高中化学竞赛4
高中化学竞赛课程 无机化学第四章 物质的状态
稀溶液中,摩尔分数与质量摩尔浓度的关系:
对于稀溶液, x剂 x质 所以, x剂 +x质 x剂
对于水溶液,
x质
n质 n质 +n剂
n质 n剂
1000g溶剂水中所含的溶质的物质的量等于质量摩尔浓
度
x质
n质 n剂
= b b 1000 / 18 55.56
令 k' = 1 55.56
则 x 质 k 'b
气体
气体的基本物理特性:扩散性和可压缩性。表现为: (1)气体没有固定的体积和形状。 (2)气体是最易被压缩的一种聚集状态。 (3)不同种气体能以任意比例相互均匀混合。 (4)气体的密度比液体和固体的密度小很多。
体积(volume)压力(pressure) 温度(temperature) 气体的量(amount of gas)
实际气体的实验数据偏离理想气体状态方程。
产生偏差的主要原因是: ①气体分子本身的体积的影响 ②分子间力的影响
Van der Waals 方程 n2
( p a )(V nb ) n RT V2
a、 b:Van der waals常量。
不同气体,a、 b值不同。
a、 b→大,实际气体偏离理想气体的程度→大。
血液
蛋白质
H2O
溶液
膜
分 散 溶胶 1~100nm
系
分子 的小 聚集
体
多相,较稳定,扩散 慢 颗粒不能透过半 透膜
AgI 溶胶
AgI
H2O
粗* 在分体散系系内部>1物00n理m性质分 大和子集聚化的学多 很 滤性相 纸质慢,完,不全颗稳均粒定匀不,能的扩透一散过部分泥称浆为相。泥土
全国高中学生化学竞赛(省级赛区)模拟试题四
● 竞赛时间3小时。
迟到超过半小时者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
● 试卷装订成册,不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸张。
● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。
● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
第一题(8分)在一次化学兴趣小组的活动中,某小组进行了如下的实验:在小烧杯中加入了一定量的某物质的水溶液A ,滴加了几滴盐酸溶液,再在小烧杯上盖上一张滤纸,在滤纸上滴加了一些碘酸钾-淀粉溶液,几秒钟后,烧杯壁上有黄色的固体析出,滤纸变成蓝色,又过了一段时间后,滤纸的蓝色退去。
1、 请说明A 是什么溶液。
2、 请写出所有有关的离子反应方程式。
1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O FNaMg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr SrBa Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar Kr Xe Rn相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt第二题(10分)金属化合物不仅在晶体结构上不同于分组金属,而且性质上也不同。
竞赛主要分为四个阶段
高中化学竞赛简介高中化学竞赛是面向高中在校生举办的知识竞赛活动,竞赛主要分为四个阶段:第一阶段、省级预赛,由省级化学会命题,面向高一和高二的在校生,根据竞赛成绩分为省级预赛一二三等奖,各省市划出分数线,使分数线以上的同学在特定的人数范围内,这些同学都将有资格报名参加全国高中生化学竞赛(省级赛区)。
第二阶段、全国高中生化学竞赛(省级赛区),全国初赛就是每年的九月份的考试.试题的难度还是很一般的,满分是100,没选择面向所有高中一、二年级在校生,高三应届毕业生,根据成绩以省为单位划定分数线,分为省级一二三等奖,也可说是全国初赛一二三等奖。
一等奖为50名左右,具有直接保送大学学习的机会,参加高考的同学,可以在高考分数上加20分(但有些省份如四川省,省级一等奖只能加5分)。
全省的一等奖获得者将有资格进行高中竞赛第二块内容的学习和实验操作,参加省级化学集训,通过多次全方面的考试,选取前六名(一般根据各省情况会有变化,但人数大概不变,承办省增加两名,之前一年有队员参加ICHO的省份增加一名)获得参加化学竞赛冬令营即全国高中化学竞赛决赛的机会。
第三阶段、全国高中化学竞赛决赛(简称冬令营),面向获得省级赛区一等奖前几名的选手,根据成绩分为全国金银铜奖,一般金奖的前20名还可以进入全国集训队,争取参加国际竞赛的机会,前30名还可以直接保送北京大学,其他获奖选手的视情况保送,但一般也是只参加摸底性质的大学测试,不需要参加大学保送生的选拔考试。
第四阶段、国际高中生奥林匹克化学竞赛(IChO),进入全国集训队的选手通过培训测试选拔出4名国家队选手代表中国参加国际高中生奥林匹克化学竞赛。
一是对奥赛全国决赛获奖学生、科技类竞赛相关获奖学生,由原来的可具备加分、保送资格,调整为高校可在同等条件下优先选拔录取,是否可享受加分照顾由生源所在地省级招委决定,不再具备保送资格。
二是对奥赛省赛区一等奖获奖学生,由原来的可具备保送、加分资格,调整为高校可在同等条件下优先选拔录取,不再具备保送、加分资格。
2024版高中化学竞赛专区试卷答案
3
关注实际问题
由于试卷中多道题目结合实际问题,学生 需要关注生产、生活等实际问题中的化学 知识应用。可以通过阅读相关书籍、资料 等方式,拓宽视野,增强对实际问题的理 解和分析能力。
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下一阶段备考重点提示
要点一
深入理解化学反应原 理
化学反应原理是高中化学的核心内容之 一,也是竞赛考查的重点。学生需要深 入理解化学反应的基本原理、影响因素 等,并能够运用相关知识分析和解决实 际问题。
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填空题答案及解析
1. 【答案】
(1) 氢键;
(2) $sp^{3}$;
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填空题答案及解析
1
(3) 极性共价键(或共价键);
2
【解析】
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3
(1)电负性较大的$N$、$O$、$F$元素, 能与$H$形成共价键,且分子之间存在 氢键,所以比同周期的其他元素形成的 氢化物沸点高;故答案为:氢键;电负 性较大的$N$、$O$、$F$元素,能与 $H$形成共价键,且分子之间存在氢键, 所以比同周期的其他元素形成的氢化物 沸点高;
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感谢您的观看
THANKS
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整体难度与往年竞赛试卷相当,符合高中化学竞 赛的选拔要求。
高中化学的主要知识点,包括化学反应原理、物质结构与性质、 有机化学基础、化学实验基础等。
试题注重知识点的综合运用,要求学生能够灵活运用所学知识解决实际问 题。
部分题目涉及了高中化学的拓展知识点,考查了学生的知识广度和深度。
要点二
掌握物质结构与性质
物质结构与性质是高中化学的重要内容 之一,也是竞赛考查的热点。学生需要 掌握常见物质的组成、结构、性质等, 并能够运用相关知识解释和预测物质的 性质和行为。
高中化学竞赛 中级无机化学 第四章 配位场理论和配合物的电子光谱
ML= 0 MS =0 (2S+1)(2L+1)=1
15
能量相同的微状态归为一组,得到自由离子的5个光谱项:
L=4, ML= 4, 3, 2, 1 0, S=0 MS= 0
1G
L=3, ML= 3, 2, 1 0,
S=1 MS= 1, 0 3F
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基本性质:
为什么可以把d1、d4、d6、d9组 态放到一张图中?
