
第一篇:《高二化学方程式总结大全》
甲烷燃烧
CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)
甲烷隔绝空气高温分解
甲烷分解很复杂,以下是最终分解。CH4→C+2H2(条件为高温高压,催化剂)
甲烷和氯气发生取代反应 CH4+Cl2→CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl (条件都为光照。 )
实验室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4(条件是CaO 加热)
乙烯燃烧
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃)
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (条件为催化剂)
乙烯和氯化氢
CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氢气
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (条件为催化剂)
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (条件为催化剂)
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (条件为催化剂)
实验室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (条件为加热,浓H2SO4)
乙炔燃烧
C2H2+3O2→2CO2+H2O (条件为点燃)
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氢
两步反应:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氢气
两步反应:C2H2+H2→C2H4→C2H2+2H2→C2H6 (条件为催化剂)
实验室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
以食盐、水、石灰石、焦炭为原料合成聚乙烯的方程式。 CaCO3 === CaO + CO2 2CaO+5C===2CaC2+CO2 CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2 C+H2O===CO+H2-----高温
C2H2+H2→C2H4 ----乙炔加成生成乙烯 C2H4可聚合 苯燃烧
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (条件为点燃)
苯和液溴的取代
C6H6+Br2→C6H5Br+HBr
苯和浓硫酸浓硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (条件为浓硫酸)
苯和氢气
C6H6+3H2→C6H12 (条件为催化剂)
乙醇完全燃烧的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (条件为点燃)
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂)(这是总方程式)
乙醇发生消去反应的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (条件为浓硫酸 170摄氏度)
两分子乙醇发生分子间脱水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (条件为催化剂浓硫酸 140摄氏度)
乙醇和乙酸发生酯化反应的.方程式 CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O
乙酸和镁
Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2
乙酸和氧化钙
2CH3COOH+CaO→(CH3CH2)2Ca+H2O
乙酸和氢氧化钠
CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH
乙酸和碳酸钠
Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑
甲醛和新制的氢氧化铜
HCHO+4Cu(OH)2→2Cu2O+CO2↑+5H2O
乙醛和新制的氢氧化铜
CH3CHO+2Cu→Cu2O(沉淀)+CH3COOH+2H2O
乙醛氧化为乙酸
2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂或加温)
烯烃是指含有C=C键的碳氢化合物。属于不饱和烃。烯烃分子通式为CnH2n,
非极性分子,不溶或微溶于水。容易发生加成、聚合、氧化反应等。
第二篇:《高中化学方程式大全打印版》
高中无机化学方程式
4Li+ O2 2Li2O
(常温、点燃产物相同)
4Na+O2===2Na2O
Na2O2+2Na=2Na2O(此反应用于制备Na2O) 2Na2O+ O2 Na2O2
4Na+2O22Na2O2 K+ O2KO2 2Na+S===Na2S(加热可以爆炸) 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (Na不能把金属从水溶液中置换出来,除了酸,一般是先和水反应) 2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑ 4Na+TiCl4(熔融)===4NaCl+Ti Na+KCl(熔融)===NaCl+K↑ Na2O+H2O===2NaOH (与下式对比,同物质的量设计反应浓度相同题)
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑(歧化反应,水不是氧化剂或还原剂)
( 此反应分两步:Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 2H2O2===2H2O+O2.使酚酞溶液先红后退色 )
