教材核心知识速记（期中复习清单，图文版）高二化学上学期鲁科版

鲁科版选择性必修1《化学反应原理》速记清单 第1章化学反应与能量转化|第2章化学反应的方向、限度与速率 第1章第1节化学反应的热效应 |必记点 。 体系与环境：被研究的物质系统叫体系，体系以外的其他部分叫环境。 反应热：等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量。 焓变△H:恒压条件下反应热等于焓变，单位kJ/mol。放热△H<0,吸热△H>O。 ● 反应热的本质： △H=生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能 。热化学方程式：表示参加反应物质的量与反应热关系的化学方程式。必须标明聚集状态(s、【、g、q)；△H 数值与方程式系数成正比，系数可为分数；不标反应条件（点燃、加热等），不用↑↓符号。 ·燃烧热：25℃、101kPa时，1mol纯物质完全然烧生成稳定氧化物所放出的热量，单位k/mol。稳定产 物：C一→C02(g以、H→H2O0)、S-→S02(g)。 ·中和热：强酸与强碱的稀溶液反应生成1mol液态水时放出的热量，数值为57.3kJ/mol,△H=-57.3 kJ/mol。 盖斯定律：反应热只与体系的始态和终态有关，与反应路径无关。目标方程式=已知方程式的加减，△H同步 加减；方程式反向△H变号，系数乘除n则△H同步乘除n。 △易错点 1.△H比较大小必须带正负号：放热越多△H越小，如-20kJ/mol<-10kJ/mol。 2.热化学方程式必须标注所有物质的聚集状态，且不标反应条件、不写↑。 3.弱酸弱碱电离吸热、浓酸浓碱溶解放热，都会使测得的中和热偏离57.3kJ/ol。 4.燃烧热要求产物为稳定氧化物，H必须生成液态水，不能是气态水。 5.吸热反应不一定需要加热（如Ba(OH)28H2O与NH4C1常温反应），放热反应也可能需要加热引发。 6.键能计算△H是"反应物键能总和-生成物键能总和"，不要写反。 7.可逆反应的△H是完全反应的热效应，实际放热量小于|△H。 了一句话速记 负放正吸，热方标态配平，盖斯只看始终。 仑实验要点：中和热的测定 仪器：简易量热计（保温杯、环形玻璃搅拌棒、温度计）。操作：碱稍过量保证酸完全反应；酸、碱快速混合并不 断搅拌；记录最高温度。凡使温差偏小的操作（保温差、未快速混合、读数滞后）都使测得结果偏小。 1补充笔记 第1页/共8页 第1章化学反应与能量转化 第1章第2节化学能转化为电能 电池 |必记点 ①原电池 ·定义：将化学能转化为电能的装置，本质是自发的氧化还原反应。 ·构成涤件：①两个活泼性不同的电极（或金属与非金属电极）；②电解质溶液；③形成闭合回路；④能自发进 行的氧化还原反应。 工作原理：负极（活泼金属）失电子，发生氧化反应；正极（较不活泼电极）得电子，发生还原反应。 电子流向：负极→外电路→正极。电流方向相反：正极→外电路一负极。 。 溶液中离子移动：阳离子移向正极，阴离子移向负极。 电极判断：负极一失电子、被氧化、活泼金属、质量减小；正极一得电子、被还原、有气泡或质量增大。 ·盐桥：双液原电池用盐桥（含饱和KC1溶液）连接两溶液，作用是传递离子、维持电荷平衡，使电池稳定放 电。 ②常见电池 类型 代表 要点 一次电池 锌锰干电池 负极Zn,正极石墨；不能充电 二次电池 铅蓄电池 Pb、PbO2浸在H2SO4中，可充放电 燃料电池 氢氧燃料电池 燃料与氧化剂连续通入，电极只起导电作用 氢氧燃料电池（酸性电解液）： 负极2H2-4e°=4H+|正极O2+4H++4e=2H20 △易错点 1.电极本身不一定参加反应—燃料电池中两个电极都只起导电作用。 2.电子不能进入电解质溶液移动，溶液中靠离子定向移动导电。 3.判断正负极不能只看金属活泼性，要看与电解质溶液能否自发反应：Mg一AI在NaOH溶液中，AI作负极 4.电流方向与电子方向相反，容易写混。 5.