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重庆大学化学期末复习要点

题型及其分值(自带计算器)(可以适当调整文字大小)一.判断题(10分,+、-)二.不定项选择题(20分,混选)三.填空题(30分)四.计算题(40分,5小题)第一章化学热力学基础一.基本概念1.体系的三种类型;2.体系的性质(会判断广度、强度性质);3.状态函数(会判断)及其重要特征(2点);二.热力学第一定律及其三个变量(1.△U=Q-W;2.各自含义;3.Q、W正负取值;)三.焓与热效应1.H及其性质(广度、状态、焓大小);2.△H及其与热效应的关系(表达式;Q p、Q v;)(几种△H (定义);盖斯定律)四.熵及其初步概念(S定义;S及其比较;△S计算(注意单位))五.△G(含义;定义式;自发性判据;计算)H=U+pV G=H-TS1 物理意义Q p= ΔH 混乱度的量度提供有用功的能力2 基本性质都是状态函数是体系的容量性质与物质的聚集态、所处的温度有关3表示Δr Hθ kJ)与Δr Hθm(kJ·mol-1);S m(T) (J·K-1)与S mθ(T) (J·K-1·mol-1;Δr Gθm(kJ)与Δr Gθm(kJ·mol-1)注意点:标态的规定(对温度无规定)H,G的绝对值不知道,S的绝对值能够确定(热力学第三定律)反应进度,1mol反应(与方程式写法有关)计算Δr S mθ(T) (298.15K) (J·K-1·mol-1 )S mθ(298.15K)Δr Hθm(298.15K)(kJ·mol-1)Δr Gθm (298.15K ) (kJ·mol-1)参考态单质: 1 参考态单质的Δf Hθm=0 Δf Gθm=0 S mθ(T) ≠02. Δf Hθm,Δf Gθm单位是kJ·mol-1,S mθ(T)的单位是J·K-1·mol-1。

对于化学反应aA+bB=dD+gGΔr Sθm (298.15K) ={d S mθ(D) +g S mθ(G)}-{a S mθ(A)+b S mθ(B)}Δr Hθm (298.15K)={dΔf Hθm(D) +gΔf Hθm(G) }- {aΔf Hθm(A)+bΔf Hθm(B)}Δr Gθm (298.15K)={gΔf Gθm(G)+dΔf Gθm(D)}-{aΔf Gθm(A)+bΔf Gθm(B)}在等温、等压只做体积功的条件下,体系由状态1变到状态2,吉布斯自由能变化△G与过程自发性的关系如下:△G<0 自发过程△G=0 体系处于平衡态△G>0 非自发过程吉布斯-赫姆霍兹公式Δr Gθm (T) =Δr Hθm (298.15K) -TΔr Sθm (298.15K)如何计算Δr Gθm?在标准状态、温度为298.15K时,由Δf Gθm (298.15K)计算Δr Gθm (298.15K)•在标准状态,指定温度下可由G-H公式计算Δr Gθm (T) T转= Δr Hθm (298.15K)/ Δr Sθm(298.15K) (上下单位要一致)第二章化学反应速率用下式表示化学反应速率:v = νB-1dC B/dt 单位:mol⋅m-3⋅s-1(1)数值的大小与选择的物质种类无关,对同一反应,只有一个值; (2)对于反应物, v B与ΔC B 均为负值;反应速率理论:碰撞理论和过渡状态理论影响化学反应速率的因素: 内因(反应物的组成、结构 , 化学反应的快慢) 外因:反应物浓度、温度、压力、催化剂等基元反应与非基元反应 (复合反应)基元反应: 反应物分子直接碰撞而发生的化学反应称为基元反应,它是一步完成的反应,故又称简单反应。

如O 2 + H(g) = HO(g) + O(g)基元反应的速率方程式——质量作用定律1 定律表达式 对于基元反应 a A + b B = g G + d D v = k C A a C B b k 叫做速率常数(速率系数)。

取决于反应物的本性,反应温度和催化剂等,但与浓度无关。

2 定量公式:阿仑尼乌斯公式反应速率与温度的定量关系为k=Ae -Ea/RT A = 指前因子 E a = 活化能 (J ∙mol -1 ) R =气体常数 (8.315 J/mol-K)T = 温度 (K)反应级数 v = kc A α c B β┅ α称为A 的分级数,β称为B 的分级数 总反应级数:n = α+β+⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 一级反应 n = α+β=1 上式经积分后得到一级反应的公式为 lnc= -kt+ lnc 0 式中: c 0 -反应物的初浓度 c -反应物t 时刻的浓度 (这里有缺漏,对照课本复习)半衰期t 1/2:反应物消耗一半所需的时间。

一级反应的半衰期与反应物的浓度无关,而与速率常数成反比。

lnc= -kt+ ln c 0 ln 2 = kt 1/2 t 1/2= (ln 2)/k = 0.693/k 零级反应 相的概念 Phase 体系中任何具有相同物理性质和化学性质的部分称为一个相。

相与相之间有界面隔开,越过相界面时,性质发生突变。

第三章 化学平衡一.平衡常数 (Dalton 分压定律;几种K (p 、c 、θ)及其书写、意义;)平衡常数表达式与反应方程式的书写方式有关。

平衡常数是温度的函数,与起始浓度,催化剂无关。

多重平衡 如果一个反应是各分步反应之和,则总反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数的乘积。

二. K θ与△r G m θ及T 的关系 Δr G θm (T) = - RTlnK θ(T) (左右温度必须一致,单位一致)(应用计算)根据J/K θ比值判断平衡移动的方向。

