課程目錄

1化學(xué)反應(yīng)與能量的變化一知行一中

2化學(xué)反應(yīng)與能量的變化二知行一中

3燃燒熱 能源知行一中

4蓋斯定律知行一中

5蓋斯定律習(xí)題課知行一中

6化學(xué)反應(yīng)熱的計算一知行一中

7化學(xué)反應(yīng)熱的計算二知行一中

8化學(xué)反應(yīng)速率知行一中

9影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素一知行一中

10影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素二知行一中

11化學(xué)平衡狀態(tài)及其判定知行一中

12化學(xué)平衡常數(shù)知行一中

13化學(xué)平衡-圖像問題知行一中

14化學(xué)反應(yīng)進行的方向知行一中

15化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知行一中

16期中串講上知行一中

17期中串講下知行一中

18弱電解質(zhì)的電離一知行一中

19弱電解質(zhì)的電離二知行一中

20弱電解質(zhì)的電離三知行一中

21水的電離一知行一中

22水的電離二知行一中

23溶液的酸堿性與pH一知行一中

24溶液的酸堿性與pH二知行一中

25溶液pH的計算一知行一中

26溶液pH的計算二知行一中

27酸堿中和滴定一知行一中

28酸堿中和滴定二知行一中

29鹽類的水解知行一中

30影響鹽類水解的主要因素知行一中

31鹽類水解原理的應(yīng)用知行一中

32沉淀溶解平衡的概念知行一中

33沉淀溶解平衡的應(yīng)用知行一中

34溶度積常數(shù)知行一中

35電解質(zhì)溶液綜合一知行一中

36電解質(zhì)溶液綜合二知行一中

37原電池知行一中

38化學(xué)電源知行一中

39電解池一知行一中

40電解池二知行一中

41金屬的電化學(xué)腐蝕與防護知行一中

42電化學(xué)綜合一知行一中

43電化學(xué)綜合二知行一中

44期末串講-化學(xué)反應(yīng)原理模塊復(fù)習(xí)上知行一中

45期末串講-化學(xué)反應(yīng)原理模塊復(fù)習(xí)下知行一中

1化學(xué)反應(yīng)與能量知行一中

2化學(xué)反應(yīng)熱的計算知行一中

3專題知行一中

4化學(xué)反應(yīng)速率知行一中

5影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素知行一中

6化學(xué)平衡一知行一中

7化學(xué)平衡二知行一中

8專題二知行一中

9化學(xué)反應(yīng)原理模塊期中串講上知行一中

10化學(xué)反應(yīng)原理模塊期中串講下知行一中

11弱電解質(zhì)的電離知行一中

12水的電離及溶液的弱堿性知行一中

13鹽類的水解知行一中

14離子濃度大小比較知行一中

15難溶電解質(zhì)的溶解平衡知行一中

16專題三知行一中

17原電池知行一中

18電解原理及應(yīng)用知行一中

19金屬的腐蝕與防護知行一中

20專題四知行一中

21期末串講-化學(xué)反應(yīng)原理模塊復(fù)習(xí)上知行一中

22期末串講-化學(xué)反應(yīng)原理模塊復(fù)習(xí)下知行一中

第1章、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨著能量的釋放或吸收。

一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

(1)反應(yīng)熱的概念：

　　當化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進行時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。用符號Q表示。

(2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。

Q＞0時，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；Q＜0時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

(3)反應(yīng)熱的測定

　　測定反應(yīng)熱的儀器為量熱計，可測出反應(yīng)前后溶液溫度的變化，根據(jù)體系的熱容可計算出反應(yīng)熱，計算公式如下：

Q＝－C(T2－T1)

　　式中C表示體系的熱容，T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實驗室經(jīng)常測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。

2、化學(xué)反應(yīng)的焓變

(1)反應(yīng)焓變

　　物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì)，可以用稱為“焓”的物理量來描述，符號為H，單位為kJ·mol-1。