Na2O+CO2===Na2CO3 (碱性氧化物与酸性氧化物生成盐)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2(无↑) Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
2NaHCO3 Na2CO3+2HCl===2NaCl+ H2O+ CO2↑ Na2CO3+ H2O+ CO2↑(考查试剂变质,类似有Na2SO3变质)
NaHCO3 + NaOH== Na2CO3 + H2O (易考离子方程式书写,强调不会生成CO2)
Ca(HCO3)2 + NaOH(少)==CaCO3↓+ H2O+NaHCO3
Ca(HCO3)2 + 2NaOH(多)==CaCO3↓+ 2H2O+Na2CO3
Ca(OH)2 + NaHCO3(少)==CaCO3↓+ H2O+ NaOH
Ca(OH)2 + 2NaHCO3(多)== CaCO3↓ + 2H2O+Na2CO3
NaHSO4 +Ba(OH)2 ==BaSO4↓ + H2O+ NaOH(恰好完全生成沉淀)
2NaHSO4 +Ba(OH)2 ==BaSO4↓ + 2H2O+ Na2SO4(恰好溶液呈中性)
2NH4HCO3 + 2NaOH(少)== 2H2O+Na2CO3 +(NH4)2CO3
NH4HCO3 + 2NaOH(多)== Na2CO3 +NH3↑+2H2O 2Ca(OH)2 + Mg(HCO3)2 == Mg(OH)2↓+2CaCO3↓ + 2H2O(不是生成 MgCO3)
Na2CO3+ H2O+ CO2 = 2NaHCO3
Na2CO3(饱和)+ H2O+ CO2 +H 2NaOH+ CO2 (少量)== Na2CO3 + H2O NaOH+ CO2(多量)== NaHCO3 CO2+Ca(OH)2(过量)===CaCO3↓+H2O 32232
2CO2(过量)+Ca(OH)2===Ca(HCO3)2
2NaOH+SO2(少量)===Na2SO3+H2O NaOH+SO2(足量)===NaHSO3
NaOH+HCl===NaCl+H2O NaOH+H3PO4===NaH2PO4+H2O
2NaOH+H3PO4===NaHPO4+2H2O 3NaOH+H3PO4===Na3PO4+3H2O
NaOH+H2S(足量)===NaHS+H2O 2NaOH+H2S(少量)===Na2S+2H2O
3Cl2+6KOH(热,浓)===5KCl+KClO3+3H2O
3S+6NaOH(浓)===2Na2S+Na2SO3+3H2O 4P+3KOH(浓)+3H2O===PH3↑+3KH2PO2
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O Na2O+SO3===Na2SO4
2Fe(OH)3CaO+CO2↑(必须注明高温或煅烧,写加热不给分) MgCO3MgO+CO2↑ Fe 2O3 + 3H2O (实验题或推断题,Fe(OH)2在空气中加热因氧化也得红棕色Fe 2O3 ) Mg(OH)2 MgO+ H2O Cu(OH)2 CuO+ H2O
2Al(OH)3 Al 2O3 + 3H2O Hg(OH)2==== HgO + H2O
2NaOH + CuSO4 ==Cu(OH)2↓+ Na2SO4(蓝色沉淀)
3NaOH + FeCl3 ==== Fe(OH)3↓ + 3NaCl(红褐色沉淀)
NaCl+CO2+NH3 + H2O==NaHCO3↓+NH4Cl(侯德榜制碱法,考查先通NH3后通CO2)
NaH+H2O=NaOH+H2↑ 4NaH+TiCl4=Ti+4NaCl+2H2 CaH2+2H2O=Ca(OH)2
+2H2↑ Cl2+Cu
3Cl2+2FeCuCl2 棕黄色烟。溶液浓是绿色,稀是蓝绿色或蓝色。
2FeCl3 红棕色烟,溶液黄色或棕黄 Cl2+2Na 2NaCl(白烟)
3Cl2 +2 P 2PCl3 (白雾)
2 + PCl3PCl5 (白烟)
Cl2 +Na2S===2NaCl+S Cl2 +H2)
Cl2 +H2O2 ===2HCl+O2 Cl2+H2O==HCl+HClO Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(制漂白精) 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OCl2+2FeCl2===2FeCl3(化合,在水溶液中进行 )
Ca(ClO)2+H2O+ CO2(少量)== CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+2H2O+ 2CO2(过量)== Ca(HCO3)2↓+2HClO (注意,易考)
Ca(ClO)2+H2O+ SO2(少量)== CaSO4↓+2HCl(不会生成CaSO3↓+2HClO)
Ca(ClO)2+2HCl == CaCl2+2HClO(强酸制弱酸) Ca(ClO)2+4HCl(浓)== CaCl2+2H2O+2Cl2↑ 2HClO2HCl+O2↑ (氯水避光保存) 3HClO+HI=HIO3+3HCl HClO+H2SO3=H2SO4+HCl HClO+H2O2=HCl+H2O+O2↑(氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4,但浓、热的HClO4氧化性很强) F2 + H2 === 2HF (阴暗爆炸)
Cl2 + H2 2HCl(苍白色火焰,白雾) 几个反应条件难易对比,判断氧化性及非金属性强弱
oBr2 + H2 === 2HBr(500C)
I2 + H2 2HI(持续加热) △ 2Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 Cl2 +2KI ===2KCl+I2 (置换后溶液呈紫色或紫红色) Br2 +2KI ===2KBr+I2
NO2+2KI+H2O=NO+I2+2KOH (不能用淀粉KI溶液鉴别溴蒸气和NO2)
SO3+2KI=K2SO3+I2
