4化学反应基本定律
化学三大守恒定律
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化学三大守恒定律
化学是一门研究物质变化的科学,其研究的基础是化学反应。
化学反应是指物质在一定条件下,通过化学变化产生新的物质的过程。
在化学反应中,有三个重要的守恒定律,即质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律。
质量守恒定律是指在任何化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量。
这个定律是化学反应的基本原理之一,也是化学实验中最基本的定律之一。
例如,当氢气和氧气反应生成水时,反应前后的总质量不变。
这个定律的实质是质量不会凭空消失或增加,只是在化学反应中发生了转化。
能量守恒定律是指在任何化学反应中,反应前后的总能量不变。
这个定律是热化学的基本原理之一,也是化学反应中最重要的定律之一。
在化学反应中,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不变。
例如,当燃烧木材时,木材的化学能被转化为热能和光能,但总能量不变。
电荷守恒定律是指在任何电化学反应中,反应前后的总电荷不变。
这个定律是电化学的基本原理之一,也是化学反应中最基本的定律之一。
在电化学反应中,电荷可以从一种电极转移到另一种电极,但总电荷不变。
例如,当锌在硫酸中被氧化时,锌离子的电荷被转移到了另一种电极上。
这三大守恒定律是化学反应中不可或缺的基本原理,它们在化学实验和工业生产中有着广泛的应用。
在实验中,这些定律可以用来验证反应的正确性和计算反应的产物量,而在工业生产中,这些定律可以用来控制反应的质量和节约资源。
质量守恒定律、能量守恒定律和电荷守恒定律是化学反应中不可或缺的基本原理,它们的应用不仅在学术研究中具有重要意义,也在实际应用中具有广泛的应用价值。
化学反应中的质量守恒定律
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化学反应中的质量守恒定律化学反应是物质转化过程中的一种特殊形式,它涉及原子和分子之间的重新组合。
在化学反应中,质量是一个重要的物理量,而质量守恒定律正是描述了化学反应中质量的守恒原理。
本文将探讨化学反应中的质量守恒定律及其应用。
一、质量守恒定律的基本原理质量守恒定律是化学科学中的基本定律之一,它表明在一个封闭系统中,物质的质量在化学反应中始终保持不变。
换句话说,化学反应前后所涉及的物质质量总和是相等的。
这一定律源于我们对物质不灭性的观察,即物质在化学反应中并没有消失或增加,只是在原子或分子水平上发生了重新组合。
在化学方程式中,我们可以清晰地看到反应物和生成物的比例关系,这就是质量守恒定律的体现。
二、实验验证质量守恒定律为了验证质量守恒定律,科学家进行了大量的实验研究。
下面以一些常见的化学反应为例来说明。
1. 酸碱中和反应酸碱中和反应是一种常见的化学反应,它的化学方程式可以表示为:酸 + 碱→ 盐 + 水。
我们可以用酸和碱溶液来进行实验验证。
首先,将一定量的酸和一定量的碱混合,观察到反应后生成盐和水。
在实验过程中,我们可以使用天平来精确测量反应前后溶液的质量。
通过实验数据的对比,可以发现反应前后的总质量保持不变,验证了质量守恒定律。
2. 燃烧反应燃烧反应是常见的氧化反应,也是质量守恒定律的一个重要验证实验。
例如,将一定质量的燃料与足够的氧气进行燃烧反应,观察到生成的燃烧产物。
在实验中,我们可以利用实验装置收集燃烧产物,并用天平来测量反应前后的质量。
结果表明,反应前后总质量保持不变,符合质量守恒定律。
三、质量守恒定律的应用质量守恒定律不仅是化学反应的基本原理,也具有广泛的应用价值。
下面介绍两个典型的应用情景。
1. 化学计算质量守恒定律使得我们能够进行化学计算。
例如,在定量分析中,可以利用质量守恒定律来确定反应物和生成物之间的质量关系。
通过实验测量反应物和生成物的质量,可以计算出它们之间的摩尔比例,帮助我们了解反应的化学计量关系。
大学化学 化学反应的基本原理
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示。但是一种物质的绝对焓值 H 是无法测定的,
只能测定某物质从一种状态变化到另一种状态时
的焓变∆H。
在化学反应过程中,体系吸收或放出的热量, 称为化学反应的热效应或反应热,反应热也就
是反应的焓变∆H。
(3)焓和焓变
一个化学反应的焓变∆H与反应物采取什么样的
途径变成产物无关,只要这个化学反应过程的
始态和终态不变,焓变∆H就是一个固定的值,
1 H2 (g) + O2 (g) →H2O(l ) 2
∆rHm = 286 kJ· -1 mol
(4)热化学方程式
书写热化学方程式时要注意:
(1)注明反应的温度和压强条件,如果反应是在 298 K和100 kPa下进行的,习惯上不予注明。
