高中化学2.用复合判据判断反应方向的有关规律归类总结知识点4170808139
高二化学化学反应的方向及判断依据2013

低温自发、高温非自发
△H >0 △S>0 不一定
低温非自发、高温自发
判断反应什么条件下自发进行? NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H <0 △S <0 低温自发 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H >0 △S>0
ห้องสมุดไป่ตู้高温自发
汽车尾气的主要污染物是一氧化氮以及燃 烧不完全所产生的一氧化碳,它们是现代 化城市的重要大气污染物,为了减轻汽车 尾气造成的大气污染,有人提出通过 2NO(g) + 2CO(g) === N2(g) + 2CO2(g) 来处理汽车尾气。 已知室温(298K、101KPa)下: △H = - 113.0 KJ· mol-1 △S = -143.5 J· mol-1· K-1
研究表明:反应有趋向于由有序状态转变为 且△S越大,越有利于反应自发进行。
无序状态的趋势,即混乱度增加( △S>0)。
1、熵增有利于反应自发进行 2、熵减小的反应在一定条件下也可以 自发进行(37页举例)
即:⊿S>0有利于反应自发进行,但 自发反应不一定是⊿S>0的反应 2H2O
电解
=== 2 H2↑ + O2 ↑
△H-T△S = - 69.68 KJ· mol-1 < 0,
因此,室温下反应能自发进行。 但该反应速率极慢。 思考:如何加快反应速 率?
一种汽车尾 气净化器。
注意 1.反应的自发性只能用于判断反应的方向, 不能确定反应是否一定会发生和过程发生的 速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向,但 是能否发生,什么时候发生,多快才能完成, 就不是焓变判断和熵变判断能解决的问题了。 2.在讨论过程的方向时,指的是没有外界 干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施 加某种作用,就可能出现相反的结果。例如 石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。
高中化学反应原理知识点总结

高中化学反应原理知识点总结化学反应是化学变化的过程,是物质发生变化的过程。
在化学反应中,原子的组合方式发生了改变,原子之间的结合方式也发生了改变,从而形成了新的物质。
化学反应的原理知识是化学学习的基础,下面就对高中化学反应原理知识点进行总结。
1. 反应的定义。
化学反应是指两种或两种以上的物质,通过化学变化,生成新的物质的过程。
在化学反应中,原有的物质称为反应物,生成的新物质称为生成物。
2. 反应物和生成物的关系。
反应物和生成物之间的关系是通过化学方程式来表示的。
化学方程式中,反应物位于箭头的左边,生成物位于箭头的右边。
化学方程式还可以表示反应物和生成物的摩尔比关系,以及反应物和生成物的物质量关系。
3. 反应类型。
化学反应可以分为合成反应、分解反应、置换反应和双替换反应四种类型。
合成反应是指两种或两种以上的物质生成一种新的物质;分解反应是指一种物质分解成两种或两种以上的物质;置换反应是指一种物质中的原子或原子团被另一种物质中的原子或原子团替换;双替换反应是指两种物质中的原子或原子团互相交换。
4. 反应速率。
反应速率是指化学反应中反应物消耗或生成物产生的速率。
反应速率受到多种因素的影响,包括温度、浓度、催化剂等。
在化学反应中,反应速率可以通过反应物的浓度变化来表示,也可以通过生成物的浓度变化来表示。
5. 反应热效应。
反应热效应是指化学反应中放热或吸热的现象。
在化学反应中,放热反应是指反应过程中释放热量,温度升高;吸热反应是指反应过程中吸收热量,温度降低。
反应热效应可以通过热量变化来表示,也可以通过焓变化来表示。
6. 化学平衡。
化学平衡是指在一定条件下,反应物和生成物浓度保持不变的状态。
在化学平衡状态下,反应物和生成物之间的摩尔比保持不变,但是反应物和生成物之间的转化仍在进行。
化学平衡可以通过平衡常数来表示,也可以通过平衡位置来表示。
7. 反应速率与化学平衡。
反应速率和化学平衡是化学反应过程中的两个重要概念。
高二化学选修4《化学反应原理》知识点规律大全

高中化学知识点规律大全(一)——化学反应与能量1.氧化还原反应[氧化还原反应]有电子转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)或有元素化合价升降的反应.如2Na+ C12=2NaCl(有电子得失)、H2+ C12=2HCl(有电子对偏移)等反应均属氧化还原反应。
氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或电子对偏移)。
[氧化还原反应的特征]在反应前后有元素的化合价发生变化.根据氧化还原反应的反应特征可判断一个反应是否为氧化还原反应.某一化学反应中有元素的化合价发生变化,则该反应为氧化还原反应,否则为非氧化还原反应。
[氧化剂与还原剂]概念含义概念含义氧化剂反应后所含元素化合价降低的反应物还原剂反应后所含元素化合价升高的反应物被氧化还原剂在反应时化合价升高的过程被还原氧化剂在反应时化合价降低的过程氧化性氧化剂具有的夺电子的能力还原性还原剂具有的失电子的能力氧化反应元素在反应过程中化合价升高的反应还原反应元素在反应过程中化合价降低的反应氧化产物还原剂在反应时化合价升高后得到的产物还原产物氧化剂在反应时化合价降低后得到的产物氧化剂与还原剂的相互关系.[氧化还原反应与四种基本反应类型的关系]如右图所示.由图可知:置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应,化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应.[氧化还原反应中电子转移的方向、数目的表示方法](1)单线桥法.表示在反应过程中反应物里元素原子间电子转移的数目和方向.用带箭头的连线从化合价升高的元素开始,指向化合价降低的元素,再在连线上方标出电子转移的数目.在单线桥法中,箭头的指向已经表明了电子转移的方向,因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样.(2)双线桥法.表示在反应物与生成物里,同一元素原子在反应前后电子转移的数目和方向.在氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物之间分别用带箭头的连线从反应前的有关元素指向反应后的该种元素,并在两条线的上、下方分别写出“得”、“失”电子及数目.例如:2.离子反应[离子反应]有离子参加或有离子生成的反应,都称为离子反应.离子反应的本质、类型和发生的条件:(1)离子反应的本质:反应物中某种离子的浓度减小.(2)离子反应的主要类型及其发生的条件:①离子互换(复分解)反应.具备下列条件之一就可以使反应朝着离子浓度减小的方向进行,即离子反应就会发生.a.生成难溶于水的物质.如:Cu2++ 2OH-=Cu(OH)↓2注意:当有关离子浓度足够大时,生成微溶物的离子反应也能发生.如: 2Ag ++ SO 42—=Ag 2SO 4↓ Ca 2++ 2OH -=Ca(OH)2↓或者由微溶物生成难溶物的反应也能生成.如当石灰乳与Na 2CO 3溶液混合时,发生反应:Ca(OH)2 + CO 32—=CaCO 3↓+ 2OH -b .生成难电离的物质(即弱电解质).如:H ++ OH -=H 2O H ++ CH 3COO -=CH 3COOHc .生成挥发性物质(即气体).如:CO 32-+ 2H +=CO 2↑+ H 2O NH 4++ OH -NH 3↑+ H 2O②离子间的氧化还原反应.由强氧化剂与强还原剂反应,生成弱氧化剂和弱还原剂,即反应朝着氧化性、还原性减弱的方向进行.例如:Fe + Cu 2+=Fe 2++ Cu Cl 2 + 2Br -=2C1-+ Br 2 2MnO 4-+ 16H ++ 10C1-=2Mn 2++ 5C12↑+ 8H 2O书写离子方程式时应注意的问题:(1)电解质在非电离条件下(不是在水溶液中或熔融状态),虽然也有离子参加反应,但不能写成离子方程式,因为此时这些离子并没有发生电离.