普通化学
3.1物质的结构与物质的状态 一.原子结构
1.核外电子的运动特性
核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典牛顿力学来描述核外电子的运动状态。 2.核外电子的运动规律的描述
由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态。
(1)波函数Ψ：用空间坐标(x,y,z)来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。
一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。确定电子的一种运动状态.
(2)概率密度（几率密度）：用Ψ2
表示电子在核外空间某单位体积内出现的概率大小。
(3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子的概率密度(Ψ2
)分布规律的图形。黑点密的地方，电子出现的概率密度较大，单位体积内电子出现的机会多。
氢原子1s 电子云（二维投影）
(4)四个量子数:波函数Ψ由n,l,m 三个量子数决定，即Ψ(n,l,m)。三个量子数取值相互制约。
①主量子数n ：n=1,2,3……∞, 确定原子轨道的能量，和电子离核的远近。
②角量子数ι:ι=0,1,2……n -1(n 个),确定原子轨道的形状。
ι= 0, 1, 2, 3…… s, p, d, f…… 球形 纺锤形 梅花形 复杂
P 轨道投影
d 轨道投影
③磁量子数m: m=0 ,±1,±2……±ι (2ι+1个) ,确定原子轨道的空间取向。
ι= 0， m=0， S 轨道空间取向为1； ι=1, m=0 ,±1， P 轨道空间取向为3； ι=2 m=0 ,±1,±2 , d 轨道空间取向为5； ……
一个原子轨道：指n 、ι、m 三种量子数都具有一定数值时的一个波函数。
Ψ（n,ι,m ）， 例如：Ψ(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。
n 、ι、m 取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。
n=1(1个), ι=0,m=0, Ψ(1,0,0)
n=2(4个), ι={
n=3(9个), ι={
n=4(16个)
波函数Ψ数目＝n 2
n 、ι、m 的取值与波函数关系： n ，ι
相同的轨道称为等价轨道。 s 轨道有1个等价轨道，表示为： p 轨道有3个等价轨道，表示为： d 轨道有5个等价轨道，表示为： 4)自旋量子数ms={
代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、 逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态）, 可用↑↑ 表示自旋平行,↑↓表示自旋反平行.
n, ι,m, ms 四个量子数确定电子的一个完整的运动状态,以Ψ（n,ι,m, ms ）表示。
例：Ψ( 1, 0, 0, + ), Ψ( 1, 0, 0, - )
例题:
7.对原子中的电子来说，下列成套的量子数中不可能存在的是_______。
y
x
b
s 轨道投影
(2,1,-1)(2,1,1),(2,1,0),(2,0,0),,
1,00,,10ψψψψ±==m m )
2,2,3(),2,2,3()
1,2,3()1,2,3()0,2,3()1,1,3(),1,1,3(),0,1,3()
0,0,3(2,1,01,00,,,210-ψψ-ψψψ-ψψψψ±±=±==m m m
A.(3,1,1,-1/2)
B.(2,1,-1,+1/2)
C.(3,3,0,-1/2)
D.(4,3,-3,+1/2)
9.下列量子数的组合中，哪一个是不合理的_________。
A. n=2,ι=2,m=1
B. n=2, ι=1,m=0
C. n=3, ι=2,m=－1
D. n=3, ι=0,m=0
19.量子力学中的一个原子轨道是指_________。
A.与波尔理论相同的原子轨道
B.n具有一定数值时的一个波函数
C.n、ι、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数
D.ι、m二种量子数都具有一定数值时的一个波函数
12.某元素最外层原子轨道4S上有一个电子,其四个量子数表达式正确的是________.
A.(4.0,1,+1/2)
B.(4,1，0,-1/2)
C.(4.0,0,+1/2)
D.(4，1,1,-1/2)
24.表示3d的诸量子数为：_______
A.n=3 ι=1 m=+1 mS=-1/2
B.n=3 ι=2 m=+1 mS=+1/2
C.n=3 ι=0 m=+1 mS=-1/2
D.n=3 ι=3 m=+1 mS=+1/2
11．p2波函数角度分布形状为:
A.双球形
B.球形
C.四瓣梅花形
D.橄榄形
3.原子核外电子分布三原则
(1)泡利不相容原理：一个原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子。
一个原子轨道中只能容纳自旋方向相反的两个电子。表示为：↑↓
根据每层有n2个轨道，每个轨道最多能容纳两个电子，由此可得出
每一层电子的最大容量为：2 n2。
(2)最低能量原理：电子总是尽先占据能量最低的轨道。
电子依据近似能级图由低到高依次排布。
近似能级图:
7s……
6s 4f 5d 6p 5s 4d 5p
4s 3d 4p
3s 3p
2s 2p
1s
能量逐渐升高
(3)洪特规则：在n和ι值都相同的等价轨道中，电子总是尽可能分占各个轨道且自旋平行。
如2p3: 3d6有几个未成对电子？
洪特规则特例：当电子的分布处于全充满、半充满或全空时，
比较稳定。
全充满: p6或d10或f14
半充满: p3或d5或f7
全空: p0或d0或f0
例如:
24Cr ，半充满比较稳定。
29Ｃu , 全充满比较稳定
42Mo、47Ag、79Au
(4)核外电子分布式：
原子的原子的离子的离
子外层
电子分布式外层电子分布式电子分布式电
子分布式
（价电子构型）
11Na：1s22s22p63s1 3s1 Na+:1s22s22p6 2s22p6
16S：1s22s22p63s23p4 3s23p4
S2-:1s22s22p63s23p6 3s23p6
26Fe：1s22s22p6 3s23p63d64S2 3d64s2
Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 3s23p63d5
24Cr：1S22S22P63S23P63d54S1 3d54S1 Cr3＋：
1S22S22P63S23P63d3 3S23P63d3
29Ｃu ：1S22S22P63S23P63d104S1 3d104S1 Ｃu2＋：
1S22S22P63S23P63d9 3S23P63d9
例题
130.某元素的+2价离子的外层电子分布式为:
该元素是: C
(A)Mn (B)Cr (C)Fe (D)Co
1、24号基态原子的外层电子结构式正确的是（）
A、2s2
B、3s23p6
C、3s23p4
D、3d54s1
3.Fe3+的外层电子分布式为_____________。
A.3d34S2
B.3d5
C.3S23P63d5
D.3S23P63d34S2
18.原子序数为25的元素,其+2价离子的外层电子分布为
▁▁▁▁。
A. 3d34s2
B. 3d5
C. 3s23p63d5
D. 3s23p63d34s2
20.原子序数为29的元素，其原子外层电子排布应是：
A.3d94s2
B.3d104s2
C.3d104s1
D.3d105s1
26.铁原子的价电子构型为3d64s2，在轭道图中，未配对的电
子数为：____
A.0
B.2
C.4
D.6
(5)原子、离子的电子式及分子结构式
电子式:在元素符号周围用小黑点(或3)来表示原子或离子的最外层电子的式子。例如:
H. Na. .Mg. .Ca. :C: 分子结构式：用“—”代表一对共用电子对的分子式。例如: N≡N，O=C=O，Cl-Cl ，H—Cl
二.化学键和分子结构
1.化学键：分子或晶体中相邻的原子（离子）之间的强烈的相互作用。化学键一般分为离子键、共价键和金属键。
(1)离子键：由正负离子的静电引力形成的化学键。
离子的外层电子构型大致有：
2电子构型; 8电子构型 ; 9—17电子构型 ; 18电子构型; （18＋2）电子构型。
(2)共价键：分子内原子间通过共用电子对(电子云重叠)所形成的化学键。
可用价键理论和分子轨道理论来说明。
①价键理论要点：价键理论认为典型的共价键是在非金属单质或电负性相差不大的原子之间通过电子的相互配对(共用电子对)而形成。原子中一个未成对电子只能和另一个原子中自旋相反的一个电子配对成键，且成键时原子轨道要对称性匹配,并实现最大程度的重叠。所以共价键具有饱和性和方向性。
②σ键：原子轨道沿两核连线，以“头碰头”方式重叠
S-S: H - H, S-Px: H - Cl ,
Px-Px: Cl-Cl
Л键：原子沿两核连线以“ 肩并肩”方式进行重叠。
如单键：σ Cl-Cl
双键：σ+ Л -C= C-
三键：σ+Л + Л N≡N
例题:
11.根据价键理论和原子轨道重叠原则，N2的结构为___________。
A.一个σ键,二个π键;
B.三个π键;
C.三个σ键 ;
D.一个π键,二个σ键
2.分子的极性与电偶极矩:极性分子和非极性分子用电偶极矩μ来区别。
μ=q.ι
q：正负电荷中心带电量；
ι：正负电荷中心之间的距离。极性分子：正负电荷中心不重合，μ>0
如： HX, H2O,,SO2,H2S,HCN等。
且极性:HF>HCl>HBr>HI
非极性分子：正负电荷中心重合，μ=0。
如:N2,H2 ,CH4, CCl4,CO2,CS2等。
对于双原子分子:分子极性与键的极性一致.即键是极性键,分子是极性分子;键是非极性键,分子是非极性分子.
如： N2,H2、O2非极性分子；
HF>HCl>HBr>HI极性分子
对于多原子分子:分子是否极性不仅取决于键的极性,而且取决于分子的空间构型(结构对称的为非极性分子)
如： CH4, CCl4,CO2,CS2非极性分子
3.分子空间构型和杂化轨道理论
杂化轨道理论要点:
1）电子在成键原子的作用下，进行激发；
2)能级相近的原子轨道互相杂化;
3)几个轨道参加杂化,形成几个杂化轨道；
4)成键能力更强。
以此用来解释分子的空间构型。
1)sp杂化:
4Be 2s2
分子空间构型为直线型，键角180°
例如：HgCl2、BeCl2分子。
2) sp2杂化:
5B 2s22p1
附图5.15 sp2杂化轨道
如:BX3,H2C=CH2
3)等性sp3杂化:
6C 2s22p2
等性杂化：各个杂化轨道所含成分完全相同。
sp3杂化轨道成键特征：键角为109°28’ ，分子空间构型为正四面体。
例如： CH4,CX4
甲烷的空间构型
4)sp3不等性杂化
7N 2s22p3
8O 2s22p4
NH3空间构型为三角锥形, H2O空间构型为“V”形
不等性杂化：各个杂化轨道所含成分不完全相同。
例题
2、用杂化轨道理论推测下列分子空间构型，其中为平面三角形的是（）
A、NF3
B、AsH3
C、BF3
D、SbH3
5.下列分子中其中心原子采用SP3不等性杂化的是 。
A.BeCl2
B.BCl3
C.PH3
https://www.doczj.com/doc/7c4674047.html,l4
15.下列分子中，偶极距不为零的是—————。
A．H2O B．H2 C．CO2 D．O2
22. 下列哪些叙述是正确的_________。
A.多原子分子中，键的极性越强，分子的极性越强;
B.具有极性共价键的分子，一定是极性分子;
C.非极性分子中的化学键，一定是非极性共价键;
D.分子中的键是非极性键，分子一定是非极性分子.
27． CO2、H2O、NH3三种分子的极性不同：______ Ａ．—CO2属非极性分子，H2O、NH3属极性分子。
Ｂ．—CO2、NH3属非极性分子，H2O属极性分子
Ｃ．—三者均是极性分子
Ｄ．—它们均是非极性分子
4.分子间力
①非极性分子与非极性分子间的力
色散力：瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的分子间的力。
瞬时偶极：由于分子在某瞬间正负电荷中心不重合所产生的一种偶极。
② 非极性分子与极性分子间的力
色散力;
诱导力：由固有偶极和诱导偶极之间所产生的分子间力。
诱导偶极：由于分子受外界电场包括极性分子固有偶极场的影响所产生的一种偶极。
③极性分子与极性分子之间的力
色散力;
诱导力;
取向力：由固有偶极之间所产生的分子间力。
分子间力是色散力、诱导力和取向力的总称。分子间力
也叫范德华力。其中色散力最普遍，也最重要。分子间力
比一般化学键弱得多，没有方向性和饱和性。
同类型分子中，色散力与摩尔质量成正比，故可近似认为分子间力与摩尔质量成正比。
例题:
2.下列各物质分子间只存在色散力的是————————。
Ａ. H20 Ｂ. NH3 Ｃ. SiH4 Ｄ.HCl
6.HCl分子间的力有____________。
A. 色散力
B.色散力、诱导力、取向力
C.诱导力、取向力
D.色散力、诱导力
10.下列分子中,分子间作用力最大的是___________。
A.F2
B.Cl2
C.Br2
D.I2
5.氢键：氢原子除能和电负性较大的X原子（如：F、O、N）形成强的极性共价键外，还能吸引另一个电负性较大的Y原子（如：F、O、N）中的孤电子云对形成氢键。
X—H……Y,X、Y—电负性较大的原子如(F、O、N) 分子中含有F－H键、O－H键或N－H键的分子能形成氢键。如, HF、H2O、NH3、无机含氧酸(HNO3、H2SO4、H3BO3等) 、有机羧酸（－COOH）、醇(－OH)、胺(NH2)、蛋白质等分子之间都存在氢键。而乙醛（CH3 CHO）和丙酮（CH3－CO－CH3）等醛、酮、醚分子之间则不能形成氢键。但与水分子之间能形成氢键。
例题
129.下类物质存在氢键的是: B
(A)HBr (B)H2SO4 (C)C2H8 (D)CHCl3
1.下列物质中，含有氢键的是 ___Ｂ__。
Ａ. H2S Ｂ. NH3 Ｃ. HCHO Ｄ. C6H6
4.在下列物质中含有氢键的是__ C __。
A.HCl
B.H2S
C.CH3CH2OH
D.CH3OCH3
１6.下列含氢化合物中,不存在氢键的化合物有_Ｂ_.
Ａ.C2H5OH Ｂ. C3H8 Ｃ. NH3 Ｄ.H3BO3
6.分子间力对物质性质的影响
①物质的熔点和沸点：同类型的单质和化合物，其熔点和沸点一般随摩尔质量的增加而增大。因为分子间的色散力随摩而质量的增加而增大。但含有氢键的物质比不含氢键的物质熔点和沸点要高。例如，
HF、 HCl、 HBr、 HI
沸点（。Ｃ）：２０、－85 、－57、－36
因HF分子间存在氢键，其熔点和沸点比同类型的氢化物要高，出现反常现象。
②物质的溶解性：“（极性）相似者相溶” 即极性溶质易溶于极性溶剂；非极性（或弱极性）溶质易溶于非极性（或弱极性）溶剂。溶质和溶剂的极性越相近，越易互溶。例如，碘易溶于苯或四氯化碳，而难溶于水.