电极反应式须满足电荷守恒并符合介质环境：酸性溶液不能出现OH,碱性溶液不能出现H+。 6.一次电池不能充电，二次电池可反复充放电，燃料电池需连续通入燃料和氧化剂。 ?一句话速记 负氧正还，电子外流，离子内移，电流相反。 补充笔记 第2页/共8页 第1章化学反应与能量转化 第1章第3节电能转化为化学能 电解 |必记点 电解：在直流电作用下，电解质在阴、阳两极分别发生还原反应和氧化反应的过程。 电解池构成：①直流电源；②两个电极；③电解质溶液（或熔融电解质）；④形成闭合回路。 电极连接与反应：与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，发生还原反应。 ·阳极放电顺序（惰性电极）：S2>>Br>C>OH>含氧酸根。用活性电极（如Cu、Ag)作阳极时， 电极本身先失电子溶解。 阴极放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+,水)。K+、Ca2+、Na+、Mg2+、AI3+在 水溶液中不放电，由水电离的H+放电。 典型实例： 电解熔融NaC:阳极2C-2e=Cl2↑|阴极2Na++2e=2Na 电解CuCl2溶液：阳极2C-2e=Cl2t|阴极Cu2++2e=Cu 电解水（惰性电极）：阳极40H-4e=O2↑+2H20|阴极4H++4e=2H2↑ 氯碱工业：2NaCl+2H20通电→2NaOH+H2↑+Cl2t 。电解的应用：①电镀一阳极是镀层金属，阴极是待镀件，电镀液中含镀层金属离子；②电解精炼铜 一阳极 粗铜，阴极纯铜；③电冶金一电解熔融NaCI制Na、电解熔融Al2O3制Al。 △易错点 1.电解池的"阳极"接电源正极、"阴极"接电源负极，不要与原电池的正负极概念混淆。 2.阳极用活性电极时，是电极材料本身失电子，而不是溶液中离子放电。 3.放电顺序决定产物，不能只看离子浓度大小下结论。 4.Na、Mg、Al等活泼金属只能电解熔融态化合物制取，电解其水溶液得不到金属。 5.电镀时溶液中金属离子浓度基本不变（阳极溶解量≈阴极析出量）。 6.书写电极反应式必须标明"阳极/阴极"并注意电荷守恒。 了一句话速记 正阳氧、负阴还，活性阳极其优先，放电顺序看强弱。 |补充笔记 第3页/共8页 第1章化学反应与能量转化 第1章第4节金属的腐蚀与防护 |必记点 ·金属腐蚀：金属与周围环境中的物质发生化学反应而损耗的过程。 ·分类： 类型 条件 本质与特点 化学腐蚀 金属与干燥气体(O2、C12)或非电解质直接接 发生氧化还原反应，无电流产生 触 电化学腐 不纯金属在潮湿环境中形成原电池 较活泼金属被氧化，有微弱电流产生；是金属腐蚀的主要形 蚀 式 ①铁的吸氧腐蚀（中性、弱酸性或碱性环境） 负极(Fe):Fe-2e=Fe2+ 正极(C):02+2H20+4e=40H 总反应：2Fe+O2+2H20=2Fe(OH)2 ②铁的析氢腐蚀（酸性较强的环境） 负极(Fe):Fe-2e=Fe2+ 正极(C):2H++2e=H2↑ ·铁锈主要成分是Fe2O3(实为Fe2O3XH2O),结构疏松多孔，不能阻止内部继续腐蚀。 ●防护方法： 方法 原理与实例 涂保护层 涂油、喷漆、搪瓷、电镀等，隔绝空气和水 牺牲阳极的阴极保护法 接更活泼金属(Zn、Mg）),活泼金属作负极被腐蚀，被保护金属作正极 外加电流的阴极保护法 被保护金属接直流电源负极，成为阴极而不被腐蚀 改变金属内部结构 如制成不锈钢（加入铬、镍等） △易错点 1.电化学腐蚀是主要形式，化学腐蚀是次要的，两者可同时发生。 2.吸氧与析氢腐蚀的判断依据是溶液酸碱性：酸性较强→析氢；中性或弱酸性→吸氧。 3.无论吸氧还是析氢，被腐蚀的总是负极（较活泼金属），正极被保护。 4.铁锈的主要成分是Fe2O3,不是Fe0也不是Fe3O4。 5.牺牲阳极保护法牺牲的是活泼金属（作负极），被保护金属作正极，不要颠倒。 6.实际工程（如跨海大桥）防腐往往多种方法并用，不是只采用一种。 ?一句话速记 不纯金属遇电解质，活泼者减重；吸氧析氢看酸碱，牺性阳极来保护。 |补充笔记 第4页/共8页 第2章方向、限度与速率 第2章第1节化学反应的方向 1必记点 ·自发反应：在一定条件下，不需要外界干预就能自动进行的反应。自然界中的自发过程总体上趋于能量降低、 混乱度增大。 焓判据：△H<0有利于反应自发进行。但并非所有吸热反应都不能自发进行，如CCO3高温分解。 。 熵(S):衡量体系混乱度的物理量，单位/mo)。混乱度越大，熵值越大。 同一物质的熵值：S(g)>S)>SS);气体物质的量增大的反应通常为熵增反应。 熵变△S=生成物总熵-反应物总熵。△S>0有利于反应自发进行。 熵判据的局限：仅凭熵增或焓减都不能单独判断反应能否自发，须用复合判据。 复合判据（吉布斯自由能变）： △G=△H-T△S|△G<0时反应能自发进行 焓变△H 熵变AS 自发性判断 <0 >0 任何温度下都能自发进行 >0 <0 任何温度下都不能自发进行 >0 >0 高温下可自发进行 <0 <0 低温下可自发进行 △易错点 1,△G<0只说明反应有自发进行的趋势，不能说明反应一定发生，还要考虑速率（如金刚石转化为石墨自发但 常温下几乎不进行)。 2.焓减、熵增都只是"有利于"自发，不能弹独作为判据。 3.△H、△S只与始态终态有关，与反应路径无关。 4.△H-TAS中的T为热力学温度(K),不是摄氏度 5,气体物质的量不变的反应，△S近似为0，此时主要由△H决定方向。 6.不能把"自发"等同于"剧烈"或"迅速"。 了一句话速记 焓减熵增必自发，△G=△H-T△S,小于零才自发。 1补充笔记 一第5页/共8页 第2章方向、限度与速率 第2章第2节化学反应的限度 |必记点 ①可逆反应与化学平衡状态 ● 可逆反应：在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应，用”="表示。 化学平衡状态：一定条件下，可逆反应中正、逆反应速率相等，各组分浓度不再随时间变化的状态。 ·五大特征：逆（可逆反应）、等（正=V逆0）、动（动态平衡）、定（各组分浓度恒定）、变（条件改变平 衡可能移动)。 ·判断标志：①同一物质的正逆反应速率相等，不同物质的速率比等于化学计量数比且一正一逆；②随反应进行 会变化的物理量（总压、密度、平均摩尔质量、颜色等）不再改变。 ②化学平衡常数 对于aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g): K [cC(C)-cd(D)]+[ca(A)-cb(B)] ·固体、纯液体不写入表达式。 ·K只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关。 。K越大，说明正反应进行的程度越大，反应物的转化率越高。 浓度商Q:任意时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，计算方式与K相同。 Q<K平衡正向移动」Q=K处于平衡」Q>K平衡逆向移动 ③平衡移动—勒夏特列原理 ● 改变影响平衡的一个条件，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动（不能抵消）。 增大反应物浓度（或减小生成物浓度）→平衡正向移动；升高温度→向吸热方向移动；增大压强一向气体计 量数减小的方向移动；催化剂同等程度改变正逆速率，不引起平衡移动。 转化率α=反应物转化的物质的量÷反应物起始的物质的量×100%。 △易错点 1.反应前后气体计量数和相等的反应，总压、平均摩尔质量始终不变，不能作为平衡标志。 2.K只随温度变化，加压、加催化剂、改变浓度都不改变K的数值。 3.勒夏特列原理是"减弱"改变，不是"抵消“，升温移动后温度不会回到原值。 4.加入催化剂只缩短达到平衡的时间，不改变转化率和K。 5.恒容充入惰性气体，各物质浓度不变，平衡不移动；恒压充入惰性气体则相当于减压。 6.平衡正向移动不等于转化率一定升高（如按比例增大反应物浓度时转化率可能不变）。 