如NH 4Cl 固体与Ca(OH)2固体混合加热制取氨气的反应、浓H 2SO 4与固体(如NaCl 、Cu 等)的反应等,都不能写成离子方程式.相反,在某些化学方程式中,虽然其反应物不是电解质或强电解质,没有大量离子参加反应,但反应后产生了大量离子,因此,仍可写成离子方程式.如Na 、Na 2O 、Na 2O 2、SO 3、Cl 2等与H 2O 的反应.(2)多元弱酸的酸式盐,若易溶于水,则成盐的阳离子和酸根离子可拆开写成离子的形式,而酸根中的H +与正盐阴离子不能拆开写.例如NaHS 、Ca(HCO 3)2等,只能分别写成Na +、HS -和Ca 2+、HCO 3-等酸式酸根的形式.(3)对于微溶于水的物质,要分为两种情况来处理: ①当作反应物时?,微溶物要保留化学式的形式,不能拆开.②当作反应物时,若为澄清的稀溶液,应改写为离子形式,如澄清石灰水等;若为浊液或固体,要保留化学式的形式而不能拆开,如石灰乳、熟石灰等.(4)若反应物之间由于物质的量之比不同而发生不同的反应,即反应物之间可发生不止一个反应时,要考虑反应物之间物质的量之比不同,相应的离子方程式也不同.例如,向NaOH 溶液中不断通入CO 2气体至过量,有关反应的离子方程式依次为: CO 2+ 2OH —=CO 32—+ H 2O (CO 2适量) CO 2+ OH —=HCO 3—(CO 2足量)在溶液中离子能否大量共存的判断方法:几种离子在溶液中能否大量共存,实质上就是看它们之间是否发生反应.若离子间不发生反应,就能大量共存;否则就不能大量共存.离子间若发生下列反应之一,就不能大量共存.(1)生成难溶物或微溶物.如Ca 2+与CO 32-、SO 42-、OH -;Ag +与C1-、Br -、I -、SO 32-,等等.(2)生成气体.如NH 4+与OH -;H +与HCO 3-、CO 32-、S 2-、HS -、SO 32-、HSO 3-等. (3)生成难电离物质(弱酸、弱碱、水).如H +与C1O -、F -、CH 3COO -生成弱酸;OH -与NH 4+、A13+、Fe 3+、Fe 2+、Cu 2+等生成弱碱;H +与OH -生成H 2O .(4)发生氧化还原反应.具有氧化性的离子(如MnO 4-、ClO -、Fe 3+等)与具有还原性的离子( 如S 2-、I -、SO 32-、Fe 2+等)不能共存.应注意的是,有些离子在碱性或中性溶液中可大量共存,但在酸性条件下则不能大量共存,如SO 32-与S 2-,NO 3-与I-、S2-、SO32-、Fe2+等.*(5)形成配合物.如Fe3+与SCN-因反应生成Fe(SCN)3而不能大量共存.*(6)弱酸根阴离子与弱碱阳离子因易发生双水解反应而不能大量共存,例如Al3+与HCO3-、CO32-、A1O2-等.说明:在涉及判断离子在溶液中能否大量共存的问题时,要注意题目中附加的限定性条件:①无色透明的溶液中,不能存在有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色).②在强酸性溶液中,与H+起反应的离子不能大量共存.③在强碱性溶液中,与OH-起反应的离子不能大量共存.[离子方程式的书写步骤](1)“写”:写出完整的化学方程式.(2)“拆”:将化学方程式中易溶于水、易电离的物质(强酸、强碱、可溶性盐)拆开改写为离子形式;而难溶于水的物质(难溶性盐、难溶性碱)、难电离的物质(水、弱酸、弱碱)、氧化物、气体等仍用化学式表示.(3)“删”:将方程式两边相同的离子(包括个数)删去,并使各微粒符号前保持最简单的整数比.(4)“查”:检查方程式中各元素的原子个数和电荷总数是否左右相等.[复分解反应类型离子反应发生的条件]复分解反应总是朝着溶液中自由移动的离子数目减少的方向进行.具体表现为:(1)生成难溶于水的物质.如:Ba2++ SO42-=BaSO4↓(2)生成难电离的物质(水、弱酸、弱碱).如H++ OH-=H2O(3)生成气体.如:CO32-+ 2H+=CO2↑+ H2O3.化学反应中的能量变化[放热反应] 放出热量的化学反应.在放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量:反应物的总能量=生成物的总能量 + 热量 + 其他形式的能量放热反应可以看成是“贮存”在反应物内部的能量转化并释放为热能及其他形式的能量的反应过程.[吸热反应] 吸收热量的化学反应.在吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量:生成物的总能量=反应物的总能量 + 热量 + 其他形式的能量吸热反应也可以看成是热能及其他形式的能量转化并“贮存”为生成物内部能量的反应过程.*[反应热](1)反应热的概念:在化学反应过程中,放出或吸收的热量,统称为反应热.反应热用符号△H表示,单位一般采用kJ·mol-1.(2)反应热与反应物、生成物的键能关系:△H=生成物键能的总和-反应物键能的总和(3)放热反应与吸热反应的比较.说明:放热反应和吸热反应过程中的能量变化示意图如图3—1—2所示. [热化学方程式](1)热化学方程式的概念:表明反应所放出或吸收热量的化学方程式,叫做热化学方程式.(2)书写热化学方程式时应注意的问题:①需注明反应的温度和压强.因为反应的温度和压强不同时,其△H 也不同.若不注明时,则是指在101kPa 和25℃时的数据.②反应物、生成物的聚集状态要注明.同一化学反应,若物质的聚集状态不同,则反应热就不同.例如:H 2(g) + 1/2O 2(g)=H 2O(g) △H =-·mol —1 H 2(g) + 1/2O 2(g)=H 2O(l) △H =-·mol —1比较上述两个反应可知,由H 2与O 2反应生成1 mol H 2O(l)比生成1 mol H 2O(g)多放出44 kJ ·mol —1的热量.③反应热写在化学方程式的右边.放热时△H 用“-”,吸热时△H 用“+”. 例如: H 2(g) + 1/2O 2(g)=H 2O(g) -·mol —1④热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,而只表示物质的量(mol),因此,它可用分数表示.对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 也不同.例如:2H 2(g) + O 2(g)=2H 2O(g) △H l =- kJ ·mol —1 H 2(g) + 1/2O 2(g)=H 2O(g) △H 2=-·mol —1显然,△H l =2△H 2.*[盖斯定律] 对于任何一个化学反应,不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关.如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的. *4.燃烧热和中和热高中化学知识点规律大全(二)——化学反应速率和化学平衡1.化学反应速率[化学反应速率的概念及其计算公式](1)概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.单位有mol ·L -1·min -1或mol ·L-1·s -1(2)计算公式:某物质X 的化学反应速率:注意 ①化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol ·L -1)和时间的单位(s 、min 或h)决定的,可以是mol ·L -1·s -1、mol ·L -1·min -1或mol ·L -1·h -1,在计算时要注意保持时间单位的一致性.②对于某一具体的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.如对于下列反应:mA + nB = pC + qD有:)(A ν∶)(B ν∶)(C ν∶)(D ν=m ∶n ∶p ∶q 或:qD pC nB mA )()()()(νννν===③化学反应速率不取负值而只取正值.④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率.[有效碰撞]化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞,但并不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应.