例题:
14.下列物质熔点最高的是____________。
A．CF4 B．CCl4 C．CBr4 D．CI4
51．H2O的沸点是100℃，H2Se的沸点是-42℃，这种反常现象主要是由下述哪种原因引起的？ ___________。
Ａ.分子间力Ｂ.共价键Ｃ.离子键Ｄ.氢键
三、晶体结构和性质
(一)晶体的基本类型和性质
1.离子晶体
（1）晶格结点上的微粒—正、负离子。
（2）微粒间作用力—离子键。作用力随离子电荷的增多和半径的减少而增强。
（3）晶体中不存在独立的简单分子。例如NaCl晶体,表示Na+:Cl－=1:1。
（4）晶体的特性—熔点高、硬度大；延展性差；一般易溶于极性溶剂；熔融态或水溶液均易导电。
在相同类型的典型离子晶体中，离子的电荷越多，半径越小，晶体的熔点越高，硬度越大。
例1：
例2：
离子与电荷的规律如下：
①在同一周期中，自左而右随着正离子电荷数的增多，离子半径逐渐减少,
如， Na＋﹥Mg2＋;K＋﹥Ca2＋﹥Sc3＋②,同一元素，随着正离子电荷数的增多，离子半经减少。
如 Fe2+﹥Fe3+
③在同一族中，自上而下离子半经逐渐增大。
如，I－﹥Br－﹥Cl－﹥F－
2.原子晶体.
(1)晶格结点上的微粒—原子。
（2）微粒间作用力—共价键。
（3）晶体中不存在独立的简单分子。例如方石英（SiO2）晶体,表示Si:O=1:2。
（4）晶体的特性—熔点高、硬度大；延展性差；一般溶剂中不溶；是电的绝缘体或半导体。常见的原子晶体有金刚石（C）和可作半导体材料的单晶硅（Si）、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、以及碳化硅(SiC)和方石英(SiO2)。
3.分子晶体
(1)晶格结点上的微粒—极性分子或非极性分子。
（2）微粒间作用力—分子间力（还有氢键）。在同类型的分子中，分子间力随分子量的增大而增大。
（3）晶体中存在独立的简单分子。例如CO2晶体,表示一个分子。
(4）晶体的特性—熔点抵、硬度小(随分子量的增大而增大)；延展性差；其溶解性遵循“相似者相溶”。(有的易溶于有机溶剂)
4．金属晶体
(1)晶格结点上的微粒—原子或正离子。
（2）微粒间作用力—金属键。
（3）晶体中不存在独立的简单分子。
（4）晶体的特性—是电和热的良导体，熔点较高、硬度较大；优良的变形性和金属光泽。
(二)过渡型的晶体
1.链状结构晶体
如石棉,链与链之间的作用力—弱的静电引力;链内的作用力—强的共价键。有纤维性。
2.层状结构晶体
如石墨,层与层之间的作用力—大π键;层内的作用力—SP2—SP2σ键。是热和电的良导体,可作润滑剂。
例题
8.下列氧化物中,熔点最高的是___________。
A.MgO
B.CaO
C.SrO
D.SO2
１7.下列物质中，熔点由低到高排列的顺序应该是：——————
A.NH3 B.PH3 Ｃ.NH3< CaO 21.由气态离子Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、F- 分别形成 1mol(MgF2、CaF2、SrF2、BaF2)晶体时，所放出的能量大小的顺序为___________。 A.BaF2> SrF2> CaF2> MgF2 B.MgF2> CaF2> SrF2> BaF2 C.SrF2> CaF2> BaF2> MgF2 D.CaF2> MgF2> SrF2> BaF2 四.气体定律 1.理想气体状态方程 : PV=nRT P－压力（Pa），V－体积（m3）,T－绝对温度（K）；n－摩尔数（mol）,R－气体常数R＝8.314JK-1mol-1 ⑴当n一定时，P、V、T变则有 ⑵n,T一定时，P1V1＝P2V2 ⑶n,P一定时， ⑷T ，P一定时， ⑸PV＝ ,M＝ρ= 2.分压定律 ⑴分压：气体混合物中每一种气体的压力，等于该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 ⑵道尔顿分压定律:适于各组分互不反应的理想气体。 ①气体混合物总压力等于混合物中各组分气体分压的总和。 P总＝PA＋PB＋…… ②混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘该组分气体的摩尔分数。 分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、摩尔数或在给定条件下的体积。34.将0.125 dm3压力为6.083104Pa的气体A与0.15 dm3压力为8.113104Pa的气体B,在等温下混合在0.5 dm3的真空容器中,混合后的总压力为: A.1.423105Pa ; B.3.953104Pa C.1.4atm ; D.3.9atm 混合后: PA=6.083104Pa30.125/0.5=1.523104Pa, PB=8.1130.15/0.5=2.433104Pa, 混合后的总压力为: P=PA+PB=1.523104Pa+2.433104Pa=3.953104Pa 3.2溶液 3.2溶液 一.溶液浓度的表示 (%)1.质量分数＝ (C)2.物质的量浓度＝ (m)3.质量摩尔浓度＝ (x)4.摩尔分数＝ 二. 稀溶液的通性 1.溶液的蒸汽压下降 （1）蒸汽压（饱和蒸汽压）P0：在一定温度下，液体和它的蒸汽处于平衡时，蒸汽所具有的压力。 试验证明:溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压，其差值称为溶液的蒸汽压下降（ΔP）。 （2）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降和溶质（B）的摩尔分数成正比。 例题: 108.一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间发现（ B ）。 A、A杯水减少，B杯中水满后不再变化 B、A杯变成空杯，B杯中水满后溢出 C、B杯水减少，A杯水满后不再变化 D、 B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出 2.溶液的的沸点上升和凝固点下降 （1）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。 （2）凝固点：液相蒸汽压和固相蒸汽压相等时的温度。 （3）汽化热：恒温恒压下，液态物质吸热汽化成气态，所吸收的热量称为汽化热。 试验证明:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的 凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。 利用凝固点下降的原理,冬天可在水箱中加入乙二醇作为防冻剂。 （3）拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液的沸点上升和凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度（m,）成正比。 ΔTb=kb.m ΔTf=kf.m 3.渗透压π：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。 半透膜:动物的肠衣、细胞膜、膀胱膜等只允许溶剂分子透过,而不允许溶质分子(或离子)透过的膜称半透膜. πv=nRT π=CRT ４．电解质溶液的通性：电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具有溶液蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质（稀溶液依数性）．但是，稀溶液定律所表达的这些依数性与溶液浓度的定量关系不适用于浓溶液和电解质溶液。 对于电解质溶质的稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。 沸点高低或渗透压大小顺序为：对同浓度的溶液来说， A2B或AB2型强电解质溶液＞AB型强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 蒸汽压或凝固点的顺序正好相反：对同浓度的溶液来说， A2B或AB2型强电解质溶液＜AB型强电解质溶液＜弱电解质溶液＜非电解质溶液 例1, 将质量摩尔浓度均为0.10 mol2kg-1的BaCl2, HCl, HAc, 蔗糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序排序: 解：按从大到小次序排序如下： 粒子数: BaCl2 →HCl → HAc → 蔗糖 蒸气压 : 蔗糖→ HAc → HCl → BaCl2 沸点: BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖 凝固点 : 蔗糖→ HAc → HCl → BaCl2 渗透压: BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖 例题 131. 下类水溶液渗透压最高的是: D (A) (B) (C) (D) 36．ΔTb= Kb.m ,式中 m 是——————。A.溶夜的质量百分浓度 B.溶夜的体积摩尔浓度 C.溶夜的摩尔分数浓度 D.溶夜的质量摩尔浓度 39.水箱中加入防冻剂乙二醇，其理由是________。 A.π渗 B.凝固点下降 C.沸点上升 D.蒸汽压下降 40.下列哪一种物质的水溶液的蒸气压最大__________。 A.0.1mol kg-1NaCl B.0.1mol kg-1蔗糖 C.0.1mol kg-1CaCl2 D.0.1mol kg-1HAc 43．下列水溶液中凝固点最低的是______________. A.0.01 molkg-1Na2SO4 B.0.01 molkg-1HAC C. 0.1 molkg-1C3H5(OH)3 D. 0.1 molkg-1HCl 45.定性比较下列四种溶液(浓度都是0.1 molkg-1)的沸点，沸点高的是__________。 A.Al3(SO4)3 B.MgSO4 C.CaCl2 D.CH3CH3OH 三.可溶电解质单相电离平衡 １．水的电离：H2O（ι）==H+(aq) + OH-(aq) (1)水的离子积：KW=C(H+)2C(OH－) 250C KW=1.0310-14 在任何酸碱性的溶液中,皆有 C(H+)2C(OH－) =1.0310-14 (2) pH值:pH=－lg{C(H+)}, pOH=－lg{C(OH－)}, pH + pOH=1４ ２．酸碱理论 （１）酸碱电离理论：酸—解离时生成的正离子全部是H+。 碱—解离时生成的阴离子全部是OH－ （２）酸碱质子理论：酸—凡能给出H+的物质。 碱—凡能接受H+的物质。 HA = H+ ＋ A－ 共轭酸共轭碱 例如, 共轭酸碱对:HAc—NaAc、HF—NH4F、NH4Cl—NH3、 H2CO3—HCO3－、HCO3－—CO32－、H2PO4－—HPO42－等。 (3) 酸碱电子理论：酸—凡能接受电子对的物质。 碱—凡能给出电子对的物质。 ３．一元弱酸的解离：HAc(aq)=== H+(aq)+Ac－(aq) 弱酸的解离常数： Ka大则酸性强,Ka只与温度有关,而与浓度无关,在一定温度下,为一常数. 若弱酸比较弱，Ka ＜10－4则： 在一定的温度下, α随浓度C 而变,溶液稀释时,浓度下降, α升高,但解离常数不变. 例题 132. 25`C 度时, HCN 水溶液中的 A (A) 2.2310-6mol .dm -3 (B) (C ) (D) 44.对于弱酸来说，溶液越稀则▁▁。 A.解离度越大，酸性越强; B.解离度越小，酸性越弱 C.解离度不变，酸性不变; D.解离度越大，酸性大小不定 47.当温度不变，对公式α=(Ka/C)1/2的叙述正确的是：______。 A.C 不变，则α∝(Ka)1/2 B.Ka 不变，则α∝(1/C)1/2 C.C 变小，则Ka 变小 D.C 增大，则Ka 亦增大 49.在0.05moldm-3的HCN 中，若有0.010/0的HCN 电离了，则HCN 的解离常 数为 ____________。 Ａ.5310-10 Ｂ.5310-8 Ｃ.5310-6 Ｄ.2.5310-7 ４．一元弱碱的解离： NH3(aq)＋H2O(ι） = NH4＋(aq)＋OH －(aq) 弱碱的解离常数 Kb= 若弱碱比较弱，Kb ＜10－4则： ： ５．多元弱酸： 二级解离比一级解离弱，近似按一级解离处理。 H2S(aq)=H ＋(aq)＋HS －(aq),Ka1=9.1310－8 HS －(aq)= H ＋(aq)＋ S2－(aq),Ka2=1.1310－12 Ka1＞＞Ka2,忽略二级解离，按一级解离处理: 6.盐类水解平衡及溶液的酸碱性 (1) 强碱弱酸盐的水解: 水解生成弱酸和强碱,溶液呈碱性。 例如NaAc 水解: Ac －＋H2O=HAc ＋OH － (2) 强酸弱碱盐的水解: 水解生成弱碱和强酸,溶液呈酸性。 例如NH4Cl 水解: NH4＋＋H2O=NH3.H2O ＋H ＋ （3）弱酸弱碱盐水解：水解生成弱酸和弱碱,溶液酸碱性视弱酸Ka 和弱碱Kb 相对强弱大小。 例如NH4Ac 水解溶液呈中性： NH4Ac ＋ H2O ＝ NH3.H2O ＋ HAc （4）强酸强碱盐水解：溶液呈中性。如NaCl 。 7. 缓冲溶液 （1）同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，使弱电解质的解离度降低，这种现象叫做同离子效应。在弱酸的溶液中，加入该酸的共轭碱（弱酸盐） ，或在弱碱的溶液中加入该 碱的共轭酸（弱碱盐） ，则弱酸或弱碱解离度降低。 例如，在HAc 溶液中加入NaAc ，使HAc 解离平衡向左移动，即 HAc(aq) === H++ AC －(aq) ← AC－（加入NaAc ），从而使HAc 解离度降低。 （2）缓冲溶液：由弱酸及其共轭碱或弱碱及其共轭酸所组成的溶液，能抵抗外加少量强酸、强碱或稍加稀释而使本身溶液pH 值基本保持不变，这种对酸和碱具有缓冲作用的溶液称缓冲溶液。 （3）缓冲溶液种类： 1)弱酸－弱酸盐如HAc －NaAc ，HF －NH4F;过量的弱酸和强碱.如过量的HAc 和NaOH 。 2)弱碱－弱碱盐如NH3 － NH4Cl ；过量的弱碱和强酸.如过量的NH3.H2O 和HCl 。 3）多元酸－酸式盐；多元酸的两种不同的酸式盐。如 H2CO3－NaHCO3， NaHCO3 － Na2CO3；NaH2PO4－Na2HPO4 39.