　　反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為反應(yīng)焓變，用ΔH表示。

(2)反應(yīng)焓變ΔH與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。

　　對于等壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng)，若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變，其數(shù)學(xué)表達式為：Qp＝ΔH＝H(反應(yīng)產(chǎn)物)－H(反應(yīng)物)。

(3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的關(guān)系：

ΔH＞0，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)。

ΔH＜0，反應(yīng)釋放能量，為放熱反應(yīng)。

(4)反應(yīng)焓變與熱化學(xué)方程式：

　　把一個化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程式，如：H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)；ΔH(298K)＝－285.8kJ·mol－1

書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點：

①化學(xué)式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、溶液(aq)。

②化學(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焓變ΔH，ΔH的單位是J·mol－1或 kJ·mol－1，且ΔH后注明反應(yīng)溫度。

③熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍，ΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。

3、反應(yīng)焓變的計算

(1)蓋斯定律

　　對于一個化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成，還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變一樣，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。

(2)利用蓋斯定律進行反應(yīng)焓變的計算。

　　常見題型是給出幾個熱化學(xué)方程式，合并出題目所求的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可知，該方程式的ΔH為上述各熱化學(xué)方程式的ΔH的代數(shù)和。

(3)根據(jù)標準摩爾生成焓，ΔfHmθ計算反應(yīng)焓變ΔH。

　　對任意反應(yīng)：aA＋bB＝cC＋dD

ΔH＝［cΔfHmθ(C)＋dΔfHmθ(D)］－［aΔfHmθ(A)＋bΔfHmθ(B)］

第2章、化學(xué)平衡

一、化學(xué)反應(yīng)的速率

1、化學(xué)反應(yīng)是怎樣進行的

(1)基元反應(yīng)：能夠一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的。

(2)反應(yīng)歷程：平時寫的化學(xué)方程式是由幾個基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)。總反應(yīng)中用基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程，又稱反應(yīng)機理。

(3)不同反應(yīng)的反應(yīng)歷程不同。同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同，反應(yīng)歷程的差別又造成了反應(yīng)速率的不同。

2、化學(xué)反應(yīng)速率

(1)概念：

　　單位時間內(nèi)反應(yīng)物的減小量或生成物的增加量可以表示反應(yīng)的快慢，即反應(yīng)的速率，用符號v表示。

(2)表達式：v=△c/△t

(3)特點

　　對某一具體反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時所得的數(shù)值可能不同，但各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。

3、濃度對反應(yīng)速率的影響

(1)反應(yīng)速率常數(shù)(K)

　　反應(yīng)速率常數(shù)(K)表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，通常，反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進行得越快。反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。

(2)濃度對反應(yīng)速率的影響

　　增大反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率增大，減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率減小。

　　增大生成物濃度，逆反應(yīng)速率增大，減小生成物濃度，逆反應(yīng)速率減小。

(3)壓強對反應(yīng)速率的影響

　　壓強只影響氣體，對只涉及固體、液體的反應(yīng)，壓強的改變對反應(yīng)速率幾乎無影響。

　　壓強對反應(yīng)速率的影響，實際上是濃度對反應(yīng)速率的影響，因為壓強的改變是通過改變?nèi)萜魅莘e引起的。壓縮容器容積，氣體壓強增大，氣體物質(zhì)的濃度都增大，正、逆反應(yīng)速率都增加；增大容器容積，氣體壓強減小；氣體物質(zhì)的濃度都減小，正、逆反應(yīng)速率都減小。

4、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

(1)經(jīng)驗公式

　　阿倫尼烏斯總結(jié)出了反應(yīng)速率常數(shù)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗公式：

　　式中A為比例系數(shù)，e為自然對數(shù)的底，R為摩爾氣體常數(shù)量，Ea為活化能。

　　由公式知，當Ea＞0時，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率也隨之增大。可知，溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響與活化能有關(guān)。

(2)活化能Ea。

　　活化能Ea是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差。不同反應(yīng)的活化能不同，有的相差很大。活化能 Ea值越大，改變溫度對反應(yīng)速率的影響越大。

