《Notebook》恩兮怨兮

9、化学笔记

　　第二章化学反应速率与化学平衡全章
　　1.化学反应速率
　　(1)化学反应速率的概念及表示方法
　　①概念：通常用单位时间里反应浓度的减少或生物能的增加来表示。
　　②表达式：v(A)＝Δc(A)/Δt
　　③单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)等。
　　④注意点:

　　化学反应速率均取正值.

　　化学反应速率一般不用固体物质表示.

　　同一反应，选用不同物质的浓度变化表示反应速率，数值可能不同，但意义相同，各物质表示的速率之比等于该反应方程式中的化学计量数之比。

　　注意区别平均速率和即时速率。

　　(2)、影响化学反应速率的因素

　　①内因:反应物的结构、性质。

　　②外因:

　　浓度:增大反应物的浓度，反应速率增大。

　　温度:升高温度，反应速率增大。

　　压强:对于有气体参加的反应，增大压强，气体物质的浓度增大，反应速率增大。

　　催化剂:使用催化剂，反应速率增大。

　　2.化学平衡

　　(|)可逆反应:在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。

　　(2)化学平衡的概念:是指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。
　　(3)化学平衡的特征:

　　①逆:可逆反应

　　②等:v(正)＝v(逆)

　　③动:动态平衡v(正)＝v(逆)≠0

　　④定:平衡状态时反应混合物中各组分的浓度保持不变

　　⑤变:当浓度、温度、压强等条件改变时，I化学平衡即发生移动

　　3.化学平衡的移动及影响因素

　　(1). 化学平衡的移动

　　①定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏，新化学平衡的建立过程叫做化学平衡的移动。

　　②化学平衡移动的本质原因是v(正)≠v(逆).如催化剂能同等程度改变v(正)和v(逆)，所以，加入催化剂，化学平衡不发生移动。

　　(2).化学平衡移动原理(即勒夏特列原理)

　　如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

　　4.化学平衡常数与转化率

　　(1)、化学平衡常数:

　　对于一般的可逆反应: mA+nB= =pC+qD.其中m、n、p、9分别表示化学方程式中反应物和生成物的化学计量数。当在一定温度下达到化学平衡时，这个反应的平衡常数可以表示为:

　　[C]p●[D]q
　　————
　　[A]m●[B]n

　　在一定温度下，可逆反应达到|化学平衡时，生成物的浓度、反应物的浓度的关系依上述规律，其常数(用K表示)叫该反应的化学平衡常数

　　(2)、化学平衡常数的意义

　　①平衡常数的大小不随反应物或生成物浓度的改变而改变，只随温度的改变而改变。

　　②可以推断反应进行的程度。

　　K的意义: K很大，反应进行的程度很大，转化率大; K居中，典型的可逆反应，改变条件反应的方向变I化; K很小，反应进行的程度小，转化率小。

　　(3)、转化率:

　　可逆反应到达平衡时，某反应物的转化浓度(等于某反应物的起始浓度和平衡浓度的差)与该反应物的起始浓度比值的百分比。可用于表示可逆反应进行的程度。
　　反应中已消耗的M的量
　　M的转化率＝————————— x 100%
　　反应开始时加入M的量

　　5.化学反应进行的方向

　　(|)、焓变和熵变的不同:

　　焓变(△H)指的是内能的变化值，常以热的形式表现出来。熵变(△S)指的是体系的混乱程度。S(g)＞S(l)>S(s)

　　(2)、自发反应与否的判断依据

　　△H-TΔS<0正反应 自发进行

　　△H-T△S>0逆反应 自发进行

　　第三章复习：水溶液中的离子反应与平衡
　　一、电离平衡
　　知识点：弱电解质在水溶液中不能完全电离，存在电离平衡，达到电离平衡后溶液中还存在弱电解质分子，如HNO2稀溶液存在的分子有NO2和HNO2，存在的阳离子有H+，存在的阴离子有OH-和NO2-。而强电解质在水中能完全电离，溶液中不存在强电解质分子，但给溶的强电解质在体系存在固体，而溶解部分是完全电离的，不要混淆。
　　二、水的电离和溶液的pH
　　知识点：
　　水是一种极弱的电解质，25℃时纯水中c(H+)＝c(OH-)＝10-7 ，此时水的离子积Kw＝10-14 。

　　　三、盐类的水解

　　知识点:

　　盐一般都是强电解质，在水中发生电离生成盐的阴、阳离子，这些离子中如果能结合水电离出的H+或0H-，使得水的电离平衡破坏，向电离方向进行，最后溶液中H+和0H-可能不再相等，呈酸性或碱性.