在某温度时,下列体系属于缓冲溶液的是（ ） A 、0.100 mol.dm-3的NH4Cl 溶液; B 、0.100 mol. dm-3的NaAc 溶液; C 、0.400 mol. dm-3的HCl 与0.2 00mol. dm-3NH3.H2O 等体 积混合的溶液; D、0.400 mol. dm-3的NH3.H2O与0.2 00mol. dm-3HCl等体积混合的溶液. 48.下列溶液不属于缓冲体系的是：___________。 A.H2PO4-—HPO42- B.NaF—HF C.HCO3-—H2CO3 D.NaNO3—HNO3 (4) 缓冲溶液pH值计算： 例1.将100ml 0.20 mol.dm-3HAc和50ml 0.20 mol.dm-3NaAc混合,求混合后溶液pH值. 已知HAc的解离常数Ka =1.76310－5 解: 混合后: 例2.将100ml 0.20mol.dm-3HAc和50ml 0.20 mol.dm-3NaOH混合,求混合后溶液pH值.已知HAc的解离常数Ka =1.76310－5 解: 混合后,剩余HAc浓度为: HAc和NaOH反应后生成的NaAc浓度为: (5) 缓冲溶液的配制：当C 共轭酸=C共轭碱时，缓冲溶液缓冲能力最大，此时 pH=pKa，此即为选择缓冲溶液的原则。例如: 配制pH=5左右的缓冲溶液，选HAc—NaAc混合溶液； 配制pH=9左右的缓冲溶液 , 选NH3—NH4Cl混合溶液； 配制pH=7左右的缓冲溶液 , 选NaH2PO4—Na2HPO4混合溶液。例题 33．醋酸溶液中,加入适量固体NaAc 后,结果会使__________。 A.溶液pH值增大Ｂ．溶液pH值减小 Ｃ．醋酸解离常数增大Ｄ．醋酸解离常数减小 105.在氨水中加入一些NH4Cl晶体，会使（ D ）。 A、NH3水的解离常数增大 B、NH3水的解离度a增大 C、溶液的pH值增大 D、溶液的pH值减少 38.欲配制500mLpH=5.0的缓冲溶液，应选择下列哪种混合溶液较为合适（） A. HAc-NaAc（Ka=1.75310-5） B. NH32H2O-NH4Cl(Kb=1.74310-5) C. NaH2PO4-Na2HPO4(Ka2=6.31310-8) D. NaHCO3-Na2CO3(Ka2=4.68310-11) 四.难溶电解质的多相解离平衡 1.难溶电解质的沉淀溶解平衡 AnBm(s) ===nA m+(aq)+ mBn-(aq) (1) 溶度积：饱和溶液中离子浓度以计量系数为指数的乘积. Ksp(AnBm)={Ceq(Am+)}n{Ceq(Bn－)}m =〔Am+〕n 〔 Bn－〕m 溶度积在一定的温度下为一常数 AgCl(s) = Ag+(aq) + Cl-(aq) KSP(AgCl)=Ceq(Ag+).Ceq(Cl-)＝〔 Ag+ 〕.〔 Cl- 〕 KSP(CaF2)=Ceq(Ca2+ ).{Ceq(F-)}2=〔 Ca2+ 〕.〔 F- 〕2 KSPMg(OH)2 =Ceq(Mg2+ ).{Ceq(OH-)}2=〔 Mg2+ 〕.〔 OH - 〕2 (2)溶解度S(mol.dm－3;mol.L －1)与溶度积Ksp关系： 溶解度S:每dm3 (L)水溶液中含溶质的摩尔数。 AB型沉淀： 如 AgCl,AgBr,AgI,CaSO4等。 A2B或AB2型沉淀： 如 Ag2CrO4,Mg(OH)2等。 对同一种类型的沉淀, 溶度积Ksp越大, 溶解度S越大;对不同类型的沉淀,通过计算S比较溶解度的大小。 例题 42.难溶电解质CaF2饱和溶液的浓度是2.0310-4moldm-3,它的溶度 积是——————————————。 Ａ．8.0310-8 Ｂ4.0310-8 Ｃ．3.2310-11 Ｄ．8.0310-12 46.已知KSP[Pb(OH)2]=4310-15，则难溶电解质Pb(OH)2的溶解度为__________。 A.6310-7moldm-3 Ｂ.2310-15moldm-3 Ｃ.1310-5moldm-3 Ｄ.2310-5moldm-3 50.CaC2O4的溶度积 2.6310-9，如果要使Ca2+浓度为0.02moldm-3的溶液生成沉淀，所需要草酸根离子的浓度为___________。 A.1.0310-9 moldm-3 B.1.3310-7 moldm-3 C.2.2310-5 moldm-3 D.5.2310-11 moldm-3 2.溶度积规则：判断沉淀的生成和溶解。 Q Q=KSP 饱和溶液 Q>KSP 过饱和溶液，有沉淀析出 注意: 1) Q为任意状态溶液离子浓度如起始浓度以计量系数为指数的乘积. 2)若有几种沉淀,先满足Q=KSP者,先沉淀.同类型沉淀KSP小者先沉淀. 3)沉淀完全(离子浓度<10-6) 不等于离子全部沉淀. 例题 107. 在已经产生了AgCl沉淀的溶液中，能使沉淀溶解的方法是（ C ） A、加入HCl溶液 B、加入AgNO3溶液 C、加入浓氨水 D、加入NaCl溶液 沉淀顺序例题 106.CaCO3与PbI2的溶度积非常接近，均为约 1310-9，下列叙述中正确的是（ B ）。 （A）二者的饱和溶液中Ca2+Pb2离子的浓度以接近（B）溶液中含Ca2+与Pb2+离子的浓度相同时，逐渐加入浓度均为0.1mol/L的Na2CO3和NaI的混合溶液，首先沉淀的是CaCO3 （C）二者的饱和溶液中，Ca2+离子的浓度为Pb2+离子的浓度的1/2 （D）二者在水中的溶解度近似相等沉淀顺序例题 106‘. 已知AgCl、AgBr、Ag2CrO4的溶度积分别为1.8310-10，5.2310-13、3.4310-11，某溶液中含有Cl-、Br-、CrO42-的浓度均为0.01mol2L-1，向该溶液逐滴加入0.01mol2L-1AgNO3溶液时，最先和最后产生沉淀的分别是（）。 A、AgBr和Ag2CrO4 B、AgBr和AgCl C、Ag2CrO4和AgCl D、Ag2CrO4和AgBr 3.同离子效应：在难溶电解质溶液中，加入与难溶电解质具有相同离子的易溶电解质，可使难溶电解质溶解度降低，这种现象叫做同离子效应。例如，在AgCl溶液中，加入NaCl，使AgCl 溶解度下降。 例题: 35．同离子效应使 ____________。 A.弱酸的解离度增大,难溶盐的溶解度增大； B.弱酸的解离度减小,难溶盐的溶解度减小； C.弱酸的解离度不变,难溶盐的溶解度增大； D.弱酸的解离度增大，难溶盐的溶解度不变。 41.AgCl沉淀在NaCl溶液中，其溶解度___________。 A.由于同离子效应，故增大 B.由于同离子效应，故减小 C.不变，因为这两种盐互不干扰 D.由于稀溶液通性，故减小 3.3周期 一．原子核外电子分布和元素周期系 元素周期表是元素周期系的体现，元素周期表由周期和族组成。 1.每周期元素的数目＝相应能级组所能容纳的最多电子数 2.元素在周期表中的位置和原子结构的关系 知道元素在周期表中的位置（哪一周期、哪一族）就可写出原子的电子分布式和外层电子分布式，反过来也一样。 (1)周期数＝电子层数 (2)族数： ①主族和IB，IIB的族数＝最外层电子数 （ns电子＋nP电子）数； ②IIIB－VIIB族的族数＝最外层S电子＋此外层d电子数 ns电子＋（n－1）d电子数； ③零族的最外层电子数＝2或8 ④VIII族的最外层S电子＋次外层d电子数＝8－10 ns电子＋（n－1）d 电子数＝ 8－10 周期表与价电子结构的关系 3．元素在周期表中的分区 根据原子的外层电子构型可将元素分成5个区 镧系、锕系元素为 f 区 例1．有一元素在周期表中属于第4周期第VI主族，试写出该元素原子的电子分布式和外层电子分布式。 解：根据该元素在周期表中的位置可直接写出该元素的外层电子分布式： 4s24p4（第4周期第6主族） 再根据外层电子分布式推出完整的电子分布式： 1s22s22p63s23p63d104s24p4 例 2. 已知锝的外层电子分布式4d55s2,指出该元素在周期表中所属的周期数和族数。 解：周期数＝5（层数＝5） 族数＝VIIB族（最外层s电子＋次外层d电子数＝2＋5＝7） 例3. 试分别指出例1中34号元素和例2中锝元素在周期表中所属的分区。 解：根据34号元素外层电子分布式4s24p4,得知该元素属p 区。根据锝元素的外层电子分布式4d55s2,得知该元素属d区。例题: 29.ds区元素包括______________。 A. 锕系元素 B.非金属元素 C. ⅢB―ⅦB元素 D.ⅠB、ⅡB元素 30.某元素原子的价电子层构型为５s2５p2，则此元素应是：———————。 A.位于第五周期 B.位于第六周期 C.位于S区 D.位于p区 31.某元素位于第五周期IVB族，则此元素▁▁▁▁▁。 A. 原子的价层电子构型为5s25p2 B. 原子的价层电子构型为4d25s2 C. 原子的价层电子构型为4s24p2 D. 原子的价层电子构型为5d26s2 二．元素性质的周期性递变 1．金属性和非金属性: （1）同一周期：从左→右,原子半径逐渐减少，非金属性增强. （2）同一族： 主族元素:从上→下，原子半径逐渐增大，金属性增强 过渡元素:从下→上金属性增强. 例题 133. 某元素的最高氧化值为+6, 其氧化物的水化物为强酸,而原子半径是同族中最小的,该元素是: B (A)Mn (B)Cr (C)Mo (D)S 2．元素的电离能、电子亲合能和电负性 (1) 元素的第一电离能:基态的气态原子失去一个电子形成＋1价气态离子时所吸收的能量。 X(气)－e=X＋(气)。 用于衡量单个原子失去电子的难易程度。电离能数值越大,原子越难失去电子; 数值越小,原子越易失去电子。 (2) 元素的电子亲合能: 基态的气态原子获得一个电子形成－1价气态离子时所放出的能量。 X(气)＋e=X－(气)。 用于衡量单个原子获得电子的难易程度。数值越大,原子越容易获得电子; 数值越小,原子越难获得电子。 (3)元素电负性：用于衡量原子在分子中吸引电子的能力。电负性越大，元素的非金属性越强；电负性越小，元素的金属性越强。金属元素的电负性值﹤2.0(除铂系和金), 非金属元素的电负性值﹥2.0(除Si外)。 例: 28.下列元素中电负性最大的是 _____________。 A.C B.Si C.O D.S 三．氧化物及其水合物的酸碱性递变规律 １．氧化物及其水合物的酸碱性一般规律 ⑴同周期元素最高价态的氧化物及其水合物，从左到右酸性递增，碱性递减。以四周期为例： 例题 16．下列氧化物中既可和稀H2SO4溶液作用,又可和稀NaOH溶液作用 A.Al2O3 B.Cu2O C.SiO2 D.CO 32.下列含氧酸中，酸性最强的是_________。 A.HClO2 B.HClO C.HBrO D.HIO 58. 下列物质中酸性最弱的是（） A．H3AsO3 B . H3AsO4 C. H3PO4 D. HBrO4 3.4化学反应方程式，化学反应速率与化学平衡 一．热化学 1.重要概念 ⑴反应热：化学反应时所放出或吸收的热叫做反应的热效应，简称反应热。 热化学：研究反应热与其他能量变化的定量关系的学科。 ⑵系统：作为研究对象的部分称系统。 环境：系统之外与系统密切相关，影响所能及的部分称环境。 相：系统中既有相同的物理和化学性质的均匀的部分称为相。 相与相之间具有明确的界面。 气态：任何气体均能无限混合不论有多少种气体只有一个相。液态：互溶的为一相；如：液态乙醇与水 不互溶的为二相或多相；如：甲苯与水 固态：几种固体就有几相。 形成固溶体则为一相。 ⑶状态：指描述系统的诸如压力P,体积V，温度T，质量m和组成的各种宏观性质的综合表现。 状态函数：用来描述系统状态的物理量称状态函数如：P、V、T、m、V、H、S、G但热q和功W不是状态函数，他们的改变量与途径有关。 2．化学反应方程式写法及计算 (1)化学反应方程式的写法：把参加化学反应的反应物的分子式或离子式写在左边,生成物的分子式或离子式写在右边,根据反应物和产物原子总数和电荷总数均相等的原则配平反应方程式。 (2)化学反应中的有关计算: aA＋bB = gG＋dD (3)热化学反应方程式：表明化学反应方程式和反应热关系的方程式。 (4)热化学反应方程式的书写: ①标明温度和压力：T =298.15k,P＝100kPa 可省略。 ②右下角标明物质聚集状态： 气态：g 液态：ι 固态：s 溶液：aq ③配平反应方程式：物质前面的计量系数代表物质的量，可为分数。 ④标明反应热：q<0:放热,q>0:吸热，单位：kJmol－1 例:C(s)+O2(g)=CO2(g);q=－393.5kJmol－1 3.热力第一定律：当封闭体系状态发生变化时，其反应系统内能的变化量（△u）等于热（q）和功（w）代数和。 △ u＝q＋w ⑴恒容过程：在恒容不作非体积功条件下： w=0, △u＝qV 即反应中子系统内能的变化量（△u）在数值上等于等容热效应qV 。 ⑵恒压过程：在恒压，只作体积功的条件下： △H=qp 即反应的焓变△H在数值上等于等压热效应。 若反应在等压条件下，可用反应的标准摩尔焓变△Hm表示反应热效应。 △Hm﹤0 放热；△Hm﹥0 吸热。 4.盖斯定律：在恒容或恒压条件下，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与变化的途径无关。 推论：热化学方程式相加减，相应的反应热随之相加减反应（3）＝反应（1）±反应（2） 则△H m3 = △H m1 ± △H m2 例（1）C(s)+O2(g)=CO2(g); △H m1=－393.5kJmol－1 (2)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); △H m2=-283.0 kJmol－1 （3）C(s) +1/2O2(g)= CO(g) 反应（1）－反应（2）=反应（3） 故△H m3=△H m1－△H m2 ＝〔（－393.5）－（-283.0）〕＝－110.5kJmol－1 注意: 1）方程式乘以系数,相应反应热也应乘以该系数. 如反应（3）＝2反应（1）±3反应（2） 则△H m3 = 2△H m1 ± 3△H m C(s)+O2(g)=CO2(g); △H =－393.5kJmol－1 2C(s) + 2O2(g)=2CO2(g); △H =－787kJmol－1 2）正逆反应的反应热绝对值相等，符号相反。如， CO2(g) = C(s)+O2(g); △H =＋393.5kJmol－1 5.反应的标准摩尔焓变△rH mθ的计算 （1）标准条件 对于不同状态的物质,其标准的含义不同： 气态物质:指气体混合物中,各气态物质的分压均为标准压力Pθ。Pθ=100kPa 溶液中水合离子或水合分子：指水合离子或水合分子的有效浓度为标准浓度Cθ。 Cθ=1 mol.dm-3 液体或固体：指纯液体或纯固体。 （2）标准状态：反应中的各物质均处于标准条件下称该反应处于标准状态。