【人教版】2019版高中化学选修4知识点清单(pdf版)
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1、 化学选修 4化学反应与原理 第一章 化学反应与能量 一、焓变 反应热 1反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2焓变 ( H)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应 ( 1) .符号: H( 2) .单位: kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂 吸热 化学键形成 放热 放出热量的化学反应。 (放热 吸热 ) H 为 “ -” 或 H 放热) H 为 “+” 或 H 0 常见的放热反应: 所有的燃烧 反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 金属与酸的反应 生石灰和水反应 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 常见的吸热反应: 晶体 Ba(OH)2 8H2O 与
2、NH4Cl 大多数的分解反应 以 H2、 CO、 C 为还原剂的氧化还原反应 铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点 : 热化学方程式必须标出能量变化。 热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态( g,l,s分别表示固态, 液态,气态,水溶液中溶质用 aq表示) 热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 各物质系数加倍, H加倍;反应逆向进行, H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1概念: 25 , 101 kPa 时, 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用 kJ/mol表示。 注意以下
3、几点: 研究条件: 101 kPa 反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 燃烧物的物质的量: 1 mol 研究内容:放出的热量。( H_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),
4、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.
5、单位: J mol-1K-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(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-T S 0 反应能自发进行 H-T S=0 反应达到平衡状态 H-T S 0 反应不能自发进行 注意:( 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
6、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
7、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一个常数。叫做电离平衡常数,(
8、一般用 Ka表示酸, Kb 表示碱。 ) 表示方法: AB A+B- Ki= A+ B-/AB 11、影响因素: a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。 b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。 C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO 二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水 电离平衡: : 水的离子积: KW = cH+ cOH- 25时 , H+=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+ OH- = 1*10-14 注意: KW 只与温度有关,温度一定,则 KW
9、值一定 KW 不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐) 2、水电离特点:( 1)可逆 ( 2)吸热 ( 3)极弱 3、影响水电离平衡的外界因素: 酸、碱 :抑制水的电离 KW 1*10-14 物质 单质 化合物 电解质 非电解质: 非金属氧化物,大部分有机物 。如 SO3、 CO2、 C6H12O6、 CCl4、 CH2=CH2 强电解质: 强酸,强碱,大多数盐 。如 HCl、 NaOH、 NaCl、 BaSO4 弱电解质: 弱酸,弱碱,极少数盐,水 。如 HClO、 NH3 H2O、 Cu(OH)2、H2O 混和物 纯净物 温度:促进水的电离(水的电离是 吸 热的) 易水解的盐:促进水的
10、电离 KW 1*10-14 4、溶液的酸碱性和 pH: ( 1) pH=-lgcH+ ( 2) pH 的测定方法: 酸碱指示剂 甲基橙 、 石蕊 、 酚酞 。 变色范围:甲基橙 3.14.4(橙色) 石蕊 5.08.0(紫色) 酚酞 8.210.0(浅红色) pH 试纸 操作 玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即可 。 注意:事先不能用水湿润 PH 试纸;广泛 pH 试纸只能读取整数值或范围 三 、混合液的 pH 值计算方法公式 1、强酸与强酸的混合:(先求 H+混:将两种酸中的 H+离子物质的量相加除以总体积,再求其它) H+混 =( H+1V1+H+2V2) /( V1+V2
11、) 2、强碱与强碱的混合:(先求 OH-混:将两种酸中的 OH-离子物质的量相加除以总体积,再求其它) OH-混( OH-1V1+OH-2V2) /( V1+V2) (注意 :不能直接计算 H+混 ) 3、强酸与强碱的混合:(先据 H+ + OH- =H2O 计算余下的 H+或 OH-, H+有余,则用余下的H+数除以溶液总 体积求 H+混; OH-有余,则用余下的 OH-数除以溶液总体积求 OH-混,再求其它) 四、稀释过程溶液 pH 值的变化规律: 1、强酸溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀 = pH 原 + n (但始终不能大于或等于 7) 2、弱酸溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀
12、 pH 原 +n (但始终不能大于或等于 7) 3、强碱溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀 = pH 原 n (但始终不能小于或等于 7) 4、弱碱溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀 pH 原 n (但始终不能小于或等于 7) 5、不论任何溶液,稀释 时 pH 均是向 7 靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后 pH 均接近 7 6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的 pH 变化得慢,强酸、强碱变化得快。 五、强酸( pH1)强碱( pH2)混和计算规律 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 1、若等体积混合 pH1+pH2=14 则溶液显中性 pH=7 pH1+pH2 15 则溶液显
13、碱性 pH=pH2-0.3 pH1+pH2 13 则溶液显酸性 pH=pH1+0.3 2、若混合后显中性 pH1+pH2=14 V 酸: V 碱 =1: 1 pH1+pH2 14 V 酸: V 碱 =1: 10 14-( pH1+pH2) 六、酸碱中和滴定: 1、中和滴定的原理 实质: H+OH =H2O 即酸能提供的 H+和碱能提供的 OH-物质的量相等。 2、中和滴定的操作过程: ( 1)仪滴定管的刻度, O 刻度在 上 ,往下刻度标数越来越大,全部容积 大于 它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管
14、中添加。滴定管可以读到小数点后 一位 。 ( 2)药品:标准液;待测液;指示剂。 ( 3)准备过程: 准备:检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。(洗涤:用洗液洗检漏:滴定管是否漏水用水洗用标准液洗(或待测液洗)装溶液排气泡调液面记数据 V(始 ) ( 4)试验过程 3、酸碱中和滴定的误差分析 误差分析:利用 n 酸 c 酸 V 酸 =n 碱 c 碱 V 碱进行分析 式中: n 酸或碱中氢原子或氢氧根离子数; c 酸或碱的物质的量浓度; V 酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则: c 碱 =Vn Vcn 上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作 用的是分子上的 V 酸
15、的变化,因为在滴定过程中 c 酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是 V 酸的增大,导致 c 酸偏高; V 碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即 V 酸减小,则 c 碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时, c 碱的误差与 V 酸的变化成正比,即当 V 酸的实测值大于理论值时,c 碱偏高,反之偏低。 同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然。 七、盐类的水解 (只有 可溶于水的盐才水解) 1、盐类水解:在水溶液中盐电离出来的离子跟
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