这是因为: (1) d0、d5、d10 在八面体弱场和
四面体场中都是球形对称的, 稳定化能 均为0, 其静电行为相同;
( 2 ) 而 d6 可 认 为 是 在 d5 上 增 加 1 个 电子, 尤如从d0上增加1个电子成d1一 样, 因而d1和d6的静电行为应该相同;
d2与d8, d3与d7的能级分布情况可用同一张Orgel 图定性描述
28
28
由图可以发现: ① F谱项在配位场中分裂为T1、
T2和A2, 而P谱项不分裂但变成T1, 基 态F谱项与P谱项有能量差。
② 相同类型的线, 如T1(P)和 T1(F)(图的左边)是禁止相交的, 他们 发生弯曲, 互相回避, 其弯曲的程度以 C表示, 称为弯曲系数。(不相交规 则)
颜色: 吸收绿黄光 显紫红色
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Orgel图
优点:简单方便
缺点: ① 不能用于强场配合物, 它只适用于弱场、高自
旋的情况, 而在强场情况下的谱项能量的变化在图上未反映。 ② Orgel图缺乏定量准确性, 那怕是同一电子组态
的离子, 不同的配体就要用不同的Orgel图, 因而特别不方 便。这是因为它的谱项能量和分裂能都是以绝对单位表示的, 不同的中心离子和不同的配体有不同的谱项能量和分裂能。
高中化学竞赛总训练4化学键理论与分子几何构型
中学化学竞赛总训练四、化学键理论与分子几何构型1.NO的生物活性已引起科学家高度重视,它与O2-反应,生成A。
在生理pH条件下,A的t1/2= 1~2秒。
⑴写出A的可能的Lewis结构式,标出形式电荷。
推断它们的稳定性。
⑵A与水中的CO2快速一对一地结合,试写出此物种可能的路易斯结构式,表示出形式电荷,推断其稳定性。
⑶含Cu+的酶可把NO2-转化为NO,写出此反应方程式。
⑷在固定器皿中,把NO压缩到100atm,发觉气体压强快速降至略小于原压强的2/3,写出反应方程式,并说明为什么最终的气体总压略小于原压的2/3。
2.试画出N5+离子的Lewis全部可能结构式,标出形式电荷,探讨各自稳定性,写出各氮原子之间的键级。
你认为N5+的性质如何?它应在什么溶剂中制得。
3.在地球的电离层中,可能存在下列离子:ArCl+、OF+、NO+、PS+、SCl+。
请你预料哪一种离子最稳定?哪一种离子最不稳定?说明理由。
4.硼与氮形成类似苯的化合物,俗称无机苯。
它是无色液体,具有芳香性。
⑴写出其分子式,画出其结构式并标出形式电荷。
⑵写出无机苯与HCl发生加成反应的方程式⑶无机苯的三甲基取代物遇水会发生水解反应,试推断各种取代物的水解方程式,并以此推断取代物可能的结构式。
⑷硼氮化合物可形成二元固体聚合物,指出这种聚合物的可能结构,并说明是否具有导电性。
⑸画出Ca2(B5O9)Cl·2H2O中聚硼阴离子单元的结构示意图,指明阴离子单元的电荷与硼的哪种结构式有关。
5.用VSEPR理论推断下列物种的中心原子实行何种杂化类型,指出可能的几何构型。
(1)IF3(2)ClO3-(3)AsCl3(CF3)2(4)SnCl2(5)TeCl4(6)GaF63-170℃ 6.试从结构及化学键角度回答下列问题:一氧化碳、二氧化碳、甲醛、甲酸等分子(1)画出各分子的立体构型,并标明各原子间成键状况(σ、π、Πmn ) (2)估计分子中碳—氧键的键长改变规律7.近期报导了用二聚三甲基铝[Al(CH 3)3]2 (A)和2, 6 —二异丙基苯胺(B)为原料,通过两步反应,得到一种环铝氮烷的衍生物(D): 第一步:A + 2B === C + 2CH 4其次步:□C □D + □CH 4 (□中填入适当系数)请回答下列问题:(1)分别写出两步反应配平的化学方程式(A 、B 、C 、D 要用结构简式表示 (2)写出D 的结构式(3)设在第一步反应中,A 与过量B 完全反应,产物中的甲烷又全部挥发,对反应后的混合物进行元素分析,得到其质量分数如下:C (碳):73.71%,N (氮):6.34% 试求混合物中B 和C 的质量分数(%)(已知相对原子量:Al :26.98、C :12.01、N :14.01、H :1.01)8.四氨合铜(II)离子在微酸性条件下,与二氧化硫反应生成一种沉淀物(A),该沉淀物中Cu:N:S (原子个数比)=1:1:1,结构分析证明:存在一种正四面体和一种三角锥型的分子或离子,呈逆磁性。
高中化学竞赛知识点整理(四)
4.1水分子的结构和冰1.水的重要性2.水分子的结构:氧原子以不等性sp3形式杂化与两个氢原子形成角型结构-极性氢键3.水分子的特性:(1)氢键使水在凝固过程中体积会膨胀,使冰的密度就比水的密度小,水在4ºC时的密度最大,(2)冰中的水分子的六角型晶体结构带来了不少有趣现象。
大部分雪花都具有图4-5中所显示的那种六角型结构,这就是水分子的立体构型所产生的结果。
4.2液态水的行为4.2.1液体的性质1. 液体最显著的特征是可流动性,就是说液体可以搅拌,外力会使它从容器中飞溅出来,可以从一个容器倾倒到另一个容器中,还可以通过滤网。
2. 液体不具有大的压缩性,压力增加较大的幅度,液体的体积只有微小的减少。
同时液体也像大多数其他物质一样,温度升高它的体积也会相应的膨胀。
3. 液体的微观状态是短程有序而长程无序.1.黏度黏度:液体阻碍流动的性质就叫黏度。
液体的黏度很大程度上受到分子间作用力的影响;当然液体分子的形状和大小也对黏度有一定影响;对大部分液体而言,温度升高液体的黏度就会下降。
2.分子间凝聚力凝聚力(cohesion force):是存在于单一物种中分子间的一种作用力。
对于水来说,这种凝聚力就是氢键。
附着力(adhesive force):是一种存在于两种不同物质中分子间的作用力。
3.表面张力1.把处于液体表面的分子拉向液体内部的力又使液体表面具有尽可能小的表面积叫表面张力。
例如:雨后荷叶上滚动的圆圆的雨珠和清晨树叶上的露珠,如果没有重力的作用,它们一定会是圆球形的。