可逆反应: c C + d D yY + z Z △n =[(y +z )-(c +d )]≠0压缩体积,向气体分子数减小的方向移动 增大体积,向气体分子数增加的方向移动()0122=c A t k△n=[(y+z)-(c+d)]=0体系总压力的改变,降低或增加同等倍数反应物和生成物的分压,J值不变(仍等于K ),故对平衡不发生影响。

温度对平衡移动的影响:lnKθ(T)=-Δr Hθm / RT+Δr Sθm / R升高温度,平衡将向吸热的方向移动,催化剂能同等程度地增大正、逆反应的速率,不改变原有的平衡状态,也不能改变平衡常数,只能缩短到达平衡的时间。

酸碱理论与电离平衡(计算:注意推导和计算说明)多元弱酸电离平衡的特点:1)分步电离;2)K a1》K a2》K a3 ……计算c(H+)时可忽略二级以后的电离平衡。

缓冲溶液:组成,缓冲溶液pH值的计算以及配制原则缓冲溶液pH值计算.以HAc— NaAc为例,缓冲溶液pH值的计算,缓冲体系HAc-NaAc NaH2PO4-Na2HPO4 NaHCO3-Na2CO3四.沉淀溶解平衡定义;Ks与s的关系;溶度积规则(计算,J c与K s比较);A mB n(s) m A n+ + n B m-K sp(A m B n)=[c(A n+)/c ]m[c(B m-)/c ]n溶度积常数(简称溶度积)沉淀的转化第四章电化学原理及其应用一.原电池(正负极及其电极反应、图示,是否需要加惰性电极)Zn + Cu2+= Zn2++ CuZn|ZnSO4(c1)CuSO4(c2)|Cu书写原电池符号的规则:1负极写左边,正极写右边;2 按顺序从左到右依次排列各个相的组成及相态; 3 单实线表示相之间的界面,双虚线表示“盐桥”; 4 溶液应注明浓度,气体应注明分压。

(失电子的一极是负极)二.电极电势: 电极电势是强度性质,和方程式的写法无关标准电极电势:标准态,参比电极(标准氢电极,甘汞电极)电对表示方法:氧化态物质/还原态物质如Cu2+/Cu电极电势的物理意义:E(O/R)值越大,代表了氧化性物质的氧化能力越强,E(O/R)值越小,代表还原性物质的还原能力越强。

影响电极电势的因素及其计算(能斯特方程)a 改变氧化剂,还原剂浓度b改变酸度c定性分析配合物的影响注意:①氧化态,还原态包括参加电极反应的所有物质;②电极反应中电对以外物质也应写入,纯固体或纯液体物质不写入,溶剂不写入;③气体物质用分压(Pa)表示并除以pӨ(105Pa)溶液中的物质用浓度(mol⋅L-1)表示并除以cӨ(1mol⋅L-1)。

△r G m与电动势E的关系△r G mθ=-Z‘FEθ= - RTln Kθ Eθ= E(正极)θ-E(负极)θ应用(判断相对强弱、反应方向的判断、进行程度的衡量)E(O/R)高的电对的氧化态,可以氧化E(O/R)低的电对的还原态△r G m与电动势E的关系:△r G mθ=-Z‘FEθ= - RTln Kθ Eθ= E(正极)θ-E(负极)θ四.电解电解组成(阴、阳及其两极反应)电解应用:电镀、电抛光、电解加工(两极选择及电极反应)五.金属的腐蚀与防护化学腐蚀与电化学腐蚀(区别、吸氧与析氢腐蚀的不同)第五章原子结构与元素周期律核外电子运动特征基本概念波函数(原子轨道)、电子云(描述及其之间的区别、角度分布图的差异) 电子运动状态的完全描述四个量子数n=1,2,3 …l=0,1,2 …(n-1)m=0,±1,±2…±l核外电子的分布式(Pauli不相容原理,能量最低原理(电子填入轨道次序图),洪特规则)元素周期表(熟悉:分区、主、副族、周期,外层电子构型等)周期号数= 最外层电子的主量子数族号数s区p区d s区——最外层电子数之和d区—— ns+(n-1) d 电子数之和对于主族元素(s区和p区):价层电子=最外层电子如Na: 3s1P:3s23p3对于d区和ds区:价层电子=(n-1)d电子+ns电子如Mn: 3d54s2 Zn:3d104s2元素基本性质的周期性有效核电荷数(会计算):(外层0、同层0.35(0.3)1、n-1层0.85、n-2层及以内1)原子半径(递变规律、镧系收缩)第一电离能电负性(递变规律)第六章化学键与分子结构一.几种键形成离子时失电子次序,离子的核外电子分布式离子键、共价键(特征,本质)(各自形成条件、差异;共价键的类型)σ键和 键二.杂化轨道理解记住常见,并比较键角大小,判断杂化轨道类型以及分子构型,常见杂化类型及空间构型分子轨道理论:同原子的双原子分子:如O2,N2等的分子轨道式顺磁性反磁性键级(稳定性)●键的极性极性分子与非极性分子(电偶极矩);非极性共价键形成的分子是非极性分子;极性共价键形成的分子不一定是极性分子●多原子分子的极性不但取决于键的极性,而且取决于分子的几何形状。

氢键的形成条件: 分子中必须有一个与电负性很大、半径很小的元素原子X与氢原子形成强极性键;分子中必须有电负性很大、原子半径很小的元素原子Y (X与Y可以相同或不同) 。

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