能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞.[活化分子]能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子.说明①活化分子不一定能够发生有效碰撞,活化分子在碰撞时必须要有合适的取向才能发生有效碰撞.②活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数.当温度一定时,对某一反应而言,活化分子百分数是一定的.活化分子百分数越大,活化分子数越多,有效碰撞次数越多.[影响化学反应速率的因素]等 速率2.化学平衡 [化学平衡](1)化学平衡研究的对象:可逆反应的规律.①可逆反应的概念:在同一条件下,既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.可逆反应用可逆符号“”表示.[可逆反应] 向生成物方向进行的反应叫正反应;向反应物方向进行的反应叫逆反应.在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.说明 (1)判断一个反应是否是可逆反应,必须满足两个条件:①在同一条件下;②正、逆反应同时进行.如H 2 + I 22HI ,生成的HI 在持续加热的条件下同时分解,故该反应为可逆反应.而如:2H 2 + O 2 2H 2O 2H 2O2H 2↑+ O 2↑ 这两个反应就不是可逆反应. (2)在化学方程式中,用可逆符号“”表示可逆反应.说明 a .绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性,但有的逆反应倾向较小,从整体看实际上是朝着同方向进行的,例如NaOH + HCl = NaCl + H 2O . b .有气体参加或生成的反应,只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应.如CaCO3受热分解时,若在敞口容器中进行,则反应不可逆,其反应的化学方程式应写为:CaCO 3CaO + CO 2↑;若在密闭容器进行时,则反应是可逆的,其反应的化学方程式应写为:CaCO 3CaO + CO 2②可逆反应的特点:反应不能进行到底.可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物.(2)化学平衡状态.①定义:一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态.②化学平衡状态的形成过程:在一定条件下的可逆反应里,若开始时只有反应物而无生成物,根据浓度对化学反应速率的影响可知,此时ν正最大而ν逆为0.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,则ν正越来越小而ν逆越来越大.当反应进行到某一时刻,ν正=ν逆,各物质的浓度不再发生改变,反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化,这时就达到了化学平衡状态.(3)化学平衡的特征:①“动”:化学平衡是动态平衡,正反应和逆反应仍在继续进行,即ν正=ν逆≠0.②“等”:达平衡状态时,ν正=ν逆,这是一个可逆反应达平衡的本质.ν正=ν逆的具体含意包含两个方面:a.用同一种物质来表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率相等,即单位时间内消耗与生成某反应物或生成物的量相等;b.用不同物质来表示时,某一反应物的消耗速率与某一生成物的生成速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.③“定”:达平衡时,混合物各组分的浓度一定;质量比(或物质的量之比、体积比)一定;各组分的质量分数(或摩尔分数、体积分数)一定;对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应,颜色不改变.同时,反应物的转化率最大.对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应,达平衡时:气体的总体积(或总压强)一定;气体的平均相对分子质量一定;恒压时气体的密度一定(注意:反应前后气体体积不变的可逆反应,不能用这个结论判断是否达到平衡). ④“变”.一个可逆反应达平衡后,若外界条件(浓度、温度、压强)改变,使各组分的质量(体积、摩尔、压强)分数也发生变化,平衡发生移动,直至在新的条件下达到新的平衡(注意:若只是浓度或压强改变,而ν正仍等于ν逆,则平衡不移动).反之,平衡状态不同的同一个可逆反应,也可通过改变外界条件使其达到同一平衡状态.⑤化学平衡的建立与建立化学平衡的途径无关.对于一个可逆反应,在一定条件下,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是正、逆反应同时开始,最终都能达到同一平衡状态.具体包括:a .当了T 、V 一定时,按化学方程式中各物质化学式前系数的相应量加入,并保持容器内的总质量不变,则不同起始状态最终可达到同一平衡状态.b .当T 、P 一定(即V 可变)时,只要保持反应混合物中各组分的组成比不变(此时在各种情况下各组分的浓度仍然相等,但各组分的物质的量和容器内的总质量不一定相等),则不同的起始状态最终也可达到同一平衡状态.如在恒温、恒压时,对于可逆反应:N 2 + 3H 3,在下列起始量不同情况下达到的是同一平衡状态.c.对于反应前后气体体积相等的可逆反应,不论是恒温、恒容或是恒温、恒压,在不同的起始状态下,将生成物“归零”后,只要反应物的物质的量之比不变,就会达到同一平衡状态.如:H2(g) + I2等.[判断化学平衡状态的依据]压 强①m+n ≠p+q 时,总压强一定达平衡状态 ②m+n =p+q 时,总压强一定不一定达平衡状态混合气体的平均相对分子质量Mr ①当m+n ≠p+q 时,Mr 一定 达平衡状态②当m+n =p+q 时,Mr 一定不一定达平衡状态混合气体的密度恒温、恒压或恒温、恒容时,密度一定不一定达平衡状态[化学平衡常数] 在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数,这个常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数.用符号K 表示.(1)平衡常数K 的表达式:对于一般的可逆反应:mA(g) + nB(g) pC(g) +qD(g)当在一定温度下达到化学平衡时,该反应的平衡常数为:注意:a .在平衡常数表达式中,反应物A 、B 和生成物C 、D 的状态全是气态,c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度.b .当反应混合物中有固体或纯液体时,他们的浓度看做是一个常数,不写入平衡常数的表达式中.例如,反应在高温下 Fe 3O 4(s) + 4H 23Fe(s) + H 2O(g) 的平衡常数表达式为:4242)]([)]([H c O H c K又如,在密闭容器中进行的可逆反应CaCO 3(s) CaO(s) + CO 2↑的平衡常数表达式为:K =c(CO 2)c .平衡常数K 的表达式与化学方程式的书写方式有关.例如:N 2 + 3H 22NH 3 )]([)]([)]([232231N c H c NH c K ⋅=2NH 3N 2 + 3H 2 233222)]([)]([)]([NH c H c N c K ⋅=21N 2 +23H 2NH 3 2/322/1233)]([)]([)]([N c H c NH c K⋅=显然,K 1、K 2、K 3具有如下关系:121K K =,2/113)(K K =(2)平衡常数K 值的特征:①K 值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关.即对于一个给定的反应,在一定温度下,不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何,也不论是否使用催化剂,达平衡时,平衡常数均相同.