以“θ”表示。 (3)物质的标准摩尔生成焓：在标准状态下由指定单质生成单位物质量（1mol）纯物质时反应的焓变称该物质标准摩尔生成焓。以 △fH mθ(298.15K)表示。单位kJmol－1 可查表得。 例：△fH mθ(CO2，g，298.15K)＝－393.5 kJmol－1 规定：指定单质标准摩尔生成焓为零。 △fH mθ(单值，298.15K)=0 △fH mθ(O2，g ， 298.15K)=0 指定单质通常指标准压力和该温度下最稳定的单质。 如C ：石墨(s)；P 为白磷(s)，即P （s ，白）;Hg(l)。 （4）反应的标准摩尔焓变的计算 aA + bB = gG + dD △rH m θ(298.15K) = ｛g△fH m θ(G,298.15K) + d△fH m θ(D,298.15K)｝ - ｛a△fH m θ(A,298.15K) + b△fH m θ(B,298.15K)｝; 单位： kJmol －1 反应的焓变基本不随温度而变。 即 △H(T)≈△H(298.15K) 例题 64.已知反应 N2(g) + 3H2(g)=2NH3(g)的△H θ(298.15k) = -92.22kJmol-1 则 NH3(g)的标准摩尔生成焓为 _____________kJmol-1。 A.-46.11. B.-92.22 C.46.11 D.92.22 72．在标准压力和298.15K 时CO(g)和H2O(g)的标准摩尔生成焓分别 为-110.4KJmol-1和-241.7KJmol-1，则生产水煤气反应的 C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的标准摩尔焓变为 ____KJmol-1 A.-352.1 B.+131.3 C.-131.3 D.+352.1 101.下列各热化学方程式的热效应，符合物质标准摩尔生成焓定义的是（ D ）。 （A ） 2S （s ）+302（g ）=2SO3（g ） （B ） （C ） C （金刚石）+O2（g ）=CO2（g ） （D ） C （石墨）+O2（g ）=CO2（g ） 136.在温度为298.15K ，压力为101.325kPa 下，乙炔、乙烷、氢气和氧气反应的热化学方程式为： 2C2H2（g ）+5O2（g ）=======4CO2（g ）+2H2O （l ） △rH m θ =-2598kJ2mol -1 2C2H6（g ）+7O2（g ）=========4CO2（g ）+6H2O （2） △rH m θ=-3118kJ2mol -1 H2（g ）+1/2O2（g ）====H2O （3） △rH m θ =-285.8kJ2mol -1根据以上热化学方程式，计算下列反应的标准摩尔焓变△rH m θ =（ ）kJ2mol -1。 C2H2（g ）+2H2（g ）======C2H6（g ）(4) （A ）311.6 （B ） -311.6 （C ）623.2 （D ） -623.2 答案: (4)=1/2｛(1)-(2)｝+2(3) △rH4 =1/2(△rH1- △rH2 )+ 2△rH3 二.化学反应方向的判断 1.熵 （1）熵：是系统内物质微观粒子的混乱度(或无序度,自由度)的量度.符号为 S ，是状态函数。系统混乱度越大，熵值越大。 （2）热力学第三定律:在绝对零度时,一切纯物质的完美晶体的熵值为零,S(0K)=0. (3)物质的标准摩尔熵：单位物质量的纯物质在标准状态下的规定熵叫做该物质的标准摩尔熵，以S θm 表示。以J.mol-1.K-1表示. (4)物质的熵值大小,有如下规律: ① 对同一物质而言,气态时的熵大于液态时,而液态时的熵又大于固态.即 Sg>S ι>Ss . ② 同一物质,聚集状态相同时,熵值随温度升高而增大. 即 S 高温>S 低温 ③ 当温度和聚集状态相同时，结构较复杂（内部微观粒子较多）的物质的熵值大于结构简单的。 即 S 复杂分子>S 简单分子 (5)反应的标准摩尔熵变ΔrSm θ aA +bB=gG +dD ΔrSm θ(298.15K)＝｛gSm θ(G,298.15K)+dSm θ(D,298.15K)｝- ｛aSm θ(A,298.15K)+bSm θ(B,298.15K)｝; J.K-1.mol －1 反应的熵值基本不随温度而变。 即 ΔrSm θ(T)≈ΔrSm θ(298.15k) (6) 吉布斯函数 G=H – TS ,是状态函数 吉布斯函数变 ΔG =ΔH – T ΔS （6）反应方向(自发性)的判断： ΔG ＜0 反应正向自发 ΔG =0 平衡状态 ΔG ＞0 反应正向非自发，逆向自发。 ① ΔH ＜0，ΔS ＞0；ΔG ＜0 正向自发 ② ΔH ＞0，ΔS ＜ 0；ΔG ＞0正向非自发 ③ ΔH ＞0，ΔS ＞0；升高至某温度时ΔG 由正值变为负值，高温有利于正向自发 ④ ΔH ＜0，ΔS ＜0；降低至某温度时ΔG 由正值变为负值，低温有利于正向自发 （7）反应自发进行的临界温度： 例题 53．对于反应Ｎ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）＝２ＮＯ（ｇ）， H=+90KJmoL－１ S=+12JK－１moL－１，下列哪种情况是正确的 。 Ａ．任何温度下均自发;Ｂ．任何温度下均非自发 Ｃ．低温下非自发，高温下自发;Ｄ．低温下自发，高温下非自发 60.化学反应达到平衡时有____________。 A. ΔGθ=0 B.ΔG>0 C. ΔG=0 D. ΔG<0 65.某反应在低温时为自发反应,高温时为非自发反应,这意味着该反应的△Ｈ和△S的符号为_________。 Ａ. △H>０,△S>０Ｂ. △H<０,△S<０ Ｃ. △H>０,△S<０Ｄ. △H<０,△S>０ 三．化学反应速率 1. 化学反应速率的表示 νB:B物质的化学计量数。反应物取负值，生成物取正值。 对于反应： aA + bB = gG + dD 例： N2+3H2 = 2NH3 例题 103.反应2H2+O2→2H2O的反应速率可表示为（ D ） （A）（B）（C）（D）全部正确 化学反应速率首先取决于反应物本性,对一给定的反应,反映速率υ与反应物浓度(压力)、温度、催化剂等因素有关。 2.浓度的影响和反应级数 浓度对反应速率的影响:增加反应物或减少生成物的浓度,反应速率加大。 (1)质量作用定律：在一定温度下，对于元反应（即一步完成的反应，又称基元反应或简单反应），反应速率与反应物浓度（以反应方程式中相应物质的化学计量数为指数）的乘积成正比。 (2)速率方程式 元反应： aA + bB = gG + dD 速率方程式：υ=κ｛c(A)｝a｛c(B)｝b κ:速率常数，在一定温度和催化剂下，为一常数（单位不确定）。n=a+b:称反应级数； 例： C2H5Cl = C2H4 +HCl；υ=κc（C2H5Cl）；n=1一级反应 NO2 +CO =NO +CO2;υ=κ｛c(NO2)｝｛c(CO)｝;n=2二级反应 2NO +O2=2NO2; υ=κ｛c(NO)｝2.｛c(O2)｝；n=3三级反应 非元反应：（即两个或两个以上元反应构成）： aA +bB=gG +dD 速率方程式：υ=κ｛c(A)｝x｛c(B)｝y 反应级数: n=x + y x 、y反应级数，由试验来确定。 注意：在书写反应速率方程式时，反应中液态和固态纯物质的浓度作为常数“1”。 例题 54.对于反应Ａ＋Ｂ Ｃ而言，当Ｂ的浓度保持不变，Ａ的起始浓度增加到两倍时，起始反应速率增加到两倍；当Ａ的浓度保持不变，Ｂ的起始浓度增加到两倍时，起始反应速率增加到四倍，则该反应的速率方程式为___________。 Ａ.Ｖ＝kＣＡＣＢＢ. Ｖ＝k｛ＣＡ｝２｛ＣB｝ Ｃ.Ｖ＝k｛ＣＡ｝{CB}2 D. V=k{CA}2{CB}2 70.反应2H2+2NO—→2H2O+N2的速率方程为 V=k{C（H2）}{C（NO）}2，则此反应的总级数为____________。 A.4 B.3 C.2 D.1 2．温度对反应速率的影响 阿仑尼乌斯公式： Z:指前因子；Ea:活化能 (1)温度升高（T↑);速率常数升高k↑（k正↑，k逆↑）; 反应速率υ↑。 温度每增加10oC，υ或k增大2－3倍。 (2) 活化能越低Ea↓，速率常数升高k↑,反应速率越高υ↑ 3．活化能与催化剂 （1）活化能：活化络合物（或活化分子）的平均能量与反应物分子平均能量之差。即反应发生所必须的最低能量。 Ea(正) －Ea(逆)≈△H （2）催化剂：改变反应历程，降低反应活化能，加快反应速率。而本身组成、质量及化学性质在反应前后保持不变。 反应过程 能量 EI EII Ea (正) Ea (逆) ΔE ΔrHm 终态 始态 (过渡态) I II 图2.4 反应系统中活化能示意图 4．从活化分子、活化能的观点解释加快反应速率的方法：从活化分子、活化能的观点来看，增加活化分子总数可加快反应速率。 活化分子总数＝分子总数3活化分子数% （1）增大浓度：活化分子％一定，浓度增大，增加单位体积内分子总数，增加活化分子总数，从而加快反应速率。 （2）升高温度：分子总数不变，升高温度,一方面,分子运动速率加快,分子碰撞几率增加,反应速率增加;另一方面,升高温度使更多分子获得能量而成为活化分子，活化分子％显著增加，增加活化分子总数，从而加快反应速率。 （3）催化剂：降低反应的活化能，使更多分子成为活化分子，活化分子％显著增加，增加活化分子总数，从而加快反应速率。(υ正↑ υ逆↑) 127. 反应的 ,欲加快正反应速率,下列措施无用的是: D (A) 增大O2的分压; (B)升温; (C) 使用催化剂; (D)增加C碳的浓度. 66.催化剂加快反应进行的原因在于它（） Ａ．提高反应活化能; Ｂ．降低反应活化能; Ｃ．使平衡发生移动; Ｄ．提高反应分子总数. 67．升高温度可以增加反应速率，主要是因为 _________。Ａ．增加了分子总数Ｂ．增加了活化分子百分数Ｃ．降低了反应的活化能Ｄ．使平衡向吸热方向移动四．化学平衡 1．化学平衡的特征： （1）υ正＝υ逆即正、逆两方向反应速率相等时,系统达到平衡状态。 （2）生成物和反应物的浓度（或压力）不再发生变化（恒定）。(3）化学平衡是有条件的、相对的、暂时的动态平衡。条件改变,平衡会发生移动。 例题 61.在指定条件下，可逆反应达到平衡时（Ｄ） Ａ.各反应物和生成物的浓度相等 Ｂ.各反应物浓度的乘积小于各生成物浓度的乘积 Ｃ.各生成物浓度的乘积小于各反应物浓度的乘积 Ｄ.各反应物和生成物浓度均为定值 2. 标准平衡常数kθ (1)试验证明：生成物相对浓度（或相对压力）以计量系数为指数的的乘积与反应物相对浓度（或相对压力）以计量系数为指数的的乘积的比值为一常数，此常数称为该反应在该温度下的标准平衡常数，以kθ表示。 (2) kθ的表达式 对于气体反应： aA(g) +bB(g)=gG(g) +dD(g) 对于溶液中的反应: aA(aq) +bB(aq)=gG(aq) +dD(aq) pθ=100kPa ; Cθ=1moldm-3 说明: ⑴ kθ只是温度的函数,温度一定, kθ为一常数,不随浓度或压力而变。 ⑵ kθ表达式,与化学方程式的书写方式有关 ① N2 + 3H2 = 2NH3 ; k1θ ② N2 + H2 = NH3 ; k2θ ③ 2NH3 = N2 + 3H2 ; k3θ k1θ=｛k2θ｝2= ⑶多重平衡规则 反应（3）＝反应（1）+反应（2）; k3θ= k1θ. k2θ 反应（3）＝反应（1）－反应（2）; k3θ= k1θ/k2θ 例题 69.一密闭容器中，有A、B、C三种气体建立了化学平衡，它们的反应是 A（g）+B（g）—→C（g），相同温度下，体积缩小2/3，则平衡常数Kθ为原来的：__________。 A.3倍 B.2倍 C.9倍 D.不变 66.某温度时反应 H2(g)+Cl2(g)=2HCl2(g)的K1θ=4310-2，则反应 HCl2(g)=1/2 H2(g)+ 1/2 Cl2(g)的K2θ为__________。 A. 25 B. 5 C .4310-2 D.2310-1 71.已知: (1) C(s)+CO2(g)=2CO(g),K1θ (2)CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g),K2θ则反应2COCl2(g)=C(s)+CO2(g)+2Cl2(g)的平衡常数为: A. K1θ2(K2θ)2 B. (K1θ)22K2θ C.1/ K1θ2(K2θ)2 D. 1/( K1θ)22K2θ 3.温度对平衡常数的影响: 对于吸热反应,△rHmθ >0,随温度升高,平衡常数增大.即T↑, kθ↑ 对于放热反应,△rHmθ<0, 随温度升高,平衡常数减少.即T↑, kθ↓ 例题 56.某反应的ΔHθ<0，某kθ与温度T的关系符合( B ).。 A.kθ与T无关系 B. T升高，kθ变小 C. T升高，kθ变大 D.不确定 73.反应H2g+I2（g）＝2HI（g），在350oC时浓度平衡常数Kc=66.9；448oC时浓度平衡常数KC=50.0。 由此判断下列说法正确的是： A。该反应的正反应是吸热反应 B。该反应的逆反应是放热反应 C。该反应的正反应是放热反应 D。温度对该反应没有影响 4.平衡常数的有关计算 (1)通过热力学常数计算: 其中, △rGmθ(T) ≈△rHmθ(298.15K) +ΔrSmθ(298.15k) (2)通过有关化学平衡进行计算: 已知初始浓度和转化率,通过化学平衡可求平衡常数; 或已知平衡常和数初始浓度,通过化学平衡可求平衡浓度和转 化率. 例: 5.在温度和压强不变的情况下, 1dm3NO2在高温时按 2NO2（g）＝ O2（g）+2 NO（g）分解,达到平衡时,体 积变为1.2dm3,此时, NO2的转化率为: A.10% ; B.20% C.40% ; D.50% 提示:设反应前的总摩尔数为n1,平衡时的总摩尔数为n2,则; 2NO2（g）= O2（g）+2 NO（g） 平衡摩尔数: n1-2x x 2x n2=（n1-2x）+x+2x= n1+x=1.2n1;x=0.2n1; 例: 6.在一定温度下,将1.0mol N2O4（g）放入一密闭容器中,当反 应N2O4（g）＝ 2NO2（g）达到平衡时,容器内有0.8mol NO2 （g）,气体总压力为100.0kPa,则该反应的K 为: （A）0.76 （B）1.3 （C）0.67 （D）4.0 提示： N2O4（g） = 2NO2（g） 平衡时物质的量/mol 0.6 0.8 平 衡 时 的 摩 尔 分 数 x 0.6/1.4 0.8/1.4 平衡分压为： 0.6/1.4 3P 总=42.86 kPa ; 0.8/1.4 3 P 总=57.14 kPa 4.