7.Q与K的比较大小时，浓度单位必须统一，气体用浓度（或分压）。 了一句话速记 逆等动定变，K只随温变，勒夏减弱不抵消。 |补充笔记 第6页/共8页 第2章方向、限度与速率 第2章第3节化学反应的速率 |必记点 ①表示方法 v=△c÷△t|单位：mol/s)或mol/Lmin) ·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，得到的是平均速率。 ·、同一反应中用不同物质表示的速率之比，等于化学计量数之比。 ·固体、纯液体的浓度视为常数，不用于表示反应速率。 ②碰撞理论与活化能 ·有效碰撞：能够发生化学反应的分子碰撞。 。活化分子：能量较高、能够发生有效碰撞的分子。 ·活化能：活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差。 ·规律：活化能越低，单位体积内活化分子数越多，有效碰撞频率越高，反应速率越快。 ③影响反应速率的因素 因素 变化 本质原因 浓度 增大反应物浓度，速率加快 单位体积内活化分子数增多 压强 压缩体积增大压强，速率加快 气体浓度增大 温度 升温速率加快，一般每升10℃增大2~4倍 活化分子百分数增大 催化剂 加催化剂速率显著加快 降低活化能，活化分子百分数增大 其他 增大固体接触面积、光照、超声波等 增大有效碰撞机会 △易错点 1.比较速率快慢必须统一单位并转化为同一物质后再比较数值。 2.恒容充惰性气体，浓度不变、速率不变；恒压充惰性气体相当于减压，速率减慢。 3.压强只对有气体参与的反应速率有影响，无气体参与时压强变化不影响速率。 4.催化剂只改变速率，不改变反应焓变、平衡状态和转化率。 5.活化分子之间的碰撞不一定是有效碰撞，还需要合适的取向。 6.浓度越大速率越快是对气体和溶液而言，固体、纯液体的浓度是常数。 7.温度对速率的影响远大于浓度，因为温度同时提高活化分子数并加快分子运动。 ?一句话速记 浓增压升催化剂，有效碰撞增速率，速率比等计量比。 |补充笔记 -第7页/共8页 第2章方向、限度与速率 第2章第4节化学反应条件的优化 工业合成复 |必记点 ·合成氨反应： N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H<0 ·反应特点：放热反应、气体计量数减小（熵减）、可逆反应，速率慢，需催化剂。 条件优化的原则：兼顾反应速率、平衡转化率、催化剂活性和设备与成本，不能片面追求高转化率或高速率。 条件 理论上 实际选择 理由 压强 越大越好 10~30MPa 兼顾转化率与设备耐压、动力成本 温度 越低越好 400~500℃ 兼顾平衡转化率、反应速率与催化剂活性 催化剂 铁触媒（含助催化剂） 降低活化能、加快反应，缩短达到平衡的时间 浓度 增大反应物、 减小生成物 原料气循环利用，及时分离出NH3 提高原料转化率 ·工业流程思路：原料气净化→压缩→合成塔（催化剂床层）→冷凝分离出液氨→未反应气体循环使用。 ·工业合成氨的意义：实现了从空气中获取氨、把氮转化为氨， 是化肥工业的基础，体现了化学反应原理对性产 的指导作用。 △易错点 1.温度选400~500℃不是为了提高平衡转化率（降温才有利），而是因为催化剂在此温度活性最高且速率足够 快。 2.压强不能无限增大，受设备耐压能力和动力成本制约。 3.催化剂只能缩短达到平衡的时间，不影响平衡转化率和平衡常数。 4.及时分离出NH3可使平衡正向移动，但不能提高反应速率。 5.原料气循环利用是提高原料总转化率的手段，不是改变平衡。 6.实际生产条件是多因素综合优化的结果，不能只按"平衡移动原理"单方面推导。 了一句话速记 高压低温利平衡，高温却利速率与催化，实际取400~500℃、10~30MPa。 @与其他考点的联系 合成氨集中体现了"方向一限度一速率"三者的统一方向由△H与△S判断，限度由K与平衡移动规律决定，速 率由温度、压强、催化剂调控，是本章知识综合运用的典型实例。 |补充笔记 第8页/共8页