②K 值随温度的变化而变化.对于一个给定的可逆反应,温度不变时,K 值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化);温度不同时,K 值不同.因此,在使用平衡常数K 值时,必须指明反应温度. (3)平衡表达式K 值的意义:①判断可逆反应进行的方向.对于可逆反应:qD(g),如果知道在一定温度下的平衡常数,并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度,就可以判断该反应是否达到平衡状态,如果没有达到平衡状态,则可判断反应进行的方向.将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积,与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值,叫做浓度商,用Q 表示.即:当Q =K 时,体系达平衡状态;当Q <K ,为使Q 等于K ,则分子(生成物浓度的乘积)应增大,分母(反应物浓度的乘积)应减小,因此反应自左向右(正反应方向)进行,直至到达平衡状态;同理,当Q >K 时,则反应自右向左(逆反应方向)进行,直至到达平衡状态. ②表示可逆反应进行的程度.K 值越大,正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大,反应物的浓度小),反应物的转化率越高;K 值越小,正反应进行的程度越小,逆反应进行的程度越大,反应物的转化率越低. [反应物平衡转化率的计算公式]某一反应物的平衡转化率=100-⨯指定反应物的起始量指定反应物的平衡量指定反应物的起始量%=100⨯指定反应物的起始量消耗量指定反应物达平衡时的%说明 计算式中反应物各个量的单位可以是mol ·L -1”、mol ,对于气体来说还可以是L 或mL ,但必须注意保持分子、分母中单位的一致性. 3.影响化学平衡移动的条件[化学平衡的移动] 已达平衡状态的可逆反应,当外界条件(浓度、温度、压强)改变时.由于对正、逆反应速率的影响不同,致使ν正≠ν逆,则原有的化学平衡被破坏,各组分的质量(或体积)分数发生变化,直至在新条件一定的情况下ν正′=ν逆′,而建立新的平衡状态.这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立,由原平衡状态向新化学平衡状态的转化过程,称为化学平衡的移动.说明 (1)若条件的改变使ν正>ν逆,则平衡向正反应方向移动;若条件的改变使ν正<ν逆,则平衡向逆反应方向移动.但若条件改变时,ν正仍然等于ν逆,则平衡没有发生移动.(2)化学平衡能够发生移动,充分说明了化学平衡是一定条件下的平衡状态,是一种动态平衡.(3)化学平衡发生移动而达到新的平衡状态时,新的平衡状态与原平衡状态主要的不同点是:①新的平衡状态的ν正或ν逆与原平衡状态的ν正或ν逆不同;②平衡混合物里各组分的质量(或体积)分数不同.[影响化学平衡的因素](1)浓度对化学平衡的影响.一般规律:当其他条件不变时,对于已达平衡状态的可逆反应,若增加反应物浓度或减少生成物浓度,则平衡向正反应方向移动(即向生成物方向移动);若减少反应物浓度或增加生成物浓度,则平衡向逆反应方向移动(即向反应物方向移动).特殊性:对于气体与固体或固体与固体之间的反应,由于固体的浓度可认为是常数,因此改变固体的量平衡不发生移动.如反应C(s) + H2+ H2(g)达平衡状态后,再加入焦炭的量,平衡不发生移动.说明①浓度对化学平衡的影响,可用化学反应速率与浓度的关系来说明.对于一个已达平衡状态的可逆反应,ν正=ν逆.若增大反应物的浓度,则ν正增大,而,ν逆增大得较慢,使平衡向正反应方向移动.如果减小生成物的浓度,这时虽然,ν正并未增大,但ν逆减小了,同样也使,ν正>ν逆,使平衡向正反应方向移动.同理可分析出:增大生成物的浓度或减小反应物的浓度时,平衡向逆反应方向移动.②在生产上,往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用.例如,在硫酸工业里,常用过量的空气使SO2充分氧化,以生成更多的SO3.(2)压强对化学平衡的影响.一般规律:对于有气体参加且反应前后气体体积不相等的可逆反应,在其他条件不变的情况下,若增大压强(即相当于缩小容器的体积),则平衡向气体总体积减小的方向移动,若减小压强(即增大容器的体积),则平衡向气体总体积增大的方向移动.特殊性:①对于反应前后气体总体积相等的可逆反应达平衡后,改变压强,平衡不发生移动,但气体的浓度发生改变.例如可逆反应H 2(g) + I 2达平衡后,若加大压强,平衡不会发生移动,但由于容器体积减小,使平衡混合气各组分的浓度增大,气体的颜色加深(碘蒸气为紫红色).②对于非气态反应(即无气体参加和生成的反应),改变压强,此时固、液体的浓度未改变,平衡不发生移动。
高二化学选修4《化学反应原理》知识点规律大全

高中化学知识点规律大全(一)——化学反应与能量1.氧化还原反应[氧化还原反应]有电子转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)或有元素化合价升降的反应.如2Na+ C12=2NaCl(有电子得失)、H2+ C12=2HCl(有电子对偏移)等反应均属氧化还原反应。
氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或电子对偏移)。
[氧化还原反应的特征]在反应前后有元素的化合价发生变化.根据氧化还原反应的反应特征可判断一个反应是否为氧化还原反应.某一化学反应中有元素的化合价发生变化,则该反应为氧化还原反应,否则为非氧化还原反应。
氧化剂与还原剂的相互关系.[氧化还原反应与四种基本反应类型的关系]如右图所示.由图可知:置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应,化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应.[氧化还原反应中电子转移的方向、数目的表示方法](1)单线桥法.表示在反应过程中反应物里元素原子间电子转移的数目和方向.用带箭头的连线从化合价升高的元素开始,指向化合价降低的元素,再在连线上方标出电子转移的数目.在单线桥法中,箭头的指向已经表明了电子转移的方向,因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样.(2)双线桥法.表示在反应物与生成物里,同一元素原子在反应前后电子转移的数目和方向.在氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物之间分别用带箭头的连线从反应前的有关元素指向反应后的该种元素,并在两条线的上、下方分别写出“得”、“失”电子及数目.例如:2.离子反应[离子反应]有离子参加或有离子生成的反应,都称为离子反应.离子反应的本质、类型和发生的条件:(1)离子反应的本质:反应物中某种离子的浓度减小.(2)离子反应的主要类型及其发生的条件:①离子互换(复分解)反应.具备下列条件之一就可以使反应朝着离子浓度减小的方向进行,即离子反应就会发生.a.生成难溶于水的物质.如:Cu2++ 2OH-=Cu(OH)2↓注意:当有关离子浓度足够大时,生成微溶物的离子反应也能发生.如:2Ag++ SO42—=Ag2SO4↓Ca2++ 2OH-=Ca(OH)2↓或者由微溶物生成难溶物的反应也能生成.如当石灰乳与Na2CO3溶液混合时,发生反应:Ca(OH)2 + CO32—=CaCO3↓+ 2OH-b.生成难电离的物质(即弱电解质).如:H++ OH-=H2O H++ CH3COO-=CH3COOHc.生成挥发性物质(即气体).如:CO32-+ 2H+=CO2↑+ H2O NH4++ OH-NH3↑+ H2O②离子间的氧化还原反应.由强氧化剂与强还原剂反应,生成弱氧化剂和弱还原剂,即反应朝着氧化性、还原性减弱的方向进行.例如:Fe + Cu2+=Fe2++ Cu Cl2 + 2Br-=2C1-+ Br2 2MnO4-+ 16H++ 10C1-=2Mn2++ 5C12↑+ 8H2O书写离子方程式时应注意的问题:(1)电解质在非电离条件下(不是在水溶液中或熔融状态),虽然也有离子参加反应,但不能写成离子方程式,因为此时这些离子并没有发生电离.如NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热制取氨气的反应、浓H2SO4与固体(如NaCl、Cu等)的反应等,都不能写成离子方程式.相反,在某些化学方程式中,虽然其反应物不是电解质或强电解质,没有大量离子参加反应,但反应后产生了大量离子,因此,仍可写成离子方程式.如Na、Na2O、Na2O2、SO3、Cl2等与H2O的反应.(2)多元弱酸的酸式盐,若易溶于水,则成盐的阳离子和酸根离子可拆开写成离子的形式,而酸根中的H+与正盐阴离子不能拆开写.例如NaHS、Ca(HCO3)2等,只能分别写成Na+、HS-和Ca2+、HCO3-等酸式酸根的形式.(3)对于微溶于水的物质,要分为两种情况来处理:①当作反应物时?,微溶物要保留化学式的形式,不能拆开.②当作反应物时,若为澄清的稀溶液,应改写为离子形式,如澄清石灰水等;若为浊液或固体,要保留化学式的形式而不能拆开,如石灰乳、熟石灰等.(4)若反应物之间由于物质的量之比不同而发生不同的反应,即反应物之间可发生不止一个反应时,要考虑反应物之间物质的量之比不同,相应的离子方程式也不同.例如,向NaOH溶液中不断通入CO2气体至过量,有关反应的离子方程式依次为:CO2+ 2OH—=CO32—+ H2O(CO2适量)CO2+ OH—=HCO3—(CO2足量)在溶液中离子能否大量共存的判断方法:几种离子在溶液中能否大量共存,实质上就是看它们之间是否发生反应.若离子间不发生反应,就能大量共存;否则就不能大量共存.离子间若发生下列反应之一,就不能大量共存.(1)生成难溶物或微溶物.如Ca2+与CO32-、SO42-、OH-;Ag+与C1-、Br-、I-、SO32-,等等.(2)生成气体.如NH4+与OH-;H+与HCO3-、CO32-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等.(3)生成难电离物质(弱酸、弱碱、水).如H+与C1O-、F-、CH3COO-生成弱酸;OH-与NH4+、A13+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等生成弱碱;H+与OH-生成H2O.(4)发生氧化还原反应.具有氧化性的离子(如MnO4-、ClO-、Fe3+等)与具有还原性的离子( 如S2-、I2-、Fe2+等)不能共存.应注意的是,有些离子在碱性或中性溶液中可大量共存,但在酸性条件-、SO3下则不能大量共存,如SO32-与S2-,NO3-与I-、S2-、SO32-、Fe2+等.*(5)形成配合物.如Fe3+与SCN-因反应生成Fe(SCN)3而不能大量共存.*(6)弱酸根阴离子与弱碱阳离子因易发生双水解反应而不能大量共存,例如Al3+与HCO3-、CO32-、A1O2-等.说明:在涉及判断离子在溶液中能否大量共存的问题时,要注意题目中附加的限定性条件:①无色透明的溶液中,不能存在有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色).②在强酸性溶液中,与H+起反应的离子不能大量共存.③在强碱性溶液中,与OH-起反应的离子不能大量共存.[离子方程式的书写步骤](1)“写”:写出完整的化学方程式.(2)“拆”:将化学方程式中易溶于水、易电离的物质(强酸、强碱、可溶性盐)拆开改写为离子形式;而难溶于水的物质(难溶性盐、难溶性碱)、难电离的物质(水、弱酸、弱碱)、氧化物、气体等仍用化学式表示.(3)“删”:将方程式两边相同的离子(包括个数)删去,并使各微粒符号前保持最简单的整数比.(4)“查”:检查方程式中各元素的原子个数和电荷总数是否左右相等.[复分解反应类型离子反应发生的条件]复分解反应总是朝着溶液中自由移动的离子数目减少的方向进行.具体表现为:(1)生成难溶于水的物质.如:Ba2++ SO42-=BaSO4↓(2)生成难电离的物质(水、弱酸、弱碱).如H++ OH-=H2O(3)生成气体.如:CO32-+ 2H+=CO2↑+ H2O3.化学反应中的能量变化[放热反应] 放出热量的化学反应.在放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量:反应物的总能量=生成物的总能量+ 热量+ 其他形式的能量放热反应可以看成是“贮存”在反应物内部的能量转化并释放为热能及其他形式的能量的反应过程.[吸热反应] 吸收热量的化学反应.在吸热反应中,反应物的总能量小于生成物的总能量:生成物的总能量=反应物的总能量+ 热量+ 其他形式的能量吸热反应也可以看成是热能及其他形式的能量转化并“贮存”为生成物内部能量的反应过程.*[反应热](1)反应热的概念:在化学反应过程中,放出或吸收的热量,统称为反应热.反应热用符号△H表示,单位一般采用kJ·mol-1.(2)反应热与反应物、生成物的键能关系:△H=生成物键能的总和-反应物键能的总和[热化学方程式](1)热化学方程式的概念:表明反应所放出或吸收热量的化学方程式,叫做热化学方程式.(2)书写热化学方程式时应注意的问题:①需注明反应的温度和压强.因为反应的温度和压强不同时,其△H也不同.若不注明时,则是指在101kPa和25℃时的数据.②反应物、生成物的聚集状态要注明.同一化学反应,若物质的聚集状态不同,则反应热就不同.例如:H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ·mol—1H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol—1比较上述两个反应可知,由H2与O2反应生成1 mol H2O(l)比生成1 mol H2O(g)多放出44 kJ·mol—1的热量.③反应热写在化学方程式的右边.放热时△H用“-”,吸热时△H用“+”.例如:H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g) -241.8kJ·mol—1④热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,而只表示物质的量(mol),因此,它可用分数表示.对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H也不同.例如:2H2(g) + O2(g)=2H2O(g) △H l=-483.6 kJ·mol—1H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g) △H2=-241.8kJ·mol—1显然,△H l=2△H2.*[盖斯定律] 对于任何一个化学反应,不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.也就是说,化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关.如果一个反应可以分几步进行,则各步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的.高中化学知识点规律大全(二)——化学反应速率和化学平衡1.化学反应速率[化学反应速率的概念及其计算公式] (1)概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示.单位有mol ·L -1·min -1或mol ·L -1·s -1 (2)计算公式:某物质X 的化学反应速率:注意 ①化学反应速率的单位是由浓度的单位(mol ·L -1)和时间的单位(s、min 或h)决定的,可以是mol ·L -1·s -1、mol ·L -1·min -1或mol ·L -1·h -1,在计算时要注意保持时间单位的一致性. ②对于某一具体的化学反应,可以用每一种反应物和每一种生成物的浓度变化来表示该反应的化学反应速率,虽然得到的数值大小可能不同,但用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比.如对于下列反应: mA + nB = pC + qD有:)(A ν∶)(B ν∶)(C ν∶)(D ν=m ∶n ∶p ∶q 或:qD pC nB mA )()()()(νννν===③化学反应速率不取负值而只取正值.