大学化学期末复习资料

1.什么是化学？〔化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构、性能及其变化规

律和变化过程中能量关系的学科。）

2.相、状态函数、过程与途径、功和热、反响进度的概念，热力学第一定律及其相关计

算。（相：系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀局部。状态函数：用来表征系统

状态的物理量称为状态函数。过程：系统的状态发生变化，从始态到终态，我们称系统经

历了一个热力学过程，简称为过程。途径：实现这个过程可以采取许多种不同的具体步

奏，我们就把每一种具体步奏称为途径。在热力学中，系统发生变化时，设与环境之间交

换的热为Q,与环境交换的功为W,可得热力学能［亦称内能）的变化为AU=Q+W或A

U=Q-W（目前通用这两种说法，以前一种用的多〕，为了防止混淆，物理中普遍使用第一

种，而化学中通常是说系统对外做功，故会用后一种。）

例如，在一定条件下，由水、冰、水蒸气、氮气和氧气组成的体系中含有：（A）A、三个

相B、四个相C、五个相D、六个相

3.熠的概念，化学反响的标准摩尔烙变、物质标准摩尔生成熠的定义，化学反响的标准

摩尔熔变的计算。（熔是一个热力学系统中的能量参数。所谓标准状态，是在指定温度T

和标准压力p下该物质的状态，简称标准态。标准摩尔生成焰记为相态，T）,

在温度T（假设为298.15K时那么可不标出〕下，由标准状态的单质生成物质B（vB=+l）

反响的标准摩尔焰变。即在标准状态下（反响物和产物都是处于lOOKPa,通常温度选定

298.15K）,由指定单质生成单位物质的量（lmol）的化合物的化学反响热（即恒压反响

热），称为该物质的标准摩尔生成焰或标准生成热。标准摩尔生成焰的单位：kj/molo）

4.燧的概念，物质标准摩尔燧的定义及大小比拟。（牖-定义：描述物质混乱度大小的物

理量。物质（或体系）混乱度越大，对应的牖值越大。符号：So单位：J.KT在0K时，一个

纯物质的完美晶体，其组分粒子（原子、分子或离子）都处于完全有序的排列状态，混乱度

最小，牖值最小。任何纯物质的完美晶体在0K时的牖值规定为零（SO=0）。燧是状态函

数。温度升高，体系或物质的牖值增大。标准摩尔牖-定义：某单位物质的量的纯物质在

标准态下的牖值称为标准摩尔牖。符号：Sm单位：影响牖值的因素：温

度升高，物质的牖值增大。同一物质在气态的牖值总是大于液态的牖值，而后者又大于固

态的牖值。气态多原子分子的牖值比单原子分子大。因为牖是一种状态函数，所以化学反

响的标准摩尔反响燧变（ArSm）只取决于反响的始态和终态，而与变化的途径无关。标准

摩尔反响端变ArSm=SviSm（生成物）+SviSm（反响物））

例：（简要答复）将以下各物质按标准炳值由大到小的顺序排列，并简述原因。

A.C12（g）B.Br2（l）C.KCl（s）D.K（s）E.Na（s）

解：A>B>C>D>E；A为气态，混乱度最大，其牖值亦最大；B为液态，其牖值较亦A小；

C、D、E均为固态，依其复杂混乱程度依次减小。

5.吉布斯函数变的概念，物质的标准摩尔生成吉布斯函数变以及反响的标准摩尔吉布斯函

数变的定义及相关计算。（摩尔吉布斯自由能变量（简称自由能变），以ArGm表示，单

位：kj-mol-lo吉布斯公式-在等温、等压下，化学反响摩尔吉布斯自由能变（ArGm）与摩

尔反响熔变（ArHm）、摩尔反响牖变（ArSm）、温度（T）之间有如下关系：ArGm=ArHm-

TArSm）

6.反响自发性的判断。转向温度的计算。例如：工业上合成氨的反响为：N2(g)+3H2(g)

==2NH3(g),试利用下表有关热力学数据通过计算说明：(1)298K时反响的

(298K),说明常温常压条件下合成氨反响的可行性；(2)估算在标准条件下自发进行

的最低温度；(3)400K时合成氨反响的标准平衡常数K-

解⑴

热力学数据(

N2(g)H2(g)NH3g)

