第二章物质变化及其规律

第二章物质变化及其规律能的转化第一节一、物质三态变化时的能量变化固态液态气态二、溶解过程及其能的转化 1．溶解的过程 溶解是一个复杂的 离子）的 过程。

通常物质溶解于水经历两个过程： 一是溶质分子 （或 过程；另一是溶质分子（或离子）和水分子 过程，这个过程是 过程。

过程，这个过程为作用，形成水合分子或水合离子的过程，称为 2．溶解过程中的能量变化溶解过程必然伴随着能量变化。

这是因为物质溶解时的两个过程都有能量变化。

扩散 过程由于要克服溶质微粒之间的作用力而需要 离子与水分子形成水合离子或水合分子而会 显然，物质溶解过程中总的热效应取决于 ①当水合过程放出的热量 扩散过程吸收的热量时，溶液温度就会升高，如 热量；而水合过程由于溶质分子或 热量。

。

、等溶解于水；②当水合过程放出的热量 就会降低，如扩散过程吸收的热量时，溶液温度 时，等溶解于水；③当两个过程放出的热量与吸收的热量 、 等溶解于水。

溶液温度基本不变，如利用溶解过程中的热效应，可以制成热敷袋或冰袋。

化学中也可以根据溶解过程中的 热效应差异来鉴别物质。

3．溶解平衡：溶解和结晶是同时进行的相反的两个过程。

在一定条件下，当溶质的溶解速 率和结晶速率 时，固体溶质的质量 平衡。

的状态，称为溶解和结晶平衡，简称溶解平衡。

溶解平衡是一种 4．溶解和结晶的关系（1）物质溶解和结晶是同时进行的两个相反过程，通常用“ 固体溶质溶解 结晶”号表示：溶液中的溶质当占主导地位时，过程就表现为固体的溶解；当占主导地位时，过程就表现 状态。

为固体溶质从溶液中结晶析出；当两过程处于“势均力敌”状态，也就是处于 溶解和结晶的关系可列表如下： 速率关系 溶解速率 结晶速率 看到现象 溶质不断溶解 溶液状态 不饱和溶液1溶解速率 溶解速率结晶速率 结晶速率另外，可借助溶解度来理解两者的关系：①当一定条件下，每 100g 水中所溶解溶质的 质量 此时的溶解度，就表现为溶解；②若 此时的溶解度，则表现为结晶；若两者相等，则处于溶解平衡状态。

三、化学反应过程中能的转化 1．化学反应中能的形式及其转化 化学变化不仅有物质变化，还伴随有 化学变化中的能的形式有： 、 变化。

这是化学反应的两大基本特征。

、 、 等。

其中 与 相互转化是化学变化中能量转化的主要形式。

2．化学反应中的热效应 （1）化学反应所放出或吸收的热量，叫做 做 ，把吸收热量的化学反应叫做 。

化学中把有热量放出的化学反应叫 。

生成物化学能的总和，则该反应就 。

（2）根据能量守恒定律，若反应物化学能的总和 是 ；若反应物化学能的总和生成物化学能的总和，则该反应就是（3）绝大多数化合反应是 中和反应是反应，绝大多数分解反应是反应。

燃料的燃烧反应、 反应。

反应，而盐类水解反应（及弱电解质的电离过程）是（4）从右图所示的某气体反应的能量变化分析，以下判断错误 的是 。

①这是一个放热反应 ②该反应肯定不需加热 ③生成物的总能量低于参加反应的物质的总能量 3．热化学方程式的意义及其书写 （1）热化学方程式是指用来表示化学反应所放出或吸收热量的化学方程式。

它不仅表明了 化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 变化。

例如，热化学方程式 H2(g)+F2(g)→2HF(g)+270 kJ，其意义为： 。

酸 与 碱 在 稀 溶 液 中 反 应 生 成 1 mol 液 态 水 时 所 放 出 的 热 量 叫 中 和 热 ， 单 位 是 。

已知 NaOH(aq)＋HCl(aq) → NaCl(aq)＋H2O(l)＋66.48kJ，写出 NaOH 溶 。

液与稀硫酸反应的热化学方程式 （2）书写热化学方程式需要注意以下几个方面： ①书写热化学方程式时必须注明反应物和生成物的 别代表 态、 态、 态。

；用、、分②热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数只表示其 因此可以写成整数或 。

，不表示，2③热化学方程式后要写上反应热（放热用“+”表示，吸热用“—”表示），并注明 注意：反应热数值要与化学方程式中 对应。

。

④热化学方程式中的反应热是指某状态的反应物按化学方程式中的计量数 或吸收的热量，而不论该反应事实上是否完全进行。

3.燃料的充分利用 为了充分利用燃料，通常需要考虑两点：一是 把块状固体变为 ，也会把液体变为 等）；二是时放出，（例如正因为此人们会 ，为达 是工业上利用反应此目的，人们一般通过改进设备、利用余热、防止热的损失。

热的常用方法。

第二节一、化学反应速率及其影响因素 1．什么是化学反应速率？化学反应速率和化学平衡①化学反应速率是表示化学反应进行的快慢程度，通常用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 来表示。

；单位： 。

。

由此定义显然可知其计算公式为：②对于 mA+nB→pC+qD 的化学反应，ν(A): ν(B): ν(C): ν(D)= 2．影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素： (1)内因，即物质的 (2)外因，即 。

。

① 温度。

其它条件 不变时 ，升高 温度，无 论 吸热 反应还 是对放热 反应， 反应速 率 都 。

②浓度。

其它条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率将 二块金属钠分别与不同量的水反应，速率有区别吗 再加一块同样大小的石灰石，反应速率有变化吗 速率如何变化 。

