f2標准摩爾反應熱多少
㈠ 摩爾反應熱和標准摩爾反應熱的區別
摩爾反應熱:進行了一摩爾化學反應時放出或吸收的熱效應,是某一溫度和壓強下的
標准摩爾生成熱是指在標准狀態(101.325KPa,298.15K)下反應測出的反應熱.
㈡ 反應熱的計算方法
反應熱計算公式:Qp=△U+p△V=△U+RT∑vB
式中△U≡U終態-U始態≡U反應產物-U反應物,式中∑vB(g)=△n(g)/mol,即發生1mol反應,產物氣體分子總數與反應物氣體分子總數之差。
由該式可見,對於一個具體的化學反應,等壓熱效應與等容熱效應是否相等,取決於反應前後氣體分子總數是否發生變化,若總數不變,系統與環境之間不會發生功交換,於是,Qp=QV;若總數減小,對於放熱反應∣Qp∣>∣QV∣,等壓過程放出熱多於等容過程放出熱。
若反應前後氣體分子總數增加,對於放熱反應,∣Qp∣<∣QV∣,反應前後內能減少釋放的一部分能量將以做功的形式向環境傳遞,放出的熱少於等容熱效應。同樣的,對於吸熱反應也可以類推得到。
一般情況下,物質越穩定,具有的能量就越低;物質越不穩定,具有的能量就越高。如果一個化學反應中,反應物的總能量大於產物的總能量,則該反應就是放熱反應,此時的△H<0.反之則為吸熱反應,△H>0.
反應熱與物質能量關系:△H=生成物的總能量-反應物的總能量;又知一種物質的鍵能之和越大越穩定,具有的能量就越低.
反應熱與鍵能的關系△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。
(2)f2標准摩爾反應熱多少擴展閱讀:
將上式展開又可得到:
Qp=△U+p△V=(U終態-U始態)+p(U終態-U始態)
=(U終態+pU終態)-(U始態+pU始態)
由於U、p、V都是狀態函數,因此U+pV也是狀態函數,為此,我們定義一個新的狀態函數,稱為焓,符號為H,定義式為H≡U+pV,於是:
△H=H終態-H始態=
Qp
1.通過實驗測得
根據比熱容公式進行計算:Q=cm△t,再根據化學反應方程式由Q來求反應熱。
2.反應熱與反應物各物質的物質的量成正比。
3.利用鍵能計算反應熱
通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能,鍵能通常用E表示,單位為kJ/mol。
方法:△H=ΣE(反應物)—
ΣE(生成物),即反應熱等於反應物的鍵能總和與生成物鍵能總和之差。
如反應H2(g)
+
Cl2(g)
═2HCl(g);
△H=E(H-H)
+
E(Cl-Cl)
-
2E(H-Cl)
4.由反應物和生成物的總能量計算反應熱
△H=生成物總能量-反應物的總能量。
5.根據燃燒熱計算
物質燃燒放出的熱量Q=n(可燃物)×該物質的燃燒熱
反應熱原則上可用兩種實驗方法測定:
(1)用量熱計直接測量,例如使反應在絕熱的密閉容器中進行,通過能量衡算便可算出反應熱;
(2)先測定不同溫度下的反應平衡常數,然後用關聯反應熱、反應平衡常數和溫度的熱力學公式計算反應熱。對於難以控制和測定其反應熱或平衡常數的化學反應,可根據1840年T.H.蓋斯所提出的蓋斯定律(化學反應或物理變化的熱效應與其途徑無關)。
利用生成熱(恆溫時由最穩定的單質化合成1
mol某種化合物時焓的變化)或燃燒熱(1mol某物質完全燃燒時焓的變化)間接計算。
參考資料:搜狗網路——反應熱
㈢ 標准摩爾生成焓和標准摩爾燃燒焓關系
標准生成焓由標准狀態(壓力為100kPa,溫度TK)下最穩定單質生成標准狀態下單位物質的量的化合物的熱效應或焓變(△H)稱為該化合物的標准生成熱(或焓),以符號△fH表示。最穩定的單質的標准生成熱規定為零。(摩爾的話那麼就在規定生成的物質是1mol)標准摩爾燃燒焓是指一摩爾物質完全燃燒時的反應焓變。可見後者必須是燃燒反應,也就是如CO2之類不能燃燒的物質是不提燃燒焓的。H2,標准摩爾生成焓規定是0,但是燃燒焓則不是0,因為它燃燒必然是生熱的。CO:標准摩爾生成焓是看2C+O2=2CO的反應熱,標准摩爾燃燒焓則是看2CO+O2=2CO2的反應熱。
㈣ 標准摩爾反應焓變和標准摩爾生成焓還有標准摩爾燃燒焓 誰可以跟我解釋一下的,通俗啊,要通俗。
標准摩爾反應焓變:就是標況下該反應的反應熱。
標准摩爾生成焓:就是從標況下穩定的單質生成生成該物質的反應熱。
標准摩爾燃燒焓:就是標況下該可燃物與氧氣反應,生成穩定的氧化物的反應熱。
標准摩爾反應焓變指一個反應,標准摩爾生成焓是指一個物質,標准摩爾燃燒焓是指一個可燃物。
舉個例子:標況下 C(石墨)+O2==CO2 △H=a
那麼,a是這個反應的標准摩爾反應焓;a也是CO2的標准摩爾生成焓;a也是C(石墨)的標准摩爾燃燒焓。
㈤ 標准摩爾生成焓與標准摩爾反應焓的關系
生成焓是最穩定單質反應生成該化合物的反應焓變。
反應焓變是摩爾反應的焓變。
例如:標況下 C(石墨)+O2==CO2 △H=a,a是這個反應的標准摩爾反應焓;a也是CO2的標准摩爾生成焓;a也是C(石墨)的標准摩爾燃燒焓。