(2)要注明反应物和生成物的聚集状态或晶形。 常用g 、l 、s分别表示气态、液态、固态。 (3)方程式中的配平系数只表示计量数,不表示 分子数,必要时可以写成分数。计量数不同时,同 一反应的反应热数值不同。 (4)正、逆反应的热效应数值相同而符号相反。
等压过程
p = 0
等容过程
V = 0
等温过程
T = 0
一、热力学中的一些常用术语
同 一 过 程 的 两 种 途 径
(Ⅰ) p1=100 kPa 加压 p2=200 kPa V2 =1 m3 终态 p =1000 kPa ( Ⅱ ) 加压 V = 0.2 m3 减压
V1 = 2 m3
始态
p= p2 - p1= 200-100 = 100 kPa, V= V2 -V1=1-2= -1m3
Ө Ө Ө rHm =∑f Hm(产物)-∑fHm(反应物)
(4-3)
要求会查表用标准生成热f Hm 数据
化学反应中的能量守恒定律
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化学反应中的能量守恒定律能量是物质变化和运动的基本原理,而能量守恒定律是自然界中最重要的基本定律之一。
在化学反应中,能量守恒定律描述了能量无法被创造或毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式的现象。
本文将介绍化学反应中的能量守恒定律及其应用。
1. 能量守恒定律的定义与原理能量守恒定律,也称为能量守恒原理,是指在一个封闭系统内,能量的总量保持不变。
换句话说,能量既不能创造也不能消失,只能在各种形式之间转化。
化学反应是能量转化的重要示例。
在化学反应中,反应物的化学键被打破并形成新的化学键,这涉及到化学键的能量转化。
能量守恒定律告诉我们,反应物的能量总量必须等于生成物的能量总量,即反应物能量=生成物能量。
2. 能量转化的过程化学反应中,能量可以以多种形式存在和转化,常见的形式包括:2.1 热能热能是最常见的一种能量形式,在化学反应中,热能的转化往往伴随着温度的变化。
当反应放热时,温度升高,反之则会吸热,导致温度降低。
2.2 势能势能是物体由于其位置或状态而具有的能量。
在化学反应中,分子中的化学键的形成和断裂导致势能的改变。
2.3 化学能化学能是分子内部化学键的能量,化学反应中,化学键的形成和断裂导致化学能的转化。
2.4 光能在化学反应中,某些反应可能会释放出光能,例如发光反应。
3. 化学反应中能量守恒定律的应用能量守恒定律在化学反应中具有重要的应用价值,下面列举几个常见的应用:3.1 燃烧反应燃烧反应是一类放热反应,根据能量守恒定律,燃烧反应中反应物的总能量必须等于生成物的总能量。
通过测量反应前后的能量变化,可以确定反应物和生成物的能量差。
3.2 爆炸反应爆炸反应是一种剧烈放热反应,能量守恒定律可以解释爆炸发生时巨大的能量释放。
通过控制反应物的能量转化,可以有效地控制和利用爆炸反应。
3.3 吸热反应吸热反应是一类吸热的化学反应,能量守恒定律同样适用。
吸热反应吸收外界热量,使反应物的总能量增加,并将其转化为化学键的势能。
化学的基本定律
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化学的基本定律化学是自然科学中的一门重要学科,研究化学反应和物质变化的规律。
在化学领域中,存在着一些基本定律,这些定律对于理解和解释化学现象起着重要的作用。
本文将对几个化学的基本定律进行介绍和探讨。
一、质量守恒定律质量守恒定律是化学中最基本的定律之一,它表明在封闭系统中,物质的质量在化学反应过程中是不会发生改变的。
简言之,质量无法被创造也无法被消灭。
化学反应只是引起物质的重新组合和重新排列,不会改变物质的总质量。
二、恒量化学计量比定律恒量化学计量比定律也被称为化学计量定律,指出化学反应中,不同物质之间发生反应所需要的摩尔比例是固定不变的。
以化学方程式为例,其中的系数表示了反应物和生成物之间的摩尔比例,根据化学计量定律,这些系数可以用来推断反应物和生成物之间的摩尔关系。
三、综合气体状态方程综合气体状态方程也称为理想气体定律,描述了气体在一定条件下的状态。
根据这个定律,气体的体积、压强和温度之间存在着一定的关系。
综合气体状态方程可以用来计算气体的压强、体积和温度的变化,并且适用于大多数实际气体,尽管存在一些特殊情况需要考虑修正。
四、化学反应速率定律化学反应速率定律描述了反应物浓度和反应速率之间的关系。
根据化学反应速率定律,反应速率正比于反应物浓度的某个幂指数,这个指数被称为反应物的反应级别。
化学反应速率定律对于研究和控制化学反应过程具有重要意义。
五、热力学定律热力学定律是研究能量转化和热力学性质的定律,包括热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律描述了能量的守恒,即能量在系统和周围环境之间的转化不会产生净的能量损失或增益。
热力学第二定律则描述了能量传递的方向和方式,规定了自然界中的能量转化是不可逆转的。
上述的化学的基本定律为化学研究提供了重要的指导和基础。
通过理解和应用这些定律,可以解释和预测化学反应和变化中发生的现象。
化学的发展离不开这些基本定律的支持和推动,而这些定律也源于对自然界的观察和实验的总结。