化学平衡的移动:因条件的改变使化学反应从原来的平衡状态转变到新的平衡状态的过程叫化学平衡的移动。 (1)吕.查德里原理:假如改变平衡系统的条件之一,如浓度、压力或温度,平衡就向能减弱这个改变的方向移动。即 ①浓度对化学平衡的影响: 在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度, 都可以使平衡向正反应的方向移动;增大生成物的浓度或减少反应物的浓度,都可以使平衡向逆反应的方向移动。 ②压力对化学平衡的影响:在其他条件不变的情况下,增大压力会使化学平衡向着气体体积（分子数）减小的方向移动;减小压力,会使平衡向着气体体积增大的方向移动。 ③温度对化学平衡的影响:在其他条件不变的情况下,升高温度,会使化学平衡向着吸热反应的方向移动;降低温度,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。 注意:催化剂同时加快正逆反应速率,故不能使平衡发生移动. 例题 55.某温度，下列反应达到平衡， CO （ｇ）＋H2O （ｇ）＝ CO2（ｇ） ＋ H2（ｇ）, H O ， 为了提高CO 的转化率，可采取的方法是 。 A.升高温度 B.降低温度 C.增加总压力 C. 减少总压力 76.已知反应NO （g ）+CO （g ）==1/2N2(g)+CO2(g) ，有利于有毒气体NO 和CO 最大转化率的措施是: A.低温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.高温低压 （2）利用反应商判断反应移动的方向 ①反应商: 反应在任意状态（或起始状态）时,生成物相对浓度（或相对压力）以计量系数为指数的的乘积与反应物相对浓度（或相对压力）以计量系数为指数的的乘积的比值称为反应商。以Q 表示. 对于反应: aA ＋bB ＝gG ＋dD 在任意状态（或起始状态）时： ②热力学等温方程式: = + RTlnQ ; 其中, = －RTlnK θ ③反应方向（即平衡移动）判断: 若Q< k θ 平衡向右移动，反应正向自发进行。 若Q=k θ 平衡状态 若Q>k θ平衡向左移动，反应逆向自发进行。 例题 126. 反 应 在 298K 时标准平 衡常数 . 若在此温度时,该反应的反应商Q=1.2则反应进行的方向是: ( C ) (A)处于平衡状态; (B)逆向进行; (C) 正向进行; (D)无法判断. 3. 5氧化还原与电化学 一.氧化还原反应 1.氧化反应:物质失去电子的反应称氧化反应. 例Zn-2e-1=Zn2+ （化合价升高的过程） 2.还原反应: 物质得到电子的反应称还原反应. 例Cu2++2e-1=Cu （化合价降低的过程） 3.氧化剂:得到电子（化合价降低）的物质是氧化剂,如Cu2+。 4.还原剂:失去电子（化合价升高）的物质是还原剂,如Zn 。 5.氧化还原反应:有电子转移的反应。 15．对于化学反应: Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O,下列评述中,Cl2在该反应中所起的作用的正确评述是: A.Cl2既是氧化剂,又是还原剂; B. Cl2是氧化剂,不是还原剂; C. Cl2是还原剂,不是氧化剂; D. Cl2既不是氧化剂,又不是还原剂; 6. 氧化还原反应方程式的配平: 离子—电子法配平氧化还原反应方程式的步骤: (1)用离子式写出参加氧化还原反应的反应物和产物。 如：MnO4- + Fe2+ → Mn2 + + Fe3+ (2)写出氧化还原反应的两个半反应:还原剂失去电子被氧化—氧化反应;氧化剂得到电子被还原—还原反应。 MnO4- +e- → Mn2 + ; Fe2+ → Fe3+ (3)配平半反应式使两边的各种元素原子总数和电荷总数均相等。 MnO4- + 8H + +5e- → Mn2 ++4H2O ; Fe2+ - e- → Fe3+ (4)根据氧化剂和还原剂得失电子总数相等的原则确定各半反应式的系数,并合并之,写出配平的离子方程式和分子方程式。 MnO4- + 5Fe2+ + 8H + = Mn2 ++ 5Fe3+ + 4H2O 二. 原电池与电极电势 1. 原电池:将化学能转化为电能的装置。 (1)原电池的电极反应 (半反应)、电池反应 (总反应)： 例如铜锌原电池: 负极发生氧化反应, 例Zn - 2e-1=Zn2+ 正极发生还原反应，例Cu2+ + 2e-1=Cu 原电池的总反应： Zn + Cu2+= Zn2++ Cu (2) 原电池的图式：(－）B︱B+（C）┆┆A+（C）∣A (+) 例如,铜锌原电池：（－）Zn︱Zn2+（C）┆┆Cu2+（C）∣C u (+)︱代表相界,┆┆代表盐桥,电子通过盐桥流动,沟通线路. 2.电极类型及符号 组成原电池的电极归纳起来分为四类： (1)金属—金属离子电极,例如： Zn︱Zn2+（C） (2)非金属—非金属离子电极,例如：Pt︱H2（P）︱H+（C） (3)金属离子电极,例如：Pt︱Fe3＋(C1), Fe2＋(C2) (4)金属—金属难溶盐电极,例如：Ag,AgCl（S）∣Cl—（C）说明： 1)非金属电极及离子电极，必须外加一个能导电而本身并不参加反应的惰性电极（如铂Pt、石墨C）作辅助电极； 2)不同价态离子之间无相界，用（，）隔开； 3)H＋离子或OH－离子参与了氧化还原反应，也应写入半电池中。 例题 82．根据下列反应构成原电池，其电池图式为▁▁▁▁▁。 Fe2+ + Ag+ →Fe3+ + Ag A.(一) Fe2+│Fe3+ ┆┆ Ag+│Ag(+) B.(一)Pt│Fe2+│Fe3+┆┆Ag+│Ag │(+) C.(一)Pt│Fe2+,Fe3+┆┆ Ag+│Ag,Ag(+) D.(一)Pt│Fe3+, Fe2+┆┆Ag+│Ag(+) 3．电极电势：金属（或非金属）与溶液中自身离子达到平衡时产生的电势称电极的电极电势，以φ表示。 (1)标准氢电极：规定在任何温度下标准氢电极的电极电势为零，即 φθ（H+/H2）=0.0000V 标准氢电极为:Pt︱H2(100kPa)︱H+(1mol.dm-3) (2)标准电极电势φθ：电极处在标准状态(气体分压为100kPa,离子浓度为1mol.dm-3)时的电极电势。 将待测电极与标准氢电极组成原电池,可求待测电极的标准电极电势。 说明： 1)电极电势在一定温度下为一常数,不随电极反应形式的改变而变.例： Cu2+ + 2e = Cu, φθ = +0.34V； Cu －2e = Cu2+ φθ = +0.34V 2)电极电势不随电极反应计量系数的改变而变化。例： 电极反应： Cu2++ 2e = Cu, φθ = +0.34V 电极反应：2Cu =2 Cu2++ 4e，φθ = +0.34V 例题: 73.电极反应Cu2++2e=Cu,φθ=+0.34V,推测电极反应2Cu= 2Cu2++4e的φθ值为_______ A.-0.68V; B.+0.68V; C.-0.34V ; D.+0.34V （3）原电池电动势: E=φ(+)－φ(—)； Eθ=φθ(+)－φθ(—) 电极电势φ高的电极作正极，电极电势φ低的电极作负极， E>0，原电池正常工作，电流从正极流向负极。 (4)参比电极：由于标准氢电极要求氢气纯度高、压力稳定,并且铂在溶液中易吸附其他组分而失去活性。因此,实际上常用易于制备、使用电极电势稳定的甘汞电极或氯化银电极作电极电势的对比参考,称为参比电极 4．能斯特方程 (1)电动势的能斯特方程: 298K时。 原电池反应: aA + bB = gG + dD, 其中：Cθ=1moldm-3 可见,随反应的进行,原电池的电动势将不断减少. 例：Ni（s）+ Cu2+(aq) ＝ Ni2+ +(aq) + Cu（s） （2)电极电势的能斯特方程: 对任意给定的电极 a（氧化态）+ ne- = b（还原态）, 298K时: 其中：Cθ=1moldm-3, 例： Cu2+(aq) ＋2e- ＝ Cu（s) Fe3＋（aq）＋ e ＝ Fe2＋（aq） 使用能斯特方程应注意： （1）参加电极反应的物质若是纯物质或纯液体，则该物质的浓度作为1。 （2）若电极反应中某物质是气体，则用相对分压P/Pθ代替相对浓度 C/Cθ 例：氢电极,电极反应为: 2H+(aq) + 2e- = H2(g), 其能斯特方程为: 其中：Pθ = 100kPa (3) 对于有H+或OH-参加的电极反应,其浓度及其计量系数也应写入能斯特方程。 如,电极反应: MnO4- + 8H + +5e- → Mn2 ++4H2O 其能斯特方程为: 例题 76.电池(-)Zn│ZnSO4(1.0mol dm-3) ┆┆CuSO4(1.0mol dm-3) │Cu(+) 如果改变下列条件，原电池的电动势不发生改变的是( C )。 A.增加溶液CuSO4的浓度 B.增加溶液ZnSO4的浓度 C.CuSO4溶液和ZnSO4溶液的浓度增加相同的倍 D.溶液变成碱性 81.298K时，金属锌放在1.0mol dm-3的Zn2+溶液中，其电极电势为φθ=-0.76V。若往锌盐溶液中滴加少量氨水,则电极电势应B ___ 。 A ．增大 B．减小 C．不变 D．不能判断 128. 已知 .某原电池的两个半电池都由AgNO3溶液和银丝组成,其中一个半电池的 另一半电池的将二者连通后,其电动势为:( B ) (A)0.00V (B)0.059V (C) 0.80V (D)无法判断77.Sn4+/Sn2+半电池中，Sn2+的浓度为0.1 moldm-3,Sn4+的浓度为0.01 moldm-3,其电极电势为: ( C ) 。 A.φθ(Sn4+/Sn2+)+0.0592V B.φθ(Sn4+/Sn2+)-0.0592V C.φθ(Sn4+/Sn2+)_(0.0592/2)V; D.φθ(Sn4+/Sn2+)+(0.059 2/2)V 36.下列电池反应: Ni（s）+ Cu2+（aq）＝ Ni2+（1.0mol.dm-3）+ Cu（s）, 已知电对Ni2+ /Ni的φθ为-0.257V，则电对Cu2+ /Cu的φθ为+0.342V,当电池电动势为零时, Cu2+离子浓度应为: （A）5.05310-27mol.dm-3 ;（B）4.95310-21mol.dm-3 （C）7.10310-14mol.dm-3 ;（D）7.56310-11mol.dm-3 34.电极反应:MnO4- + 8H + +5e- → Mn2 ++4H2O的标准电动势为+1.51V,则当pH=1.0时,其余物质浓度均为1.0mol.dm-3时的电动势为: （A）+1.51V;（B）+1.50V （C）+1.42V;（D）+1.60V 1.由两个氢电极组成原电池: (-)Pt│H2(g)(100kPa)│ H+(0.10mol.dm-3) ┆┆ H2(g)(100kPa)│H+( x mol.dm-3); 试验测得该原电池的电动势为0.016V,则组成该原电池 正极的氢电极中氢离子浓度(x)为------C-----mol.dm-3 A.0.053; B.0.029; C.0.19 D.0.35 提示: 5. 电极电势的应用 （1）比较氧化剂、还原剂的相对强弱：电极电势代数值越大，其氧化态氧化性越强（是越强氧化剂），对应还原态的还原性越弱（是越弱的还原剂）；电极电势代数值越小，其还原态的还原性越强（是越强还原剂），对应氧化态的氧化性越弱（是越弱的氧化剂）。 例, 已知: 则,氧化性强弱顺序为: > > （2）判断氧化还原反应进行的方向：电极电势代数值大的电对中氧化态物质作氧化剂可以和电极电势代数值小的电对中还原态物质作还原剂自发进行反应。 已知：φθ(Sn2+/Sn) ＝ -0.1375V; φθ(Pb2+/Pb)＝ -0.1262V 在标准状态下,反应方向为: Sn + Pb2+ → Sn + + Pb （3）计算氧化还原反应进行的程度：氧化还原反应进行的程度可用标准平衡常数kθ来表示。在298．15k时， ； Eθ=φθ (+)－φθ (—) 例题 74.在标准条件下,下列反应均正方向进行: Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ 它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是________ A.Sn2+和Fe3+ B. Cr2O72-和Sn2+ C. Cr3+和Sn4+ D. Cr2O72-和Fe3+ 75.已知 θSn4+/Sn2+=0.15V， θCu2+/Cu=0.34V θFe3+/Fe2+=0.77V， θCl2/Cl-=1.36V 在标准状态下能自发进行的反应是。 A.Cl2+Sn2+ 2Cl-+Sn4+ B.2Fe2++Cu2+ 2Fe3++Cu C.2Fe2++Sn4+ 2Fe3++Sn2+ D.2Fe3++Sn2+ 2Fe2++Sn4+ 例题 78．已知φθCu2+/Cu = +0.3419V ， φθFe3+/Fe2+ = +0.771V φθSn4+/Sn2+ = +0.151V ， φθI2/I- = +0.5355V 其还原态还原性由强到弱的顺序为( C )。 A．Cu>I->Fe2+>Sn2+， B．I-> Fe2+> Sn2+> Cu C．Sn2+> Cu > I-> Fe2+， D．Fe2+> Sn2+> I-> Cu 79．已知фθBr2/(Br-)=+1.066V φθ(Fe3+/Fe2+)=0.771V 下列物质中还原性最强的是( Ｄ )。 Ａ．Br2 Ｂ．Br- Ｃ．Fe3+ Ｄ．Fe2+ 83．下列哪项叙述是正确的_____________。 A.电极电势值越大，则电对中氧化态物质的氧化能力越强 B.电极电势值越小，则电对中还原态物质的还原能力越弱 C.电极电势值越大，则电对中氧化态物质失电子能力越强 D.电极电势值越小，则电对中还原态物质得电子能力越弱80．某电池由下列两个半反应组成：A=A2++2e-，B2++2e-=B，电池反应 A+B2+=A2++B的平衡常数为１.01304,则该原电池的标准电动势为 _____________。 A.0.118V B.0.07V C.-0.50V D.-1.18V 三．电解 １．电解池：将电能转化为化学能的装置。例如电解0.1mol.dm-3 NaOH溶液，其电极反应为： 阳极进行氧化反应4OH－=O2↑+2H2O+4e－ 阴极进行还原反应2H+＋2e－=H2 阳极：电解池中，与直流电源的正极相连的极叫做阳极 阴极：电解池中，与直流电源的负极相连的极叫做阴极 ２．放电：在电解池的两极中氧化态物质得到电子或还原态物质给出电子的过程叫做放电。例如，阳极上OH－离子放电，阴极上H+离子放电。 ３．实际分解电压：使电解顺利进行的最低电压称为实际分解电压。以E（实）表示 ４．