可見後者必須是燃燒反應,也就是如CO2之類不能燃燒的物質是不提燃燒焓的。
H2,標准摩爾生成焓規定是0,但是燃燒焓則不是0,因為它燃燒必然是生熱的。
CO:標准摩爾生成焓是看2C+O2=2CO的反應熱,標准摩爾燃燒焓則是看2CO+O2=2CO2的反應熱。
(5)f2標准摩爾反應熱多少擴展閱讀:
標准摩爾生成焓的符號為ΔfHΘm,下表f表示生成(formation),下標m表示反應進度為ε=1mol,上標Θ表示標准狀態。單位是kJ/mol或kJ·mol-1。有時也稱標准生成熱(standard heat of formation),這是因為恆壓反應熱在數值上等於焓變。
單質的標准摩爾生成焓為零。根據定義,由穩定單質生成穩定單質,也就是由自己生成自己,沒有發生變化,所以焓變為0,因此穩定單質的標准摩爾生成焓為零。穩定單質大體包括(標態):全部金屬單質、惰性氣體單質、第二周期元素常見單質(除臭氧)、鹵族元素單質、某些元素同分異構體:C石墨、P白磷、S斜方。
㈥ 標准摩爾生成焓的計算
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標准摩爾生成焓
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在標准狀態即壓力為100kPa,一定溫度(一般是298.15K)下時,由元素最穩定的單質生成1mol純化合物時的反應熱稱為該化合物的標准摩爾生成焓(standard enthalpy of formation)。
中文名
標准摩爾生成焓
外文名
Standard Enthalpy Change of Formation
應用學科
熱化學
別稱
標准摩爾生成熱
壓力
100kPa
性質
3點
快速
導航
性質
應用
定義
標准摩爾生成焓,指在標准狀態即壓力為100kPa,一定溫度下時,由元素最穩定的單質生成生成1mol純化合物時的反應焓變。
但有少數例外,例如,磷的最穩定單質是黑磷,其次是紅磷,最不穩定的是白磷,但是磷的指定單質是白磷。因為白磷比較常見,結構簡單,易製得純凈物。
標准摩爾生成焓的符號為ΔfHΘm,下表f表示生成(formation),下標m表示反應進度為ε=1mol,上標Θ表示標准狀態。單位是kJ/mol或kJ·mol-1。有時也稱標准生成熱(standard heat of formation),這是因為恆壓反應熱在數值上等於焓變。
性質
1.標准摩爾生成焓在使用時必須註明溫度。
2.單質的標准摩爾生成焓為零。根據定義,由穩定單質生成穩定單質,也就是由自己生成自己,沒有發生變化,所以焓變為0,因此穩定單質的標准摩爾生成焓為零。穩定單質大體包括(標態):全部金屬單質、惰性氣體單質、第二周期元素常見單質(除臭氧)、鹵族元素單質、某些元素同分異構體:C石墨、P白磷、S斜方。
3.除了NO、NO2、C2H2(氣)等少數物質以外,絕大多數常見化合物的標准摩爾生成焓都是負值。這反映一個事實,即由單質生成化合物時一般都是放熱的,而化合物分解成單質時通常是吸熱的。
應用
物理化學手冊中可以很容易又方便地查得常見化合物的標准熱力學數據。
㈦ 有關標准摩爾生成焓
標准生成熱 standard heat of formation
也稱標准生成焓(standard enthalpy of formation)。由標准狀態(壓力為100kPa,溫度TK)下最穩定單質生成標准狀態下單位物質的量的化合物的熱效應或焓變(△H)稱為該化合物的標准生成熱(或焓),以符號△fH表示。最穩定的單質的標准生成熱規定為零。各種物理化學手冊中給出的生成熱是在溫度為298.15K時生成lmol化合物的標准生成熱,叫做標准摩爾生成熱(或焓),用符號表示。例如,下列反應在298.15K及101325Pa條件下的摩爾反應熱是-393.51kJ/mol。C(固,石墨)+O2(氣)=CO2(氣)根據定義,CO2的標准摩爾生成熱=-393.51kJ/mol
附表:
一些物質的標准焓
無機化合物 ( 25 °C)
無機化合物 物態 分子式 Δ Hf0 in kJ/mol
氨 aq NH3 -80,8
氨 g NH3 -46,1
碳 (石墨) s C 0
碳 (金剛石) s C +1,90
碳 g C +718,9
一氧化碳 g CO -110,6
二氧化碳 g CO2 -393,8
二氧化碳 aq CO2 -413,2
碳酸鈉 s Na2CO3 -1131
氯化鈉 (食鹽) aq NaCl -407
氯化鈉 (食鹽) s NaCl -411,12
氯化鈉 (食鹽) l NaCl -385,92
氯化鈉 (食鹽) g NaCl -181,42
氫氧化鈉 aq NaOH -469,6
氫氧化鈉 s NaOH -426,7
硝酸鈉 aq NaNO3 -446,2
硝酸鈉 s NaNO3 -424,8
二氧化硫 g SO2 -297
二硫化碳 l CS2 +87,9
二硫化碳 g CS2 +115,3
硫酸 l H2SO4 -814
二氧化硅 s SiO2 -911