2.润湿:当一滴水落在一个物体的表面并慢慢散开并慢慢沁润物体的表面的过程3.落在物体表面的水滴是否能润湿物体的表面取决于两种力的竞争,粘着力和附着力(Cohesive force and Adhesive force)。
粘着力是同种物质中相同分子间的相互作用力。
附着力是不同种物质中不同分子间的相互作用力。
如果粘着力大于附着力,液滴就以圆球形状存在于物体材料的表面;如果粘着力小于附着力,液滴就能润湿物体材料的表面。
高中化学奥赛有机化学部分教案(4--对映异构)
4--对映异构构造相同,但分子中原子在空间的排列方式不同的化合物称为立体异构体,这种现象称为立体异构。
它是立体化学的主要内容之一。
那么,什么叫立体化学?立体化学(stereochemistry)是一种以三度空间来研究分子结构和性质的科学。
我们知道有机分子是立体的,所以在研究它时必须要有立体化学的观念。
目前已发现许多有机化合物的结构和性质一定要从它们的空间排列来解释。
正由于有机分子是立体的,所以会因它们中的各原子在空间排列位置的不同而造成异构现象--立体异构。
前面所讲的构象异构和顺、反异构都是立体异构。
可是构象异构和顺、反异构不同,构象异构可借分子中单键的旋转而互变。
因此很难分离出构象异构体,只能利用光谱分析、热力学计算、偶极矩测量以及X-光或电子衍射证明它们的存在。
而顺、反异构体的互变要通过键的断裂,比较困难,因此能得到纯的顺式异构体和反式异构体。
立体异构除了上面两种以外,这里我们介绍第三种,那就是对映异构(enantiomerism)。
例如:当我们进行2-丁烯的水合反应时,分离到两种丁醇,它们的物理性质和化学性质基本上相同,只是在对偏振光的作用上有差异,一个使偏振光向右转(右旋体Dextrorotatory)一个使偏振光向左转(左旋体Levorotatory),转的度数基本上也相同。
H3C CH CHCH3+ H OH+H3C CH2C CH3HOH+H3CH2C COHHCH3左旋体右旋体[α]D25= -13.52O[α]D25= +13.52O它们的结构如按照平面来书写,很难看出有什么两样,都是CH3CH2CH(OH)CH3,可是在空间排列上,它们是不同的,它们互成镜象不重合,所以不是一个化合物,是构型异构体。
由于这两个异构体互相对映,故称为对映体(Enantionmers).又因为它们中的一个要使偏振光向左转,另一个使偏振光向右转,所以也常称为旋光异构体(Optical isomers)。
全国高中生化学竞赛试题4 氧化还原反应与电化学
氧化还原反应与电化学(全国初赛)第1题(8分)Mn 2+离子是KMnO 4溶液氧化H 2C 2O 4的催化剂。
有人提出反应历程为:Mn(VII) Mn(VI) Mn(IV) Mn(III) Mn (C 2O 4)n 3 2n Mn 2+ + CO 2Mn(II)Mn(II)Mn(II) C 2O 42请设计2个实验方案来验证这个历程是可信的(只需给出设计思想)。
(2001年第6题)第2题(11分)设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是21世纪最富有挑战性的课题之一。
最近有人制造了一种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2固体,它在高温下能传导O 2-离子。
回答如下问题:2-1以丁烷代表汽油,这个电池放电时发生反应的化学方程式是。
2-2这个电池的正极发生的电极反应式是①;负极发生的电极反应式是②;固体电解质里的O 2–的移动方向是③;向外电路释放电子的电极是④。
2-3人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是______。
2-4你认为在ZrO 2晶体里掺杂Y 2O 3,用Y 3+代替晶体里部分的Zr 4+对提高固体电解质的导电能力会起什么作用?其可能的原因是什么?(2001年第12题)2-5汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全,产生堵塞了电极的气体通道。
有人估计,完全避免这种副反应至少还需10年时间,这正是新一代化学家的历史使命。
第3题(5分)镅(Am )是一种用途广泛的錒系元素。
241Am 的放射性强度是镭的3倍,在我国各地商场里常常可见到241Am 骨密度测定仪,检测人体是否缺钙;用241Am 制作的烟雾监测元件已广泛用于我国各地建筑物的火警报警器(制作火警报警器用的1片241Am 批发价在我国仅10元左右)。
镅在酸性水溶液里的氧化态和标准电极电势(E /V )如下,图中2.62是Am 4+/Am 3+的标准电极电势,-2.07是Am 3+/Am 的标准电极电势,等等。
高中化学竞赛课程 无机化学第四章 物质的状态
x质
n质 n液
=
n质 n质 +n剂
溶液中溶剂的物质的量 x剂 溶液的总物质的量
x剂
n剂 n液
=
n剂 n质 +n剂
x质+x剂 1
浓度的相互换算
例:48%的硫酸溶液的密度为1.38 g·ml-1, 计算此溶液的(1)物 质的量浓度;(2)质量摩尔浓度;(3)摩尔分数(M=98g/mol)
2.稳定性:在温度一定的条件下,其组成和性 质均不发生变化。
分类:气体溶液(如空气);固体溶液(合金) ;液体溶液(食盐水)。
1. 溶液浓度的表示方法
四种表达方式: 1. 物质的量浓度 2. 质量摩尔浓度 3. 质量分数 4. 摩尔分数
1. 物质的量浓度
cB
溶液中所含溶质B的物质的量 溶液的体积
1. 理想气体状态方程
理想气体 概念: 分子体积与气体体积相比可以忽略不计 分子之间没有相互吸引力 分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞, 不造成动 能损失
① n、T一定, V 1/p -------玻义耳定律 ② n、p一定, V T -------查理-盖吕萨克定律 ③ P、T一定时, V n ------阿佛加德罗定律
水的相图分析:
三个单相区: 温度和压强可以在
一定限度内变化不会引 起相的改变。
