f2标准摩尔反应热多少
㈠ 摩尔反应热和标准摩尔反应热的区别
摩尔反应热:进行了一摩尔化学反应时放出或吸收的热效应,是某一温度和压强下的
标准摩尔生成热是指在标准状态(101.325KPa,298.15K)下反应测出的反应热.
㈡ 反应热的计算方法
反应热计算公式:Qp=△U+p△V=△U+RT∑vB
式中△U≡U终态-U始态≡U反应产物-U反应物,式中∑vB(g)=△n(g)/mol,即发生1mol反应,产物气体分子总数与反应物气体分子总数之差。
由该式可见,对于一个具体的化学反应,等压热效应与等容热效应是否相等,取决于反应前后气体分子总数是否发生变化,若总数不变,系统与环境之间不会发生功交换,于是,Qp=QV;若总数减小,对于放热反应∣Qp∣>∣QV∣,等压过程放出热多于等容过程放出热。
若反应前后气体分子总数增加,对于放热反应,∣Qp∣<∣QV∣,反应前后内能减少释放的一部分能量将以做功的形式向环境传递,放出的热少于等容热效应。同样的,对于吸热反应也可以类推得到。
一般情况下,物质越稳定,具有的能量就越低;物质越不稳定,具有的能量就越高。如果一个化学反应中,反应物的总能量大于产物的总能量,则该反应就是放热反应,此时的△H<0.反之则为吸热反应,△H>0.
反应热与物质能量关系:△H=生成物的总能量-反应物的总能量;又知一种物质的键能之和越大越稳定,具有的能量就越低.
反应热与键能的关系△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
(2)f2标准摩尔反应热多少扩展阅读:
将上式展开又可得到:
Qp=△U+p△V=(U终态-U始态)+p(U终态-U始态)
=(U终态+pU终态)-(U始态+pU始态)
由于U、p、V都是状态函数,因此U+pV也是状态函数,为此,我们定义一个新的状态函数,称为焓,符号为H,定义式为H≡U+pV,于是:
△H=H终态-H始态=
Qp
1.通过实验测得
根据比热容公式进行计算:Q=cm△t,再根据化学反应方程式由Q来求反应热。
2.反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
3.利用键能计算反应热
通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能,键能通常用E表示,单位为kJ/mol。
方法:△H=ΣE(反应物)—
ΣE(生成物),即反应热等于反应物的键能总和与生成物键能总和之差。
如反应H2(g)
+
Cl2(g)
═2HCl(g);
△H=E(H-H)
+
E(Cl-Cl)
-
2E(H-Cl)
4.由反应物和生成物的总能量计算反应热
△H=生成物总能量-反应物的总能量。
5.根据燃烧热计算
物质燃烧放出的热量Q=n(可燃物)×该物质的燃烧热
反应热原则上可用两种实验方法测定:
(1)用量热计直接测量,例如使反应在绝热的密闭容器中进行,通过能量衡算便可算出反应热;
(2)先测定不同温度下的反应平衡常数,然后用关联反应热、反应平衡常数和温度的热力学公式计算反应热。对于难以控制和测定其反应热或平衡常数的化学反应,可根据1840年T.H.盖斯所提出的盖斯定律(化学反应或物理变化的热效应与其途径无关)。
利用生成热(恒温时由最稳定的单质化合成1
mol某种化合物时焓的变化)或燃烧热(1mol某物质完全燃烧时焓的变化)间接计算。
参考资料:搜狗网络——反应热
㈢ 标准摩尔生成焓和标准摩尔燃烧焓关系
标准生成焓由标准状态(压力为100kPa,温度TK)下最稳定单质生成标准状态下单位物质的量的化合物的热效应或焓变(△H)称为该化合物的标准生成热(或焓),以符号△fH表示。最稳定的单质的标准生成热规定为零。(摩尔的话那么就在规定生成的物质是1mol)标准摩尔燃烧焓是指一摩尔物质完全燃烧时的反应焓变。可见后者必须是燃烧反应,也就是如CO2之类不能燃烧的物质是不提燃烧焓的。H2,标准摩尔生成焓规定是0,但是燃烧焓则不是0,因为它燃烧必然是生热的。CO:标准摩尔生成焓是看2C+O2=2CO的反应热,标准摩尔燃烧焓则是看2CO+O2=2CO2的反应热。
㈣ 标准摩尔反应焓变和标准摩尔生成焓还有标准摩尔燃烧焓 谁可以跟我解释一下的,通俗啊,要通俗。
标准摩尔反应焓变:就是标况下该反应的反应热。
标准摩尔生成焓:就是从标况下稳定的单质生成生成该物质的反应热。
标准摩尔燃烧焓:就是标况下该可燃物与氧气反应,生成稳定的氧化物的反应热。
标准摩尔反应焓变指一个反应,标准摩尔生成焓是指一个物质,标准摩尔燃烧焓是指一个可燃物。
举个例子:标况下 C(石墨)+O2==CO2 △H=a
那么,a是这个反应的标准摩尔反应焓;a也是CO2的标准摩尔生成焓;a也是C(石墨)的标准摩尔燃烧焓。
㈤ 标准摩尔生成焓与标准摩尔反应焓的关系
生成焓是最稳定单质反应生成该化合物的反应焓变。
反应焓变是摩尔反应的焓变。
例如:标况下 C(石墨)+O2==CO2 △H=a,a是这个反应的标准摩尔反应焓;a也是CO2的标准摩尔生成焓;a也是C(石墨)的标准摩尔燃烧焓。
可见后者必须是燃烧反应,也就是如CO2之类不能燃烧的物质是不提燃烧焓的。