化学反应的平衡常数和定律
![化学反应的平衡常数和定律](https://img.taocdn.com/s3/m/db755ce651e2524de518964bcf84b9d528ea2cf9.png)
化学反应的平衡常数和定律化学反应是物质之间发生变化的过程。
在化学反应中,有些反应会达到一种平衡状态,即反应物和生成物的浓度不再发生明显的变化。
这种平衡状态可以通过平衡常数和平衡定律来描述和理解。
平衡常数是用来描述反应物和生成物在平衡状态下的浓度之间的关系的数值。
平衡常数通常用K表示。
对于一个反应aA + bB ⇌ cC + dD,平衡常数K的表达式为K = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b,其中[A]、[B]、[C]和[D]分别表示反应物A、B和生成物C、D的浓度。
平衡常数的数值大小可以反映反应的偏向性。
当K > 1时,反应偏向生成物的方向,生成物的浓度较高;当K < 1时,反应偏向反应物的方向,反应物的浓度较高。
当K = 1时,反应物和生成物的浓度相等,反应处于平衡状态。
平衡定律是描述化学反应达到平衡状态的数学表达式。
根据平衡定律,当反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度之间的比值将保持不变。
平衡定律可以用来计算平衡常数,并且可以通过改变温度、压力或浓度等条件来改变反应的平衡状态。
化学反应的平衡常数和定律在许多实际应用中具有重要意义。
例如,在工业生产中,了解反应的平衡常数和定律可以帮助工程师设计和优化反应条件,提高产量和效率。
在环境保护领域,平衡常数和定律可以帮助科学家研究和预测化学反应对环境的影响,从而制定相应的环境保护措施。
平衡常数和定律的研究也对理解化学反应的基本原理和机制具有重要意义。
通过研究平衡常数和定律,化学家可以揭示反应速率、反应动力学和反应平衡之间的关系,进一步推动化学科学的发展。
然而,化学反应的平衡常数和定律也存在一些限制和假设。
首先,平衡常数和定律只适用于在一定温度和压力范围内的反应。
当温度和压力发生变化时,平衡常数和定律的数值也会发生变化。
其次,平衡常数和定律假设反应处于理想条件下,即反应物和生成物之间没有相互作用或相互影响。
然而,在实际反应中,反应物和生成物之间的相互作用可能会对平衡常数和定律产生影响。
化学反应规律
![化学反应规律](https://img.taocdn.com/s3/m/1b58df26974bcf84b9d528ea81c758f5f61f2902.png)
化学反应规律化学反应是物质之间发生变化的过程,它遵循一定的规律。
通过研究这些规律,我们可以更好地理解和预测化学反应的发生过程。
本文将介绍几个重要的化学反应规律。
一、质量守恒定律质量守恒定律是化学反应中最基本的规律之一。
它指出在任何化学反应中,反应前后的物质总质量保持不变。
换句话说,反应物质的质量等于生成物质的质量之和。
这个规律是基于大量实验观察得出的,可以用来解释化学反应中物质的转化过程。
二、能量守恒定律能量守恒定律是化学反应中另一个重要的规律。
它指出在化学反应过程中,能量的总量保持不变。
化学反应既可以吸收能量,也可以释放能量。
吸收能量的化学反应称为吸热反应,释放能量的化学反应称为放热反应。
能量守恒定律对于研究化学反应的热效应和能量变化具有重要的指导意义。
三、摩尔比例定律摩尔比例定律是描述化学反应物质之间摩尔比例关系的规律。
它表明在化学反应中,不同物质之间的摩尔比例是固定的。
例如,化合物的化学式可以用摩尔比例表示,如H2O表示水分子中氢原子和氧原子的比例为2:1。
摩尔比例定律的发现为研究化学反应的化学计量提供了重要的依据。
四、速率与浓度关系化学反应的速率与反应物的浓度之间存在一定的关系。
一般来说,反应速率随着反应物浓度的增加而增加。
这是因为反应物浓度的增加会增加反应物分子之间的碰撞频率,从而增加反应发生的可能性。
速率与浓度关系的研究对于探索化学反应动力学和反应速率常数具有重要的意义。
五、化学平衡定律化学平衡定律是描述化学反应平衡状态的定律。
它表明在一定条件下,反应物质之间的摩尔比例会达到一个稳定的状态,称为化学平衡。
在化学平衡状态下,反应物和生成物的浓度之间存在一定的关系,这由平衡常数来描述。
化学平衡定律的发现为研究化学反应的平衡条件和平衡常数提供了重要的依据。
六、速率与温度关系化学反应的速率与温度之间存在一定的关系。
一般来说,反应速率随着温度的升高而增加。
这是因为温度的升高会增加反应物分子的平均动能,从而增加反应物分子的碰撞能量,提高反应发生的可能性。
化学反应的基本原理
![化学反应的基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a13f8642a36925c52cc58bd63186bceb19e8ed91.png)
化学反应的基本原理化学反应是指物质之间发生化学变化的过程。
这种变化是由化学原理驱动的,下面我们来探讨化学反应的基本原理。
一、质量守恒定律质量守恒定律是化学反应的基本原理之一。