。

。

；同样绿豆大小的 ；石灰石与盐酸反应时， ，若往盐酸中加少量水，反应③压强。

对有气体参加的反应，增大压强，反应速率将 ④催化剂。

其它条件不变时，使用适宜催化剂，反应速率将 二可逆反应 化学平衡状态 1．可逆反应 （1）概念： 可逆反应是指 （2）说明： （1）可逆反应方程式中反应物与生成物之间通常用“。

”而不用“→”隔开。

（2）在任一可逆反应中，正反应、逆反应必然同时存在，不可分离。

3（3）任一可逆反应，无论反应进行多长时间，反应物 100%全部转化为生成物，同样生成物也（填“可能”或“不可能”）100%全部转化为反应物。

（4）科学研究表明，几乎所有的化学反应都具有可逆性，只是可逆的程度不同而已。

对于 一些正、逆反应程度差异很大的反应，如强酸强碱中和反应等通常意义上不把它们被称为 可逆反应。

2.化学平衡状态 （1）化学平衡状态是指 其特征是： ①“动”即化学平衡状态建立时，“ν 正 ν 逆 0”，它是一个“动态”平衡。

。

。

（但一段时间 ②“定”即化学平衡状态建立时，反应体系中各组分的含量等 ③“变”即当外界条件发生改变时，已建立起的化学平衡状态就会 后它又会在新的条件下，建立起新的平衡状态） （2）化学平衡状态的判定 ①对气体反应 反 应 混合物体系 中各成分的 含量 各气体的体积分数一定 在单位时间内消耗了 m mol A，同时也生成了 m mol A， 即 v(正)=v(逆) 在单位时间内消耗了 n mol B，同时也消耗了 p mol C， 正、逆反应速 率相等 即 v(正)=v(逆) m A(g) + n B(g) p C(g) + q D(g) 是否平衡 ，各物质的质量分数或物质的量分数一定v(A)： v(B)： v(C)： v(D)=m：n：p：q，v(正)不一定等于 v(逆) 在单位时间内生成了 n mol B，同时也消耗了 p mol C， 因均指 v(逆)压强 混合气体的 平均相对分 子质量 M 气体的密度m + n ≠ p + q 时，总压强一定（其他条件一定） m + n ＝ p + q 时，总压强一定（其他条件一定） M 一定时，且 m + n ≠ p + q 时 M 一定时，且 m + n = p + q 时 T、V 一定时，混合气体密度一定 。

②对任何可逆反应，判断是否达平衡的根本依据都是 3．影响化学平衡移动的因素 1.化学平衡的移动 当影响化学平衡的条件改变时，平衡就会发生 。

4①当 v （正）＞ v （逆）时，平衡向 ②当 v （正）＜ v （逆）时，平衡向 2.影响化学平衡的因素方向移动； 方向移动。

（1）浓度。

增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，平衡向 生成物的浓度或减少反应物的浓度，平衡向 方向移动。

方向移动；增大（注意： 和 其物质的量变化时平衡不移动。

） （2）温度。

升高温度，平衡向 的方向移动，此时吸热反应和放热反应的 速率都 ，但 增大得更多；降低温度，平衡向 ，但 的方 降低得更多。

向移动；此时吸热反应和放热反应的速率都 （3）压强。

增大压强，平衡向 的反应速率都 ，但的方向移动；此时体积增大的反应和体积减少 增大得更多；减小压强，平衡向 ，但 的 减方向移动；此时体积增大的反应和体积减少的反应速率都 小得更多。

4．勒夏特列原理 1.勒夏特列原理（即平衡移动原理）是指 。

该原理适用于 2.以下事实不能用勒沙特列原理解释的是（ 。

）A．升高温度 NH4Cl 溶解度和水解程度都增大 B.加热氯化铁溶液，溶液变浑浊 C..在碱的作用下油酯水解更完全 D.4000C 时 V2O5 催化活性最大 ）3.2005 年是勒夏特列诞生 155 周年。

下列事实中，能用勒夏特列原理解释的是（ A．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率 B．由 H2（g）、I2（g）、HI（g）组成的平衡体系，加压后颜色加深 C．实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 D．500℃左右比室温更有利于合成氨的反应 4.右图中 a 是合成氨没有使用催化剂的反应历程, b 是使用了催化剂的反 应历程.。

可见在合成氨工业中，人们不断地寻找新的催化剂，主要意图是 （ ） A．使反应更完全 C．降低生产能耗 B．使吸热反应变成放热反应 D．改变反应途径反应物 b 能量 a生成物5.从冰箱里取出一瓶啤酒会产生气泡，请从平衡移动原理解释， 。

5．化工生产中反应条件的选择和控制 1.合成氨 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) 2+Q（Q＞0） ；（1）催化剂：合成氨使用的催化剂一般是5（2）温度：合成氨的温度一般是 500℃，最主要的理由是 （3）压强：合成氨的压强是 2×10 Pa-5×10 Pa，理由是7 7；(4)循环利用：反应后的混合气体中氨的体积分数约占 15%，将氨分离后，将未反应的 氮和氢送回 2.接触法制硫酸 2SO2＋O2 2SO3+Q（Q＞0） ； ； 。

（1）催化剂：使用的催化剂是 （2）温度：一般是 400℃，最主要的理由是（3）压强：该反应选择在常压下进行，理由是 (4)尾气吸收;从吸收塔出来的气体还含有 SO2，可用氨水吸收，可生成的铵盐是 （写名称）。

第三节 1．元素周期律 1.元素周期律是指 元素性质周期性变化的根本原因是 1869 年俄国的 项目 原子 结构 核电荷数 电子层数 最外层电子数 原子半径 主要化合价 元素金属性和非金 性质 属性 最高价氧化物对应 水化物的酸碱性 气态氢化物的热稳 定性 提出了元素周期律的概念。