三条两相平衡线: 气液、气固、固液,
温度和压强只能改变一 个,指定了压强,则温 度由体系自定。
OA 气-液两相平衡线:
不能任意延长,止于临界点。 T =647 K,p = 2.2×107 Pa 高于临界温度,不能用加压的方 法使气体液化。 OB 气-固两相平衡线:
2014年高中化学竞赛模拟试题4
2014年高中化学竞赛模拟试题4第1题试根据下列反应的不同要求分别写出反应的方程式。
1-1 亚硝酸钠(NaNO2)外观类似于食盐,有咸味,误食易造成中毒。
试写出NaNO2在酸性条件下氧化FeCl2的离子方程式。
1-2 已知大理石与FeCl3溶液混合有气体产生,写出反应的化学方程式。
1-3 高温下Na2O2固体与NaCrO2固体可发生氧化还原反应,写出化学方程式。
1-4 某废水处理站处理含氮废水包括以下两个步骤:在细菌作用下,通空气氧化废水中的铵,使其成为硝酸根离子;在酸性介质中用甲醇处理硝酸根离子作用,转化为无害气体。
写出这两个反应的离子方程式。
1-5.新型自来水消毒剂ClO2可由KClO3在H2SO4存在下与甲醇反应制备。
写出反应的化学方程式。
第2题固体A是离子晶体,结构类似于CsCl,组成中含氮的质量分数为73.68%,它的所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构。
该物质适当加热就分解成两种气体单质。
试回答下列问题:2-1 A的化学式;阳离子的构型,其中心原子的杂化方式。
2-2 写出A溶于水的化学方程式。
2-3 A与CuI在一定条件下可合成一种化合物B。
B是一种红棕色、难溶于水的固体,X一射线衍射证实B是一种六方晶体,结构类同于闪锌矿(ZnS);2-3-1 写出生成B的化学反应。
2-3-2 将B投入盐酸溶液中的化学反应方程式。
2-3-3 写出A受热分解的化学反应方程式。
第3题A是一种强酸,其浓度超过40%,就会迅速分解,产生比它的酸性更强的酸B,同时放出气体C和D,该气体经干燥后,平均分子量为47.6,所得气体通过80℃NaOH溶液,得到的产物中一种是A的钠盐,同时还剩余一种可以使带火星的木条复燃的气体D。
试完成下列各题:3-1.确定A、B、C、D各物质的化学式;3-2 定量推算气体C和D的组成;3-3 写出A分解方程式并配平;3-4 写出气体与湿润的淀粉-碘化钾试纸的反应方程式和现象;3-5 写出将气体通过80℃NaOH溶液时发生的反应方程式。
高中化学竞赛专题辅导:有机反应历程(四)
有机反响历程 (四 )【例1】芳香族化合物氯苯(Ⅰ)、硝基苯(Ⅱ)、N ,N -二甲苯胺(Ⅲ)、苯甲醚(Ⅳ)等进行硝化时,其反响速度的快慢顺序如何?A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>ⅣB.Ⅲ>Ⅳ>Ⅰ>ⅡC.Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>ⅠD.Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ解:B .【例2】某溴苯与Br2+FeBr3反响只得到一种三溴苯产物,该溴苯应为:解:C .因-Br是邻对位定位基,所以,A.和B.都有两种三溴苯产物,而D.有3种三溴苯产物.(2 )亲核取代反响在特殊结构或特殊条件下产生.①加成-消除历程芳环上有吸电子基使之活化,以-NO2最||强,如OH-、CN-、-OR、胺等.生成碳负离子络合物中间体叫Meisenheimer络合物.例如,已被核磁和X射线所证实.【例3】2 ,4 -二硝基氯苯和氨发生反响生成2 ,4 -二硝基苯胺的反响历程是什么?A.亲电取代反响B.双分子消除-加成反响C.双分子加成-消除反响D.单分子亲核取代反响答:C.②苯炔历程(消除-加成历程)发生于试剂碱性很强时.特征为亲核试剂不一定进入离去基团所在位置上,可以在它的邻位.【例4】氯苯与氨基钠在液氨中作用生成苯胺时,其反响可能的中间体是什么?A.碳正离子B.卡宾CarbeneC.碳负离子D.苯炔解:故为D.5.饱和碳原子上的亲核取代反响通式是:Nu-+R-L→NuR+L-其中Nu-表示亲核试剂,可以是负离子或带未共享电子对的中性分子;R -L表示作用物、为中性分子或正离子;L表示离去基团.反响进行有两种类型,一种是单分子亲核取代反响SN1,速率=k1[RL];另一种为双分子亲核取代反响S N2 ,速率=k2[RL][Nu-:] .S N2为一步反响,亲核试剂进攻与离去基团离去同时发生.例如:SN1为二步反响,先离解成碳正离子,随即快速的受试剂进攻.例如,其势能图如图4-1所示.判断反响按S N2或S N1进行,可从作用物结构、亲核试剂亲核性强弱、离去基团离去的难易及溶剂极性等方面分析,从产物的立体化学及改变反响条件对反响速度的影响来判别.作用物结构:【例1】在加热条件下,以下化合物分别与氢氧化钠水溶液作用,反响最||快的是哪一个?A.氯乙烷B.氯乙烯C.3 -氯丙烯D.氯甲烷答:C.,S N1与S N2均最||快.凡使碳正离子稳定的因素,有利于S N1;空间障碍小,有利于S N2;α和β位有大的取代基,不利于S N2 .亲核试剂亲核性强,有利于S N2 ,亲核原子相同时,碱性与亲核性有平行关系,如O原子相同,那么RO->HO->ArO->RCOO->ROH>H2O周期表中同一周期元素生成的同类型亲核试剂,其亲核性大小根本上与碱性的强弱一致.例如,R3C->R2N->RO->F-H2N->HO->F-周期表中同族元素生成的负离子或分子,中|心原子较大者亲核性较强.例如,RS->RO- ,RSH>ROH ,I->Br->Cl->F-【例2】在S N2反响机理中,最||活泼的是哪一个化合物?A.(CH3 )3CClB.C2H5ClC.CH3Cl答:C ,因空间阻碍最||小.【例3】溴甲烷起S N2取代反响时,以下离子中哪种离子反响性最||强?A.C2H5O- B.HO-C.C6H6-D.CH3COO- .答:A ,因乙基为给电子基,C2H5O-亲核性最||强.