它指出,在任何化学反应中,反应物的质量与生成物的质量之和保持不变。
换句话说,化学反应前后物质的总质量始终保持恒定。
例如,当将氧气与氢气混合并点燃时,发生以下反应:2H2 + O2 → 2H2O根据质量守恒定律,氧气与氢气的质量之和等于水的质量,即反应前后物质的总质量保持不变。
二、能量守恒定律能量守恒定律是化学反应的另一个基本原理。
它表明在化学反应中,能量既不能创造也不能消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
在化学反应中,反应物和生成物的能量可能有所不同。
有些化学反应会吸收能量,被称为吸热反应;而有些反应会释放能量,被称为放热反应。
例如,燃烧是一种放热反应,当将木材放入火中时,木材与氧气反应产生热量和二氧化碳:C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 热能反应中的化学能转化为热能,释放出来。
三、化学键的形成和断裂化学反应的基本原理还涉及化学键的形成和断裂。
在化学反应中,化学键可以形成或断裂,这导致原子重新排列,并形成新的化学物质。
化学键是原子之间的力,它们通过电子的共享或转移来连接原子。
化学反应中,原子间键的形成或断裂需要吸收或释放能量。
例如,当氯气(Cl2)与钠金属(Na)反应时,氯气中的氯原子接收钠金属中的电子,形成氯化钠(NaCl):Cl2 + 2Na → 2NaCl在反应中,氯气中的氯原子与钠金属中的钠原子发生电子转移,形成了化学键。
这种化学键的形成和断裂是化学反应进行的基础。
四、速率与反应机理化学反应的速率是指单位时间内反应物消耗的量或生成物产生的量。
速率与反应机理密切相关,反应机理描述了反应过程中分子之间的相互作用和转化。
反应机理涉及反应的中间过程和过渡态,它们由反应物转化为产物的中间步骤。
反应速率取决于各个步骤的速率常数和反应物的浓度。
化学反应的平衡条件和规律
![化学反应的平衡条件和规律](https://img.taocdn.com/s3/m/9a35c78288eb172ded630b1c59eef8c75fbf9535.png)
化学反应的平衡条件和规律化学反应是物质转化的过程,而化学反应达到平衡状态是指反应物与生成物的物质浓度、压力、温度等各项性质在一段时间内基本稳定,不发生显著变化。
化学反应的平衡条件和规律是描述化学反应平衡状态的基本原理和定律,对于理解和掌握化学反应的平衡性质具有重要意义。
一、化学反应平衡的条件在不受外界影响的封闭系统中,化学反应达到平衡状态需要满足以下几个条件:1. 反应物与生成物浓度的稳定当反应开始时,反应物浓度较高,生成物浓度较低,反应速率快。
随着反应进行,反应物逐渐消耗,生成物逐渐增加,反应速率逐渐减慢。
当达到平衡状态时,反应物与生成物浓度保持稳定,反应速率相等,达到动态平衡。
2. 反应物与生成物浓度之间的比例关系在平衡状态下,化学反应物质浓度与生成物浓度之间的比例关系由反应方程式的摩尔系数所决定。
根据平衡常数K的定义,可以得到平衡浓度之间的定量关系。
3. 反应物与生成物之间的反应速率在平衡状态下,反应物与生成物之间的反应速率相等。
这意味着反应物和生成物之间的反应速率互相抵消,形成了动态平衡。
二、化学反应平衡的规律化学反应平衡具有以下几个基本规律:1. 利用平衡常数表征平衡状态平衡常数K是描述化学反应达到平衡状态时,反应物与生成物浓度之间的定量关系的引导。
平衡常数可以通过实验数据计算得出,它只与反应物和生成物的浓度有关,与反应物质的量无关。
2. 影响平衡转移方向的因素平衡转移方向受到温度、压力和浓度等因素的影响。
根据Le Chatelier原理,当外界条件改变时,化学平衡会发生偏移,以减小外界影响,重新达到平衡状态。
- 温度:提高温度会使反应向终点方向偏移,反应产生吸热时温度升高,反应产生放热时温度降低。
- 压力:当反应物和生成物的分子数不同时,由于物质浓度不同,会使平衡向分子数较少的一方偏移。
- 浓度:增加反应物浓度会使平衡向生成物方向偏移,减小反应物浓度则使平衡向反应物方向偏移。
3. 平衡的动态性质虽然化学反应达到平衡状态后,反应物和生成物的物质浓度不再发生明显变化,但反应仍然处于动态平衡状态。
化学反应的基本规律
![化学反应的基本规律](https://img.taocdn.com/s3/m/8586c77153d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f1e.png)
反应热(Q)
四、恒容反应热和恒压反应热
恒容反应:
即:恒容反应热等于体系的内能变化。
ΔU=Q-W=Qv-W体 = Qv
恒压反应:
W = W体= p·△V = p(V2 - V1 )
20、适用条件:
应用:对于一定状态下的理想气体,已知其中几个物理量,可以求未知量:p、V、n、T。
40、公式变换:
二、分压定律
如果几种理想气体混合在一起,相互之间不发生化学反应,那么每种气体的分压和混合气体的总压之间,遵循道尔顿分压定律: 即:混合气体的总压力等于混合气体中各组分的分压之和。 A,B,C …i…
两个容器的器壁承受的压力是否相同?