理论分解电压：电解时由于电解产物在电极上形成原电池产生的反向电动势称为理论分解电压，以E（理）表示。 ５．极化：当电流通过电极时，阴、阳极上电极电势偏离平衡电势的现象叫电极的极化。 ６．浓差极化：由于电极附近离子浓度与本体溶液离子浓度有差异引起的电极电势的偏差叫做浓差极化。 7．电化学极化：是由电解产物析出过程中某一步骤（如离子的放电、原子结合为分子、气泡的形成等）反应速率迟缓而引起电极电势偏离平衡电势的现象。 8．超电势：电解时，电极的实际放电电势与平衡电势之差叫做电极的超电势，用η表示。 η=∣φ（实）－φ（理）∣ 9．超电压：实际分解电压E（实）与理论分解电压E（理）之差，即 E（超） =E（实）－E（理） ; E（超） =η（阴）＋η（阳） 10．电解产物判断： 电解盐类水溶液，电极产物情况如下： (1)阴极：电极电势代数值大的氧化态物质首先在阴极得电子而放电。 电极电势比Al大的金属离子首先得电子放电，电极 电势比Al(包括Al)小的金属（Li，Na，K，Ca，Mg）离 子不放电，而是H＋离子放电得到H2。 例如:电解NaOH溶液,阴极：2H+ ＋ 2e－ = H2 配浙大普通化学第五版复习，根据注册结构师考试摘选课本内容编辑。 .1物质的结构和物质状态 原子结构的近代概念；原子轨道和电子云；原子核外电子分布；原子和离子的电子结构；原子结构和元素周期律；元素周期表；周期；族；元素性质及氧化物及其酸碱性。离子键的特征；共价键的特征和类型；杂化轨道与分子空间构型；分子结构式；键的极性和分子的极性；分子间力与氢键；晶体与非晶体；晶体类型与物质性质。 3.2溶液 溶液的浓度；非电解质稀溶液通性；渗透压；弱电解质溶液的解离平衡；分压定律；解离常数；同离子效应；缓冲溶液；水的离子积及溶液的pH值；盐类的水解及溶液的酸碱性；溶度积常数；溶度积规则。 3.3化学反应速率及化学平衡 反应热与热化学方程式；化学反应速率；温度和反应物浓度对反应速率的影响；活化能的物理意义；催化剂；化学反应方向的判断；化学平衡的特征；化学平衡移动原理。 3.4氧化还原反应与电化学 氧化还原的概念；氧化剂与还原剂；氧化还原电对；氧化还原反应方程式的配平；原电池的组成和符号；电极反应与电池反应；标准电极电势；电极电势的影响因素及应用；金属腐蚀与防护。 3.5；有机化学 有机物特点、分类及命名；官能团及分子构造式；同分异构；有机物的重要反应：加成、取代、消除、氧化、催化加氢、聚合反应、加聚与缩聚；基本有机物的结构、基本性质及用途：烷烃、烯烃、炔烃、；芳烃、卤代烃、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯；合成材料：高分子化合物、塑料、合成橡胶、合成纤维、工程塑料。；第1章 热化学与能源 系统环境 按照系统与环境之间有无物质和能量交换，可将系统分成三类: （1)敞开系统与环境之间既有物质交换又有能量交换的系统，又称开放系统。 (2)封闭系统与环境之间没有物质交换，但可以有能量交换的系统。通常在密闭容器中的系统即为封闭系统。热力学中主要讨论封闭系统。 (3}隔离系统与环境之间既无物质交换又无能量交换的系统，又称孤立系统。绝热、密闭的恒容系统即为隔离系统。 系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分称为相。所谓均匀是指其分散度达到分子或离子大小的数量级。相与相之间有明确的界面，超过此相界面，一定有某些宏观性质(如密度、折射率、组成等)要发生突变。 系统的状态是指用来描述系统的诸如压力P、体积V温度T、质量M和组成等各种宏观性质的综合表现。用来描述系统状态的物理量称为状态函数。 课程名称：普通化学（A）卷 一、填空题（每空2分，共30分） 1.反应2MnO4-(aq) + 10Cl-(aq) + 16H+(aq) = 2Mn2+(aq) + 5Cl2 +8H2O(l)的标准 平衡常数表达式为K?＝________________________________________。 2.已知反应2NO+Cl2→2NOCl为基元反应，其速率方程式为______________， 总反应是_____________级反应。 3. 有下列原电池: (-)Pt|Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(0.01mol/dm3)||Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(1mol/dm3)|Pt(+), 该原电池的负极反应为___________________,正极反应为__________________。 4. 对下列几种水溶液,按其凝固点由低到高的顺序是___________________。 A. 0.1mol.Kg-1C6H12O6 B. 1mol.Kg-1C6H12O6 C. 0.1mol.Kg-1NaCl D. 1mol.Kg-1NaCl E. 0.1mol.Kg-1CaCl2 F. 0.1mol.Kg-1HAc 5.熵减小的反应在低温下可自动进行，此反应的?r H m_______(>或<或=0)。 6.根据酸碱质子理论，在H2S、HC2O4-、CN -、HCN、H2O、CH4、H2PO4- 、 Ac-、NH4+、OH -、HCO3- 等物质中，仅属于碱的有_____________________， 仅属于酸的有__________________________。 7. 40cm30.1mol.dm-3氨水与40cm30.1mol.dm-3盐酸混合，溶液的pH值为____； 40cm30.1mol.dm-3氨水与20cm30.1mol.dm-3盐酸混合，溶液的pH值为____。 已知K a(NH4+)=5.65×10-10 8. 设AgCl在水中，在0.01 mol·dm-3的CaCl2中，在0.01 mol·dm-3的NaCl中以及在 0.05 mol.dm-3的AgNO3中的溶解度分别为S0,S1,S2和S3，这些量之间的大小排列顺序 是_______________________。 9. 已知反应：C(石墨) + O2(g) = CO2(g)的Δr H m? (298.15K)= -394 kJ· mol－1和反应 C(金刚石) + O2(g) = CO2(g)的Δr H m?(298.15K) = -396 kJ·mol－1，则金刚石的Δf H m?(298.15K) = _____ kJ· mol－1。 10．某基态原子的电子构型满足量子数n=4，l=0的电子有2个，n=3，l=2的电子有6个，其元素名称为，在元素周期表中的位置_____________________(几周期、几族、几区)。 中考复习——化学与社会发展 [课标解读] 这部分内容可以从以下四个方面进行复习：(1)燃料燃烧时释放热量的有效利用，怎样使燃料完全燃烧；(2)燃料燃烧的安全问题，怎样应用化学知识进行灭火；(3)燃料燃烧对环境的影响，怎样减少燃料燃烧时有害气体和烟尘的排放，减少对环境的污染；(4)利用化学科学开发洁净、高效的能源。通过复习，认识到自然资源并不是取之不尽、用之不竭的。人类要合理地开发和利用资源，树立保护环境、与自然和谐相处的意识，保证社会的可持续发展。 [知识梳理 说明： 1.根据燃烧的条件[①物质具有可燃性；②可燃物与氧气接触；③温度达到可燃物的着火点。]，灭火的原理就是采用不同的方法去破坏维持燃烧进行的条件②或③，从而使燃烧停止。 2.煤、石油、天然气三大化石燃料及酒精等有机物不完全燃烧时都会产生有害气体一氧化碳，因此可通过增大氧气的浓度或增大可燃物与氧气的接触面积促进其的完全燃烧，从而减少污染，充分利用能源。 3.可燃物的燃烧与燃烧空间有关。如果急速的燃烧发生在有限的空间内，就会在短时间内聚积大量的热，使气体体积迅速膨胀而引起“爆炸”。 [应试方略] 考生复习这部分内容时,需注意以下几点：(1)知道燃烧的条件，能用燃烧的条件及灭火的原理去解答日常生活中出现的一些 现象。知道在火灾中逃生的方法和措施。(2)知道爆炸的条件，能用爆炸的条件去分析实际生活中发生爆炸的原因，能正确选择防爆措施。(3)知道煤、石油、天然气三大化石燃料的成分，了解化石燃料的不可再生性以及它的燃烧对环境的影响，会写一氧化碳、乙醇、甲烷等燃料燃烧的化学方程式。(4)知道氢气是理想的高能洁净燃料，了解氢气作为燃料的突出优点和目前还没有普遍使用氢气作为能源的原因。会写氢气燃烧的化学方程式。(5)了解石油分馏产品（石油液化气、汽油、煤油等）的用途，知道煤的综合利用的产品及其用途。(6)知道保护水资源和节约用水的方法和措施。 [考点聚焦] 能源问题和资源的合理利用均属于社会的热点问题，因此近年来各地中考试题中都有所涉及，题目以选择、填空、简答题为主，试题往往以信息题、开放性题的形式出现。在试题设置上注意问题的真实性与情境性，分值占全卷的2%~6%。[名师解题] 例1.(2005年湖北黄冈)目前，化石燃料是人类生产、生活的主要能源。随着全球能源使用的增长，化石燃料等不可再生能源将日趋枯竭。世界各国人民的节能意识正在日趋增强，科学家也在开发新能源、研制节能产品、提高化学能的转化效率等方面，做着积极的努力。下列是目前正在利用和正在开发的部分能源：煤、石油、天然气、太阳能、风能、潮汐能、氢气、“可燃冰”等。回答下列问题： (1)属于不可再生的能源是； (2)我国“西气东输”工程输送的能源物质是； (3)埋藏于海底，目前开采在技术上还存在很大困难的能源物质是。 (4)通过非化学反应产生能量的能源是； 分析：本题主要考查了有关能源的知识，解答本题的关键是熟悉化石燃料的有关知识。 答案：(1)煤、石油、天燃气、“可燃冰”(2)天然气(4)“可燃冰”(3)太阳能、风能、潮汐能 例2.(2004年广东珠海)某市一炼油厂油罐汽油泄漏，有一拖拉机在其附近发动，随着“轰”的一声巨响，瞬间起火爆炸，后经及时扑救后基本扑灭，消防水龙头仍对油罐继续喷水一段时问。几天后市环保部门对炼油厂和市区上空大气进行监测，测知其污染指标均没超过国家有关标准。试依据学过的化学知识回答。 (1)油罐起火爆炸的原因是什么? (2)请写出灭火后要继续对油罐喷水的主要理由。 (3)市环保部门要监测大气中哪些有害气体? 分析：本题考查的知识点是爆炸的条件和燃烧的条件以及大气中几种主要污染物的成分。(1)油罐泄漏，在其附近就会形成可燃性气体，遇拖拉机发动时冒出的火花就会剧烈燃烧而引起爆炸。(2)灭火后，油罐及其内汽油温度仍然较高，若不处理，任其聚积热量，一旦达到汽油的着火点，又会引起燃烧、再度爆炸，因此当明火已灭后仍要设法降低油罐及其内汽油的温度。(3)汽油中含有C、H、O、S、N等元素，其燃烧会产生SO2、NO2、CO等有害气体，环保部门主要监测这些气体的含量是否增大。 答案：(1)由于油罐泄漏汽油，使附近空气中含有大量汽油蒸气，拖拉机发动时；引起的火花将空气中的汽油引燃，从而导致油罐起火爆炸。(2)继续对油罐喷水是为了进一步降低油罐的温度，使其低于汽油着火点，防止汽油重新燃烧发生爆炸。 (3)市环保部门要监测大气中的有害气体是SO2、NO2、CO等。 例3.(2004年广东)物质燃烧必须同时满足三个条件(如下图甲)。请回答： 普通化学 （第三版）习题答案 中国农业大学 无机及分析化学教研组编 第一章 分散系 （1） 溶液的凝固点下降 （2） 土壤溶液浓度过大，渗透压大于植物根细胞液的渗透压 （3） 溶液的凝固点下降 1.2 沸点不断上升，至溶液达到饱和后，沸点恒定； 蒸气凝结温度恒定，等于溶剂的沸点。 % 6.1) O H (/1)O H () O H ()O H ()O H ()O H ()O H (kg mol 91.097.0% mol kg 034.0/%0.3) O H (1)O H (/)O H ()O H (L mol 88.0mol 34g L g 1000%0.3)O H ()O H ()O H (2222222222221-1 -2222222 21 -1 --1222222=+=+= ?=?=-=?=???==M b b n n n x w M w b M w c ρ 凝固点自高至低顺序：葡萄糖溶液、醋酸溶液、氯化钾溶液 b = mol kg -1 T b = K b b = kg mol -1 mol kg -1 = T b = = 100.61℃ T f = K f b = kg mol -1 mol kg -1 = T f = = - = cRT = RT V M m / 1-4-1-1m ol g 100.2kPa 499.0L 10.0K 300K m ol L 8.31kPa g 40.0??=??????==πV mRT M 21:2: 30 12 80.3 : 1610.2 : 15.9= 化合物中C 、H 、O 原子数比为21：30：2 1--1A b B f mol g 3105.00g 0.33K g 100.0mol kg K 12.5?=????=?=m T m K M 故该化合物的化学式为C 21H 30O 2 1 -B 2B B 22222mol g 4.342)O H (/)O H (}CO )NH {(/}CO )NH {(?=∴= M m M m m M m 普通化学知识点总结 二．化学热力学基础 本章研究化学反应进行的方向及限度问题。 1.热力学第一定律 (1)体系：根据体系与环境之间能量、物质交换的情况，将体系分类。①开放体系：既有物质交换，又有能量交换②封闭体系：没有物质交换，但有能量交换③孤立体系：既没有物质交换，又没有能量交换。(2)过程：①可逆(reversible)过程：热力学系统从状态A出发，经过过程p到达另一状态B；如果存在另一过程p*，它能使系统和环境完全复原，即系统回到原来状态A，同时消除原来过程p对环境产生的影响，则过程p称为可逆过程。 ②准静态过程(平衡过程)：若系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态，在任意有限的时间内，系统状态不发生改变，该过程称为准静态过程。 准静态过程是可逆过程的必要条件(可逆过程要求没有非平衡损失和耗散损失，准静态过程只满足前者)。在一般讨论中，认为两者等价。 ③自发过程：自发过程是由于体系与环境不平衡引起的，故自发过程都是不可逆过程。 综上，在以下讨论中，可以粗糙地认为：“不可逆(irreversible)，非平衡，自发”三者等价，“可逆，平衡，非自发”三者等价。 (3)热力学第一定律：，式中 ①为内能增量。内能是体系内部所有能量的总和，包括分子动能，分子间势能，分子内部的能量(转动、振动、电子和核运动)，但不包括体系整体运动的能量。内能是状态函数，U = f((n,T,V))。 ②W为体系对外界做功，分为非体积功和体积功，即。 