离去基团离去的难易,对S N1及S N2反响速率都有影响,但对可能按S N1或S N2进行的反响(如仲卤代烷) ,L离去倾向大,反响易按S N1进行;L离去倾向小,那么反响易按S N2进行.卤离子离去倾向的大小次序为:I->Br->Cl->F-L越稳定,离去倾向越大.HL是L的共轭酸,其碱性比L弱,离去倾向比L大,如H2O>OH- ,ROH>RO- ,因此醇、醚、胺等在酸性溶液中,质子化后易起反响.I-即是一个好的亲核试剂,又是一个好的离去基团,故在氯化物或溴化物的反响中,加少量I-能促进反响.溶剂极性增加,稳定碳正离子,有利于S N1反响.极性非质子溶剂使正离子溶剂化,负离子裸露出来,大大有利于S N2 .立体化学特征:S N1外消旋化,S N2构型转化.如出现构型保持,那么可能有邻基参与.【例4】在以下反响式中,如果将CH3Cl的浓度增加为原来的3倍,OH-的浓度增加为原来的2倍,其反响速度将有什么变化?CH3Cl+OH-→CH3OH+Cl-A.增至||2倍B.增至||3倍C.增至||5倍D.增至||6倍解:此反响按S N2历程,故答为D .6.消除反响最||常见的是从相邻二原子上消除一小分子,形成重键,称β-消除反响.其次 1 ,1 -α消除反响也有重要应用.(1 )β-消除反响根据E和L离去的先后可分为三种历程:①E1单分子消除.L带一对电子离去,生成碳正离子,再失去H+ ,形成烯烃.与S N1第|一步相同,不同的是S N1由亲核试剂Nu:进攻α-C ,E1由碱B:进攻β-H;②E2双分子消除.L的离去与B:进攻β-H同时进行,生成双键;③E1cb 首||先B:进攻β-H ,生成碳负离子(共轭碱Conju - gate base ) ,故叫共轭碱单分子消除反响.E1、协同的E2和E1cb是三种极端状态,中间有许多中间状态可以构成一个连续的谱.影响因素为:E1与S N1同时存在,碱和高温有利于E1;亲核试剂浓度大,有利于S N1;E2与S N2同时存在,β位上有活泼H或侧链有利于E2;β-C上有强吸电子基团,有利于E1cb;试剂碱性大、浓度大,有利于E1cb;溶剂极性大,有利于E1 .消除反响的方向,按Zaǚaцeв规那么,生成取代基较多的烯烃叫查烯,按Hoffmann规那么,季盐(季铵盐,锍盐R2S+Me等)消去生成取代基较少的烯烃叫霍烯.例如,影响查烯与霍烯比例的因素为:①β-H的酸性优先消去酸性高的H;②碱强度碱性强的霍烯多,偏向E1cb;碱体积大霍烯多,因生成霍烯位阻小;③作用物本身的位阻位阻大的霍烯多④离去基团的性质L不易离去时,B:容易获得哪一个H很重要,L易离去时那么无甚紧要.此外还有两种情况,桥环化合物除非环大到8个C以上,双键不能在桥头上;如能形成共轭双键,那么这种共轭产物占优势.【例1】什么是2 -甲基-3 -戊醇脱水的主要产物?A.2 -甲基-1 -戊烯B.甲基环戊烷C.2 -甲基-2 -戊烯D.2 -甲基-3 -戊烯答:C ,主要得查烯.(2 )1 ,1 -α消除反响H和离去基团L在同一个碳原子上失去.发生的条件是:①强吸电子基团L增加α-H的酸性,稳定负电荷;②使用很强的碱B;③无β-H原子(不是绝||对的) .研究得最||多的是卤位在强碱下的水解.另一重要的反响是Reimer -Tiemann反响:。
高中化学奥林匹克竞赛辅导全真模拟试题(4)
全真模拟试题(四)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分满分 8 11 12 12 11 6 12 8 9 11100 得分评卷人● 竞赛时间3小时。
迟到超过半小时者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
时间到,把试卷(背面朝上)放在桌面上,立即起立撤离考场。
● 试卷装订成册,不得拆散。
所有解答必须写在指定的方框内,不得用铅笔填写。
草稿纸在最后一页。
不得持有任何其他纸张。
● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置,写在其他地方者按废卷论处。
● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。
1.008Zr Nb Mo T c Ru Rh Pd Ag CdIn Sn Sb T e I Hf T a W Re Os Ir Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na MgAl Si P Cl S KCa Sc T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]He Ne Ar KrXe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt第1题(8分)根据提供的信息写出相应的化学方程式:1-1 据认为“红巨星”星体内部发生着合成重元素的中子俘获反应,例如6830Zn 可以俘获1个中子形成A ,过剩的能量以光子形式带走;A 发生β衰变转化为B 。
高中化学竞赛题
高中化学竞赛题引言高中化学竞赛是对高中生化学知识的考核和竞争的活动。
参与者需要通过理论知识的掌握和实验操作的技能来解答各类化学题目。
本文将提供一系列高中化学竞赛题,以供参与者练习和测试自己的化学能力。
问题一:物质的分类问题描述将以下物质按照它们的化学性质进行分类:硫酸(H2SO4)、铁(Fe)、二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)、氢氧化钠(NaOH)。
解答•酸:硫酸(H2SO4)•金属:铁 (Fe)•非金属氧化物:二氧化碳 (CO2)•盐:氯化钠 (NaCl)•碱:氢氧化钠(NaOH)问题二:化学方程式问题描述给出以下化学方程式,请回答方程式中各个物质的化学式和此方程式所表示的反应类型。
1.氢气与氧气反应生成水。
2.硫化铅加热分解产生氧化铅和硫。
解答1.氢气和氧气反应生成水的化学方程式是:2H2 + O2→ 2H2O。