A B
每种组分气体仍然遵守理想气体状态方程
01
02
03
04
设混合气体含有A、B两组分气体,方程变换如下:
xi- i组分气体的摩尔分数。
即:组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数的乘积。
05
已知总压、组分的物质的量,可以计算分压。
按体系和环境的相互关系不同,可将体系分为以下三类:
敞开体系
封闭体系
孤立体系
状态函数
状态函数就是描述体系状态的物理量。状态函数的2大特性: 体系的状态一定,状态函数就有确定的值; 体系的始态和终态一定时,状态函数的变化值为一定值, 与体系的变化途径无关。
二、内能、热和功的概念
一杯水:
ΔT=80℃-20℃=60℃
PO2= 同理PN2=
【例1】 某温度下,将2×105Pa的O2(3 dm3)和3×105Pa的N2(6 dm3)的充入6 dm3的真空容器中,求混合气体的各组分的分压及总压。 PA=PO2 +P N2= 1×105+3×105= 4×105(Pa)
第四章 化学反应的基本原理(二)
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G Wmax
此式表示系统的焓变ΔH包括两部分,一部分是TΔS项,用于维持系统内部温 度和增加系统的混乱度上的能量变化,是无法利用的;另一部分则是系统的吉布斯 函数变,是系统能够用来做有用功的能量变化。在恒温恒压下,系统的吉布斯函数 越大,就表示它对外做有用功的能力越大,在过程进行中,如对系统的吉布斯函数 变加以利用,就能转变为有用功。从热力学可以导出,系统吉布斯函数的减少等于 系统在恒温恒压下对环境可能做的最大有用功。
§4.2 化学反应的方向
前面讨论了化学反应过程中的能量转化问题,一切化学变化中的能量转化都 遵循热力学第一定律。但热力学第一定律只探讨了能量转化的数量问题,而没有涉 及到能量转化的方向问题。本节就将讨论能量转化的方向,即化学反应进行的方向 问题。这是第一定律不能回答的,需要用热力学第二定律来解决。
一、化学反应的自发性
1、自发过程 在一定条件下,无需外力作用就能自动发生的过程叫做自
发过程或自发变化。
热传递 T2>T1
《工程化学》
气体膨胀
水流动
墨汁扩散
P2>P1
h2>h1
c2>c1
化学反应的基本原理
化学化工学院
1
1、自发过程
自发过程的特点
A 自发过程具有单向性。其逆过程不能自发进行。
B 自发过程的进行有一定的限度——达到平衡。
化学反应的基本原理
化学化工学院 11
1、吉布斯函数
对于封闭系统,在恒温和只做体积功的条件下,系统吉布斯函数改变 量——吉布斯函数变ΔG为:
G G2 G1 (H 2 TS2 ) (H1 TS1 ) (H2 H 1) T(S2 S1 ) H TS
G H TS
化学反应原理的理解及应用
![化学反应原理的理解及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e62cdac5b8d528ea81c758f5f61fb7360b4c2bf9.png)
化学反应原理的理解及应用1. 什么是化学反应原理?化学反应原理是指化学反应发生的基本规律和机理。
它研究了化学反应中物质的转化、能量的变化以及反应速率等方面的基本原理。
化学反应原理的理解对于我们理解化学反应的本质以及运用化学原理解决现实问题具有重要意义。
2. 化学反应原理的基本原则化学反应原理基于以下几个基本原则: - 能量守恒定律:在化学反应中,能量不会被创造或消失,只会发生转化。
反应前的能量与反应后的能量之和保持不变。
- 质量守恒定律:在一个封闭的系统中,化学反应发生时,反应物的质量与生成物的质量之和保持不变。
- 反应速率:反应的速率是指单位时间内反应物消耗或生成物产生的数量。
它受到反应物浓度、温度、催化剂等因素的影响。
3. 化学反应原理的应用3.1 合成反应化学反应原理在合成反应中得到广泛应用。
合成反应是指通过化学反应将两种或多种物质合成为一种新的物质。
例如,酸和碱反应可以生成盐和水。
在工业生产中,合成反应被用于制备各种化学物质,如合成氨、合成乙烯等。
3.2 分解反应分解反应是指一个化合物分解成两个或多个化合物或元素的反应。
化学反应原理在分解反应中也具有重要应用。
例如,高锰酸钾可以分解为氧气和氧化钾。
分解反应广泛应用于分析化学、有机合成等领域。
3.3 氧化还原反应氧化还原反应是指物质中的电子转移的过程。
在这种反应中,某些物质失去电子,而其他物质则获得电子。
化学反应原理在氧化还原反应中起到了关键作用。
例如,金属与酸反应产生气体,金属被还原,酸被氧化。
氧化还原反应在电池、金属的腐蚀等方面具有重要应用。
3.4 酸碱中和反应酸碱中和反应是指酸和碱反应生成盐和水的反应。
化学反应原理在酸碱中和反应中也发挥着重要作用。
例如,硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水。
酸碱中和反应在生活实践中有诸多应用,例如调节土壤的酸碱度、医疗用途等。
4. 化学反应原理的实验方法为了了解和应用化学反应原理,进行实验是必不可少的。
高中化学原理规律
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高中化学原理规律高中化学原理规律是指在化学反应和物质变化中所遵循的一系列基本规律。
这些规律是通过实验和观察总结出来的,可以帮助我们理解和解释化学现象。
下面将详细介绍高中化学原理规律。
1. 质量守恒定律:质量守恒定律是化学反应中最基本的规律之一。
它指出,在封闭系统中,化学反应前后总质量保持不变。
这意味着反应物的质量等于生成物的质量。
例如,当氢气和氧气反应生成水时,反应前后的总质量保持不变。
2. 摩尔守恒定律:摩尔守恒定律是指在化学反应中,反应物和生成物的摩尔比例是固定的。
这意味着在化学反应中,物质的摩尔数是守恒的。
例如,当氢气和氧气反应生成水时,氢气和氧气的摩尔比例是2:1。
3. 能量守恒定律:能量守恒定律是指在化学反应中,能量的总量保持不变。
化学反应可以释放能量(放热反应)或吸收能量(吸热反应),但总能量不变。
例如,燃烧反应是一种放热反应,它释放出大量的能量。
4. 气体的压力和体积关系:根据查理定律,当温度不变时,气体的压力和体积成反比。
这意味着当气体的体积增加时,压力减小;当气体的体积减小时,压力增加。
5. 气体的压力和温度关系:根据盖-吕萨克定律,当体积不变时,气体的压力和温度成正比。
这意味着当温度增加时,气体的压力也增加;当温度减小时,气体的压力也减小。
6. 摩尔体积定律:根据阿伏伽德罗定律,相同条件下,等量的气体在相同温度和压力下占据相同的体积。