H2,标准摩尔生成焓规定是0,但是燃烧焓则不是0,因为它燃烧必然是生热的。
CO:标准摩尔生成焓是看2C+O2=2CO的反应热,标准摩尔燃烧焓则是看2CO+O2=2CO2的反应热。
(5)f2标准摩尔反应热多少扩展阅读:
标准摩尔生成焓的符号为ΔfHΘm,下表f表示生成(formation),下标m表示反应进度为ε=1mol,上标Θ表示标准状态。单位是kJ/mol或kJ·mol-1。有时也称标准生成热(standard heat of formation),这是因为恒压反应热在数值上等于焓变。
单质的标准摩尔生成焓为零。根据定义,由稳定单质生成稳定单质,也就是由自己生成自己,没有发生变化,所以焓变为0,因此稳定单质的标准摩尔生成焓为零。稳定单质大体包括(标态):全部金属单质、惰性气体单质、第二周期元素常见单质(除臭氧)、卤族元素单质、某些元素同分异构体:C石墨、P白磷、S斜方。
㈥ 标准摩尔生成焓的计算
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标准摩尔生成焓
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在标准状态即压力为100kPa,一定温度(一般是298.15K)下时,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓(standard enthalpy of formation)。
中文名
标准摩尔生成焓
外文名
Standard Enthalpy Change of Formation
应用学科
热化学
别称
标准摩尔生成热
压力
100kPa
性质
3点
快速
导航
性质
应用
定义
标准摩尔生成焓,指在标准状态即压力为100kPa,一定温度下时,由元素最稳定的单质生成生成1mol纯化合物时的反应焓变。
但有少数例外,例如,磷的最稳定单质是黑磷,其次是红磷,最不稳定的是白磷,但是磷的指定单质是白磷。因为白磷比较常见,结构简单,易制得纯净物。
标准摩尔生成焓的符号为ΔfHΘm,下表f表示生成(formation),下标m表示反应进度为ε=1mol,上标Θ表示标准状态。单位是kJ/mol或kJ·mol-1。有时也称标准生成热(standard heat of formation),这是因为恒压反应热在数值上等于焓变。
性质
1.标准摩尔生成焓在使用时必须注明温度。
2.单质的标准摩尔生成焓为零。根据定义,由稳定单质生成稳定单质,也就是由自己生成自己,没有发生变化,所以焓变为0,因此稳定单质的标准摩尔生成焓为零。稳定单质大体包括(标态):全部金属单质、惰性气体单质、第二周期元素常见单质(除臭氧)、卤族元素单质、某些元素同分异构体:C石墨、P白磷、S斜方。
3.除了NO、NO2、C2H2(气)等少数物质以外,绝大多数常见化合物的标准摩尔生成焓都是负值。这反映一个事实,即由单质生成化合物时一般都是放热的,而化合物分解成单质时通常是吸热的。
应用
物理化学手册中可以很容易又方便地查得常见化合物的标准热力学数据。
㈦ 有关标准摩尔生成焓
标准生成热 standard heat of formation
也称标准生成焓(standard enthalpy of formation)。由标准状态(压力为100kPa,温度TK)下最稳定单质生成标准状态下单位物质的量的化合物的热效应或焓变(△H)称为该化合物的标准生成热(或焓),以符号△fH表示。最稳定的单质的标准生成热规定为零。各种物理化学手册中给出的生成热是在温度为298.15K时生成lmol化合物的标准生成热,叫做标准摩尔生成热(或焓),用符号表示。例如,下列反应在298.15K及101325Pa条件下的摩尔反应热是-393.51kJ/mol。C(固,石墨)+O2(气)=CO2(气)根据定义,CO2的标准摩尔生成热=-393.51kJ/mol
附表:
一些物质的标准焓
无机化合物 ( 25 °C)
无机化合物 物态 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 (金刚石) 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
碳酸钠 s Na2CO3 -1131
氯化钠 (食盐) aq NaCl -407
氯化钠 (食盐) s NaCl -411,12
氯化钠 (食盐) l NaCl -385,92
氯化钠 (食盐) g NaCl -181,42
氢氧化钠 aq NaOH -469,6
氢氧化钠 s NaOH -426,7
硝酸钠 aq NaNO3 -446,2
硝酸钠 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
氢 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
(物态: g - 气态 (gaseous); l - 液态 (liquid); s - 固态 (solid); aq - 溶于(水))
[编辑] 例: 有机化合物 ( 25 °C)