其中氢气(H2)和氧气(O2)的化学式分别为H2和O2。
此方程式表示的是合成反应。
2.硫化铅加热分解产生氧化铅和硫的化学方程式是:PbS → PbO + S。
硫化铅(PbS)的化学式为PbS,氧化铅(PbO)和硫(S)的化学式分别为PbO和S。
此方程式表示的是分解反应。
问题三:物质的性质问题描述根据以下物质的性质,请判断它们分别属于下列哪一类:1.高温下导电的固体。
2.在水中能溶解产生氢气的固体。
3.能使酸碱指示剂变色的气体。
解答1.高温下导电的固体属于离子化合物。
例如,盐类在高温下可以导电。
2.在水中能溶解产生氢气的固体属于金属。
例如,金属钠在水中溶解会产生氢气。
3.能使酸碱指示剂变色的气体属于酸性气体。
例如,二氧化硫(SO2)能使酸碱指示剂变红色。
问题四:物质的电子结构问题描述给定以下物质的电子结构,判断它们的原子序数和元素名称:1.2, 8, 12.2, 8, 83.2, 8, 18, 7解答1.2, 8, 1的原子序数为11,元素名称为钠(Na)。
2.2, 8, 8的原子序数为18,元素名称为氩(Ar)。
【高中化学竞赛专题大全】 竞赛专题4 有机化学基础 竞赛真题强化训练解析版
【高中化学竞赛专题大全】 竞赛专题4 有机化学基础竞赛真题强化训练一、单选题 1.(2020·浙江·高三竞赛)下列化合物中,不易燃烧的是 A .乙醚 B .丙酮C .聚氯乙烯D .四氯化碳【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】大多数有机物都能燃烧,如烃、烃的含氧衍生物(乙醇、乙醚、丙酮等)、部分卤代烃等,极个别有机物不能燃烧,如CCl 4,故答案选D 。
2.(2020·浙江·高三竞赛)碘海醇具有耐受性好、毒性低等优点,是临床中应用广泛的一种造影剂,其结构如图所示,下列说法不正确...的是A .该化合物有2个手性碳B .碘海醇能与3AgNO 的乙醇溶液反应,1mol 碘海醇消耗3 mol 的3AgNOC .通常条件下,碘海醇能发生酯化、加成、消去和氧化反应D .碘海醇既能在酸性条件下水解,又能在碱性条件下水解 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A.如图所示,五角星标记的为手性碳原子,A正确;B.在硝酸银醇溶液中,有机物中的卤素原子可以与其反应生成相应沉淀,而卤苯上的卤素原子很难与AgNO3反应,一般认为不反应,B错误;C.该有机物中含有醇羟基,可以发生酯化、消去、氧化反应,苯环可以与H2发生加成反应,C正确;D.该有机物中含有酰胺键,酰胺键在酸性、碱性条件下均可以水解,D正确;故答案选B。
3.(2020·浙江·高三竞赛)下列表示正确的是:A.乙炔的结构式:CHCH B.羟基的电子式:....O H-⎡⎤⎢⎥⎣⎦∶∶C.葡萄糖的结构简式可能为:D.4CCl的球棍模型:【答案】C【解析】【分析】【详解】A.乙炔的结构式为H—C≡C—H,A错误;B.羟基的电子式为,选项所给电子式为OH-电子式,B错误;C.葡萄糖内的醛基可以自发的与相邻碳原子上的羟基发生可逆反应,形成半缩醛结构,如图所示,C正确;D.由于Cl原子半径比C原子半径大,故选项所给模型不能代表CCl4,且该模型为比例模型不是球棍模型,D错误;故答案选C。
高中化学竞赛重点内容
高中化学竞赛重点内容高中化学竞赛是一个考察学生化学知识和实验技能的比赛,其中包含了许多重点内容。
下面是一些常见的重点内容。
1.元素周期表和元素性质元素周期表是化学的基础,包含了元素的原子序数、原子量、元素符号等信息。
学生需要熟悉元素的分组、周期趋势和元素的基本性质,如金属性、非金属性、电子亲和能、电离能等。
2.化学键和分子结构学生需要了解化学键的形成原理和不同类型的化学键,如离子键、共价键、金属键等。
同时,他们需要了解分子的结构与性质之间的关系,如极性、非极性分子和分子间力。
3.常见化学反应学生需要了解常见的化学反应类型,如酸碱中和反应、氧化还原反应、置换反应等。
他们需要知道反应的基本方程式、反应条件、化学计量等。
4.酸碱理论和pH值酸碱理论是化学中重要的概念。
学生需要了解酸碱的定义、性质和化学反应。
他们还需要了解pH值和酸碱溶液的强度。
5.氧气和氧化剂学生需要掌握氧气的制备方法、性质和氧化反应。
他们需要了解氧化剂的定义和物质的氧化还原性质。
6.典型元素和其化合物学生需要了解常见元素及其化合物的物理性质、化学性质和用途。
这包括有机化合物、无机化合物和功能性化合物等。
7.化学计算和化学实验学生需要具备化学计算的能力,包括质量、摩尔、体积的转换和化学计量计算。
他们还需要了解化学实验的基本操作和实验室安全知识。
除了上述主要内容外,高中化学竞赛还可能涉及其他一些重点内容,如化学平衡、动力学、化学能、溶液的性质、电化学等。
学生需要全面掌握这些知识,同时还需要进行大量的实践训练,如解题、实验设计等。
为了在化学竞赛中取得好成绩,学生需要系统地学习化学的基本概念和原理。
他们应该积极参加化学竞赛相关的培训和活动,多做题目和实验,加强对知识的理解和应用。
同时,他们还应掌握化学常识和实验技能,提高解题能力和实验操作水平。
在准备化学竞赛时,学生还应注意以下几点:1.理论与实践相结合:理论知识是基础,但实践能力同样重要。
化学竞赛初赛难度试卷-高中(4)