这意味着气体的体积与其摩尔数成正比。
7. 溶解度规律:溶解度规律是指在一定温度下,某些物质在溶剂中的溶解度是固定的。
溶解度可以用溶解度曲线表示,曲线上的点表示溶质在溶剂中的饱和溶解度。
8. 化学平衡定律:化学平衡定律是指在封闭系统中,当反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度保持不变。
化学平衡可以通过平衡常数来描述,平衡常数表示反应物和生成物浓度的比例。
9. 元素周期表规律:元素周期表是化学中最重要的工具之一。
元素周期表按照原子序数排列元素,元素的性质和周期表中的位置有关。
化学反应基本规律
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解:n= n(NH3) + n(O2) + n(N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol
【例1】某容器中有NH3、O2、N2等气体混合物。取样分析后,其中nNH3= 0.320mol,nO2 = 0.180mol,nN2= 0.700mol。混合气体的总压 p= 133.0kPa。试计算各组分气体的分压。
r = m/V P(m/r) = nRT r = P(m/n)/(RT) M= m/n r = (PM)/(RT)
求密度(r)
2
气体方程的运用
惰性气体氙能和氟形成多种氟化物 XeFx。实验测定在80 oC,15.6 kPa 时,某气态氟化氙试样的密度为0.899(g · dm-3),试确定这种氟化氙的分子式。
3.书写平衡常数表达式的注意事项 ⑴在平衡常数表达式中,习惯上将产物的平衡浓度幂的乘积作分子,各反应物的平衡浓度幂的乘积作分母 ⑵平衡常数表达式的书写与反应方程式一致 例如:N2(g)+3H2(g)→2NH3(g) Kp1=P2(NH3)/P (N2) P3(H2) 1/2N2(g)+3/2H2(g)→NH3(g) Kp2=P (NH3)/P1/2(N2) P3/2(H2) ⑶固体或纯液体不必写进平衡常数表达式 CaCO3(s) →CaO(s)+CO2(g) K=P(CO2)
t
反应物或产物速度随时间的变化曲线
v
t
时间
O
V正
V逆
V正= V逆
化学平衡:
单位时间内物质浓度的改变
(3)化学平衡的特征:
a V正= V逆
b 各组分浓度不再变化(浓度不一定相等,但相关)
选修4 化学反应原理1--4各章知识点详细总结
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选修4 化学反应原理1—4章知识点总结第一章化学反应与能量一、反应热焓变1、定义:化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。
2、符号:△H3、单位:kJ·mol-14、规定:吸热反应:△H > 0 或者值为“+”,放热反应:△H < 0 或者值为“-”常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应燃料的燃烧C+CO2, H2+CuO酸碱中和反应C+H2O金属与酸Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl大多数化合反应CaCO3高温分解大多数分解反应小结:1、化学键断裂,吸收能量;化学键生成,放出能量2、反应物总能量大于生成物总能量,放热反应,体系能量降低,△H为“-”或小于0反应物总能量小于生成物总能量,吸热反应,体系能量升高,△H为“+”或大于03、反应热数值上等于生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量之差二、热化学方程式1.概念:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式.2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化.[总结]书写热化学方程式注意事项:(1)反应物和生成物要标明其聚集状态,用g、l、s分别代表气态、液态、固态。
(2)方程式右端用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量,放热为负,吸热为正。
(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量,因此可以是整数或分数。
(4)对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 也不同,即△H 的值与计量数成正比,当化学反应逆向进行时,数值不变,符号相反。
三、盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。
化学反应的焓变(ΔH)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
总结规律:若多步化学反应相加可得到新的化学反应,则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。
高中化学选修4-化学反应原理知识点总结
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化学选修化学反应原理复习第一章一、焓变反应热1.反应热:肯定条件下,肯定物质的量的反应物之间完全反应所放出或汲取的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol3.产生缘由:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0汲取热量的化学反应。
(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0☆常见的放热反应:①全部的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式留意要点:①热化学方程式必需标出能量变更。
②热化学方程式中必需标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H变更符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※留意以下几点:①探讨条件:101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol④探讨内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要汲取热量,所以它们参与中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