二氧化氮 g NO2 33
一氧化氮 g NO 90
水 l H2O -286
水 g H2O -242
氫 g H2 0
氟 g F2 0
氯 g Cl2 0
溴 l Br2 0
溴 g Br2 +31
碘 s I2 0
碘 g I2 +62
(物態: g - 氣態 (gaseous); l - 液態 (liquid); s - 固態 (solid); aq - 溶於(水))
[編輯] 例: 有機化合物 ( 25 °C)
有機化合物 物態 分子式 Δ Hf0 in kJ/mol
甲烷 g CH4 -75
乙烷 g C2H6 -85
丙烷 g C3H8 -104
甲醛 g HCHO -116
乙醛 g CH3CHO -166
丙醛 g C2H5CHO -197
甲醇 l CH3OH -239
甲醇 g CH3OH -201
乙醇 (酒精) l C2H5OH -278
乙醇 (酒精) g C2H5OH -235
正丙醇 (1-丙醇) l C3H7OH -305
正丙醇 (1-丙醇) g C3H7OH -258
甲酸 (蟻酸) l HCOOH -409,5
甲酸 (蟻酸) g HCOOH -363
甲酸 (蟻酸) aq HCOOH -410,3
乙酸 (醋酸) l CH3COOH -487
乙酸 (醋酸) g CH3COOH -435
丙酸 l C2H5COOH -511
(物態: g - 氣態 (gaseous); l - 液態 (liquid); s - 固態 (solid); aq - 溶於(水))
㈧ 什麼是標准生成熱
標准生成熱 也稱 標准生成焓 (standard enthalpy of formation)。由標准狀態(壓力為100kPa,溫度TK)下最穩定單質生成標准狀態下單位物質的量的化合物的熱效應或焓變(△H)稱為該化合物的 標准生成熱 (或焓),以符號△fH表示。最穩定的單質的標准生成熱規定為零。各種物理化學手冊中給出的生成熱是在溫度為298.15K時生成lmol化合物的標准生成熱,叫做標准摩爾生成熱(或焓),用符號表示。例如,下列反應在298.15K及101325Pa條件下的摩爾反應熱是-393.51kJ/mol。C(固,石墨)+O2(氣)=CO2(氣)根據定義,CO2的標准摩爾生成熱=-393.51kJ/mol 附表: 一些物質的標准焓 無機化合物 ( 25 °C) 無機化合物 物態 分子式 Δ Hf0 in kJ/mol 氨aq NH3 -80,8 氨g NH3 -46,1 碳(石墨) s C 0 碳(金剛石) s C +1,90 碳g C +718,9 一氧化碳 g CO -110,6 二氧化碳 g CO2 -393,8 二氧化碳 aq CO2 -413,2 碳酸鈉 s Na2CO3 -1131 氯化鈉 (食鹽) aq NaCl -407 氯化鈉 (食鹽) s NaCl -411,12 氯化鈉 (食鹽) l NaCl -385,92 氯化鈉 (食鹽) g NaCl -181,42 氫氧化鈉 aq NaOH -469,6 氫氧化鈉 s NaOH -426,7 硝酸鈉 aq NaNO3 -446,2 硝酸鈉 s NaNO3 -424,8 二氧化硫 g SO2 -297 二硫化碳 l CS2 +87,9 二硫化碳 g CS2 +115,3 硫酸l H2SO4 -814 二氧化硅 s SiO2 -911 二氧化氮 g NO2 33 一氧化氮 g NO 90 水l H2O -286 水g H2O -242 氫g H2 0 氟g F2 0 氯g Cl2 0 溴l Br2 0 溴g Br2 +31 碘s I2 0 碘g I2 +62 (物態: g - 氣態 (gaseous); l - 液態 (liquid); s - 固態 (solid); aq - 溶於(水)) [編輯] 例: 有機化合物 ( 25 °C) 有機化合物 物態 分子式 Δ Hf0 in kJ/mol 甲烷g CH4 -75 乙烷g C2H6 -85 丙烷g C3H8 -104 甲醛g HCHO -116 乙醛g CH3CHO -166 丙醛g C2H5CHO -197 甲醇l CH3OH -239 甲醇g CH3OH -201 乙醇(酒精) l C2H5OH -278 乙醇(酒精) g C2H5OH -235 正丙醇 (1-丙醇) l C3H7OH -305 正丙醇 (1-丙醇) g C3H7OH -258 甲酸(蟻酸) l HCOOH -409,5 甲酸(蟻酸) g HCOOH -363 甲酸(蟻酸) aq HCOOH -410,3 乙酸(醋酸) l CH3COOH -487 乙酸(醋酸) g CH3COOH -435 丙酸l C2H5COOH -511 (物態: g - 氣態 (gaseous); l - 液態 (liquid); s - 固態 (solid); aq - 溶於(水))
㈨ 關於標准摩爾生成熱
標准摩爾生成熱是指在標准狀態(101.325kpa,298.15k)下反應測出的反應熱。
希望對你有所幫助!