-1

AfG(298.15K)/kJ-mol-00-16.43

°2

1

(298.15l|)/kJ-mol00-46.43

S7(298.15K)/j-^iol-K-1

191.5130.6192.3

ZvB^fGm(298K)=-32.86kJ-mol-l<0

所以常温常压条件下合成氨反响可能自发进行。

〔2〕(298K)=ZvB△闻(298K)=-92.86kJ-mol-1

△3m(298K)=ZvB,m(298K)=(2X192.3-191.5-3X130.6)J'mol-l'K-1

=-198.7J-mol-1'K-l

所以标准条件下自发进行的最低温度：

AZ7-(298K)-92.86xlO3J-mol-1”””

---r--------------=--------------------------=467.3K

丁AS-(298K)—198.7Jmo「R

Tc<r»

(3)(400K)«A#m(298K)-T、'(298K)

=[-92.86-400x(-0.1987)]kJ-mol-l=-13.38kJ-mol-1

-AG-(400K)-(-13.38xlO3)Jmol1

In(400K)=—---------=------------------------------------=4.023

RT8.314J-mor-K-1-400K所以(400K)=55,88

7.化学反响平衡的的定义及判断，标准平衡常数的表达及相关计算，化学平衡的移动。

(对于任一可逆的化学反响，在一定条件下到达化学平衡状态时，体系中各反响物和生成

物的物质的量不再发生变化，其活度端为一定值。化学反响平衡的标志是化学反响体系内

的各物质的浓度不再随时间的变化而变化。化学平衡常数，是指在一定温度下，可逆反响

无论从正反响开始，还是从逆反响开始，也不管反响物起始浓度大小，最后都到达平衡，

这时各生成物浓度的化学计量数次募的乘积除以各反响物浓度的化学计量数次累的乘积所

得的比值是个常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数。平衡常数一般有浓度平衡常数

和压强平衡常数。对于可逆化学反响mA+nB与pC+qD在一定温度下到达化学平衡时，其平

衡常数表达式为Kc=[c(C)-p*c(D)-q]/[c(A)-m*c(B)-n]

已到达平衡的反响,外界反响条件改变时,平衡混合物里各组成物质的百分含量也就会改变

而到达新的平衡状态叫化学平衡移动。放热烯增大反响，温度升高，-AG®变大，K®变

小。放热端减小反响，温度升高，-△G®变小，K®变小。吸热牖增大反响，温度升高，-

△G®变大，K®变大。吸热牖减小反响，温度升高，-4G®变小，K®变大)

例如：含有0.100mol/LAgN03、0.100mol/LFe如03)2和0.0100mol/LFe(N03)3的

溶液中，发生如下反响:Fe2+(aq)+Ag+(aq)=Fe3+(aq)+Ag(s),25℃时的平衡常

数N2.98o(1)反响向哪一方向进行？

(Q=(0.0100/1.0)/[(0.100/1.0)*(0.100/1.0)]=1.0<^2.98正向)

[2)平衡时，Ag+、Fe2+、Fe3+的浓度各为多少？

Fe2+(aq)+Ag+(aq)=Fe3+(aq)+Ag(s),解设fe3+的生成量为x

Fe2+(aq)+Ag+(aq)=Fe3+(aq)+Ag(s)

(初始量)0.1000.1000.0100

(变化量)xxx

(剩余量)0100-x0.100-x0.0100+x

[(0.0100+x)/1.0]/[(0.100-x)/1.0*(0.100-x)/1.0]=2.98X=0.013

C(Fe3+)=0.023mol/LC,(Fe2+)=C,(Ag+)=0.087mol/L

例如：水煤气反响C(s)+H20(g)fC0反)+H2(g),问:①此反响在298K、标准状况下

能否正向进行？②假设升高温度，反响能否正向进行？③lOOkPa压力下，在什么温度时

此体系为平衡体系？

AfHm0(H20)=-241.81kJ/mol,AfHm0(C0)=-110.52kJ/mol,

Sm'(C,s)=5.74J/(K•mol),S(H20,g)=118.83J/(K•mol),

Sm"(CO,g)=197.67J/(K•mol),Sm"(H2,g)=130.68J/(K•mol)