　　水解规律:有弱就水解，谁强显谁性.

　　四、沉淀溶解平衡

　　难溶是相对的，一般盐在水中都会溶解一部分，只要温度不变，都存在溶解平衡,达到平衡时，各种离子浓度方次幂的乘积等于一个常数，称为溶度积常数。

　　在盐溶液的溶解平衡中，改变某一条件，溶解平衡会发生移动。
　　2.2.1 烯烃
　　一、烯烃的结构与性质

　　1.乙烯-一最简单的烯烃

　　(1)共价键的形成:分子中的碳原子均采取sp2杂化，碳原子与氢原子形成σ键，两碳原子之间形成双键(1个σ键和1个π键).

　　(2)空间结构:乙烯分子中的所有原子都位于同一平面，相邻两个键之间的夹角约为120°.

　　(3)物理性质:乙烯为无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气的略小。
　　(4)I学性质:

　　①氧化反应: a:燃烧反应方程式: C2H4+ 302→(点燃)2C02+ 2H2O.

　　b.被酸性KMn04溶液氧化，使酸性KMn04溶液褪色。

　　②加成反应:与溴的四氧化碳溶液反应，方程式为

　　CH2= =CH2+ Br2→CH2- -CH2
　　| |
　　Br Br
　　③加聚反应:反应方程式为:nCH2 = =CH2→

　　(催化剂)〔CH2—CH2〕n

　　2.烯烃

　　(1)结构:官能团是碳碳双键\ /
　　( C＝＝C )，含一个
　　/ \

　　| |
　　—C＝＝C—的链状烯烃的通式为CnH2n(n≥ 2).

　　(2)烯烃同系物的物理性质

　　随着烯烃中碳原子个数的增多，熔、沸点逐渐升高，密度逐渐增大.
　　(3)烯烃化学性质

　　①氧化反应: a.丙烯燃烧的反应方程式: 2CH3CH= =CH2+ 902→(点燃)6C02+ 6H2O.

　　b.烯烃使酸性KMnO4溶液褪色。

　　②加成反应:丙烯与溴的□□反应: CH3CH= =CH2+Br2一→CH3— CH- -CH2。
　　| |
　　Br Br

　　③加聚反应:丙烯加聚反应:

　　nCH3CH = CH＝＝CH2→(催化剂)〔CH—CH2〕n |
　　CH3
　　二、烯烃的立体异构

　　1.顺反异构现象

　　通过碳碳双键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转会导致其空间排列方式不同，产生顺反异构现象。

　　2. 顺反异构体
　　相同的原子或原子团位于双键同一侧的称为顺势结构，相同的原子或原子团位于双键两侧的称为反式结构，例如顺二丁烯和反二丁烯的结构简式分别是

　　CH3 CH3 CH3 H
　　\ / \ /
　　C＝＝C C＝＝C
　　/ \ / \
　　H H和 H CH3

　　3.性质
　　顺反异构体的化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。三、二烯分子中含有两个碳碳双键的烯烃。
　　2.2.2 炔烃
　　1.结构

　　官能团为碳碳三键(一C三C- ), 含一个碳碳三键的炔烃通式为CnH2n-2.