HCl + AgNO3 === AgCl↓+ HNO3 (离子鉴别,注意几种干扰情况)
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O (考点:浓,部分氧化,盐酸体现的酸性和还原性) 16HCl+2KMnO4==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(实验室常用硫酸酸化KMnO4而不能用盐酸)
KClO3?6HCl(浓)?3Cl2??KCl?3H2O(考查盐酸部分被氧化和酸性)
NaCl + AgNO3 ===AgCl↓(白色)+NaNO3
NaBr+AgNO3 ===AgBr↓(浅黄色)+NaNO3 (特征颜色鉴别)
NaI + AgNO3 ===AgI↓(黄色)+ NaNO3
2AgBr2Ag+Br2(AgCl、AgI类似,银盐棕色瓶避光保存)
Na2SO3+ H2O +Cl2== Na2SO4 +2HCl (多考离子方程式)
HClO+ H2O+SO2 = H2SO4+HCl
F2 +Cl2 (等体积)===2ClF 3F2 (过量)+Cl2===2ClF3 IBr+H2O===HIO+10HBr(复分解反应) 7F2(过量)+I2 ===2IF7 5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
3Cl2(少) +6FeBr2===2FeCl3+4FeBr3
Cl2(少) +FeI2===FeCl2+I2
3Cl2(多) +2FeBr2===2FeCl3+2Br2 3Cl2(多) +2FeI2===2FeCl3+2I2
3+2FeBr3+3Br 6Cl2+5FeI2===2FeCl3+3FeCl2+5IH2 + S
2Na + S
Fe + S
2Cu + S
S + O2H2S H2S Na2S 2S+C H2 + S CS2 FeS (生成低价亚铁,体现硫的弱氧化性) Cu2S (生成低价亚铜,体现硫的弱氧化性) SO2 (注意,不会直接生成SO3,因条件要求高,注意思考哪些单质化合只生成对应低价 或高价化合物的反应,中学里有5、6个典型代表,考选择题)
3O22O33O2 2H2O2 2H2O+ O2↑ 2H2S+SO2==3S↓+2H2O (归中反应)
2H2S + O2 (少量)2H2O + 2S 4HCl+O2Cl2+2H2O
2H2S + 3O2(足量) 2H2O + 2SO2 H2S+4Na2O2+2H2O=Na2SO4+6NaOH
H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O 3H2S+2HNO3(稀)=3S↓+2NO+4H2O
H2SO4(浓)+2HBr SO2+Br2+2H2O H2SO4(浓)+2HISO2↑+I2+2H2O
5H2S+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5S+8H2O
3H2S+K2Cr2O7+4H2SO4=Cr2(SO4)3+K2SO4+3S+7H2O
H2S+2AgNO3=Ag2S↓+2HNO3 H2S+HgCl2=HgS↓+2HCl H2S+Pb(NO3)2=PbS↓+2HNO3
Ba(OH)2 + CuSO4=Cu(OH)2↓+ BaSO4 ↓ Ba(OH)2 + H2SO4=2H2O+ BaSO4 ↓ H2S+ CuSO4=CuS↓+ H2SO4(典型弱酸制强酸的例子) SO2 + H2O H2SO3 2O3
SO2 + 2NaOH=Na2SO3 + H2O Na2SO3 + H2O+SO2 =2NaHSO3
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓+ H2O (注意,现象和CO2类似,澄清石灰水变浑浊,考查辨析题) SO2 + O2 2SO3 I2 + SO2 + 2H2O=H2SO4+2HI (Cl2、Br2 类似)
SO3 +H2O = H2SO4 (注意,工业用浓硫酸而不是直接用水吸收SO3 ,防止生成酸雾)
2NaCl+H2SO4(浓)
2H2SO4(浓)+Cu
2H2SO4(浓) + C Na2SO4+2HCl? (高沸点制易挥发) CuSO4+2H2O +SO2↑(浓不可省略,考虑变稀会怎样,由实验现象判断产物考查较多) CO2↑ + 2SO2↑+ 2H2O(综合实验考查辨别CO2与 SO2,品红的两次使用)
2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4 (在空气中易被氧化变质,考查检验试剂成分3种情况:没变、部分变、全变) 4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2 Ca(NO3)2+ 3SO2 +2H2O =CaSO4 ↓+ 2NO +2H2SO4
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2?+H2O Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
FeS+2HCl=H2S↑+FeCl2 FeS+ H2SO4=H2S↑+FeSO4
SO2+ H2O +Cl2== H2SO4 +2HCl(考查SO2与Cl2等比混合通入石蕊或品红试液中失去漂白能力) SO2(少量)+2NH3+H2O===(NH4)2SO3 SO2+(NH4)2SO3+H2O===2NH4HSO3
即: SO2(足量)+ NH3+H2O===NH
高二化学第二章《化学平衡》及第三章《电离平衡》是高中化学重要的基础理论知识,也是本学年学习的重点与难点,教材理论性强,抽象难懂.学好这两章才能更好地培养自己分析能力和解决问题的能力,体会学习化学理论的重要性,更好地运用化学理论理解掌握中学化学知识,并解决或解释一些简单的化工生产和日常生活中的实际问题.第五章至第八章是有机化学部分,有机化学对国民经济和人民生活水平的提高都起着极为重要的作用,学好这部分知识有利于在现代社会中更好地生存,并更好地学习与化学有关的其他自然科学(如生物)基础知识.有机化合物虽然种类多,但规律性也多,要善于总结归纳才能更好地学好有机化学.