④在整个反应过程中,反应不是以同样的速率进行的,因此,化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率.[有效碰撞] 化学反应发生的先决条件是反应物分子(或离子)之间要相互接触并发生碰撞,但并不是反应物分子(或离子)间的每一次碰撞都能发生化学反应.能够发生化学反应的一类碰撞叫做有效碰撞. [活化分子] 能量较高的、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子. 说明 ①活化分子不一定能够发生有效碰撞,活化分子在碰撞时必须要有合适的取向才能发生有效碰撞.②活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数.当温度一定时,对某一反应而言,活化分子百分数是一定的.活化分子百分数越 大,活化分子数越多,有效碰撞次数越多.[化学平衡](1)化学平衡研究的对象:可逆反应的规律.①可逆反应的概念:在同一条件下,既能向正反应方向进行同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做 [可逆反应] 向生成物方向进行的反应叫正反应;向反应物方向进行的反应叫逆反应.在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.说明 (1)判断一个反应是否是可逆反应,必须满足两个条件:①在同一条件下;②正、逆反应同时进行.如H 2 + I ,生成的HI 在持续加热的条件下同时分解,故该反应为可逆反应.而如:2H 2+ O 22H 2O 2H 2O2H 2↑+ O 2↑ 这两个反应就不是可逆反应.(2)说明 a .绝大多数化学反应都有一定程度的可逆性,但有的逆反应倾向较小,从整体看实际上是朝着同方向进行的,例如NaOH + HCl = NaCl + H 2O .b .有气体参加或生成的反应,只有在密闭容器中进行时才可能是可逆反应.如CaCO3受热分解时,若在敞口容器中进行,则反应不可逆,其反应的化学方程式应写为:CaCO 3CaO + CO 2↑;若在密闭容器进行时,则反应是可逆的,其反应的化学方程式应写为:CaCO 3CaO + CO 2②可逆反应的特点:反应不能进行到底.可逆反应无论进行多长时间,反应物都不可能100%地全部转化为生成物. (2)化学平衡状态.①定义:一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的质量分数(或体积分数)保持不变的状态.②化学平衡状态的形成过程:在一定条件下的可逆反应里,若开始时只有反应物而无生成物,根据浓度对化学反应速率的影响可知,此时ν正最大而ν逆为0.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,则ν正越来越小而ν逆越来越大.当反应进行到某一时刻,ν正=ν逆,各物质的浓度不再发生改变,反应混合物中各组分的质量分数(或体积分数)也不再发生变化,这时就达到了化学平衡状态.(3)化学平衡的特征: ①“动”:化学平衡是动态平衡,正反应和逆反应仍在继续进行,即ν正=ν逆≠0. ②“等”:达平衡状态时,ν正=ν逆,这是一个可逆反应达平衡的本质.ν正=ν逆的具体含意包含两个方面:a .用同一种物质来表示反应速率时,该物质的生成速率与消耗速率相等,即单位时间内消耗与生成某反应物或生成物的量相等;b .用不同物质来表示时,某一反应物的消耗速率与某一生成物的生成速率之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比. ③“定”:达平衡时,混合物各组分的浓度一定;质量比(或物质的量之比、体积比)一定;各组分的质量分数(或摩尔分数、体积分数)一定;对于有颜色的物质参加或生成的可逆反应,颜色不改变.同时,反应物的转化率最大.对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应,达平衡时:气体的总体积(或总压强)一定;气体的平均相对分子质量一定;恒压时气体的密度一定(注意:反应前后气体体积不变的可逆反应,不能用这个结论判断是否达到平衡). ④“变”.一个可逆反应达平衡后,若外界条件(浓度、温度、压强)改变,使各组分的质量(体积、摩尔、压强)分数也发生变化,平衡发生移动,直至在新的条件下达到新的平衡(注意:若只是浓度或压强改变,而ν正仍等于ν逆,则平衡不移动).反之,平衡状态不同的同一个可逆反应,也可通过改变外界条件使其达到同一平衡状态.⑤化学平衡的建立与建立化学平衡的途径无关.对于一个可逆反应,在一定条件下,反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,或是正、逆反应同时开始,最终都能达到同一平衡状态.具体包括: a .当了T 、V 一定时,按化学方程式中各物质化学式前系数的相应量加入,并保持容器内的总质量不变,则不同起始状态最终可达到同一平衡状态.b .当T 、P 一定(即V 可变)时,只要保持反应混合物中各组分的组成比不变(此时在各种情况下各组分的浓度仍然相等,但各组分的物质的量和容器内的总质量不一定相等),则不同的起始状态最终也可达到同一平衡状态.如在恒温、恒压时,对于可逆反应:N 2 + 3H3,在下列起始量不同情况下达到的是同c 下,将生成物“归零”后,只要反应物的物质的量之比不变,就会达到同一平衡状态. 如:H 2(g) + I 2(g) 等.[化学平衡常数] 在一定温度下,当一个可逆反应达到平衡状态时,生成物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积与反应物的平衡浓度用化学方程式中的化学计量数作为指数的乘积的比值是一个常数,这个常数叫做化学平衡常数,简称平衡常数.用符号K 表示. (1)平衡常数K 的表达式:对于一般的可逆反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 当在一定温度下达到化学平衡时,该反应的平衡常数为:注意:a .在平衡常数表达式中,反应物A 、B 和生成物C 、D 的状态全是气态,c(A)、c(B)、c(C)、c(D)均为平衡时的浓度.b .当反应混合物中有固体或纯液体时,他们的浓度看做是一个常数,不写入平衡常数的表达式中.例如,反应在高温下 Fe3O 4(s) + 4H 2 3Fe(s) + H 2O(g)的平衡常数表达式为:4242)]([)]([H c O H c K =又如,在密闭容器中进行的可逆反应CaCO 3(s)CaO(s) + CO 2↑的平衡常数表达式为:K =c(CO 2)c .平衡常数K 的表达式与化学方程式的书写方式有关.例如: N 2 + 3H 22NH 3 )]([)]([)]([232231N c H c NH c K ⋅=2NH 3N 2 + 3H 2 233222)]([)]([)]([NH c H c N c K ⋅=21N 2 +23H 2NH 3 2/322/1233)]([)]([)]([N c H c NH c K ⋅=显然,K 1、K 2、K 3具有如下关系:121K K =,2/113)(K K = (2)平衡常数K 值的特征:①K 值的大小与浓度、压强和是否使用催化剂无关.即对于一个给定的反应,在一定温度下,不论起始浓度(或压强)和平衡浓度(或压强)如何,也不论是否使用催化剂,达平衡时,平衡常数均相同. ②K 值随温度的变化而变化.对于一个给定的可逆反应,温度不变时,K 值不变(而不论反应体系的浓度或压强如何变化);温度不同时,K 值不同.因此,在使用平衡常数K 值时,必须指明反应温度. (3)平衡表达式K 值的意义:①判断可逆反应进行的方向.对于可逆反应:mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),如果知道在一定温度下的平衡常数,并且知道某个时刻时反应物和生成物的浓度,就可以判断该反应是否达到平衡状态,如果没有达到平衡状态,则可判断反应进行的方向.将某一时刻时的生成物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积,与某一时刻时的反应物的浓度用化学方程式中相应的化学计量数为指数的乘积之比值,叫做浓度商,用Q 表示.