有机化合物 物态 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 (蚁酸) l HCOOH -409,5
甲酸 (蚁酸) g HCOOH -363
甲酸 (蚁酸) aq HCOOH -410,3
乙酸 (醋酸) l CH3COOH -487
乙酸 (醋酸) g CH3COOH -435
丙酸 l C2H5COOH -511
(物态: g - 气态 (gaseous); l - 液态 (liquid); s - 固态 (solid); aq - 溶于(水))
㈧ 什么是标准生成热
标准生成热 也称 标准生成焓 (standard enthalpy of formation)。由标准状态(压力为100kPa,温度TK)下最稳定单质生成标准状态下单位物质的量的化合物的热效应或焓变(△H)称为该化合物的 标准生成热 (或焓),以符号△fH表示。最稳定的单质的标准生成热规定为零。各种物理化学手册中给出的生成热是在温度为298.15K时生成lmol化合物的标准生成热,叫做标准摩尔生成热(或焓),用符号表示。例如,下列反应在298.15K及101325Pa条件下的摩尔反应热是-393.51kJ/mol。C(固,石墨)+O2(气)=CO2(气)根据定义,CO2的标准摩尔生成热=-393.51kJ/mol 附表: 一些物质的标准焓 无机化合物 ( 25 °C) 无机化合物 物态 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(金刚石) 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 碳酸钠 s Na2CO3 -1131 氯化钠 (食盐) aq NaCl -407 氯化钠 (食盐) s NaCl -411,12 氯化钠 (食盐) l NaCl -385,92 氯化钠 (食盐) g NaCl -181,42 氢氧化钠 aq NaOH -469,6 氢氧化钠 s NaOH -426,7 硝酸钠 aq NaNO3 -446,2 硝酸钠 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 氢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 (物态: g - 气态 (gaseous); l - 液态 (liquid); s - 固态 (solid); aq - 溶于(水)) [编辑] 例: 有机化合物 ( 25 °C) 有机化合物 物态 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(蚁酸) l HCOOH -409,5 甲酸(蚁酸) g HCOOH -363 甲酸(蚁酸) aq HCOOH -410,3 乙酸(醋酸) l CH3COOH -487 乙酸(醋酸) g CH3COOH -435 丙酸l C2H5COOH -511 (物态: g - 气态 (gaseous); l - 液态 (liquid); s - 固态 (solid); aq - 溶于(水))
㈨ 关于标准摩尔生成热
标准摩尔生成热是指在标准状态(101.325kpa,298.15k)下反应测出的反应热。
希望对你有所帮助!
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㈩ 高一化学的复习资料
第一部分 基本概念和基本理论
一、氧化—还原反应
1、怎样判断氧化—还原反应
表象:化合价升降 实质:电子转移
注意:凡有单质参加或生成的反应必定是氧化—还原反应
2、有关概念
被氧化(氧化反应) 氧化剂(具有氧化性) 氧化产物(表现氧化性)
被还原(还原反应) 还原剂(具有还原性) 还原产物(表现还原性)
注意:(1)在同一反应中,氧化反应和还原反应是同时发生
(2)用顺口溜记“升失氧,降得还,若说剂正相反”,被氧化对应是氧化产物,被还原对应是还原产物。
3、分析氧化—还原反应的方法
单线桥:
双线桥:
注意:(1)常见元素的化合价一定要记住,如果对分析化合升降不熟练可以用坐标法来分析。
(2)在同一氧化还原反应中,氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
4、氧化性和还原性的判断
氧化剂(具有氧化性):凡处于最高价的元素只具有氧化性。
最高价的元素(KMnO4、HNO3等)
绝大多数的非金属单质(Cl2 、O2等)
还原剂(具有还原性):凡处于最低价的元素只具有还原性。
最低价的元素(H2S、I—等)
金属单质
既有氧化性,又有还原性的物质:处于中间价态的元素
注意:
(1)一般的氧化还原反应可以表示为:氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物 氧化剂的氧化性强过氧化产物,还原剂的还原性强过还原产物。
(2)当一种物质中有多种元素显氧化性或还原性时,要记住强者显性(锌与硝酸反应为什么不能产生氢气呢?)