　　2.炔烃的物理性质递变性

　　随分子中碳原子数的递增沸点逐渐升高，密度逐渐增大。

　　二、乙炔

　　1.物理性质

　　颜色:无色;状态:气体;气味:无臭;密度:比空气略小;溶解性:水中微溶，有机溶剂中易溶。

　　2.组成与结构

　　乙炔的分子式为C2H2，是最简单的炔烃，结构式是H一C三C一H,结构简式是CH三CH,空间结构为直线形结构，分子中碳原子均采取sp杂化,共价键类型有g键和π键.
　　3.实验室制取

　　(1)试剂:电石(CaC2)和饱和氯化钠溶液。

　　(2)反应原理:CaC2+2H20一→ CH三CH↑+Ca(OH)2。

　　(3)杂质气体及除杂试剂为H2S，CuSO4 势液。

　　(4)收集方法:排水法。

　　微点拨:①为了减小电石与水的反应速率，实验时常用饱和氯化钠溶液代替水作反应试剂。

　　②点燃乙快、乙烯、甲烷前要检验纯度，防止爆炸.
　　4.乙峡化学性貭

　　(1)氧化反立

　　①乙快容易燃焼，燃焼肘火焔明亮并伴有滋烈的黑烟.

　　有矢比学方程式: 2C2H2+ 502→(点燃)4CO2+2H20.

　　微点拔:①乙炔燃焼吋产生浓烈黒烟的原因是因为乙炔的含碳量很高，没有完全燃焼.
　　②乙炔在氣気中燃焼吋火焔温度可込3000 °C以上，故常用它来悍接或切割金属.

　　②乙炔能陝酸性KMn04溶液褪色，说明乙炔能被酸性KMn04溶液氣化.

　　(2)加成反应

　　乙炔能与溴的□□溶液、鹵素単貭、氢気、氢卤酸、氢鹵酸、水等在一足条件下岌生加成反立.如:

　　HCCH+ Brz--→CHBr= CHBr(1.2-二溴乙烯);
　　CHBr= =CHBr+ Brz- - → CHBr2- CHBr2(1,1.2,2-四溴乙烯).
　　CH=CH+H2--→催化剂ΔCH2= =CH2.

　　HCCH+ HCl--→催化剂ΔCH2= =CHCl(氯乙烯).

　　CH=CH+ HzO-- - > 催化剂CH3CH0.

　　(3)加聚反应——制聚乙烯(制备导电高分子材料)
　　反应方程式为nCH三 CH→(催化剂)〔CH=CH〕n.
　　1.实验室制备乙炔及其性质探究装置
　　CCl淬液

　　2.制取乙炔的注意事项

　　(1)实验装置在使用前要先检查装置气密性。

　　(2)盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处，防止电石吸水而失效。

　　(3)电与水反应剧烈，为得到平稳的乙炔气流，可用饱和氯化钠溶液代替水，并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率，让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入.

　　(4)因反应剧烈且产生气泡,为防止产生的泡沫涌入导管,应在导管口塞入少许棉花(图示装置中未画出).

　　(5)制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置,原因是①碳化钙吸水性强，遇水反应剧烈，不能随用、随停;②反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂;③生成的Ca(0H)2呈糊状易堵塞球形漏斗.

　　(6)由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS. Ca3P2等)，使制得的乙炔中往往含有H2S.PH3等杂质，将混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。

　　实验室常用如图所示装置制备乙炔并检验乙炔的性质:
　　1.炔烃的结构与性质

　　(1)结构:分子中的碳原子一定存在sp杂化，共价键一定存在σ键和π键，以“- C三C-"为中心的4原子共线结构.

　　(2)炔烃化学性质，

　　①氧化反应
　　燃烧反应:CnH2n-2+3n-1/2O2→(点燃)nCO2+(n-1)H20
　　与酸性 KMnO,溶液反应(褪色)

　　②加成反应:与X2、HX.H20、H2等发生加成反应

　　催化剂

　　③加聚反应:R1- C三C- R2→(催化剂)〔C=C〕n
　　| |
　　R1 R2
　　2. 炔烃的命名方法

　　(1)选主链:将含碳碳三键的最长碳链作为主链，并按主链中所含碳原子数称为“某炔”。
　　(2)编序号:从距离三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号，使三键碳原子的编号最小。

　　(3)写名称:先用大写数字“二、三......”在炔烃的名称前表示三键的个数;然后在“某炔”前面用阿拉伯数字表示出三键的位置(用三键碳原子的最小编号表示)，最后在前面写出支链的名称、个数和位置。