wentian大化复习

1、第一章第一章 化学反应基本规律化学反应基本规律一、热力学第一定律一、热力学第一定律U = Q + W1、数学表达式、数学表达式系统内能系统内能吸热吸热Q0Q0放热放热Q0Q0分体积功，非体积功分体积功，非体积功化学反应一般仅做体积功化学反应一般仅做体积功系统对环境做功系统对环境做功W0W0W02、状态函数、状态函数描述规定系统状态性质的物理量。描述规定系统状态性质的物理量。特征：特征：（1 1）系统状态一定，状态函数就有确定值。）系统状态一定，状态函数就有确定值。（2 2）在系统状态变化时，状态函数的改变量）在系统状态变化时，状态函数的改变量只与系统的始、末态有关而与过程无关。只与系统的始、末

2、态有关而与过程无关。如：如： U、 H、 S、 G、T、P、V、n3、化学反应反应热、化学反应反应热定容：定容： QV = U 定压：定压：QP =H 对任一化学反应对任一化学反应: aA+bBgG+dD在在298.15K298.15K时时, ,反应的标准摩尔焓变反应的标准摩尔焓变: :rHm =gfHm(G) +dfHm(D) afHm (A)+bfHm(B)注意注意（1）参考态单质的标准摩尔生成参考态单质的标准摩尔生成焓为零。焓为零。（2）rHm (T)rHm(298.15K)；二、化学反应进行的方向二、化学反应进行的方向1、熵变、熵变对任一化学反应对任一化学反应: aA+bBgG+dDr

3、Sm =gSm(G) +dSm(D) aSm (A)+bSm(B)（1 1）298.15K时，时，态元素的标准摩尔熵不等于态元素的标准摩尔熵不等于零零注意：注意：298.15K298.15K时，反应的标准摩尔熵变：时，反应的标准摩尔熵变：rSm rSm(298.15(298.15K) )（2）2 2、吉布斯函数、吉布斯函数（1）定义式）定义式G = H - TS定温定压下定温定压下系统状态变化时：系统状态变化时：G =H- TS（2）判断反应自发的方向）判断反应自发的方向G 0 非自发过程非自发过程 G = 0 平衡状态平衡状态条件条件: : 定温、定压、只做体积功定温、定压、只做体积功rGm

4、,B (298.15)的计算：的计算： （3）吉布斯函数变的计算吉布斯函数变的计算对任一化学反应对任一化学反应: aA+bBgG+dDrGm =gfGm(G) +dfGm(D) afGm (A)+bfGm(B)A： 在标准状态下在标准状态下, ,B： 用用rGm=rHm-TrSm计算计算注意单位注意单位rGm,B (T)的计算：的计算： rGm (T) rHm(298.15K)-TrSm(298.15K) TrHm(298.15298.15K)rSm(298.15298.15K)=rGm(T)=rGm (T)+RTlnB(pB/p)B式中式中: :p pB B为物质为物质B B在任意状态下的在

5、任意状态下的分压力分压力B B 与平衡常数表达式相同与平衡常数表达式相同任意状态下的摩尔吉布斯函数变：任意状态下的摩尔吉布斯函数变：三、化学反应进行的程度三、化学反应进行的程度1、化学平衡、化学平衡（1）平衡常数的书写规则）平衡常数的书写规则例如，对于反应例如，对于反应: :K 是量纲为是量纲为1 1的量。的量。Z(l)Y(aq)X(g) C(s)B(aq)A(g)zyxcbaby/bBb/pAp/bYb/ppK()()(X)ax) 根据书写规则，在已知根据书写规则，在已知平衡分压或浓度时，会平衡分压或浓度时，会计算标准平衡常数计算标准平衡常数(2)多重平衡原理：多重平衡原理：反反应应（3 3

6、）反反应应（2 2）反反应应（1 1） 反应（3）反应（3）反应（2）反应（2）m m反应（1）反应（1） 213/ KKKm）（反应（3）反应（3）m m反应（2）反应（2）反应（1）反应（1） mKKK）（213/反应（3）反应（3）m m反应（2）反应（2）（反应（1）（反应（1） mKKK）（213213KKK(3)平衡组成及转化率计算平衡组成及转化率计算该反应物初始用量该反应物初始用量该反应物已消耗量该反应物已消耗量转化率转化率1002.303RTTGT K)(mr)(lg(4)吉布斯函数变与平衡常数吉布斯函数变与平衡常数注意单位注意单位四、化学平衡的移动四、化学平衡的移动总压力增加