(3)要记住强弱互变(即原子得电子越容易,其对应阴离子失电子越难,反之也一样)
记住:(1)金属活动顺序表
(2)同周期、同主族元素性质的递变规律
(3)非金属活动顺序
元素:F>O>Cl>Br>N>I>S>P>C>Si>H
单质:F2>Cl2>O2>Br2>I2>S>N2>P>C>Si>H2
(4)氧化性与还原性的关系
F2>KmnO4(H+)>Cl2>浓HNO3>稀HNO3>浓H2SO4>Br2>Fe3+>Cu2+>I2>H+>Fe2+
F —<Mn2+ <Cl—<NO2 <NO <SO2 <Br—<Fe2+<Cu <I—<H2<Fe
5、氧化还原反应方程式配平
原理:在同一反应中,氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
步骤:列变化、找倍数、配系数
注意:在反应式中如果某元素有多个原子变价,可以先配平有变价元素原子数,计算化合价升降按一个整体来计算。
类型:一般填系数和缺项填空(一般缺水、酸、碱)
二、离子反应、离子方程式
1、离子反应的判断
凡是在水溶液中进行的反应,就是离子反应
2、离子方程式的书写
步骤:“写、拆、删、查”
注意:(1)哪些物质要拆成离子形式,哪些要保留化学式。大家记住“强酸、强碱、可溶性盐”这三类物质要拆为离子方式,其余要保留分子式。注意浓硫酸、微溶物质的特殊处理方法。
(2)检查离子方程式正误的方法,三查(电荷守恒、质量守恒、是否符合反应事实)
3、离子共存
凡出现下列情况之一的都不能共存
(1)生成难溶物
常见的有AgBr , AgCl , AgI , CaCO3 , BaCO3 , CaSO3 , BaSO3等
(2)生成易挥发性物质
常见的有NH3 、CO2 、SO2 、HCl等
(3)生成难电离物质
常见的有水、氨水、弱酸、弱碱等
(4)发生氧化还原反应
Fe3+与S2- 、ClO—与S2-等
三、原子结构
1、关系式
核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数(Z)
质量数(A)=质子数(Z)+ 中子数(N)
注意:化学反应只是最外层电子数目发生变化,所以
阴离子核外电子数=质子数+ |化合价|
阳离子核外电子数=质子数- |化合价|
2、 所代表的意义
3、同位素
将原子里具有相同的质子数和不同的中子数的同一元素的原子互称同位素。
注意:(1)同位素是指原子,不是单质或化合物
(2)一定是指同一种元素
(3)化学性质几乎完全相同
4、原子核外电子的排布
(1)运动的特征:
(2)描述电子运动的方法:
(3)原子核外电子的排布:
符号 K L M N O P Q
层序 1 2 3 4 5 6 7
(4)熟练掌握原子结构示意图的写法
核外电子排布要遵守的四条规则
四、元素周期律和元素周期表
1、什么是元素周期律?
什么是原子序数?什么是元素周期律?元素周期律的实质?元素周期律是谁发现的?