望採納!
㈩ 高一化學的復習資料
第一部分 基本概念和基本理論
一、氧化—還原反應
1、怎樣判斷氧化—還原反應
表象:化合價升降 實質:電子轉移
注意:凡有單質參加或生成的反應必定是氧化—還原反應
2、有關概念
被氧化(氧化反應) 氧化劑(具有氧化性) 氧化產物(表現氧化性)
被還原(還原反應) 還原劑(具有還原性) 還原產物(表現還原性)
注意:(1)在同一反應中,氧化反應和還原反應是同時發生
(2)用順口溜記「升失氧,降得還,若說劑正相反」,被氧化對應是氧化產物,被還原對應是還原產物。
3、分析氧化—還原反應的方法
單線橋:
雙線橋:
注意:(1)常見元素的化合價一定要記住,如果對分析化合升降不熟練可以用坐標法來分析。
(2)在同一氧化還原反應中,氧化劑得電子總數=還原劑失電子總數。
4、氧化性和還原性的判斷
氧化劑(具有氧化性):凡處於最高價的元素只具有氧化性。
最高價的元素(KMnO4、HNO3等)
絕大多數的非金屬單質(Cl2 、O2等)
還原劑(具有還原性):凡處於最低價的元素只具有還原性。
最低價的元素(H2S、I—等)
金屬單質
既有氧化性,又有還原性的物質:處於中間價態的元素
注意:
(1)一般的氧化還原反應可以表示為:氧化劑+還原劑=氧化產物+還原產物 氧化劑的氧化性強過氧化產物,還原劑的還原性強過還原產物。
(2)當一種物質中有多種元素顯氧化性或還原性時,要記住強者顯性(鋅與硝酸反應為什麼不能產生氫氣呢?)
(3)要記住強弱互變(即原子得電子越容易,其對應陰離子失電子越難,反之也一樣)
記住:(1)金屬活動順序表
(2)同周期、同主族元素性質的遞變規律
(3)非金屬活動順序
元素:F>O>Cl>Br>N>I>S>P>C>Si>H
單質:F2>Cl2>O2>Br2>I2>S>N2>P>C>Si>H2
(4)氧化性與還原性的關系
F2>KmnO4(H+)>Cl2>濃HNO3>稀HNO3>濃H2SO4>Br2>Fe3+>Cu2+>I2>H+>Fe2+
F —<Mn2+ <Cl—<NO2 <NO <SO2 <Br—<Fe2+<Cu <I—<H2<Fe
5、氧化還原反應方程式配平
原理:在同一反應中,氧化劑得電子總數=還原劑失電子總數
步驟:列變化、找倍數、配系數
注意:在反應式中如果某元素有多個原子變價,可以先配平有變價元素原子數,計算化合價升降按一個整體來計算。
類型:一般填系數和缺項填空(一般缺水、酸、鹼)
二、離子反應、離子方程式
1、離子反應的判斷
凡是在水溶液中進行的反應,就是離子反應
2、離子方程式的書寫
步驟:「寫、拆、刪、查」
注意:(1)哪些物質要拆成離子形式,哪些要保留化學式。大家記住「強酸、強鹼、可溶性鹽」這三類物質要拆為離子方式,其餘要保留分子式。注意濃硫酸、微溶物質的特殊處理方法。
(2)檢查離子方程式正誤的方法,三查(電荷守恆、質量守恆、是否符合反應事實)
3、離子共存
凡出現下列情況之一的都不能共存
(1)生成難溶物
常見的有AgBr , AgCl , AgI , CaCO3 , BaCO3 , CaSO3 , BaSO3等
(2)生成易揮發性物質
常見的有NH3 、CO2 、SO2 、HCl等
(3)生成難電離物質
常見的有水、氨水、弱酸、弱鹼等
(4)發生氧化還原反應
Fe3+與S2- 、ClO—與S2-等
三、原子結構
1、關系式
核電荷數=質子數=核外電子數=原子序數(Z)
質量數(A)=質子數(Z)+ 中子數(N)
注意:化學反應只是最外層電子數目發生變化,所以
陰離子核外電子數=質子數+ |化合價|
陽離子核外電子數=質子數- |化合價|
2、 所代表的意義
3、同位素
將原子里具有相同的質子數和不同的中子數的同一元素的原子互稱同位素。
注意:(1)同位素是指原子,不是單質或化合物
(2)一定是指同一種元素
(3)化學性質幾乎完全相同
4、原子核外電子的排布
(1)運動的特徵:
(2)描述電子運動的方法:
(3)原子核外電子的排布:
符號 K L M N O P Q
層序 1 2 3 4 5 6 7
(4)熟練掌握原子結構示意圖的寫法
核外電子排布要遵守的四條規則
四、元素周期律和元素周期表
1、什麼是元素周期律?
什麼是原子序數?什麼是元素周期律?元素周期律的實質?元素周期律是誰發現的?