7、时总压力增加时:平衡右移；平衡右移；BB 0 的反应，的反应， KppBBB /平衡左移；平衡左移；平衡不受影响。平衡不受影响。BB =0 的反应，的反应， KppBB B B /在反应系统中提高某在反应系统中提高某反应物反应物的分压，则：的分压，则：分压力的影响：分压力的影响：平衡向右移动平衡向右移动( (正方向自发正方向自发) )平衡向左移动平衡向左移动( (逆方向自发逆方向自发) )KppBVBB/KppBVBB/在反应系统中提高某在反应系统中提高某生成物生成物的分压，则：的分压，则：温度对化学平衡的影响温度对化学平衡的影响211212mrlgTTTT2.303RHKK按上式可知：按上式

8、可知：对于对于放热反应放热反应(rHmT1）,K2 0 ): 升温时升温时（T2T1）,K2 K1 , ,平衡右移平衡右移。五、化学反应速率五、化学反应速率1.化学反应速率的表示方法化学反应速率的表示方法d dt td dc cB BB B1 1v2.浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响如：如：aA + bB = gG + dD 为基元反应，为基元反应， BAbackcv 质量作用定律数学表达式：质量作用定律数学表达式：（a+ba+b）称为反应级数；为整数、分数、零。）称为反应级数；为整数、分数、零。第二章第二章 溶液与离子平衡溶液与离子平衡溶液的蒸汽压下降值溶液的蒸汽压下降值:x(B)p

9、p 一、稀溶液的通性一、稀溶液的通性2、溶液的沸点上升和凝固点下降、溶液的沸点上升和凝固点下降沸点上升值沸点上升值: tbp=KbpbB凝固点下降值凝固点下降值 : tfp=KfpbB3 3、溶液的渗透压、溶液的渗透压VRTnB 蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降、蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降、渗透压渗透压与一定量溶剂中的物质的量成正比与一定量溶剂中的物质的量成正比, ,即即与溶质的粒子数成正比与溶质的粒子数成正比, ,与溶质的本性无关。与溶质的本性无关。4 4、依数定律、依数定律条件：条件：（1 1）溶质必须是难挥发的非电解质）溶质必须是难挥发的非电解质 （2 2）溶液必须是稀溶液）溶液必

10、须是稀溶液注意点：注意点：（1 1）浓溶液浓溶液具有蒸汽压下降、沸点上升、凝具有蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降、渗透压等性质，但不符合稀溶液固点下降、渗透压等性质，但不符合稀溶液定律表达的定量关系。定律表达的定量关系。（2 2）电解质溶液电解质溶液，由于电离使单位体积内溶，由于电离使单位体积内溶质的微粒数增多，实验测得的蒸汽压下降、质的微粒数增多，实验测得的蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降、渗透压值比按稀溶沸点上升、凝固点下降、渗透压值比按稀溶液定律计算的数值大。液定律计算的数值大。（3 3）可用）可用浓溶液、电解质溶液浓溶液、电解质溶液蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降情况进蒸汽压下降、沸点

11、上升、凝固点下降情况进行估算，排序。行估算，排序。补充题补充题1:1:将下列水溶液按其沸点、凝固点高低将下列水溶液按其沸点、凝固点高低排列排列: :溶质溶质浓度浓度molkg-1沸点沸点(高至低高至低)凝固点凝固点 (高至低高至低)NaCl1H2SO41C6H12O61CaCl21CH3COOH11 1、一元弱电解质溶液中的解离平衡、一元弱电解质溶液中的解离平衡HAcH+Ac-H2OH+OH-H+来源：来源： (1) (1) 酸的自身解离酸的自身解离 (2) (2) 溶剂水的解离溶剂水的解离100% 初初始始浓浓度度已已解解离离的的浓浓度度同离子效应、盐效应对解离平衡的影响同离子效应、盐效应对

12、解离平衡的影响弱酸弱酸弱酸盐弱酸盐（HAc+NaAc ）)/()/()/(HabbbbKbb盐盐酸酸 (盐)(盐)(酸)(酸)a abbKlgpH p pc一定,缓冲比越缓冲比越1,缓冲容量越大缓冲容量越大缓冲溶液缓冲溶液 溶液的溶液的pHpH值能在一定范围内不因稀值能在一定范围内不因稀释或加入少量强酸或强碱而发生显著变化。释或加入少量强酸或强碱而发生显著变化。3、酸碱质子理论、酸碱质子理论（1 1）酸碱定义）酸碱定义 给出质子酸给出质子酸 接受质子碱接受质子碱共轭酸碱对共轭酸碱对（2 2）酸碱离解平衡）酸碱离解平衡v共轭酸碱对酸碱强弱的关系共轭酸碱对酸碱强弱的关系v解离平衡常数只随温度而变解