另外,要学好高二化学,需"七会".
1学会掌握"七会"
2学会自学教材.学会自学才能主动地接受书本知识,而预习则是学会自学的必要步骤.
3学会听课.听化学课应全神贯注,做到眼到,心到(即思想集中),耳到和手到,关键是心到,即开动脑筋,积极思维,想懂所学内容.
4学会阅读.可运用"五字"阅读法,即"读,想,问,写,记".
5学会比较归纳.可使陌生的事物熟悉化,从而实现对新知识的掌握.如学习第一章氮族元素时,可根据它们原子结构相同点与不同点,推出它们性质上有相似之处也有递变规律,并注意联系高一年学过的卤族元素和氧族元素进行横向比较及归纳,既有利于理解新知识,又巩固了对旧知识的掌握.
6学会质疑.即追问为什么,用挑剔的眼光来看待已有的事物,达到对化学事实的深层理解.要善于质疑,发现问题,必须学会对事物进行全面的观察,并在此基础上进行分析,比较才能实现.可用"逆向思维,觉察异常"法来提出问题,或"善于对比"才能发现问题,并"穷追不舍","刨根究底".
7学会记忆.大家都知道化学属于理科,但在学习过程中你应该感觉到它有着很大的文科特点:内容多,知识碎,大多是实验结论.需要准确记忆要求记忆的每一个化学方程式和学过的每一种物质典型的物理,化学性质,记住几个常用的解题方法和基本的实验*作,然后经过一定的训练,将所记的知识融会贯通,最后形成能力.
同时要特别注意处理好研究课本与做题的关系.研究课本与做题的精力分配具体来说,可以是4比6甚至3比7.
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。
2、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。
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。
二、化学反应的限度
1、化学平衡常数
(1)对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号K表示 。
(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全。
(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数。
(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态:当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,说明反应达到平衡状态。
2、反应的平衡转化率
(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示。如反应物A的平衡转化率的表达式为:
α(A)=
(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高。提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高。
(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算。
3、反应条件对化学平衡的影响
(1)温度的影响
升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动。温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的。
(2)浓度的影响
增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。
温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变。化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率。
(3)压强的影响
ΔVg=0的反应,改变压强,化学平衡状态不变。
ΔVg≠0的反应,增大压强,化学平衡向气态物质体积减小的方向移动。
(4)勒夏特列原理
由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
【例题分析】
例1、已知下列热化学方程式:
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJ/mol
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ/mol
(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式 。
解析:依据盖斯定律: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。我们可从题目中所给的有关方程式进行分析:从方程式(3)与方程式(1)可以看出有我们需要的有关物质,但方程式(3)必须通过方程式(2)有关物质才能和方程式(1)结合在一起。
将方程式(3)×2+方程式(2);可表示为(3)×2+(2)
得:2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)=6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH=+19kJ/mol×2+(-47kJ/mol)
整理得方程式(4):Fe2O3(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO2(g);ΔH=-3kJ/mol
将(1)-(4)得2CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)-2FeO(s)-CO2(g);ΔH=-25kJ/mol-(-3kJ/mol)
整理得:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol
答案:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol
例2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而得到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO+2CO32-→4CO2+4e-
阴极反应式:;
总电池反应式:。