解：C(s)+H20(g)=CO(g)+H2(g)

与GmkJ.moi-io-228.6-137.20

A

/111kJ・molT0-241.8-110.520

J•mol-1•K-l5.74188.83197.67130.68

Q-

△G(298K)=(-137.2)-(-228.6)=91.4(kJ/mol)>0

①此反响在298K、标准状况下不能正向进行。

■0

②Z\H(298K)=(-110.52)-(-241.8)=131.3(kj/mol)

0-

△S(2984K)=(130.68)+(197.68)-(5.74)-(188.83)=133.9(J•mol-1•K-l)

此为吸热烯增的反响，由(298K)-T•(298K)可以判断：假设升高温度，

反响能正向进行。

Q.Q.Q.

③AG(298K)-T•AS(298K)=0为平衡体系

Q.Q.

那么：T=AH(298K)/AS(298K)=(131.3)/(133.9)X10-3=980.6K时为平衡体系。

〔或980.58K)

8.多重平衡规那么。〔当几个反响式相加得到另一反响式时,其平衡常数等于几个反响平

衡常数之积，此规那么称为多重平衡规那么。)

例如：单项选择，以下反响的平衡常数:(1)A=B；K19(2)B+C=D；K29那么反响:

A+C=D的平衡常数是：(B)A.(K10K20)2B.KI。K26C.K20/K10D.

K10/K20

9.质量作用定律，速率方程的书写，反响级数确实定，反响速率的影响因素(温度，催化

剂)(温度：只要升高温度，反响物分子获得能量，使一局部原来能量较低分子变成活化

分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多，故反响速率加大(主要原

因)。当然，由于温度升高，使分子运动速率加快，单位时间内反响物分子碰撞次数增多

反响也会相应加快(次要原因)催化剂：使用正催化剂能够降低反响所需的能量，使更多

的反响物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反响物分子的百分数，从而成千上万

倍地增大了反响物速率.负催化剂那么反之。〕

10.溶液的通性。例如，单项选择：将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起：

(C)A沸点升高B熔点升高C蒸气压升高D都不对

11.酸碱质子理论。(但凡可以释放质子〔氢离子，H+)的分子或离子为酸(布朗斯特

酸)，但凡能接受氢离子的分子或离子那么为碱［布朗斯特碱〕。酸+碱二共拆碱+共

辗酸)例如，"2Poi的共/酸是H3P04,共轨碱HP04-。

12.解离常数的定义和表达，一元弱电解质解离平衡的相关计算。(解离常数是水溶液中

具有一定离解度的溶质的的极性参数。离解常数给予分子的酸性或碱性以定量的量度，

pKa解离常数增大，对于质子给予体来说，其酸性增加；对于质子接受体来说，其碱性增

丫,口入、ceq(H+)-ceq(Ac-)

K(HAc)=--------------

加。设一元酸的浓度为c,解离度为a,那么有c^HAc)代入后得

K_ca-ca_ca2

ac(l-。)当a很小时l-a近似等于1,那么Ka“./c所以

eq+

c(H)=ca-^Ka-c.

13.同离子效应。(两种含有相同离子的盐〔或酸、碱)溶于水时，它们的溶解度(或酸度

系数〕都会降低，这种现象叫做同离子效应。在弱电解质的溶液中，如果参加含有该弱电

解质相同离子的强电解质，就会使该弱电解质的电离度降低的效应。同理，在电解质饱和

溶液中，参加含有与该电解质相同离子的强电解质，也会降低该电解质的溶解度。)例

如：

单项选择，在稀醋酸溶液中参加等物质量的固态NaAc,在混合溶液中不变的量是：(B)

A.PhB.电离度C.电离常数D.0H-离子的浓度

单项选择，往IL,0.10mol/LHac溶液中参加一些NaAc晶体，并使之溶解，会发生是：

(0A、Hac的Ka值增大B、Hac的Ka值减小C、溶液的Ph值增大D、

溶液的Ph值减小

pH=pK.+1g，=pK4+1g，

14.缓冲溶液的组成及pH计算。(缓冲溶液的计算公式为：4)

例如：将0.20mol•dm-3HAc和0.20mol•dm-3NaAc溶液等体积混合，试计算：(1)