2、周期表的结构
(1) 周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数=最高正价
(2) 记住“七横行七周期,三长三短一不全”,“十八纵行十六族,主副各七族还有零和八”。
(3) 周期序数: 一 二 三 四 五 六
元素的种数:2 8 8 18 18 32
(4)各族的排列顺序(从左到右排)
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邻
3、元素性质的判断依据
跟水或酸反应的难易
金属性
氢氧化物的碱性强弱
跟氢气反应的难易
非金属性 氢化物的热稳定性
最高价含氧酸的酸性强弱
注意:上述依据反过也成立。
4、元素性质递变规律
(1)同周期、同主族元素性质的变化规律
注意:金属性(即失电子的性质,具有还原性),非金属性(即得电子的性质,具有氧化性)
(2)原子半径大小的判断:先分析电子层数,再分析原子序数(一般层数越多,半径越大,层数相同的原子序数越大,半径越小)
5、化合价
价电子是指外围电子(主族元素是指最外层电子)
主族序数=最外层电子数=最高正价 |负价| + 最高正价目= 8
注意:原子序数、族序数、化合价、最外层电子数的奇偶数关系
6、元素周期表的应用:“位、构、性”三者关系
五、分子结构
要求掌握“一力、二键、三晶体”
1、化学键
注意记住概念,化学键类型(离子键、共价键、金属键)
2、离子键
(1) 记住定义
(2)形成离子键的条件:活泼金属元素(ⅠA、ⅡA)和活泼非金属元素(ⅥA、ⅦA)之间化合
(3)离子半径大小的比较:(电子层与某稀有元素相同的离子半径比较)
电子层结构相同的离子,半径随原子序数递增,半径减小
3、共价键
(1)定义
(2)共价键的类型: 非极性键(同种元素原子之间)
共价键
极性键(同种元素原子之间)
(3)共价键的几个参数(键长、键能、键角):
4、电子式
(1)定义
(2)含共价键和含离子键电子式的异同点
5、晶体
(1)离子晶体、分子晶体、原子晶体
(2)三晶体的比较(成键微粒、微粒间的相互作用、物理性质)
(3)注意几种常见晶体的结构特点
第二部分 化学计算
化学计算可以从量的方面帮助我们进一步加深对基本概念和基本原理、化学反应规律等的理解。解题过程中要求概念清楚,认真审题,注意解题的灵活性。会考中涉及的化学计算有以下四方面。
一、有关化学量的计算
包括原子量、分子量、物质的量、物质的质量、气体的体积及微粒数等的计算。
1、有关物质的量的计算
这类计算要掌握物质的量与物质的质量和气体摩尔体积以及物质中微粒数之间的关系。
有关计算公式有:
物质的量(摩)= 气态物质的量(摩)=
物质的量(摩)=
通过物质的量的计算还可以计算反应热、溶液的浓度、溶液的体积,还可以与溶解度及质量分数互相换算。因此物质的量的计算是这类计算的中心,也是解题的关键。
2、元素的原子量和近似原子量的计算
自然界中绝大多数元素都有同位素,因此某元素的原子量是通过天然同位素原子量所占的一定百分比计算出来的平均值,也称为平均原子量。其计算方法如下:Aa%+Bb%+Cc%+… ,其中A、B、C是元素同位素的原子量,a%、b%、c%分别表示上述各同位素原子的百分组成。若用同位素的质量数代替A、B、C,则算出的为该元素的近似(平均)原子量。
3、有关分子量的计算
(1)根据气体标准状况下的密度求分子量
主要依据是气体的摩尔质量与分子量的数值相同,气体的摩尔质量可以通过下式计算:M=22.4升/摩 * d克/升 ,式中d是标准状况下的密度数值。摩尔质量去掉单位就是分子量。
(2)根据气体的相对密度求分子量
根据同温、同压、同体积的气体,气体A、B的质量之比等于其分子量之比,也等于其密度之比的关系: WA/WB=MA/MB=dA/dB ,其中W为质量,M为分子量,d为密度。若气体A对气体B的密度之比用DB表示,则:MA/MB=DB ,DB称为气体A对气体B的相对密度,根据相对密度和某气体的分子量,就可以求另一种气体的分子量,表达式为:MA=MB DB ,如气体A以空气或氢气为标准,则: MA=29D空 或MA=2D氢气
二、有关分子式的计算
这里包括根据化合物各元素的百分组成或质量比、分子量求出较简单化合物分子式的基本方法。解这类问题的基本思路是:首先确定该物质由什么元素组成,然后根据元素间的质量比或百分组成,通过分子量确定该物质的分子式。
三、有关溶液浓度的计算
1、有关溶液解度的计算
这里只要求溶质从饱和溶液里析出晶体的量的计算,以及求结晶水合物中结晶水个数的计算。根据饱和溶液由于温度变化形成的溶液度差,列出比例式,即可求解。
2、有关物质的量浓度的计算
主要包括溶液的物质的量浓度、体积和溶质的物质的量(或质量)三者之间关系的计算;物质的量浓度与质量分数间的换算;不同物质的量浓度溶液的混合及稀释的计算。常用的公式如下:
(1)、质量分数(%)= 溶质质量(克)/ 溶液质量(克)
(2)、物质的量浓度(摩/升)= 溶质的物质的量(摩)/溶液的体积(升)
(3)、质量分数(%)→ 物质的量浓度(摩/升
物质的量浓度(摩/升)=
3、溶液的稀释