2009年我爱奥赛网第四届高中化学网络夏令营结业试题1.008Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag CdIn Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na MgAl Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]HeNe Ar KrXe RnRf Db Sg Bh Hs Mt 第1题.(本题共10分)元素周期表中绝大多数元素均能形成稳定的氯化物,但其性质却是千差万别.1下列氯化物中熔点最高的是_____________A BiCl 3B AgClC NaClD Hg 2Cl 2E FeCl 32BiCl 3可溶于水,静置溶液变浑浊,加入NaCl 或稀HCl 后溶液变澄清,而加入Na 2SO 4无此现象,解释原因3AgCl ,Hg 2Cl 2均为难溶于水的白色沉淀,用氨水可以鉴别,写出有关的化学反应方程式并描述现象4Cl 2与Au 在200℃下作用得到一反磁性红色固体,Au 元素含量为64.9%,有两种Au -5盐酸介质中FeCl 3可被乙醚萃取,形成了不溶于水易溶解于乙醚的离子络合物,写出反应的方程式第2题.(本题共6分)I 2O 5是一种重要的碘氧化物,为易吸潮的白色固体,可与CO ,H 2S 等气体发生反应1.在分析化学中可以用来分析气体中CO 的含量,方法如下:将150mL (在25℃,101kPa 下测定)气体样品通入盛有过量的I 2O 5的干燥管中,控制温度在170℃,生成了易升华的紫黑色固体,收集紫黑色固体加入20.00mL0.100mol/L 的Na 2S 2O 3充分反应,将所得的溶液稀释到100mL,取25.00mL,以淀粉为指示剂,用0.100mol/L 的I 2标准溶液滴定,消耗1.50mL.试计算气体中CO 的体积分数.(假设气体样品中无其他与I 2O 5反应的气体)2.I2O5吸收空气中的水份得到物质A,A在200℃时又失水生成I2O5,失重率为1.766%,请给出A的化学式_________________3.I2O5与过量的水生成物质B,B也可以由Cl2,I2和水反应得到,写出有关反应的方程式.并给出B的结构4.I2O5与SO3反应得到一种盐C,I2O5在浓硫酸中与I2反应得到另一种盐D,C,D含有相同的四面体型的阴离子,阳离子由相同的元素组成,均带一个电荷,给出C,D的化学式.第3题.(本题共11分)吡啶(C5H5N,Py)是一种弱碱,易溶于水,其共轭酸pK a=5.21,吡啶在氯仿中溶解度更大,在氯仿和水中的分配系数(两相中未解离浓度之比)为K D=[Py]CHCl3/[Py]H2O=2.74×104.吡啶与过氧化物作用(如H2O2)得到物质A,A在乙酸酐作用下异构化得到物质B,B属于酰胺类物质,B存在互变异构为C,B,C都可以发生双聚。
安徽高中化学竞赛结构化学 第四章 分子的对称性习题
1. 以下哪种对称操作是真操作〔B)A.反映 B.旋转 C.反演2. 以下哪种分子与立方烷具有完全一样的对称性:(C)A.C60 B.金刚烷 C.SF63. 设想从乙烷分子的重叠构象出发,经过非重叠非穿插构象,最后变为穿插构象. 点群的变化是:(B)A. D3→D3h→D3dB. D3h→D3→D3dC. C3h→C3→C3V4. S在室温下稳定存在的形式为正交硫, 其中的分子是S8环, 分子点群为(B)A.C4vB. D4dC. D8h5. 对s、p、d、f 原子轨道分别进展反演操作,可以看出它们的对称性分别是(B)A.u, g, u, g B. g, u, g, u C. g, g, g, g 6. CH4分子中具有映轴S4 (B )A.但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B.旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C.旋转轴C4也存在,而与之垂直的镜面不存在7. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反(B )A. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体,记作〔+〕和〔-〕B. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体,记作〔-〕和〔+〕C. 对映异构体的等量混合物称为内消旋体,用〔±〕标记.8. CH4分子中具有映轴S4 ( A)A.但旋转轴C4和与之垂直的镜面都不独立存在B.旋转轴C4和与之垂直的镜面也都独立存在C.旋转轴C4也存在,而与之垂直的镜面不存在9. 对映异构体的旋光大小相等、方向相反( A )A. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为右旋体和左旋体,记作〔+〕和〔-〕B. 其中偏振面顺、逆时针旋转者分别称为左旋体和右旋体,记作〔-〕和〔+〕C. 对映异构体的等量混合物称为内消旋体,用〔±〕标记.10. 丙二烯分子属于D 2d 点群. 由此推测 ( C ) A. 分子中只有σ键 B. 分子中有一个大π键Π33 C. 分子中有两个互相垂直的小π键11. 己三烯电环化反响, 在加热条件下保持什么对称性不变?( B )A .C 2B.mC. m 和C 212. 旋光性分子的对映异构体可用R 与S 区分, 分别取自拉丁词右和左的首字母; 旋光方向用〔+〕与〔-〕区分, 分别代表右旋和左旋( C) A .R 型分子的旋光方向必定是〔+〕,S 型分子必定是〔-〕 B .R 型分子的旋光方向必定是〔-〕,S 型分子必定是〔+〕 C .一般地说,由R 、S 构型不能断定分子的旋光方向 13. 一个分子的分子点群是指:( A ) A .全部对称操作的集合 B .全部对称元素的集合 C .全部实对称操作的集合14. 对于CO 2和H 2O ,以下哪种说法是正确的:( A )A. CO 2振动的红外与拉曼活性是互斥的,而H 2O 那么否B. SO 2振动的红外与拉曼活性是互斥的,而H 2O 那么否C. 它们都属于C 2v 点群15. 群中的某些元素假设可以通过相似变换联络起来,它们就共同组成( A ) A.一个类 B. 一个子群 C.一个不可约表示 16. 对一个可约表示进展约化得到几个不可约表示。
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物质交换 有 无 无
能量交换 有 有 无
例: 热水置于敞口瓶中——“敞开体系”