缓冲溶液的pH值；(2)往50cm3上述溶液中参加0.50cm3,1.Omol•dm-3的HC1溶液后，

混合溶液的pH值。

解：mHAc的pKae=4.75,HAc和NaAc混合溶液构成缓冲体系，所以

pH=pKa9-lgC(HAc)/C(Ac-)=4.75-1g0.2/0.2=4.75-lgl=4.75

(2)因为HC1在溶液中完全解离，参加盐酸后，相当于参加

C(H+)=0.50X10-3X1.0/(50+0.5)X10-3-

假设参加的H+与缓冲溶液中的Ac-全部结合成HAco那么起始HAc和Ac-浓度分别

为

C(HAc)^+0.009mol.dm-3=0.209mol.dm-3

C(Ac-)心0.20mol.dm-3-0.009mol.dm-3=0.191mol.dm-3

pH=pKa9-lgC(HAc)/C(Ac-)=4.75—IgO.209mol.dm-3/0.191mol.dm-3

=4.75-Igl.15=4.75-0.20=4.55

15.化学反响方程式的配平。例如：配平方程式

Mn02+4HC1-MnC12+C12+2H20

16.根房反响设计原电池，原电池的符号表示，原电池正负极的判断，会写电极反响及电

池反响。(正极发生氧化反响，负极发生复原反响)

例如：、将以下反响设计成原电池，以电池符号表示，并写出正、负极反响(设各物质均

处于标准态)。2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+Zn+Cd2+=Zn2++Cd

17.原电池电动势及电极电势的相关计算，利用能斯特方程的应用：判断强的氧化剂和复

原剂、判断氧化复原反响进行的方向。

例如，在298.15K和标准压力下,夕一(Cu2+/Cu)=0.3419V、°一(Fe2+/Fe)=-0.4470V。假

设把Cu2+/Cu电极和Fe2+/Fe电极组成原电池，那么：

（1）写出电极反响，电池反响和电池图式；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

（2）计算原电池标准电动势S,

E-=V>~（Cu2+/Cu）一夕一（Fe2+/Fe）=0.7889v

（3）计算反响的标准摩尔吉布斯函数变AG：.

=-nF£~=-2X96485C•mol-IXO.7889V=-152.23kJ•mol-1

⑷计算298.15K时电池反响的平衡常数K-。

—152.23x1000

1"一=—AG：（298.15K）/RT=—8.314x298.15=61.41^=4.6X1026

18.电解池的组成、电极反响和应用［电镀、阳极氧化）。（阳极：活泼金属一电极失电子

（Au,Pt除外）；惰性电极一溶液中阴离子失电子-失电子能力：活泼金属［除Pt

Au）>52-〉1->81->（：1-〉0匕>含氧酸根川03->S042-）>F-阴极：溶液中阳离子得电子

得电子能力：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H20

（水）>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+（即金属活泼性顺序表的逆向））

19.电子核外运动规律（量子化、波粒二象性、统计性），单电子运动规律的描述（四个

量子数）

20.波函数（原子轨道）与电子云的概念。例：1、n=3,1=1的原子轨道称为至轨道，

计有支条，变种空间趋取向，该类轨道最多可容纳⑴电子。2、原子核外电子排布要遵从

核外电子排希三原那么，具体包括（泡利不相容）原理、（能量最低）原理以及（宏特）

规那么。

21.核外电子分布规律，元素周期表。例如：现代元素周期表中每一横行称为一个

周期,周期表中共有运个族。例：某元素+2价离子电子分布式为

Is22s22p63s23p6,该元素在周期表中的分区为……答（A）A.s区B.p区C.d区D.f区

22.化学键。例如：化学键可分为离子键.共价键和金属键三种根本类型。

23.离子键、共价键（方向性、饱和性的理解）、金属键的特点。

例如，单项选择：以下说法中错误的选项是：（A）A.化学键主要有金属键、离子键、共

价键和氢键B.化学键是一种强作用力C.极性分子间同时存在色散力、取向力和诱导力D.

含氢键的物质一般熔点较高

24.共价键极性与分子极性的关系。（分子的极性是分子中正负电荷中心不重合，使分子

现极性；如果重合就非极性。共价键极性是因为原子的电负性不同，使的电子云偏向一

方，使一原子现+