加水稀释,溶质的质量不变。若加稀溶液稀释,则混合前各溶液中溶质的量之和等于混和后溶液中溶质的量。
计算时要注意:稀释时,溶液的质量可以加和,但体积不能加和,因不同浓度的溶液混合后体积不等于两者体积之和。
设溶液的体积为V,物质的量浓度为M,质量分数为a%,溶液质量为W。则有如下关系:
W浓a浓% + W稀a稀% = W混a混% M浓V浓 + M稀V稀 = M混V混
四、有关化学方程式的计算
根据大纲要求,这部分内容主要包括反应物中某种物质过量的计算;混合物中物质的质量百分组成的计算;有关反应物和生成物的纯度、产率和利用率的计算以及多步反应的计算。
1、反应物中某种物质过量的计算
在生产实践或科学实验中,有时为了使某种反应物能反应完全(或充分利用某一物质),可使另一种反应物的用量超过其理论上所需值,例如要使燃烧充分,往往可以通入过量的氧气或空气。以如要使某种离子从溶液中完全沉淀出来,往往要加入稍为过量的沉淀剂等。
解这类题时首先厅判断这两种反应物的量是否符合化学方程式中该两种反应物的关系量之比,如不符合则要根据不足量的反应物的量进行计算。
2、有关物质的纯度、产率、利用率和多步反应的计算
在化学反应中,所表示的反应物和生成物的转化量都是以纯净物的量来表示的。而实际上原料和产品往往是不纯净的,这就存在着不纯物和纯净物间的换算,其换算的桥梁是物质的纯度(以百分数表示)。
另外,在实际生产中以难免有损耗,造成原料的实际用量大于理论用量,而实际的产量又总是小于理论产量,这就是原料的利用率和产品的产率问题。有关这类计算的公式如下:物质的纯度 = 纯净物的质量/不纯物的质量 原料的利用率 = 理论原料用量 / 实际原料用量产率 = 实际产量 / 理论产量
物质的纯度、原料的利用率和产品的产率都是低于100%的。大部分工业生产,要经过许多步的反应才能完成的,这时进行产品和原料之间量的计算时,不必逐步计算,可以根据化学方程式中的物质的量的关系,找出原料和产品的直接关系量,进行简单的计算即可。
工业生产计算常用的关系式有:
由黄铁矿制硫酸: FeS2 ∽ 2S ∽2H2SO4
由氨催化氧化制硝酸:NH3 ∽HNO 3 (最后反应为 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3)
3、混合物中两种成分的物质的量、质量和百分比的计算
这类题目有较强的综合性。解题时不仅要掌握化学计算的有关概念和熟悉元素化合物的性质还要认真审题。分析题给的每项条件和各组分之间量的关系,找出解题途径。经常采用的方法有“关系式法”、“差量法”及“联立方程法”,以求得混合物各组分的含量。
例1、硼有两种同位素 B和 B,平均原子量为10.8,求两种同位素的原子个数比.
解题分析:这是一道要求应用同位素的概念和求平均原子量的方法进行计算的问题,解此题的关键是对同位素、质量数等概念有明确的理解,熟悉求平均原子量的计算公式,可以先设其中一种同位素原子的百分含量为x%,则另一种同位素原子百分含量为1—x%,通过列出等式求解。两种同位素原子百分含量之比就是它们的原子个数之比。
解:设 B的原子的百分含量为x%, B原子百分含量为1—x%,则:
10 x% + 11 (1—x%)= 10.8
解得:x% = 20% 1—x% = 1—20% = 80%
所以 B和 B的原子个数百分比为:20/80 = 1/4
答 : B和 B的原子个数百分比为 1:4
例2、将2.5克胆矾溶于500毫升水中,配成溶液仍为500毫升。试求溶液的质量分数,物质的量浓度及密度。
解题分析:解该题的关键是对质量分数、物质的量浓度及密度有明确的理解,抓住胆矾是结晶水合物,当加入水中,胆矾的结晶水进入水中,溶剂的质量增加,而溶质是无水硫酸铜。确定溶质的量是解题的要点。通过求质量分数和物质的量浓度的公式即能求解。
解:通常情况下1毫升水为1克(题中无物殊条件)。已知250克CuSO4 5H2O中CuSO4的质量为160克,2.5克CuSO4 5H2O中含CuSO4 CuSO4的质量为2.5* 160/250 = 1.6(克)。
质量分数 = 1.6克/(2.5克+500克)*100% = 0.318%
物质的量浓度 = = 0.02摩/升
溶液的密度 = (500克 + 2.5克)/ 500毫升 = 1.005克/毫升
例3、某含结晶水的一价金属硫酸盐晶体,已知式量为322,取4.025克该晶体充分加热后,放出水蒸气2.25克(失去全部结晶水),试确定该硫酸盐的分子组成.
解题分析:求硫酸盐的组成,一是要求出结晶水,二是要求出金属的原子量,这二者是相关的。可利用结晶水合物中水的含量是固定的这一关系与已知条件的建军立比例关系,从而确定结晶水合物中所含的结晶水,进一步求出金属的原子量。
解:设结晶水合物的分子式为M2SO4 xH2O,其摩尔质量为322克/摩,1摩结晶水合物中含水x摩,与已知条件建立比例关系: 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的式量为:322—18╳10=142,M的原子量为(142—96)/2 =23
查原子量表可知为Na。故晶体的化学式为:Na2SO4?10H2O.