2、周期表的結構
(1) 周期序數=電子層數 主族序數=最外層電子數=最高正價
(2) 記住「七橫行七周期,三長三短一不全」,「十八縱行十六族,主副各七族還有零和八」。
(3) 周期序數: 一 二 三 四 五 六
元素的種數:2 8 8 18 18 32
(4)各族的排列順序(從左到右排)
ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、O
注意:ⅡA和ⅢA同周期元素不一定定相鄰
3、元素性質的判斷依據
跟水或酸反應的難易
金屬性
氫氧化物的鹼性強弱
跟氫氣反應的難易
非金屬性 氫化物的熱穩定性
最高價含氧酸的酸性強弱
注意:上述依據反過也成立。
4、元素性質遞變規律
(1)同周期、同主族元素性質的變化規律
注意:金屬性(即失電子的性質,具有還原性),非金屬性(即得電子的性質,具有氧化性)
(2)原子半徑大小的判斷:先分析電子層數,再分析原子序數(一般層數越多,半徑越大,層數相同的原子序數越大,半徑越小)
5、化合價
價電子是指外圍電子(主族元素是指最外層電子)
主族序數=最外層電子數=最高正價 |負價| + 最高正價目= 8
注意:原子序數、族序數、化合價、最外層電子數的奇偶數關系
6、元素周期表的應用:「位、構、性」三者關系
五、分子結構
要求掌握「一力、二鍵、三晶體」
1、化學鍵
注意記住概念,化學鍵類型(離子鍵、共價鍵、金屬鍵)
2、離子鍵
(1) 記住定義
(2)形成離子鍵的條件:活潑金屬元素(ⅠA、ⅡA)和活潑非金屬元素(ⅥA、ⅦA)之間化合
(3)離子半徑大小的比較:(電子層與某稀有元素相同的離子半徑比較)
電子層結構相同的離子,半徑隨原子序數遞增,半徑減小
3、共價鍵
(1)定義
(2)共價鍵的類型: 非極性鍵(同種元素原子之間)
共價鍵
極性鍵(同種元素原子之間)
(3)共價鍵的幾個參數(鍵長、鍵能、鍵角):
4、電子式
(1)定義
(2)含共價鍵和含離子鍵電子式的異同點
5、晶體
(1)離子晶體、分子晶體、原子晶體
(2)三晶體的比較(成鍵微粒、微粒間的相互作用、物理性質)
(3)注意幾種常見晶體的結構特點
第二部分 化學計算
化學計算可以從量的方面幫助我們進一步加深對基本概念和基本原理、化學反應規律等的理解。解題過程中要求概念清楚,認真審題,注意解題的靈活性。會考中涉及的化學計算有以下四方面。
一、有關化學量的計算
包括原子量、分子量、物質的量、物質的質量、氣體的體積及微粒數等的計算。
1、有關物質的量的計算
這類計算要掌握物質的量與物質的質量和氣體摩爾體積以及物質中微粒數之間的關系。
有關計算公式有:
物質的量(摩)= 氣態物質的量(摩)=
物質的量(摩)=
通過物質的量的計算還可以計算反應熱、溶液的濃度、溶液的體積,還可以與溶解度及質量分數互相換算。因此物質的量的計算是這類計算的中心,也是解題的關鍵。
2、元素的原子量和近似原子量的計算
自然界中絕大多數元素都有同位素,因此某元素的原子量是通過天然同位素原子量所佔的一定百分比計算出來的平均值,也稱為平均原子量。其計算方法如下:Aa%+Bb%+Cc%+… ,其中A、B、C是元素同位素的原子量,a%、b%、c%分別表示上述各同位素原子的百分組成。若用同位素的質量數代替A、B、C,則算出的為該元素的近似(平均)原子量。
3、有關分子量的計算
(1)根據氣體標准狀況下的密度求分子量
主要依據是氣體的摩爾質量與分子量的數值相同,氣體的摩爾質量可以通過下式計算:M=22.4升/摩 * d克/升 ,式中d是標准狀況下的密度數值。摩爾質量去掉單位就是分子量。
(2)根據氣體的相對密度求分子量
根據同溫、同壓、同體積的氣體,氣體A、B的質量之比等於其分子量之比,也等於其密度之比的關系: WA/WB=MA/MB=dA/dB ,其中W為質量,M為分子量,d為密度。若氣體A對氣體B的密度之比用DB表示,則:MA/MB=DB ,DB稱為氣體A對氣體B的相對密度,根據相對密度和某氣體的分子量,就可以求另一種氣體的分子量,表達式為:MA=MB DB ,如氣體A以空氣或氫氣為標准,則: MA=29D空 或MA=2D氫氣
二、有關分子式的計算
這里包括根據化合物各元素的百分組成或質量比、分子量求出較簡單化合物分子式的基本方法。解這類問題的基本思路是:首先確定該物質由什麼元素組成,然後根據元素間的質量比或百分組成,通過分子量確定該物質的分子式。
三、有關溶液濃度的計算
1、有關溶液解度的計算
這里只要求溶質從飽和溶液里析出晶體的量的計算,以及求結晶水合物中結晶水個數的計算。根據飽和溶液由於溫度變化形成的溶液度差,列出比例式,即可求解。
2、有關物質的量濃度的計算
主要包括溶液的物質的量濃度、體積和溶質的物質的量(或質量)三者之間關系的計算;物質的量濃度與質量分數間的換算;不同物質的量濃度溶液的混合及稀釋的計算。常用的公式如下:
(1)、質量分數(%)= 溶質質量(克)/ 溶液質量(克)
(2)、物質的量濃度(摩/升)= 溶質的物質的量(摩)/溶液的體積(升)
(3)、質量分數(%)→ 物質的量濃度(摩/升
物質的量濃度(摩/升)=
3、溶液的稀釋
加水稀釋,溶質的質量不變。若加稀溶液稀釋,則混合前各溶液中溶質的量之和等於混和後溶液中溶質的量。
計算時要注意:稀釋時,溶液的質量可以加和,但體積不能加和,因不同濃度的溶液混合後體積不等於兩者體積之和。
設溶液的體積為V,物質的量濃度為M,質量分數為a%,溶液質量為W。則有如下關系:
W濃a濃% + W稀a稀% = W混a混% M濃V濃 + M稀V稀 = M混V混
四、有關化學方程式的計算
根據大綱要求,這部分內容主要包括反應物中某種物質過量的計算;混合物中物質的質量百分組成的計算;有關反應物和生成物的純度、產率和利用率的計算以及多步反應的計算。
1、反應物中某種物質過量的計算
在生產實踐或科學實驗中,有時為了使某種反應物能反應完全(或充分利用某一物質),可使另一種反應物的用量超過其理論上所需值,例如要使燃燒充分,往往可以通入過量的氧氣或空氣。以如要使某種離子從溶液中完全沉澱出來,往往要加入稍為過量的沉澱劑等。
解這類題時首先廳判斷這兩種反應物的量是否符合化學方程式中該兩種反應物的關系量之比,如不符合則要根據不足量的反應物的量進行計算。
2、有關物質的純度、產率、利用率和多步反應的計算
在化學反應中,所表示的反應物和生成物的轉化量都是以純凈物的量來表示的。而實際上原料和產品往往是不純凈的,這就存在著不純物和純凈物間的換算,其換算的橋梁是物質的純度(以百分數表示)。
另外,在實際生產中以難免有損耗,造成原料的實際用量大於理論用量,而實際的產量又總是小於理論產量,這就是原料的利用率和產品的產率問題。有關這類計算的公式如下:物質的純度 = 純凈物的質量/不純物的質量 原料的利用率 = 理論原料用量 / 實際原料用量產率 = 實際產量 / 理論產量
物質的純度、原料的利用率和產品的產率都是低於100%的。大部分工業生產,要經過許多步的反應才能完成的,這時進行產品和原料之間量的計算時,不必逐步計算,可以根據化學方程式中的物質的量的關系,找出原料和產品的直接關系量,進行簡單的計算即可。
工業生產計算常用的關系式有:
由黃鐵礦制硫酸: FeS2 ∽ 2S ∽2H2SO4
由氨催化氧化制硝酸:NH3 ∽HNO 3 (最後反應為 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3)
3、混合物中兩種成分的物質的量、質量和百分比的計算
這類題目有較強的綜合性。解題時不僅要掌握化學計算的有關概念和熟悉元素化合物的性質還要認真審題。分析題給的每項條件和各組分之間量的關系,找出解題途徑。經常採用的方法有「關系式法」、「差量法」及「聯立方程法」,以求得混合物各組分的含量。
例1、硼有兩種同位素 B和 B,平均原子量為10.8,求兩種同位素的原子個數比.
解題分析:這是一道要求應用同位素的概念和求平均原子量的方法進行計算的問題,解此題的關鍵是對同位素、質量數等概念有明確的理解,熟悉求平均原子量的計算公式,可以先設其中一種同位素原子的百分含量為x%,則另一種同位素原子百分含量為1—x%,通過列出等式求解。兩種同位素原子百分含量之比就是它們的原子個數之比。
解:設 B的原子的百分含量為x%, B原子百分含量為1—x%,則:
10 x% + 11 (1—x%)= 10.8
解得:x% = 20% 1—x% = 1—20% = 80%
所以 B和 B的原子個數百分比為:20/80 = 1/4
答 : B和 B的原子個數百分比為 1:4
例2、將2.5克膽礬溶於500毫升水中,配成溶液仍為500毫升。試求溶液的質量分數,物質的量濃度及密度。
解題分析:解該題的關鍵是對質量分數、物質的量濃度及密度有明確的理解,抓住膽礬是結晶水合物,當加入水中,膽礬的結晶水進入水中,溶劑的質量增加,而溶質是無水硫酸銅。確定溶質的量是解題的要點。通過求質量分數和物質的量濃度的公式即能求解。
解:通常情況下1毫升水為1克(題中無物殊條件)。已知250克CuSO4 5H2O中CuSO4的質量為160克,2.5克CuSO4 5H2O中含CuSO4 CuSO4的質量為2.5* 160/250 = 1.6(克)。
質量分數 = 1.6克/(2.5克+500克)*100% = 0.318%
物質的量濃度 = = 0.02摩/升
溶液的密度 = (500克 + 2.5克)/ 500毫升 = 1.005克/毫升
例3、某含結晶水的一價金屬硫酸鹽晶體,已知式量為322,取4.025克該晶體充分加熱後,放出水蒸氣2.25克(失去全部結晶水),試確定該硫酸鹽的分子組成.