即:当Q =K 时,体系达平衡状态;当Q <K ,为使Q 等于K ,则分子(生成物浓度的乘积)应增大,分母(反应物浓度的乘积)应减小,因此反应自左向右(正反应方向)进行,直至到达平衡状态;同理,当Q >K 时,则反应自右向左(逆反应方向)进行,直至到达平衡状态. ②表示可逆反应进行的程度.K 值越大,正反应进行的程度越大(平衡时生成物的浓度大,反应物的浓度小),反应物的转化率越高;K 值越小,正反应进行的程度越小,逆反应进行的程度越大,反应物的转化率越低. [反应物平衡转化率的计算公式] 某一反应物的平衡转化率=100-⨯指定反应物的起始量指定反应物的平衡量指定反应物的起始量%=100⨯指定反应物的起始量消耗量指定反应物达平衡时的%说明 计算式中反应物各个量的单位可以是mol ·L -1”、mol ,对于气体来说还可以是L 或mL ,但必须注意保持分子、分母中单位的一致性. 3.影响化学平衡移动的条件[化学平衡的移动] 已达平衡状态的可逆反应,当外界条件(浓度、温度、压强)改变时.由于对正、逆反应速率的影响不同,致使ν正≠ν逆,则原有的化学平衡被破坏,各组分的质量(或体积)分数发生变化,直至在新条件一定的情况下ν正′=ν逆′,而建立新的平衡状态.这种可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立,由原平衡状态向新化学平衡状态的转化过程,称为化学平衡的移动. 说明 (1)若条件的改变使ν正>ν逆,则平衡向正反应方向移动;若条件的改变使ν正<ν逆,则平衡向逆反应方向移动.但若条件改变时,ν正仍然等于ν逆,则平衡没有发生移动.(2)化学平衡能够发生移动,充分说明了化学平衡是一定条件下的平衡状态,是一种动态平衡. (3)化学平衡发生移动而达到新的平衡状态时,新的平衡状态与原平衡状态主要的不同点是:①新的平衡状态的ν正或ν逆与原平衡状态的ν正或ν逆不同;②平衡混合物里各组分的质量(或体积)分数不同. [影响化学平衡的因素](1)浓度对化学平衡的影响.一般规律:当其他条件不变时,对于已达平衡状态的可逆反应,若增加反应物浓度或减少生成物浓度,则平衡向正反应方向移动(即向生成物方向移动);若减少反应物浓度或增加生成物浓度,则平衡向逆反应方向移动(即向反应物方向移动).体的量平衡不发生移动.如反应C(s) + H 2O(g) 2(g)达平衡状态后,再加入焦炭的量,平衡不发生移动.说明 ①浓度对化学平衡的影响,可用化学反应速率与浓度的关系来说明.对于一个已达平衡状态的可逆反应,ν正=ν逆.若增大反应物的浓度,则ν正增大,而,ν逆增大得较慢,使平衡向正反应方向移动.如果减小生成物的浓度,这时虽然,ν正并未增大,但ν逆减小了,同样也使,ν正>ν逆,使平衡向正反应方向移动.同理可分析出:增大生成物的浓度或减小反应物的浓度时,平衡向逆反应方向移动.②在生产上,往往采用增大容易取得的或成本较低的反应物浓度的方法,使成本较高的原料得到充分利用.例如,在硫酸工业里,常用过量的空气使SO 2充分氧化,以生成更多的SO 3.(2)压强对化学平衡的影响.一般规律:对于有气体参加且反应前后气体体积不相等的可逆反应,在其他条件不变的情况下,若增大压强(即相当于缩小容器的体积),则平衡向气体总体积减小的方向移动,若减小压强(即增大容器的体积),则平衡向气体总体积增大的方向移动.特殊性:①对于反应前后气体总体积相等的可逆反应达平衡后,改变压强,平衡不发生移动,但气体的浓度发生改变.例如可逆反应H 2(g) + I 2达平衡后,若加大压强,平衡不会发生移动,但由于容器体积减小,使平衡混合气各组分的浓度增大,气体的颜色加深(碘蒸气为紫红色).②对于非气态反应(即无气体参加和生成的反应),改变压强,此时固、液体的浓度未改变,平衡不发生移动。
高中化学选修四第二章化学反应进行的方向知识点

第三节化学反应进行的方向原创不容易,为有更多动力,请【关注、关注、关注】,谢谢!玉壶存冰心,朱笔写师魂。
——冰心《冰心》1、反应熵变与反应进行方向(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。
单位:J··。
(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的熵增加,这叫做熵增原理,也是反应方向的判断依据。
(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)(4)方程式中气体计量数增大的方向就是熵增的方向。
2、反应方向判断依据在温度。
压强一定的条件下,化学反应的判断依据为:反应能自发进行反应达到平衡状态反应不能自发进行注意:(1)为负,为正时,任何温度反应都能自发进行(2)为正,为负时,任务温度反应都不能自发进行【习题一】(2018春•集宁区校级期末)下列说法正确的是()A.熵增大的反应一定可自发进行B.熵减小的反应一定可自发进行C.△H<0的反应可能自发进行D.△H>0的反应不可能自发进行【考点】焓变和熵变.【专题】化学平衡专题.【分析】化学反应是否自发进行的判断依据是△H-T△S<0;【解答】解:A、熵增大△S>0,当△H>0的反应,在低温下可能是非自发进行;在高温下可以是自发进行,故A错误;B、熵减小的反应△S<0,当△H>0的反应,一定是非自发进行的反应,故B错误;C、△H<0的反应,△S>0的反应一定能自发进行,故C正确;D、△H>0的反应,△S>0,高温下反应可能自发进行,故D错误;故选:C。
【习题二】(2017秋•平顶山期末)下列说法正确的是()A.自发反应在任何条件下都能实现B.自发反应在恰当条件下才能实现C.凡是放热反应都是自发的,由于吸热反应都是非自发的D.自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减小或不变【考点】焓变和熵变.【专题】化学反应中的能量变化.【分析】△H-T△S<0的反应能够自发进行,△H-T△S>0的反应不能够自发进行,反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,据此分析.【解答】解:△H-T△S<0的反应能够自发进行,△H-T△S>0的反应不能够自发进行,反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,A、放热的熵减的反应在高温下不能自发进行,故A错误;B、自发反应需要在一定条件下才能够实现,故B正确;C、反能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,故C错误;D、反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,故D错误;故选:B。
2014届高考化学总复习-智能考点-归类总结(教材精讲+典型例题+跟踪训练):化学反应的方向及判据

2014届高考化学总复习-智能考点-归类总结(教材精讲+典型例题+跟踪训练):化学反应的方向及判据考点 化学反应的方向及判据Ⅰ.课标要求能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
Ⅱ.考纲要求暂未作要求Ⅲ.教材精讲1.本考点知识结构2.反应焓变与反应方向(1)多数能自发进行的化学反应是放热反应。
如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢共同化学反反应反应放吸熵熵y ++ⅠⅡ 行,但在较高温度下则可自发进行。
如碳酸钙的分解。
③个别熵减少的反应,在一定条件下也可自发进行。
如铝热反应的△S== —133.8 J ·mol —1·K —1,在点燃的条件下即可自发进行。
4.焓变和熵变对反应方向的共同影响——“四象限法”判断化学反应的方向。
在二维平面内建立坐标系,第Ⅰ象限的符号为“+、+”,第Ⅱ象限的符号为“+、—”,第Ⅲ象限的符号为“—、—”,第Ⅳ象限的符号为“—、+”。
借肋于数学坐标系四个象限的符号,联系焓变与熵变对反应方向的共同影响,可以从热力学的角度快速判断化学反应的方向。
在温度、压强一定的条件下,化学反应的方向的判据为:△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 反应放热和熵增加都有利于反应自发进行。
该判据指出的是化学反应自发进行的趋势。