例4、将50毫升浓度为12摩/升的浓盐酸跟15克二氯化锰混合物加热后,最多能收集到多少升氯气?(标准状况下)被氧化的氯化氢的物质的量是多少?
解题分析:这题是涉及到物质的过量和氧化还原反应的化学方程式的计算,要全面理解化学方程式中表
示的量的关系。方程式的系数之比可以看成物质的量之比或分子个数比,对气体来说还可以表示它们的体积比。要根据题意和化学方程式所表示量的关系,列出比例式。比例式中同一物质必须用同一单位;不同物质也可以用不同单位,但必须是对应的关系。
该题首先要确定过量物质,找出不足量物质的量作为计算标准。还要注意被氧化的盐酸和参加反应的盐酸的总量是不同的。根据已知条件和系数列出比例关系式逐步求解。
解:设盐酸全部反应所需二氧化锰的量为x克,在标准状况下生成氯气y升,则:
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)
由于13.05克<15克,MnO2是过量的,应该用盐酸的量作为计算标准:
4/(12╳0.05) == 22.4/y 解得 y == 3.36升
再分析化学方程式中系数的关系,4摩HCl参加反应,其中2摩HCl被氧化,则0.6摩HCl中有0.3摩被氧化.
答 : 标准状况下,生成氯气3.36升,HCl被氧化的物质的量为0.3摩.
例5、工业上用氨氧化法制硝酸时,如果由氨氧化成一氧化氮的转化率为95%,由一氧化氮制成硝酸的转化率为90%,求1吨氨可以制得52%的硝酸多少吨?
解题分析:该题是有关多步反应的计算,可以利用化学方程式,找出有关物质的关系式进行计算,简化计算过程.注意运用转化率和纯度的计算公式.
解:该题有关的化学方程式如下:
4NH3 + 5O2 ==4NO↑+ 6H2O (1)
2NO + O2 == 2NO2 (2)
3NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO↑ (3)
其中(3)式产生的NO在工业生产中是被循环使用的,继续氧化生成NO2,直至全部被水吸收为止。因此NO2变成HNO3的物质的量之比为1:1,最后得出的关系式为:NH3∽HNO3 。
解:设制得52%的硝酸为x吨。
NH3 ∽ HNO3
17吨 63吨
1╳95%╳90% 吨 x.52%吨
X = (1╳95%╳90%╳63%/(17╳52%)=6.1(吨)
答:可以制得52%的硝酸6.1吨。
第三部分 元素及化合物
第一单元 卤 素
第一节 氯气
1、 氯原子结构:氯原子的原子结构示意图为______由于氯原子最外层有____个电子,
2、 容易___(得或失)___个电子而
3、 形面8个电子稳定结构,
4、 因此氯元素是活泼的非金属元素。
5、 氯元素的性质
1、氯气是___色有___气味的气体,___毒,可溶于水,密度比空气__。
2、氯气的化学性质
与金属反应 2Na + Cl2===2NaCl (___色烟)
Cu +Cl2===CuCl2 (_______色烟)
H2+Cl2===2HCl (_______色火焰)
与非金属反应 2P+3Cl2===2PCl3
PCl3+Cl2===PCl5 (________色烟雾)
Cl2+H2O===HCl+HClO(有强氧化性的弱酸,漂白性)
与化合物反应 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(漂白粉,有效成份是____)
Ca(ClO)2+CO2+H2O==CaCO3↓+2HClO
(这个反应证明HClO是弱酸的事实)
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
氯气的用途:消毒、制盐酸、漂白粉、农药等
AgBr用作感光片AgI用作人工降雨
6、 氯气的制法
1、药品:浓盐酸和二氧化锰
2、原理:MnO2+4HCl===MnCl2+2H2O+Cl2↑
(求氧化剂和还原剂的物质的量之比为______,当有2mol氯气生成时,有_____HCl被氧化,有___mol电子转移)
3、装置类型:固+液――气体
4、收集方法:用___排空气法或排饱和食盐水法收集。
5、检验:使湿润的KI淀粉试纸变蓝(思考其原因是什么)
6、余气处理:多余的氯气通入____溶液中处理吸收,以免污染环境。
第二节 氯化氢
一、 氯化氢的性质
1、物理性质:是一种___色有____气味的氯体,___溶于水(1 :500 体积比)密度比空气大。
2、化学性质:HCl 溶于水即得盐酸,盐酸是一种强酸,具有挥发性和腐蚀性。