解題分析:求硫酸鹽的組成,一是要求出結晶水,二是要求出金屬的原子量,這二者是相關的。可利用結晶水合物中水的含量是固定的這一關系與已知條件的建軍立比例關系,從而確定結晶水合物中所含的結晶水,進一步求出金屬的原子量。
解:設結晶水合物的分子式為M2SO4 xH2O,其摩爾質量為322克/摩,1摩結晶水合物中含水x摩,與已知條件建立比例關系: M2SO4 ?xH2O == M2SO4 + xH2O
322 18x
4.025 2.25
322 : 2.25 = 18x : 2.25
解得: x=10
得M2SO4?10H2O.所以,M2SO4的式量為:322—18╳10=142,M的原子量為(142—96)/2 =23
查原子量表可知為Na。故晶體的化學式為:Na2SO4?10H2O.
例4、將50毫升濃度為12摩/升的濃鹽酸跟15克二氯化錳混合物加熱後,最多能收集到多少升氯氣?(標准狀況下)被氧化的氯化氫的物質的量是多少?
解題分析:這題是涉及到物質的過量和氧化還原反應的化學方程式的計算,要全面理解化學方程式中表
示的量的關系。方程式的系數之比可以看成物質的量之比或分子個數比,對氣體來說還可以表示它們的體積比。要根據題意和化學方程式所表示量的關系,列出比例式。比例式中同一物質必須用同一單位;不同物質也可以用不同單位,但必須是對應的關系。
該題首先要確定過量物質,找出不足量物質的量作為計算標准。還要注意被氧化的鹽酸和參加反應的鹽酸的總量是不同的。根據已知條件和系數列出比例關系式逐步求解。
解:設鹽酸全部反應所需二氧化錳的量為x克,在標准狀況下生成氯氣y升,則:
MnO2 + 4 HCl == MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
87克 4摩 22.4升
x克 12摩/升╳0.05升 y升
由 87:4 = x :(12╳0.05) 得 x = 13.05(克)
由於13.05克<15克,MnO2是過量的,應該用鹽酸的量作為計算標准:
4/(12╳0.05) == 22.4/y 解得 y == 3.36升
再分析化學方程式中系數的關系,4摩HCl參加反應,其中2摩HCl被氧化,則0.6摩HCl中有0.3摩被氧化.
答 : 標准狀況下,生成氯氣3.36升,HCl被氧化的物質的量為0.3摩.
例5、工業上用氨氧化法制硝酸時,如果由氨氧化成一氧化氮的轉化率為95%,由一氧化氮製成硝酸的轉化率為90%,求1噸氨可以製得52%的硝酸多少噸?
解題分析:該題是有關多步反應的計算,可以利用化學方程式,找出有關物質的關系式進行計算,簡化計算過程.注意運用轉化率和純度的計算公式.
解:該題有關的化學方程式如下:
4NH3 + 5O2 ==4NO↑+ 6H2O (1)
2NO + O2 == 2NO2 (2)
3NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO↑ (3)
其中(3)式產生的NO在工業生產中是被循環使用的,繼續氧化生成NO2,直至全部被水吸收為止。因此NO2變成HNO3的物質的量之比為1:1,最後得出的關系式為:NH3∽HNO3 。
解:設製得52%的硝酸為x噸。
NH3 ∽ HNO3
17噸 63噸
1╳95%╳90% 噸 x.52%噸
X = (1╳95%╳90%╳63%/(17╳52%)=6.1(噸)
答:可以製得52%的硝酸6.1噸。
第三部分 元素及化合物
第一單元 鹵 素
第一節 氯氣
1、 氯原子結構:氯原子的原子結構示意圖為______由於氯原子最外層有____個電子,
2、 容易___(得或失)___個電子而
3、 形面8個電子穩定結構,
4、 因此氯元素是活潑的非金屬元素。
5、 氯元素的性質
1、氯氣是___色有___氣味的氣體,___毒,可溶於水,密度比空氣__。
2、氯氣的化學性質
與金屬反應 2Na + Cl2===2NaCl (___色煙)
Cu +Cl2===CuCl2 (_______色煙)
H2+Cl2===2HCl (_______色火焰)
與非金屬反應 2P+3Cl2===2PCl3
PCl3+Cl2===PCl5 (________色煙霧)
Cl2+H2O===HCl+HClO(有強氧化性的弱酸,漂白性)
與化合物反應 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(漂白粉,有效成份是____)
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
(這個反應證明HClO是弱酸的事實)
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯氣的用途:消毒、制鹽酸、漂白粉、農葯等
AgBr用作感光片AgI用作人工降雨
6、 氯氣的製法
1、葯品:濃鹽酸和二氧化錳
2、原理:MnO2+4HCl===MnCl2+2H2O+Cl2↑
(求氧化劑和還原劑的物質的量之比為______,當有2mol氯氣生成時,有_____HCl被氧化,有___mol電子轉移)
