于（ ）A 5% B10% C15% D20%解析：通过题目可得列式为N2 + 3H2 2NH3起始物质的量（mol）280转化物质的量（mol）2/3825%=24/3平衡时物质的量（mol）22/3=4/364/3平衡时氮气的体积分数=（4/3）/（4/3+6+4/3）100%15%答案：C5.各类外界条件的影响反应速率化

15、学平衡转化率浓度浓度，反应速率反应物浓度，平衡正移；生成物浓度，平衡逆移反应物多种，改变其中一种：反应物，转化率，其他反应物转化率反应物多种，同比例增加（反应物一种，增加）：转化率；温度温度，反应速率温度，平衡向吸热方向移动；温度，平衡向放热方向移动温度，吸热反应转化率，放热反应；温度，吸热反应转化率，放热反应压强（实质是改变浓度）充入惰性气体不变不变不变(充入反应相关气体）与浓度改变相同反应物多种，改变其中一种：平衡正移反应物多种，同比例增加（反应物一种，增加）：平衡向气体体积减小的方向移动反应物多种，改变其中一种：反应物，转化率，其他反应物转化率反应物多种，同比例增加（反应物一种，增加）：

16、平衡正移，转化率；平衡逆移，转化率恒压下充入气体（充入惰性气体）减小（如同浓度等比例）(充入反应相关气体）不变催化剂增加无影响6、反应自发进行的条件：自发反应和非自发反应的区别在于在一定条件下，反应的发生是需要外界对体系作功，还是反应体系具有能对外界作功的能力。反应自发进行的判断G=HTSG吉布斯自由能变H焓变（H0为吸热反应）S熵变（物质混乱度的量度，如固体变成气体或气体体积增大，则混乱度增加，S0）T开式温度（永远不可能为负值） 判断反应能否自发进行用吉布斯自由能判据。如果G0 反应可以自发进行；反之则不可以自发进行。恒温恒压下:当H0时，反应自发进行；当H0，S0，S0时，需要在较高温度

17、的条件下，才能自发进行。当H0，S所以等浓度下，溶液pH由小到大排列为答案：D三、水的电离1、水是一种极弱的电解质：H2OH+OH。 水的离子积：当温度为25时，Kw=c（H+）c（OH）=11014 水的电离过程是吸热过程，所以降温时Kw降低，升温时Kw升高。在纯水中，c（H+）=c（OH） Kw不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液中，在这些溶液中，均满足：当温度为25时，Kw=c（H+）c（OH）=11014。注意，Kw只与温度有关，只随温度改变而改变。2、溶液的酸碱性与pH（1）溶液的酸碱性取决于溶液中c（H+）和c（OH）的相对大小： 当c（H+） c（OH）时，溶液呈酸性；当c

18、（H+）= c（OH）时，溶液呈中性；当c（H+） c（OH）时，溶液呈碱性。（2）pH值：pH=lgc（H+） 适用于稀溶液中，数值在014之间，表示了溶液中H+的浓度大小。 注意：pH=7代表溶液中性是因为在25时，Kw=c（H+）c（OH）=11014，所以当c（H+）=1107mol/L时，c（H+）=c（OH）。即pH=7溶液中性仅适用于25时，由水的离子积决定。（3）酸碱滴定时，如果有弱酸/碱，则滴定终点时，溶液不显中性（酸碱滴定的终点是要酸和碱全部形成对应盐。）：等浓度强酸和弱酸用同种碱滴定，终点时消耗碱的量相等，但pH强酸=7pH弱酸等pH值的强酸和弱酸用同种碱滴定，终点时消耗

19、碱的量不同，n（强酸）n（弱酸）。例5：11（2012，新课标）已知温度T时水的离子积常数为KW，该温度下，将浓度为a molL-1的一元酸HA与b molL-1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是A. a=b B.混合溶液的PH=7 C.混合溶液中，c(H+)= D.混合溶液中，c(H+)+ c(B+)= c(OH-)+ c(A-)解析：A项，因无法确定酸与碱是否为强酸、强碱，故等量反应后的溶液不一定成中性；B项，因温度T不一定指常温25，pH=7溶液中性仅适用于25时。故不能说明溶液是中性的；C项，通过分析可知，题给条件实际上即C(H+ ) = C(OH- )，故溶液必然显

20、中性；D项，根据溶液中的电荷守衡，无论溶液呈酸性、碱性或中性都成立，故无法判断。答案：C四、盐类水解（重要考点）1、概念：强碱弱酸盐或强酸弱碱盐溶于水时，电离产生的阴离子或阳离子可分别与水电离出的H+或OH生成弱电解质（弱酸/弱碱）的过程。盐的水解促进了水的电离。但Kw保持不变。 对象：弱酸/弱碱对应的阴/阳离子；过程：与水电离出的H+或OH生成弱电解质分子；结果：促进了水的电离，打破H+与OH的相等关系注意：多元弱酸的酸根离子水解方程式应写为分步水解，且一步比一步弱； 多元弱碱的水解方程式应一步水解。2、影响因素：（1）弱碱越弱，其阳离子水解程度就越大，溶液酸性越强； 弱酸越弱，其阴离子水解

21、程度就越大，溶液碱性越强。（2）温度：升高温度水解平衡正向移动（吸热反应）；水解程度增大； 浓度：增大盐浓度，水解平衡正向移动，水解产生的离子浓度增大，但水解程度减小（相当于转化率） 加水稀释，水解平衡正向移动，水解产生的离子浓度减小，水解程度增大。 增大c（H+），促进强碱弱酸盐的水解，抑制强酸弱碱盐的水解； 增大c（OH），促进强酸弱碱盐的水解，抑制强碱弱酸盐的水解。3、盐类水解规律：有弱才水解，都弱都水解，越弱越水解，谁强显谁性。 盐对应的酸（碱）越弱，水解程度越大，相应盐溶液碱性（酸性）越强。 注意：CH3COONH4呈中性； 强烈双水解：Fe3+与AlO2、CO32、HCO3；Mg2+与AlO2；NH4+与SiO32、AlO2 酸式盐的酸碱性看酸式酸根的水解程度强还是电离程度强： 如：HCO3是水解大于电离，所以碳酸氢盐呈碱性； HSO3是水解小于电离，所以亚硫酸氢盐呈酸性。4