3、氯化氢的实验室制法
药品:食盐(NaCl)和浓H2SO4
原理:用高沸点(或难挥发性)酸制低沸点酸(或易挥发性)(与制硝酸的原理相同)
NaCl+H2SO4=====NaHSO4+HCl↑
总式:2NaCl+H2SO4====Na2SO4+2HCl↑
NaCl+NaHSO4====Na2SO4+HCl↑
(上述说明了条件不生成物不同,要注意反应条件)
装置类型:固+液――气体
收集方法:用向上排空法收集
检验:用湿润的蓝色石蕊试纸
余气处理:将多余的气体通入水中即可
第四节 卤族元素
1、原子结构特征:最外层电子数相同,均为7个电子,由于电子层数不同,原子半径不,从F――I原子半径依次增大,因此原子核对最外层的电子的吸引能力依次减弱,从外界获得电子的能力依次减弱,单质的氧化性减弱。
2、卤素元素单质的物理性质的比较(详见课本24面页)
物理性质的递变规律:从F2→I2,颜色由浅到深,状态由气到液到固,熔沸点和密度都逐渐增大,水溶性逐渐减小。
3、卤素单质化学性质比较(详见课本28页)
相似性:均能与H2发生反应生成相应卤化氢,卤化氢均能溶于水,形成无氧酸。
H2+F2===2HF H2+Cl2===2HCl
H2+Br2===2HBr H2+I2====2HI
均能与水反应生成相应的氢卤酸和次卤酸(氟除外)
2F2+2H2O==4HF+O2
X2+H2O====HX+HXO (X表示Cl Br I)
递变性:与氢反应的条件不同,生成的气体氢化物的稳定性不同,
HF>HCl>HBr>HI,无氧酸的酸性不同,HI>HBr>HCl>HF.。与水反应的程度不同,从F2 → I2逐渐减弱。
4、卤离子的鉴别:加入HNO3酸化的硝酸银溶液,
Cl—:得白色沉淀。
Ag+ + Cl- ===AgCl↓
Br—:得淡黄色沉淀
Ag+ + Br- ====AgBr↓
I—: 得黄色沉淀
Ag+ + I- ====AgI↓
第三章 硫 硫 酸
一、 硫的物性
淡黄色的晶体,质脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳
二、硫的化学性质
1、 与金属的反应
2Cu+S===Cu2S(黑色不溶于水) Fe+S=====FeS(黑色不溶于水)
(多价金属与硫单质反应,生成低价金属硫化物)
2、 与非金属的反应
S+O2=====SO2 S+H2=====H2S
第2节 硫的氢化物和氧化物
一、 硫的氢化物―――硫化氢
1、硫化氢的的理性质
H2S是一种具有臭鸡蛋气味、无色、有剧毒的气体,能溶于水,常温常压1体积水能溶解2.6体积的硫化氢。
2、硫化氢的化学性质
热不稳定性 H2S====H2+S
可燃性 2H2S+3O2===2H2O+2SO2 (完全燃烧)(火焰淡蓝色)
2H2S+O2===2H2O+2S (不完全燃烧)
还原性 SO2+2H2S=2H2O+3S
3、氢硫酸
硫化氢的水溶液是一中弱酸,叫氢硫酸,具有酸的通性和还原性。
二、硫的氧化物
1、 物理性质:二氧化硫是一种无色有刺激性气味有毒的气体,2、 易溶于水,3、 常温常压1体积水可溶解40体积的二氧化硫;三氧化硫是一种没有颜色易挥发的晶体,4、 熔沸点低。
5、 化学性质
二氧化硫是一种酸性氧化物,与水直接化合生成亚硫酸,是亚硫酸的酸酐,二氧化硫具有漂白作用,可以使品红溶液腿色,但漂白不稳定。
SO2+H2O ==== H2SO3 (这是一个可逆反应,H2SO3是一种弱酸,不稳定,容易分解成水和二氧化硫。)
6、 二氧化硫的制法 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
第3节 硫酸的工业制法――接触法
一、方法和原料
方法:接触法
原料:黄铁矿(主要成份是FeS2)、空气、水和浓硫酸
二、反应原理和生产过程
步骤 主要反应 主要设备
二氧化硫制取和净化 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2 沸腾炉
二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2+O2===2SO3 接触室
三氧化硫氧吸收硫酸生成 SO3+H2O=H2SO4 吸收塔
思考:1、为什么制得二氧化硫时要净化?(为了防止催化剂中毒)
2、为什么吸收三氧化硫时用浓硫酸作吸收剂而不用水呢?(用水吸收时易形酸雾,吸收速度慢,不利于吸收,而用浓硫酸吸收时不形成酸雾且吸收干净,速度快。)