3、裝置類型:固+液――氣體
4、收集方法:用___排空氣法或排飽和食鹽水法收集。
5、檢驗:使濕潤的KI澱粉試紙變藍(思考其原因是什麼)
6、余氣處理:多餘的氯氣通入____溶液中處理吸收,以免污染環境。
第二節 氯化氫
一、 氯化氫的性質
1、物理性質:是一種___色有____氣味的氯體,___溶於水(1 :500 體積比)密度比空氣大。
2、化學性質:HCl 溶於水即得鹽酸,鹽酸是一種強酸,具有揮發性和腐蝕性。
3、氯化氫的實驗室製法
葯品:食鹽(NaCl)和濃H2SO4
原理:用高沸點(或難揮發性)酸制低沸點酸(或易揮發性)(與制硝酸的原理相同)
NaCl+H2SO4=====NaHSO4+HCl↑
總式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑
NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑
(上述說明了條件不生成物不同,要注意反應條件)
裝置類型:固+液――氣體
收集方法:用向上排空法收集
檢驗:用濕潤的藍色石蕊試紙
余氣處理:將多餘的氣體通入水中即可
第四節 鹵族元素
1、原子結構特徵:最外層電子數相同,均為7個電子,由於電子層數不同,原子半徑不,從F――I原子半徑依次增大,因此原子核對最外層的電子的吸引能力依次減弱,從外界獲得電子的能力依次減弱,單質的氧化性減弱。
2、鹵素元素單質的物理性質的比較(詳見課本24面頁)
物理性質的遞變規律:從F2→I2,顏色由淺到深,狀態由氣到液到固,熔沸點和密度都逐漸增大,水溶性逐漸減小。
3、鹵素單質化學性質比較(詳見課本28頁)
相似性:均能與H2發生反應生成相應鹵化氫,鹵化氫均能溶於水,形成無氧酸。
H2+F2===2HF H2+Cl2===2HCl
H2+Br2===2HBr H2+I2====2HI
均能與水反應生成相應的氫鹵酸和次鹵酸(氟除外)
2F2+2H2O==4HF+O2
X2+H2O====HX+HXO (X表示Cl Br I)
遞變性:與氫反應的條件不同,生成的氣體氫化物的穩定性不同,
HF>HCl>HBr>HI,無氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。與水反應的程度不同,從F2 → I2逐漸減弱。
4、鹵離子的鑒別:加入HNO3酸化的硝酸銀溶液,
Cl—:得白色沉澱。
Ag+ + Cl- ===AgCl↓
Br—:得淡黃色沉澱
Ag+ + Br- ====AgBr↓
I—: 得黃色沉澱
Ag+ + I- ====AgI↓
第三章 硫 硫 酸
一、 硫的物性
淡黃色的晶體,質脆,不溶於水,微溶於酒精,易溶於二硫化碳
二、硫的化學性質
1、 與金屬的反應
2Cu+S===Cu2S(黑色不溶於水) Fe+S=====FeS(黑色不溶於水)
(多價金屬與硫單質反應,生成低價金屬硫化物)
2、 與非金屬的反應
S+O2=====SO2 S+H2=====H2S
第2節 硫的氫化物和氧化物
一、 硫的氫化物―――硫化氫
1、硫化氫的的理性質
H2S是一種具有臭雞蛋氣味、無色、有劇毒的氣體,能溶於水,常溫常壓1體積水能溶解2.6體積的硫化氫。
2、硫化氫的化學性質
熱不穩定性 H2S====H2+S
可燃性 2H2S+3O2===2H2O+2SO2 (完全燃燒)(火焰淡藍色)
2H2S+O2===2H2O+2S (不完全燃燒)
還原性 SO2+2H2S=2H2O+3S
3、氫硫酸
硫化氫的水溶液是一中弱酸,叫氫硫酸,具有酸的通性和還原性。
二、硫的氧化物
1、 物理性質:二氧化硫是一種無色有刺激性氣味有毒的氣體,2、 易溶於水,3、 常溫常壓1體積水可溶解40體積的二氧化硫;三氧化硫是一種沒有顏色易揮發的晶體,4、 熔沸點低。
5、 化學性質
二氧化硫是一種酸性氧化物,與水直接化合生成亞硫酸,是亞硫酸的酸酐,二氧化硫具有漂白作用,可以使品紅溶液腿色,但漂白不穩定。
SO2+H2O ==== H2SO3 (這是一個可逆反應,H2SO3是一種弱酸,不穩定,容易分解成水和二氧化硫。)
6、 二氧化硫的製法 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
第3節 硫酸的工業製法――接觸法
一、方法和原料
方法:接觸法
原料:黃鐵礦(主要成份是FeS2)、空氣、水和濃硫酸
二、反應原理和生產過程
步驟 主要反應 主要設備
二氧化硫製取和凈化 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2 沸騰爐
二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2===2SO3 接觸室
三氧化硫氧吸收硫酸生成 SO3+H2O=H2SO4 吸收塔
思考:1、為什麼製得二氧化硫時要凈化?(為了防止催化劑中毒)
2、為什麼吸收三氧化硫時用濃硫酸作吸收劑而不用水呢?(用水吸收時易形酸霧,吸收速度慢,不利於吸收,而用濃硫酸吸收時不形成酸霧且吸收干凈,速度快。)