化学反应的类型和特征
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化学反应的类型和特征一、化学反应的类型1.化合反应:两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应,其特点可总结为“多变一”。
2.分解反应:一种物质反应后生成两种或两种以上的物质,其特点可总结为“一变多”。
3.置换反应:一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
4.复分解反应:两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应。
二、化学反应的特征1.化学变化:有新物质生成的变化。
2.能量变化:化学反应过程中,反应物和生成物的总能量不同,表现为放热或吸热。
3.物质变化:反应物种类和数量发生变化,生成物种类和数量也发生变化。
4.原子重新组合:化学反应的实质是反应物中的原子重新组合形成生成物。
5.化学平衡:在封闭系统中,正反应速率相等时,反应物和生成物的浓度不再发生变化,达到化学平衡。
6.催化作用:催化剂能改变化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变。
三、化学反应的基本定律1.质量守恒定律:化学反应中,反应物质的质量总和等于生成物质的质量总和。
2.定律定律:化学反应中,反应物质的质量比等于生成物质的质量比。
3.摩尔定律:化学反应中,反应物质的摩尔比等于生成物质的摩尔比。
四、化学反应速率1.反应速率:单位时间内反应物消失或生成物出现的量。
2.影响反应速率的因素:反应物浓度、温度、压强、催化剂以及固体表面积等。
3.反应速率方程:反应速率与反应物浓度之间的关系。
五、化学反应的限度和条件1.化学反应限度:反应物转化为生成物的程度。
2.可逆反应:反应物和生成物之间可以相互转化的反应。
3.化学反应条件:温度、压力、浓度、催化剂等对化学反应的影响。
六、化学反应的实际应用1.合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶等。
2.燃料的燃烧:石油、天然气、煤炭等能源的利用。
3.药物制备:化学合成药物。
4.环境保护:化学方法处理废水、废气等。
5.食品工业:食品添加剂的使用、食品保存等。
以上为化学反应的类型和特征的相关知识点,供您参考。
化学反应的基本概念与原理
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化学反应的基本概念与原理在我们的日常生活中,化学反应无处不在。
从食物的消化到金属的生锈,从燃烧的火焰到药品的合成,化学反应塑造着我们周围的世界。
那么,什么是化学反应呢?简单来说,化学反应就是物质发生了质的变化,产生了新的物质。
要理解化学反应,首先得了解参与反应的物质,也就是反应物。
反应物在一定的条件下相互作用,经过一系列的变化,最终形成了新的物质,这些新物质被称为生成物。
比如,氢气和氧气在点燃的条件下发生反应,生成了水。
这里,氢气和氧气就是反应物,水就是生成物。
化学反应的发生需要满足一定的条件。
有些反应只需要简单地混合两种物质就能发生,而有些则需要特定的温度、压力、催化剂或者光照等条件。
比如说,铁在潮湿的空气中容易生锈,这是因为潮湿的环境提供了发生氧化反应所需的条件。
化学反应还遵循着一些基本的定律。
质量守恒定律就是其中最重要的之一。
这个定律指出,在任何化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
这意味着在化学反应中,原子只是重新组合,但其种类和数目都不会改变。
例如,电解水生成氢气和氧气,水中氢氧原子的数量与生成的氢气和氧气中氢氧原子的数量是相等的。
能量守恒定律在化学反应中也同样适用。
化学反应往往伴随着能量的变化,这种变化可以表现为吸热或放热。
吸热反应会从周围环境吸收热量,使环境温度降低;而放热反应则会向周围环境释放热量,导致环境温度升高。
比如,碳燃烧生成二氧化碳是一个放热反应,会产生大量的热;而碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳则是一个吸热反应,需要吸收热量才能进行。
化学反应的速率也是一个重要的概念。
它指的是化学反应进行的快慢程度。
不同的化学反应具有不同的反应速率。
有些反应瞬间就能完成,比如酸碱中和反应;而有些反应则需要很长时间,比如石油的形成。
影响化学反应速率的因素有很多,包括反应物的浓度、温度、压强、催化剂等。
一般来说,反应物浓度越高、温度越高、压强越大,反应速率就越快。
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第四章化学反应基本定律
一、选择题
1、绝热箱中装有水,水中绕有电阻丝,由蓄电池供给电流(设电池在放电时无热效应)。
通电后电阻丝和水的温度皆有升高。
若以电池为体系,以水和电阻丝为环境,则( A )
A、Q = 0 W >0 △U<0
B、Q <0 W <0 △U >0
C、Q >0 W = 0 △U >0
D、Q = 0 W <0 △U <0
2、在标准条件下石墨燃烧反应的焓变为-393.7KJ/mol金刚石反应的焓变为-395.6KJ/mol
则石墨转变为金刚石反应的焓变为( C )
A -789.3 KJ/mol
B 0KJ/mol
C 1.9KJ/mol
D -1.9KJ/mol
3、环境对系统作10kJ的功,且系统又从环境获得5kJ的热量,问系统热力学能变化是多少( D )
A. -15kJ
B. -5kJ
C. +5kJ
D. +15kJ
4、按通常规定,标准生成焓为零的物质为( C )
A、Cl2(l) B. Br2(s) C. N2(g) D.I2(g)
5、对于盖斯定律,下列表述不正确的是( c )
A、盖斯定律反应了体系从一个状态变化到另一状态的总能量变化;
B、盖斯定律反应了体系状态变化时其焓变只与体系的始态.终态有关,而与所经历的步骤和途径无关;
C、盖斯定律反应了体系状态变化时其熵变只与体系的始终态有关,而与所经历的步骤和途径无关;
D、盖斯定律反应了体系状态变化时其热力学能变只与体系始终态有关,而与所经历步骤和途径无关.