热水置于敞口瓶中加盖——“封闭体系” 热水置于敞口瓶中加盖,再放入保温瓶中—— 近似“孤立体系” 环境是除划定为研究系统而外的整个物质世界 , 因而它的温度和压力可认为恒定不变 环境温度-----298.15K 环境压力-----标准大气层
0.012kg 12C的原子数叫做阿伏加德罗数, 阿伏加
德罗数是个纯数。当阿伏加德罗数以 mol-1 为单位时, 称为阿伏加德罗常量,符号为NA或L。
2.注意:
在使用物质的量时,基本单元应指明,可以是原子,分 子,离子,电子或这些粒子的特定组合. 物质的量: 单位名称为 摩尔 单位符号为 mol ● 摩尔是用以计算系统物质中所含微观基本单元数目 多少的一个物质的量 ● 摩尔体积: 1 mol 物质的体积,符号Vm, 单位m3·mol-1或L·mol-1
例:298.15K,各气体分压101.325KPa下, N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)
指定条件(标准状态)下,正反应能够自发进行 1. 反应的方向 (△rGm ø﹤0 ?) 指定条件下,正反应可否自发进行
△fGm ø / kJ/mol 0 0 -16.5 △rGm ø = 2 (-16.5) – 0 –3× 0 = -33kJ/mol
(三) 浓度 (concentration)
1. 物质的量浓度(molarity): 狭义的浓度概念,指每升 溶液中溶质 B 的“物质的量”,符号为 c , 单位为 mol· L-1或mol· dm-3,即: cB=nB/V
2. 质量摩尔浓度(molality):指每1 kg溶剂(注意不是 溶液!)中溶质的物质的量,符号为m,单位为 mol· kg-1,即: mB=nB/wA = nB / (nAMA)
第五章 化学热力学基础
Basis to Chemical Thermodynamics 热力学发展简史:
● ●
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19世纪中叶,发明蒸汽机 1884—— 热 力 学 第 一 定 律 , 德 国 物 理 学 家 Julius Robert Meger (迈尔), 既能量守恒定律,能量不可能无 中生有也不可能无影无踪地消失,只能从一种形式转 化为另一种形式,如热转化为功等。 1885—— 热 力 学第 二 定 律 , 德 国 物理 学 家 Rudolph Clausius(克劳修斯), 讨论宏观过程的方向和限度。 1851,英物理学家William Thomson Kermanm Nernst (能斯特)
2. 反应的限度——正反应如果能进行,则反应
进行的限度?
3. 反应过程的能量转换——放热?吸热?
( △rHm﹤0: 放热; △rHm﹥0: 吸热)
4. 反应机理——反应是如何进行的? 5. 反应速率——反应进行的快慢?
化学热力学回答前3个问题,但不能回答后2 个问题,后2个问题由化学动力学等回答
(四)热力学研究方法特点
一、热力学简介
(一)什么叫热力学
热力学是研究宏观过程的能量变化,过程的方 向与限度所遵循的规律
(二)什么叫化学热力学
应用热力学原理,研究化学反应过程及伴随这 些过程的物理现象。例如研究化学反应的热效 应、化学反应的方向与限度、化学平衡、溶液 与相平衡、电化学与热力学、表面与表面化学 热力学等
(三)化学热力学解决的问题
●
标准状态(273.1K;101.325kPa) 理想气体22.4L.mol-1 ● 摩尔质量 : 1 mol 物质的质量 , 符号 M , 单位 kg·mol-1. 摩尔质量的概念和化学式相对应. ● 摩尔分数: 对于混合物,可以用组分的“物质的量” 与混合物的“物质的量”之比来表述其组成,称为 “物质的量分数” ,符号x ∑xj =1 国际单位制: SI (the international system of Unites)
pV = nRT
R—— 摩尔气体常量
当p =101.325kPa, T=273.15K,n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3m3
热力学标准压力 p°
P=760mmHg = 760torr =1atm= 1.01325×105Pa
(二) 物质的量 (the amount of substance)
1. 定义: 1971年10月 第14届国际计量大会
是计量物质的微观基本单元的物理量,被计量的 物质微粒可以是分子、原子、离子、电子、光子等 微观粒子,也可以是某些微观粒子的特定组合。 当物质的微粒或其特定组合数与 0.012kg 12C的 原子数相等时,其物质的量为1 mol. 即mol是一系统 物质的量 , 该系统中所包含的基本单元数与 0.012kg 12C的原子数目相等
3. 质量分数(mass partial):为溶质的质量与溶液的 质量之比(用百分数表达在乘以100%)
(四) 气体
(gas)
1. 特征: 扩散性及压缩性 2. 理想气体(idea gas):当分子本身体积极小或 分子间引力极小的情况下,为此假定 (1) 气体分子之间 没有相互作用力; (2) 气体分子自身没有体积,分子之 间平均距离很大,气体分子本身的体积可以忽略。 3. 理想气体状态方程
(一) 系统和环境 (system and surroundings) 系统——即作为研究对象的物质体系 环境——系统之外,与系统密切相关 (物质交换和能量交换)所及的部分
系统分类
按系统与环境的关系(有无物质交换和/或 能量交换)进行分类
敞开体系 (open system) 封闭体系 (closed system) 孤立体系 (isolated system)
研究系统的宏观性质 即大量质点的平均行为,所得结论具有统计 意义;不涉及个别质点的微观结构及个体行为 不依据物质结构的知识 2. 不涉及时间概念 无机化学课的化学热力学初步,着重应用热 力学的一些结论,去解释一些无机化学现象; 严格的理论推导、详细地学习化学热力学,是 物理化学课程