13、离平衡常数只随温度而变三、三、 难溶电解质的溶解平衡难溶电解质的溶解平衡1 1、溶度积的概念、溶度积的概念nAm+mBn-溶解溶解沉淀沉淀AnBm(s)KS (AnBm)=b(Am+)/b nb(Bn-)/b m平衡常数：平衡常数：KS (AnBm）溶度积常数溶度积常数2 2、溶度积规则、溶度积规则溶液饱和，溶液饱和，无沉淀；无沉淀；B(bB/b )B = KsB(bB/b ) B KS 溶液过饱和，溶液过饱和， 有沉淀析出。有沉淀析出。3 3溶度积和溶解度间的换算溶度积和溶解度间的换算平衡：平衡：molkg-13S2SKSCa3(PO4)2=(3S)3(2S)2 Ca3(PO4)2(s) 3

14、Ca2+(aq)+2 PO43-(aq)解：解：间的关系间的关系与与的的例：例：求求243)(POCaSKs5108 S Ks4 4、分步沉淀和沉淀分离、分步沉淀和沉淀分离沉淀完全,kgmol101.01-5 b（1 1）哪种离子先沉淀）哪种离子先沉淀（2 2）两种离子是否能分开）两种离子是否能分开判据判据先沉淀离子的浓度：先沉淀离子的浓度：5 5、介质对溶解度的影响、介质对溶解度的影响如如：Cu3(PO4)2在何介质中溶解度最大在何介质中溶解度最大(1)0.01molkg-1 Na3 PO4(2) 0.01molkg-1 NH3H2O(3) 0.01molkg-1 CuCl2 (4)(4)纯

15、水纯水四、四、 配位平衡配位平衡命名：命名：化学式：化学式：Pt(en)2ONOClSO4名称：硫酸一氯名称：硫酸一氯一亚硝酸根一亚硝酸根二乙二胺合铂（二乙二胺合铂（）中心离子：中心离子：Pt4+配位体：配位体：en，ONO-，Cl-配位原子：配位原子：N，O,Cl配位数：配位数：6配离子电荷数：配离子电荷数：+21 1、电池符号书写规则、电池符号书写规则 负极在左，符号负极在左，符号(-);(-);正极在右正极在右, ,符号符号(+)(+)； 离子在中间，导体在外侧；离子在中间，导体在外侧；“|”|”表示不同物相界面，表示不同物相界面， 表示盐桥表示盐桥; ;溶液溶液标明质量摩尔浓度，标明质

16、量摩尔浓度，气体气体标明分压。标明分压。“ ”第三章第三章 氧化还原反应氧化还原反应 电化学电化学 金属导体如金属导体如 Cu、Zn 惰性导体如惰性导体如 Pt、石墨棒、石墨棒电极电极一、原电池和电极电势一、原电池和电极电势 ( (- -) )Z Zn n Z Zn n2 2+ +(b(b1 1) ) C Cu u2 2+ + C Cu u( (+ +) )(b(b2 2) ) ( (- -) )P Pt t S Sn n2 2+ +( (b b1 1) ), , S Sn n4 4+ +( (b b2 2) )F Fe e3 3+ +( (b b 1 1) ), , F Fe e2 2+ +

17、( (b b 2 2) )P Pt t( (+ +) )电极反应：电极反应：（- -） Zn-2e- Zn2+（+ +） Cu2+ + 2e- Cu电池反应：电池反应：Cu2+ + Zn Cu+ Zn2+2、电极及电池反应、电极及电池反应3 3能斯特方程应用能斯特方程应用（1 1）标准电极电势）标准电极电势标准状态：溶液标准状态：溶液: :b=1.0molkg-1, ,气体气体: :P=100kPa（2 2）标准电池电动势）标准电池电动势E =E+- E-还原态还原态氧化态氧化态+ze-（3 3）电极反应的能斯特方程）电极反应的能斯特方程 ( (还还原原态态) )/ /( (氧氧化化态态）/

18、/z z0 0. .0 05 59 92 2bb bb EElgV4 4、影响电极电势的因素、影响电极电势的因素)()( bb，还原型还原型氧化型氧化型)( b，还原型还原型)( b，氧化型氧化型或或 E则：则： 氧化型或还原型的浓度或分压氧化型或还原型的浓度或分压 介质的酸碱性介质的酸碱性O4HMn 5e8HMnO224 例：例：82842424)()(Mn)(H)(MnOlg50.0592)/Mn(MnO)/Mn(MnO bbbbEE（1 1） 判断原电池的正负极和计算电动势判断原电池的正负极和计算电动势负极：发生氧化负极：发生氧化(-e-)反应，反应， 是是E小的电对。小的电对。正极：发生还原正极：发生还原(+e-)反应，反应， 是是E E大的电对；大的电对；原电池电动势原电池电动势E = E+ - E-（2 2）比较氧化剂和还原剂的相对强弱）比较氧化剂和还原剂的相对强弱 E 小的小的电对电对对应的还原型物质还原性强；对应的还原型物质还原性强；E 大的大的电对电对对应的氧化型物质氧化性强。对应的氧化型物质氧化性强。（3 3）判断氧化还