△S <0△H >0△S >0 △H <0 所有温△S >0△H >0 高温下△S <0 △H <0Ⅳ.典型例题1.第Ⅰ象限符号为“+、+”(△S>0、△H >0)时化学反应的方向——高温下反应自发进行例1.石灰石的分解反应为:CaCO3(s)==CaO(s) +CO2(g)其△H(298K)==178.2kJ·mol—1,△S(298K)==169.6J·mol—1·K—1试根据以上数据判断该反应在常温下是否自发进行?其分解温度是多少?【解析】∵△H—T△S=178.2kJ·mol—1—298K×10×—3×169.6kJ·mol—1·K—1==128kJ·mol—1>0∴298K时,反应不能自发进行。
高中化学反应的方向知识点归纳-教学文档
高中化学反应的方向知识点归纳
高中化学反应的方向知识点归纳
原电池的反应都是自发进行的反应,电解池的反应很多不是自发进行的,如何判定反应是否自发进行呢?
1、反应熵变与反应方向
熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大。
反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差。
产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行。
2、反应焓变与反应方向
放热反应多数能自发进行,即ΔH<0的反应大多能自发进行。
有些吸热反应也能自发进行。
如NH4HCO3与CH3COOH的反应。
有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
ΔH-TΔS<0反应能自发进行。
ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态。
ΔH-TΔS>0反应不能自发进行。
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向
ΔH-TΔS<0的方向进行,直至平衡状态
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高中化学2.用复合判据判断反应方向的有关规律归类总结知识点新人教版选修4
2021届新高考化学模拟试卷一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.不需要通过氧化还原反应就能从海水中获得的物质是A.液溴B.精盐C.钠D.烧碱2.据了解,铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。
考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧,并不断扩散),结构如图所示。
下列说法正确的是A.Cu2(OH)3Cl属于有害锈B.Cu2(OH)2CO3属于复盐C.青铜器表面刷一层食盐水可以做保护层D.用NaOH溶液法除锈可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”3.SO2催化氧化过程中,不符合工业生产实际的是A.采用热交换器循环利用能量B.压强控制为20~50MPaC.反应温度控制在450℃左右D.使用V2O5作催化剂4.在实验室中完成下列各组实验时,需要使用到相应实验仪器的是A.除去食盐中混有的少量碘:坩埚和分液漏斗B.用酸性高锰酸钾溶液滴定Fe2+:烧杯、烧瓶C.配制250mL1mol/L硫酸溶液:量筒、250mL容量瓶D.检验亚硫酸钠是否发生变质:漏斗、酒精灯5.中国是一个严重缺水的国家,污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚,其原理如图所示,下列说法不正确的是A.电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极B.B极为电池的阳极,电极反应式为CH3COO—— 8e−+ 4H2O═ 2HCO3—+9H+C.当外电路中有0.2 mol e−转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2N AD.A极的电极反应式为+ H++2e−═ Cl−+6.向恒温恒容密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应4X(g)+2Y(g)⇌3Z(g),下列选项表明反应一定已达平衡状态的是()A.气体密度不再变化B.Y的体积分数不再变化C.3v(X)=4v(Z)D.容器内气体的浓度c(X):c(Y):c(Z)=4:2:37.下列关于物质用途不正确的是()A.MgO:氧化镁的熔点高达2 800 ℃,是优质的耐高温材料B.SiO2:做分子筛,常用于分离、提纯气体或液体混合物C.FeSO4:在医疗上硫酸亚铁可用于生产防治缺铁性贫血的药剂D.CuSO4:稀的硫酸铜溶液还可用于杀灭鱼体上的寄生虫,治疗鱼类皮肤病和鳃病等8.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。
化学反应的方向及判断依据共28页
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——பைடு நூலகம் 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
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71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
高考化学二轮复习知识点专题解析8---化学反应的方向
5.回答下列问题:
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(1)汽车燃油不完全燃烧时产生 CO,有人设想按下列反应除去 CO:2CO(g)===2C(s)+ O2(g)。已知该反应的 ∆H>0,简述该设想能否实现的依据: ________________________________________________________________________。 (2)下列反应中,在高温下不能自发进行的是________(填字母)。
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A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的 B.自发反应的现象一定非常明显,非自发反应的熵一定减小 C.常温下,反应 C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行,则该反应的 ∆H>0 D.反应 2Mg(s)+CO2(g)===C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的 ∆H>0 答案 C
1 a.CO(g)===C(s)+2O2(g) b.2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g) c.(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)+NH3(g) d.MgCO3(s)===MgO(s)+CO2(g) 答案 (1)该反应是 ∆H>0,∆S<0 的反应,任何温度下均不能自发进行 (2)a 解析 (1)该反应 ∆H>0、∆S<0,根据 ∆G=∆H-T∆S,∆G>0,故不能实现该反应。 (2)a、b、c、d 的 ∆H>0,b、c、d 反应的 ∆S>0。∆H-T∆S<0 时,反应才能自发进行。 a 的 ∆S<0,∆H-T∆S>0,所以在高温时该反应不能自发进行。
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(2)非自发过程要想发生,必须对它做功。如通电将水分解为 H2 和 O2
(1)自发过程不需任何条件就能发生( ) (2)室温下冰变成水属于自发过程( ) (3)水由高处向低处流属于自发过程( ) (4)能自发进行的反应速率一定很大( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×