5、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

(1)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律：

　　催化劑大多能加快反應(yīng)速率，原因是催化劑能通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能來有效提高反應(yīng)速率。

(2)催化劑的特點：

　　催化劑能加快反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。

　　催化劑具有選擇性。

　　催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不引起化學(xué)平衡的移動，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。

二、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨

1、合成氨反應(yīng)的限度

合成氨反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，同時也是氣體物質(zhì)的量減小的熵減反應(yīng)，故降低溫度、增大壓強將有利于化學(xué)平衡向生成氨的方向移動。

2、合成氨反應(yīng)的速率

(1)高壓既有利于平衡向生成氨的方向移動，又使反應(yīng)速率加快，但高壓對設(shè)備的要求也高，故壓強不能特別大。

(2)反應(yīng)過程中將氨從混合氣中分離出去，能保持較高的反應(yīng)速率。

(3)溫度越高，反應(yīng)速率進行得越快，但溫度過高，平衡向氨分解的方向移動，不利于氨的合成。

(4)加入催化劑能大幅度加快反應(yīng)速率。

3、合成氨的適宜條件

在合成氨生產(chǎn)中，達到高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率所需要的條件有時是矛盾的，故應(yīng)該尋找以較高反應(yīng)速率并獲得適當平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件：一般用鐵做催化劑，控制反應(yīng)溫度在700K左右，壓強范圍大致在1×107Pa～1×108Pa 之間，并采用N2與H2分壓為1∶2.8的投料比。

二、化學(xué)反應(yīng)的限度

1、化學(xué)平衡常數(shù)

(1)對達到平衡的可逆反應(yīng)，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)，該常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)，用符號K表示。

(2)平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程度(即反應(yīng)限度)，平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)可以進行得越完全。

(3)平衡常數(shù)表達式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對于給定的可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。

(4)借助平衡常數(shù)，可以判斷反應(yīng)是否到平衡狀態(tài)：當反應(yīng)的濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc相等時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。

2、反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

(1)平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的濃度與該反應(yīng)物初始濃度的比值來表示。如反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達式為：

α（A）＝

(2)平衡正向移動不一定使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。提高一種反應(yīng)物的濃度，可使另一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。

(3)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計算。

3、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響

(1)溫度的影響

　　升高溫度使化學(xué)平衡向吸熱方向移動；降低溫度使化學(xué)平衡向放熱方向移動。溫度對化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)實現(xiàn)的。

(2)濃度的影響

　　增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動；增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。

　　溫度一定時，改變濃度能引起平衡移動，但平衡常數(shù)不變。化工生產(chǎn)中，常通過增加某一價廉易得的反應(yīng)物濃度，來提高另一昂貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

(3)壓強的影響

ΔVg＝0的反應(yīng)，改變壓強，化學(xué)平衡狀態(tài)不變。

ΔVg≠0的反應(yīng)，增大壓強，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動。

(4)勒夏特列原理

　　由溫度、濃度、壓強對平衡移動的影響可得出勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個條件(濃度、壓強、溫度等)平衡向能夠減弱這種改變的方向移動。

三、化學(xué)反應(yīng)的方向

1、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向

放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進行，即ΔH＜0的反應(yīng)大多能自發(fā)進行。有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進行。如NH4HCO3與CH3COOH的反應(yīng)。有些吸熱反應(yīng)室溫下不能進行，但在較高溫度下能自發(fā)進行，如CaCO3高溫下分解生成CaO、CO2。

2、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向

熵是描述體系混亂度的概念，熵值越大，體系混亂度越大。反應(yīng)的熵變ΔS為反應(yīng)產(chǎn)物總熵與反應(yīng)物總熵之差。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)為熵增加反應(yīng)，熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進行。

3、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響

ΔH－TΔS＜0反應(yīng)能自發(fā)進行。

ΔH－TΔS＝0反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。

ΔH－TΔS＞0反應(yīng)不能自發(fā)進行。

　　在溫度、壓強一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH－TΔS＜0的方向進行，直至平衡狀態(tài)。