注意当环境压力与体系压力不等时，应该用环境压力，因为体系处于非平衡态时，压力p没有意义。 可以证明，恒温膨胀或压缩，可逆过程比不可逆过程的功(代数值)大。 ③Q为体系吸热量。分物理过程和化学过程讨论如下： 物理过程：相变潜热(熔化热，汽化热，升华热等)：单位质量的物质在等温等压情况下，从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。利用T1、T2温度下的饱和蒸气压，可以计算出摩尔蒸发热(焓)。 变温过程的热：，上式中C为热容，是温度的函数。恒容过程(且不含非体积功)的(摩尔)热容称为恒容(摩尔)热容，恒压过程的(摩尔)热容称为恒压(摩尔)热容。理想气体两者的关系为：恒容过程中＝。 恒压过程中－－，得＝－。定义状态函数焓(Enthalpy) ，所以＝。因此，通常讲的蒸发焓等于恒压蒸发热，反应焓(变)等于恒压反应热。对理想气体而言，与内能一样，焓也只是温度的函数。 化学反应热：化学反应后体系回到反应前的温度，与环境交换的热量。可利用弹式量热计测量： 样品在纯氧气氛中完全燃烧，使氧弹及周围介质温度升高。已知仪器的热容C，测量反应过程温度改变值ΔT(较小以近似保证“回到反应前的温度”)，即可求算样品的恒容燃烧热：反应热＝C×ΔT，一般用已知燃烧热的标准物质来标定弹式量热计的仪器常数。 对于任意化学反应，容易证明以下关系成立：，其中为反应中气态组分的物质的量增量。 利用状态函数法(盖斯定律)，也可以推得某些反应的反应热。如果将一些常见物质的标准摩尔生成焓集结成表，则更能方便地计算许多反应热。标准摩尔生成焓是指在标准压力)下，以最稳定相态的单质为原料，生成1mol某物质的反应的焓变(恒压反应热)，用记号表示，f(form)表示形成，是标准压力的上标(反应组分不混合)，m表示摩尔。显然所有最稳定相态单质的标准摩尔生成焓为零。 第四章 电化学与金属腐蚀 1. 是非题（对的在括号内填“+”号，错的填“-”号） （1）取两根金属铜棒，将一根插入盛有3mol dm -?4CuSO 溶液的烧杯中，另一根插入盛有13mol dm -?4CuSO 溶液的烧杯中，并用盐桥将两支烧杯中的溶液连接起来，可以组成一个浓差原电池。 （+） （2）金属铁可以置换2Cu +，因此三氯化铁不能与金属铜发生反应。 （-） （3）电动势E （或电极电势?）的数值与电池反应（或半反应式）的写法无关，而平衡常数K θ的数值随反应式的写法（即化学计量数不同）而变。 （+） （4）钢铁在大气中的中性或酸性水膜中主要发生吸氧腐蚀，只有在酸性较强的水膜中才主要发生析氢腐蚀。 （+） （5）有下列原电池： 若往4CdSO 溶液中加入少量2Na S 溶液，或往4CuSO 溶液中加入少量425CuSO H O ?晶体，都会使原电池的电动势变小。 （-） 2、选择题（将所有正确答案的标号填入空格内） （1）在标准条件下，下列反应均向正方向进行： 它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是 （b ） （a ）23Sn Fe ++和 （b ）2227Cr O Sn -+和 （c ）34Cr Sn ++和 （d ）2327Cr O Fe -+和 （2）有一个原电池由两个氢电极组成，其中一个是标准氢电极，为了得到最大的电动势，另一个电极浸入的酸性溶液2()100p H kPa =????设应为 （b ） （a ）30.1mol dm HCl -? （b ）330.10.1mol dm HAc mol dm NaAc --?+? （c ）30.1mol dm HAc -? （d ）3340.1mol dm H PO -? （3）在下列电池反应中 当该原电池的电动势为零时，2Cu +的浓度为 （b ） （a ）2735.0510mol dm --?? （b ）2135.7110mol dm --?? 普通化学习题参考答案 一、判断题（共36题） 1.因为H=U+PV,而理想气体的内能仅是温度的函数,所以理想气体的焓与p、Ｖ、T均有关。(×） 2.体系状态发生变化后，至少有一个状态函数要发生变化。(√) 3.任何循环过程必定是可逆过程。（×) 4.因为ΔH=ＱＰ，而H是状态函数，所以热也是状态函数。(×) 5.一定量的气体,从始态A变化到终态B，体系吸收１00J的热量,对外作功200Ｊ，这不符合热 力学第一定律。（×) 6.在一个绝热刚性容器中进行一个放热反应,则ΔU＝ΔH=０。(×) 7.一定量的某种理想气体的内能和焓只是温度的函数，与体系的体积、压力无关。(√） 8.标准平衡常数的数值不仅与反应式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。(√） 9.反应CＯ(g)+H2O（g）=CＯ２(g)+H2(g)，因为反应前后分子数相等,所以无论总压如何变化,对平衡 均无影响。(√) 10.在一定温度压力下，某反应的ΔG>0，所以要选用合适催化剂,使反应能够进行。(×) 11.对于吸热反应,升高温度,正反应速度加快，逆反应速度减慢，所以平衡向正反应方向。(×) 12.因为H＝Ｕ＋pV，所以焓是热力学能与体积功pV之和。（×) 13.理想气体在等外压力下绝热膨胀,因为等外压力,所以QP=ΔH;又因为绝热，所以QP=0。由此得QP ＝ΔH=0。(×) 14.在一个容器中:H2(ｇ）＋Cl2(g) =2HＣl(g）。如果反应前后T、p、Ｖ均未发生变化,设所有气体均 可视作理想气体，因为理想气体的U＝f(T),所以该反应的ΔU＝０。(×) 15.稳定单质在２９8.15Ｋ时,标准摩尔生成焓和标准摩尔熵均为零。(×) 16.在刚性密闭容器中,有下列理想气体的反应达到平衡:A(g)+B(g)＝Ｃ(g）,若在恒温下加入一定量的 惰性气体，则平衡将不移动。(√) 17.氧化还原电对的标准电极电势越高,表示该电对氧化态的氧化能力越强。(√） 18.原电池电动势与电池反应的书写无关，而标准平衡常数却随反应式的书写而变化。(√） 19.氧化还原反应达到平衡时。标准电动势和标准平衡常数均为零。（×) 20.难溶电解质离子浓度的幂的乘积就是该物质的标准溶度积常数。(√） 21.在氧化还原反应中，正极发生还原反应,负极发生氧化反应。(√） 22.在AgCl的水溶液中加入固体ＮaＣl,会降低AｇCl的溶解度。(√) 23.对于分布沉淀,沉淀时所需沉淀剂浓度小的后沉淀。(×) 24.在原电池中,电极电势高的为正极,其对应的反应为氧化反应,电极电势低的为负极,其对应的反应为 注册电气工程师普通化学知识点总结一、物质的结构与状态 （一）波函数Ψ Ψ(n,n,n)，确定一个原子轨道： 主量子数n：电子离核的远近和电子能量的高低，n越大，电子能量越高。 n = 1, 2, 3, 4, ... 角量子数l：亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与n一起确定原子轨道的能量。l = 0, 1, 2, ..., n-1 磁量子数m：确定原子轨道的空间取向。 一个电子层内，波函数Ψ数目=n2 Ψ(n,l,m,m s)，确定一个电子完整的运动状态。 自旋量子数m s：电子自身两种不同的运动状态。 m s= ±1/2 （二）原子核外电子分布三原则 1）能量最低原理：电子由能量低的轨道向能量高的轨道排布(电子先填充能量低的轨道,后填充能量高的轨道. 2）Pauli(保利)不相容原理：每个原子轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子(即同一原子中没有运动状态完全相同的电子,亦即无四个量子数完全相同的电子). 3）Hunt(洪特)规则：电子在能量简并的轨道中, 要分占各轨道,且保持自旋方向相同. 保持高对称性, 以获得稳定. 包括: 轨道全空, 半充满,全充满三种分布. （三）元素周期律 元素在周期表中的分区 （四）化学键与分子结构 σ键：头碰头 氢键 物质的熔点与沸点 同类型的单质和化合物，一般随摩尔质量的增加而增大。含有氢键的比不含的要大。 物质的溶解性 相似者相溶，（非）极性易溶于（非）极性。 （五）晶体结构 离子晶体，离子电荷与半径规律如下： 1）同一周期，从左到右，电荷数增多，半径减小； 2）同一元素，电荷数增多，半径减小； 3）同一族，从上到下，离子半径增大； （六）物质状态 1）理想气体的状态方程： ①摩尔表示： 克拉珀龙方程pV=nRT 其中p为气体压强,单位帕斯卡（帕 Pa) V为气体体积,单位为立方米（m3） n为气体的物质的量,单位为摩尔（摩 mol） T为体系的热力学温度,单位开尔文（开 K） R为比例常数,单位是焦耳/（摩尔·开）,即J/（mol·K） 对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026 J/(mol·K）. ②质量表示： pV=mrT 此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均分子量 ③分子数表示： pV=NKT N为分子数 K为波尔兹曼常数，K=1.38066×10-23J/K 2）道尔顿分压定律 气体混合物总压力等于各组分气体分压总和： p=p a +p b +... 普通化学复习题 1．在下列物质中，标准摩尔生成焓f m H Δ= 0的是（ ）。 A. C （石墨） B. C （金刚石） C. CO D. CO 2 2．通常，反应或过程的哪个物理量可通过弹式热量计直接测定而获得（ ）。 A. ?H B. p ?V C. q p D. q v 3. 某过程中，系统从环境吸热100J ，对环境做功20J ，此过程中体系?U=（ ）。 A. 80J B.120J C. -80J D. -120J 4.对于状态函数，下列说法正确的是（ ）。 A.只要系统处于平衡态，某一状态函数的值就已经确定。 B. 状态函数和途径函数一样，其变化值取决于变化过程。 C ．?H 和?U 都是状态函数。 D.任一状态函数的值都可以通过实验测得。 5真实气体行为接近理想气体性质的外部条件是（ ） A ．低温高压 B.高温低压 C.低温低压 D.高温高压 6.一个化学反应达到平衡时，下列说法正确的是（ ） A.各物质的浓度或分压不随时间而变化。 B. ?G m ? = 0 C.正、逆反应速率常数相等。 D.催化剂可提高其平衡转化率。 7. 反应3/2 H 2(g) + 1/2 N 2(g) ═ NH 3(g)，当反应进度ξ=1/2时，下面叙述中正确的是（ ）。 A. 消耗掉1/2 mol N 2 B. 消耗掉3/2 mol H 2 C. 生成1/4 mol NH 3 D. 消耗掉N 2，H 2共1 mol 8. 某体系经循环过程回到起始状态，下列量中不一定为零的是（ ）。 A. Q B. H C. S D. U 9.电镀工艺是将欲镀的金属作为电解池的（ ） A.阴极 B.阳极 C.任意一个极 D.不能作为电极 10. 下列物质标准摩尔熵S ?m 的大小排列顺序正确的是（ ）。 A. Na(s) < Br(g) < Br 2(l) B. Na(s) < Br 2(l) < Br 2(g) C. Br 2(l) < Na(s) < Br 2(g) D. Br 2(g) 化学与社会发展 四川李良 三. 合成材料 （一）考点精要 1. 了解天然材料和合成材料。 2. 认识新材料的开发与社会进展的紧密关系。 （二）05、06年中考的特点 1. 从促进社会进展的角度动身，结合现实生活中的常见材料，考查对合成材料的识别及其性质、用途的认识，使同学们初步了解化学对社会进展的庞大奉献。 例1. （06，昆明）有机合成材料的显现是人类材料进展史上的一次重大突破，下列叙述错误的是（） A. 塑料、纤维、橡胶均属于有机合成材料 B. 热固性塑料可用作炒菜锅的手柄 C. 合成纤维的强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀 D. 合成橡胶可用于生产汽车轮胎 点评：本题考查对合成材料的综合认识，突出了化学与社会进展的重要关系，从而使同学们认识到化学学习的重要性。纤维和橡胶均有天然和合成之分，故A错误；热固性塑料一经加工成型就可不能受热熔化，可用作炒菜锅的手柄，故B正确；C叙述的是合成纤维的性质，D叙述的是合成橡胶的用途，均正确。 答案：A 2. 结合材料科学的最新研制成果，考查对新材料的认识，增强同学们学好化学的自信心。 CO合成了可降解塑料例2. （05，南京）据CCTV《科技博览》报道，2004年中科院用 2 聚二氧化碳。下列说法正确的是（） A. 二氧化碳属于氧化物 B. 聚二氧化碳属于高分子化合物 C. 聚二氧化碳确实是干冰 D. 聚二氧化碳的使用会产生白色污染 CO的组成可判定它属于氧化物，点评：本题结合最新科技成果考查塑料及相关知识。由 2 故A对；聚二氧化碳是大量二氧化碳分子集合成的可降解塑料，属于高分子化合物，故B对； CO，是无机物，故C错；聚二氧化碳属于可降解塑料，可不能产生白色污染，干冰是固态 2 故D错。 答案：A、B 3. 从实际生活中猎取命题素材，从能力立意动身，命题上注重生活体会与化学知识的有机融合，重视培养同学们应用所学知识解决实际问题的能力，让同学们认识到化学无处不在。 例3. （06，成都）某品牌男士休闲西服标签的部分内容如下，请依照标签提供的信息，回答下列问题： （1）西服成分中，属于合成纤维的是_______________； （2）在面料中加入涤纶的作用是（任答一条）_______________； （3）从熨烫标准估量，羊毛、涤纶这些纤维材料具有的特点是_______________； （4）从面料和里料中各抽出一线头，点燃，可观看到的现象是： 面料：_________________________________； 里料：_________________________________。 点评：本题取材于实际生活，考查天然纤维和合成纤维的性质、区别，培养了同学们猎取标签信息及运用所学知识解决实际问题的能力。解答本题还需要一定的实际体会，否则不易作答。从标签的成分分析，羊毛属于天然纤维，涤纶属于合成纤维；涤纶有耐磨性；羊毛、涤纶不耐高温；面料中含有羊毛，羊毛含蛋白质，灼烧有烧焦羽毛味，里料是涤纶，燃烧后熔化成黑色小球。 答案：（1）涤纶（2）增加面料的耐磨性等（3）不耐高温 （4）有烧焦羽毛气味熔化成黑色小球 （三）07年中考考向推测 1. 紧密联系现代生活实际，结合新材料的开发，考查同学们对有机物及有机合成材料的识别及其性质和用途的认识，专门是一些新型合成材料如隐身材料、复合材料等的认识，表达化学与社会进展的关系。 2. 白色污染的缘故、危害及防治一直是中考的重点，通过这些知识的考查，充分认识合成材料的两面性，提高同学们的环保意识。 （四）复习建议 第五章物质结构基础 课后部分习题答案 8.