解析: 作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧。本题中CO为还原剂,空气中O2为氧化剂,电池总反应式为:2CO+O2=2CO2。用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式,就可得到电池正极(即题目指的阴极)反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- 。
答案:O2+2CO2+4e-=2CO32-;2CO+O2=2CO2
例3、下列有关反应的方向说法中正确的是( )
A、放热的自发过程都是熵值减小的过程。
B、吸热的自发过程常常是熵值增加的过程。
C、水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向。
D、只根据焓变来判断化学反应的`方向是可以的。
解析:放热的自发过程可能使熵值减小、增加或无明显变化,故A错误。只根据焓变来判断反应进行的方向是片面的,要用能量判据、熵判据组成的复合判据来判断,D错误。水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向是正确的。有些吸热反应也可以自发进行。如在25℃和1.01×105Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);ΔH=56.7kJ/mol,(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);ΔH=74.9kJ/mol,上述两个反应都是吸热反应,又都是熵增的反应,所以B也正确。
答案:BC。
化学反应原理复习(二)
【知识讲解】
第2章、第3、4节
一、化学反应的速率
1、化学反应是怎样进行的
(1)基元反应:能够一步完成的反应称为基元反应,大多数化学反应都是分几步完成的。
(2)反应历程:平时写的化学方程式是由几个基元反应组成的总反应。总反应中用基元反应构成的反应序列称为反应历程,又称反应机理。
(3)不同反应的反应历程不同。同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同,反应历程的差别又造成了反应速率的不同。
2、化学反应速率
(1)概念:
单位时间内反应物的减小量或生成物的增加量可以表示反应的快慢,即反应的速率,用符号v表示。
(2)表达式:
(3)特点
对某一具体反应,用不同物质表示化学反应速率时所得的数值可能不同,但各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比。
3、浓度对反应速率的影响
(1)反应速率常数(K)
反应速率常数(K)表示单位浓度下的化学反应速率,通常,反应速率常数越大,反应进行得越快。反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
(2)浓度对反应速率的影响
增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小。
增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小。
(3)压强对反应速率的影响
压强只影响气体,对只涉及固体、液体的反应,压强的改变对反应速率几乎无影响。
压强对反应速率的影响,实际上是浓度对反应速率的影响,因为压强的改变是通过改变容器容积引起的。压缩容器容积,气体压强增大,气体物质的浓度都增大,正、逆反应速率都增加;增大容器容积,气体压强减小;气体物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小。
4、温度对化学反应速率的影响
(1)经验公式
阿伦尼乌斯总结出了反应速率常数与温度之间关系的经验公式:
式中A为比例系数,e为自然对数的底,R为摩尔气体常数量,Ea为活化能。
由公式知,当Ea>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率也随之增大。可知,温度对化学反应速率的影响与活化能有关。
(2)活化能Ea。
活化能Ea是活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差。不同反应的活化能不同,有的相差很大。活化能 Ea值越大,改变温度对反应速率的影响越大。
5、催化剂对化学反应速率的影响
(1)催化剂对化学反应速率影响的规律:
催化剂大多能加快反应速率,原因是催化剂能通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能来有效提高反应速率。
(2)催化剂的特点:
催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变。
催化剂具有选择性。
催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不引起化学平衡的移动,不能改变平衡转化率。
二、化学反应条件的优化——工业合成氨
1、合成氨反应的限度
合成氨反应是一个放热反应,同时也是气体物质的量减小的熵减反应,故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。
2、合成氨反应的速率
(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动,又使反应速率加快,但高压对设备的要求也高,故压强不能特别大。
(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去,能保持较高的反应速率。
(3)温度越高,反应速率进行得越快,但温度过高,平衡向氨分解的方向移动,不利于氨的合成。
(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率。
3、合成氨的适宜条件
在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是矛盾的,故应该寻找以较高反应速率并获得适当平衡转化率的反应条件:一般用铁做催化剂 ,控制反应温度在700K左右,压强范围大致在1×107Pa~1×108Pa 之间,并采用N2与H2分压为1∶2.8的投料比。
第3章、物质在水溶液中的行为
一、水溶液
1、水的电离
H2OH++OH-
水的离子积常数KW=[H+][OH-],25℃时,KW=1.0×10-14mol2·L-2。温度升高,有利于水的电离, KW增大。