6、H2(g)燃烧生成水蒸气的热化学方程式正确的是( A )
A. 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) △H= -242 kJ·mol-1
B. 2H2 + O2 2H2O △H= -242 kJ·mol-1
C. H2 + O2 H2O △H= -242 kJ·mol-1
D. H2(g) + O2(g) H2O(g) △H= -242 kJ·mol-1
7、对于封闭体系,体系与环境间( B )
A. 既有物质交换,又有能量交换;
B. 没有物质交换,只有能量交换;
C. 既没物质交换,又没能量交换;
D. 没有能量交换,只有物质交换.
8、下列哪个体系是单相体系( C )
A、各部分的物质组成均相同
B、各部分的聚集状态均相同
C、各部分的物理性质和化学性质均相同
D、标准状态下
9、反应C(g) + O2(g) = CO2(g),△r H m<0欲增加正反应速率,下列措施中无用的是(D )
A 增加氧的分压
B 升温
C 使用催化剂
D 减小CO2的分压
10、鱼类在热水中难以生存,其原因是( B )
A 在热水中鱼类新陈代谢速率缓慢。
在水中的溶解度反而下降
B 较高温度时,鱼类耗氧量提高,而O
2
C 温度高时,一些有毒物质易在鱼体内富集。
D 温度高时,渗透压变小
11、升高温度,可使反应速率增大的主要原因是:C
A. 降低了的反应的活化能
B. 加快了分子运动速
C. 增加了活化分子分数
D. 促使平衡向吸热反应方向移动
12、关于催化剂的作用,下列叙述中不正确的是( C )
A 、 能加快反应的进行
B 、 在几个反应中,能选择性地加快其中一、二个反应
C 、 能改变某一反应的正、逆向速率的比值
D 、能缩短到达平衡的时间,但不能改变某一反应的转化率
13、今有一可逆反应,已知其正反应为吸热反应,则:(C)
A .E a,正<E a,逆
B .E a,正=E a,逆
C .E a,逆< E a,正
D .与
E 无关
14、对反应2N 2O 5 = 4NO 2 + O 2而言,当V N2O5=0.25mol/L/min 时,V NO2的数值为( C )
A 、0.06
B 、0.13
C 、0.50
D 、0.25
16、催化剂通过改变反应历程来加快反应速率,这是由于( D )
A. 增大碰撞频率
B. 增大平衡常数值
C. 减小速度常数值
D. 降低反应活化能
17、已知: 2SO 2+O 2=2SO 3反应达平衡后,加入V 2O 5催化剂,则SO 2的转化率( B )
A. 增大
B. 不变
C. 减小
D. 无法确定
18、反应,C(s)+H 2O CO(g)+H 2(g) △H>0,下列说法正确的是( B )
A. 达到平衡时,反应物的浓度和生成物的浓度相等
B. 达到平衡时,反应物和生成物的浓度不随时间的变化而变化
C. 由于反应前后分子数相等,所以增加压力对平衡没有影响
D . 加入正催化剂可以加快反应达到平衡的速度
E. 升高温度使V 正增大,V 逆减小,结果平衡向右移动
19、下列因素对转化率无影响的是( D )
A. 温度
B. 浓度
C. 压力(对气相反应)
D. 催化剂
20、对于反应: C(S)+H 2O(g) CO(g)+H 2(g), △ H > 0,为了提高C(S)的转化率,可采取的措施是( A )
A. 升高反应温度
B. 降低反应温度
C. 增大体系的总压力
D. 多加入C(S)
21、 反应:2SO 2(g)+O 2(g) 2SO 3(g), △H<0,根据勒夏特列原理,和生产的实际要求,
在硫酸生产中,下列哪一个条件是不适宜的( D )
A. 选用V 2O 5作催化剂
B. 空气过量些
C. 适当的压力和温度
D.低压,低温
22、勒沙特列原理( D )
A. 只适用于气体间的反应
B. 适用所有化学反应
C, 只限于平衡时的化学反应 D. 适用于平衡状态下的所有体系
23、反应4NH 3(g)+5O 2(g) 4NO(g)+6H 2O(g)在此平衡体系中加入惰性气体以增加体系的压力,这时( D )
A 、 NO 平衡浓度增加
B 、NO 平衡浓度减少
C 加快正向反应速率
D 、平衡时NO 和NH 3 量没有变化24、某一反应在一定条件下的平衡转化率为25.3%,当有一催化剂存在时,其转化率为( B )A 大于25.3% B 等于25.3% C 小于25.3% D 不确定
25、对于可逆反应:CH 3COOH + C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5 + H 2O ,若使1molCH 3COOH 和1molC 2H 5OH 反应,CH 3COOC 2H 5 和H 2O 各生成2/3 mol 。
(1)现在同一温度下,是1molCH 3COOH 和5molC 2H 5OH 反应,CH 3COOC 2H 5的生成量与下面哪个数值接近( C ),
A 、0.25mol
B 、0.5mol
C 、0.9mol
D 、2.5mol
(2)若将生成的水除去,CH3COOC2H5的生成量将如何变化( B )
A、不变
B、增加
C、减少
D、先增加后减少
26、可逆反应PCl5(g)PCl3(g) + Cl2(g) 在密闭容器中进行,放热反应.当达到平衡时,
下列说法正确的是(D )
(A) 温度不变,加入催化剂,使平衡向右移动
(B) 保持体积不变,加入氮气使压力增加1倍,平衡向右移动
(C) 不论条件如何变化, 平衡不移动
(D) 降低温度,平衡向右移动
27、①把啤酒瓶打开,立即泛起泡沫。
②把冰镇的啤酒倒入常温的酒杯泡沫更多。
③若啤酒经振摇,冒泡现象将更明显。
④若倒啤酒时顺杯壁下流,并没有大量冒泡。
以上四种现象能用平衡移动原理解释的是( C )
①①和②C、②和④ D、都可以
28、欲使O2在水中的溶解度增大,应选择的条件是(B )
A、高温高压
B、低温高压
C、低温低压
D、高温低压。