写出下列各种离子的外层电子分布式，并指出它们各属于何种外层电子构型。 2+2+2++2-2+4+ 12.试写出下列各化合物分子的空间构型，成键时中心原子的杂化轨道类型分子的电偶极矩。（1）SiH4正四面体 SP 3μ=0 （1）H2S V字型不等性SP 3 μ≠0 （3）BCl3平面三角形 SP 2μ=0 （4）BaCl2 直线 SP μ=0 （5）PH3 三角锥不等性SP 3 μ≠0 14.下列各物质的分子之间，分别存在何种类型的作用力？ （1）H2 色散力 （2）SiH4 色散力 （3）CH3COOH 色散力+诱导力+取向力+氢键 （4）CCl4 色散力 （5）HCHO 色散力+诱导力+取向力 18.判断下列各组物质熔点的高低，并解释说明 （1）SiF4 C. p 电子绕核走“8”字 D. 电子在固定的轨道上不停地自旋 2、核外电子运动的特征是：（ ） A. 绕核高速旋转 B. 具有无穷大的动能 C. 有确定的运转轨道 D. 具有波粒二象性 3、近代原子结构理论中的原子轨道是指：（ ） A. 电子绕核运动的轨迹 B. 波函的平方2 ||ψ C. 电子云 D. 波函数ψ 4、主量子数为3的电子层中：（ ） A. 只有s 和p 轨道 B. 只有s 、p 和d 轨道 C. 只有s 轨道 D. 有s 、p 、d 和f 轨道 5、下列各组量子数取值合理的是：（ ） A. n=2 l =1 m=0 m s =0 B. n=7 l =1 m=0 m s =+2 1 C. n=3 l =3 m=2 m s =－ 21 D. n=3 l =2 m=3 m s =－2 1 6、钠原子1s 轨道能级E 1s,Na 与氢原子1s 轨道能级E 1s,H 的相对高低为：（ ） A. E 1s,Na =E 1s,H B. E 1s,Na ＜E 1s,H C. E 1s,Na ＞E 1s,H D. 无法比较 7、下列用量子数描述的、可以容纳电子数最多的电子亚层是：（ ） A. n=2,l =1 B. n=3,l =2 C. n=4,l =3 D. n=5,l =0 8、决定多电子原子系统原子轨道能级大小的量子数是：（ ） A. n 和m B. l 和m C. n 和m s D. n 和l 9、屏蔽效应所起作用是：（ ） A. 对核电荷的增强作用 B. 对核电荷的抵消作用 C. 正负离子间的吸引作用 D. 电子层的排斥作用 二、填空题 1、波函数ψ是描述 数学函数式，它和 是同义词，|ψ|2的物理意义是 ，电子云是 的形象化表示。 2、原子轨道在空间的伸展方向可用 量子数来表示。 3、原子轨道3p x 的主量子数n= ，角量子数l = 。 4、n=3，l =0的原子轨道符号是 。 5、某元素基态原子，有量子数n=4, l =0, m=0的一个电子，有n=3, l =2的10个电子，该原子的价层电子构型为 ，位于周期表第 周期 族 区。 6、试写出27号元素Co 原子核外电子排布式 ，Co 2+的核外电子排布式 。 7、Cl 、Mg 、Si 三原子相比，原子半径由小到大的顺序为 ，最高氧化数由低到高的顺序为 ，第一电离能由低到高的顺序为 。 8、一般说来，自由原子中电子的能量与其量子数 有关。 电子科技大学2012-2013学年第2学期期末考试A 卷 课程名称：_普通化学__ 考试形式：闭卷考试日期：2013年5 月日考试时长：_120_分钟课程成绩构成：平时30 %，期中%，实验%，期末70 % 本试卷试题由__三__部分构成，共_6__页。 一、选择题（共20分，共20题，每题1 分） 1、理想气体是指：( ) A、分子间距离很大，分子有体积； B、分子间引力可忽略，分子体积可不计； C、分子无体积，但分子间有引力； D、分子既有体积，也有分子间作用力。 2、在总压力为100KPa的混合气中，具有相同质量的H2、He、N2、CO2，其分压最小的是（）。 A、H2 B、He C、N2 D、CO2 3、在工业上常用减压蒸馏，以增大蒸馏速度并避免物质分解。减压蒸馏所依据的原理是（）。 Ａ、液相的沸点降低B、液相的蒸汽压增大 Ｃ、液相的温度升高Ｄ、气相的温度降低 4、已知乙醇和水的正常沸点分别为78℃和100℃,下列说法错误的是( )。 A、相同温度时乙醇的蒸气压大于水的蒸汽压 B、乙醇分子间作用力小于水分子间作用力 C、乙醇受外压小于水所受外压 D、78℃时乙醇的蒸汽压等于101.325KPa 5、将0.45g某非电解质溶于30.0g水中，使溶液凝固点降为—0.150℃。已知水的K f为 1.86℃·kg·mol -1，则该电解质相对分子质量为（） A、100 B、83.2 C、204 D、186 6、关于稀溶液依数性的下列叙述中，错误的是( )。 A、稀溶液的依数性是指溶液的蒸气压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压 B、稀溶液的依数性与溶质的本性有关 C、稀溶液的依数性与溶液中溶质的微粒有关 D、稀溶液定律只适用于难挥发非电解质稀溶液 7、已知下3个反应的标准焓变： 试题 2019年~2020年第2学期 课程名称： 普通化学专业年级：2019级机械，测控等专业考生学号： 考生姓名：试卷类型：A 卷 B 卷□考试方式:开卷 闭卷□ ……………………………………………………………………………………………………………………注：开卷考试，可以参考包括教材在内的个人学习资料。 一、判断题（判断下列叙述是否正确，正确的画√，错误的画×，共10小题，每题1分，计10分） 1、聚集状态相同的物质在一起，一定是单相体系。（ ）2、查表可知0)C,K,15.298(θm =石墨S 。（） 3、氧化还原电对的标准电极电势越高，表示该电对氧化态的氧化能力越强。（ ）4、色散力只存在于非极性分子之间，取向力只存在于极性分子之间。（ ） 5、热和功的区别在于热是一种传递中的能量，而功不是。（） 6、物质的量相同的葡萄糖和甘油分别溶于100g 水中，所得两个溶液的凝固点相同。（ ）7、质量作用定律只适用于反应物与生成物之间有确定计量关系的化学反应。（ ）8、常温时，弱电解质溶液浓度越稀，解离度越大，但解离常数不变。（ ）9、ψ是核外电子运动的轨迹。（） 10、两原子之间形成共价键时，首先形成的一定是σ型共价键。（ ）二、单项选择题（选择符合题意的一个答案，将其代号填入括号内，共15题，每题2分，计30分） 11、下列有关氧化还原反应和原电池的叙述中，错误的是（）。 A 、从理论上讲，凡是氧化还原反应都有可能组成原电池； B 、只要原电池两极的电极电势不相等，就能产生电动势； C 、电对相同的两个半电池，不能发生氧化还原反应，也不能组成原电池； D 、在一个原电池中，总是电极电势高的电对作正极，电极电势低的作负极。 12、下列有关热效应的正确说法是（）。 A 、相同质量的石墨和金刚石，在相同条件下燃烧时放出的热量相等； B 、石墨燃烧后，使2CO 的温度恢复到石墨燃烧时的起始温度，并不做非体积功； C 、298K 时石墨的标准摩尔熵为零； D 、石墨与2CO 在燃烧温度时吸收或放出的热量。 化学与社会发展(一) 化学科学的发展，增进了人类对自然的认识，促进了社会的进步。但某些化学现象可能影响人类的生活和社会的可持续发展，因而正确认识化学与社会发展的关系是十分重要的。 本主题主要内容包括与化学密切联系的材料、能源、健康、环境等，知道自然资源并不是‘‘取之不尽，用之不竭”的；认识人类要合理地开发和利用资源，树立保护环境、与自然和谐相处的意识，保证社会的可持续发展。 在学习中，要注意用大量具体的真实事件体会化学与社会发展的关系，认识学习化学的重要性。（一）化学与能源和资源的利用 【知识体系】 1．认识燃料完全燃烧的重要性，了解使用氢气、天然气(或沼气)、石油液化气、酒精、汽油和煤等燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料。 2．认识燃烧、缓慢氧化和爆炸的条件及防火灭火、防范爆炸的措施。 3．理解水对生命活动的重大意义，认识水是宝贵的自然资源，形成保护水资源和节约用水的意识。 4．知道化石燃料(煤、石油、天然气)是人类社会重要的自然资源，了解海洋中蕴藏着丰富的资源。 5．知道石油是由沸点不同的有机物组成的混台物，了解石油液化气、汽油、煤油等都是石油加工的产物。 6．解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。 【情景素材】 ·不同材料引起的火灾与自救 ·城市‘环保汽车”的兴起 ·沼气、天然气．“西气东输”工程 ·海底深处的“可燃冰” ·海水的综合利用 ·原油泄漏对生态环境的危害及其处理 ·中国的化石能源 ·中国的水资源危机 【学习建议】 1．观察某些燃料完全燃烧和不完全燃烧的现象。 2．燃烧条件的实验探究。 3．讨论：在氢气、甲烷(天然气、沼气)、煤气、酒精、汽油和柴油中，你认为哪一种燃料最理想? 4．交流并解释日常生活中常见的燃烧、缓慢氧化和爆炸等现象。 5．比较原油常见馏分的某些物理性质及其燃烧的情况。 6．调查当地燃料的来源和使用情况，提出合理使用燃料的建议 【经典名题】 例1(1999．黑龙江竞赛)刚开始燃烧不久的煤火上洒少量的水，火变暗甚至熄灭，向烧旺的煤火上洒少量的水，火苗更旺．请解释其原因． 例2(2002．江苏省竞赛)据新华社2002年3月10日报道，山东海洋大学模拟海底条件，用甲烷与水合成了每分子带有几个结晶水分子的可燃冰，并且点燃了它，为我国开发利用海底可燃冰创造了条件．试写出合成、点燃可燃冰的化学方程式： (1)合成； (2)点燃． 例3(2002．全国竞赛)2001年11月，美军为打击躲藏在阿富汗山洞中的恐怖分子，使用了一种名为BLU 一82的高效能燃料空气炸弹．这种炸弹爆炸时，除产生高温外，还可使山洞内的氧气耗尽，使其中的所 《普通化学》试卷（一） 课程名称：普通化学(一) 卷 试卷编码：03a50210 一、填空题（每空2分，共30分） 1.反应2MnO4-(aq) + 10Cl-(aq) + 16H+(aq) = 2Mn2+(aq) + 5Cl2 +8H2O(l)的标准 平衡常数表达式为K?＝________________________________________。 2.已知反应2NO+Cl2→2NOCl为基元反应，其速率方程式为______________， 总反应是_____________级反应。 3. 有下列原电池: (-)Pt|Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(0.01mol/dm3)||Fe2+(1mol/dm3),Fe3+(1mol/dm3)|Pt(+), 该原电池的负极反应为___________________,正极反应为__________________。 4. 对下列几种水溶液,按其凝固点由低到高的顺序是___________________。 A. 0.1mol.Kg-1C6H12O6 B. 1mol.Kg-1C6H12O6 C. 0.1mol.Kg-1NaCl D. 1mol.Kg-1NaCl E. 0.1mol.Kg-1CaCl2 F. 0.1mol.Kg-1HAc 5.熵减小的反应在低温下可自动进行，此反应的?r H m_______(>或<或=0)。 6.根据酸碱质子理论，在H2S、HC2O4-、CN -、HCN、H2O、CH4、H2PO4- 、 Ac-、NH4+、OH -、HCO3- 等物质中，仅属于碱的有_____________________， 仅属于酸的有__________________________。 7. 40cm30.1mol.dm-3氨水与40cm30.1mol.dm-3盐酸混合，溶液的pH值为____； 40cm30.1mol.dm-3氨水与20cm30.1mol.dm-3盐酸混合，溶液的pH值为____。 已知K a(NH4+)=5.65×10-10 8. 设AgCl在水中，在0.01 mol·dm-3的CaCl2中，在0.01 mol·dm-3的NaCl中以及在 0.05 mol.dm-3的AgNO3中的溶解度分别为S0,S1,S2和S3，这些量之间的大小排列顺序 普通化学复习资料 3.1物质的结构与物质的状态 1．核外电子的运动特性 核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。 2．核外电子的运动规律的描述 由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态，以代替经典力学中的原子轨道概念。 (1)波函数Ψ(原子轨道)：用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。 一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。 (2)概率密度（几率密度）：Ψ2表示微观粒子在空间某位置单位体积内出现的概率即概率密度。 (3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度(Ψ2)分布规律的图形。黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,单位体积内电子出现的机会较多。 (4)四个量子数:波函数Ψ三个量子数取值相互制约： 1)主量子数n的物理意义： n的取值：n=1,2,3，4……∞ , 意义：表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离；确定单电子原子的电子运动的能量。 n = 1，2，3，4, ……∞，对应于电子层K，L，M，N, ···具有相同n值的原子轨道称为处于同一电子层。 2)角量子数ι: ι的取值：受n的限制，ι= 0,1,2……n-1 (n个)。 意义：表示亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与n共同确定原子轨道的能量。… ι的取值： 1 ， 2 ， 3 ， 4 电子亚层： s, p, d, f…… 轨道形状：球形纺锤形梅花形复杂 图3－1 3)磁量子数m: m的取值：受ι的限制， m=0 ,±1,±2……±ι(2ι+1个) 。 意义：确定原子轨道的空间取向。 ι=0， m=0， s轨道空间取向为1； ι=1, m=0 ,±1， p轨道空间取向为3； ι=2, m=0 ,±1,±2 , d轨道空间取向为5； …… n，ι相同的轨道称为等价轨道。 s轨道有1个等价轨道，表示为： p轨道有3个等价轨道，表示为：大学普通化学复习知识点
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