盖斯定律的内容:
不管化学反应是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。换句话说,化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一一步完成时的反应热是相同的,这就是盖斯定律。
盖斯定律的意义:
利用盖斯定律可以间接计算某些不能直接测得的反应的反应热。例如:
的△H无法直接测得,可以结合下面两个反应的△H,利用盖斯定律进行计算。
根据盖斯定律,就可以计算出所给反应的△H。分析上述两个反应的关系,即知
盖斯定律在反应热大小比较中的应用:
1.同一反应生成物状态不同时
若按以下思路分析:
2.同一反应物状态不同时
3.两个有联系的不同反应相比
并且据此可写出下面的热化学方程式:
化学平衡移动的含义:
1.当一个可逆反应达到平衡状态后,如果改变温度、压强、浓度等反应条件.原来的平衡状态会被破坏,化学平衡会发生移动,平衡混合物中各组成物质的质量分数也就随着改变,在一段时间后达到新的平衡状态,这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程。就是化学平衡的移动。以上过程可归纳如下:
2.化学平衡移动与化学反应速率的关系
当与化学平衡体系有天的外界条件改变以后,
>
,化学平衡向正反应方向移动;
,化学平衡不移动;
,化学平衡向逆反应方向移动。
化学平衡状态:
(1)定义:在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,叫做化学平衡状态,简称化学平衡。
(2)化学平衡的建立对于可逆反应,不管从正反应开始(只投入反应物),还是从逆反应开始(只投入生成物),或从正、逆反应同时开始(同时投入反应物和生成物),在一定条件下都会达到
的状态。当
相等时,单位时间内同一物质消耗与生成的量完全相等,因而各物质的浓度和百分含量保持一定,即达到化学平衡状态。构成化学平衡体系的基本要求是反应物和所有的生成物均处于同一反应体系中,反应条件(温度、浓度、压强等)保持不变。
化学平衡的特征:
(1)逆:只有可逆反应才能达到化学平衡状态。
(2)动:是动态平衡,正、逆反应仍在不断进行。
(3)等:
。
(4)定:各组分的浓度及百分含量保持一定。
(5)变:当影响化学平衡的外界条件发生变化使
时,平衡便会发生移动而使各组分的浓度、百分含量发生变化,直至建立新的平衡。
化学平衡状态的判断:
1.
指的是同一物质的正反应速率与逆反应速率相等。
2.反应混合物中各组分的含量(质量分数、体积分数、物质的量分数)保持不变。
3.反应类型分析对于密闭容器中的反应
qD(g),根据对化学平衡概念的理解,判断下列各情况是否达到平衡。
定义:
在一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是个常数,用K表示,这个常数叫化学平衡常数。
化学表平衡达式:
对于可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)+qD(g)来说,化学平衡表达式:
化学平衡常数的意义:
①表示该反应在一定温度下,达到平衡时进行的程度,K值越大,正反应进行的越彻底,对反应物而言转化率越高。
②某一温度下的K′与K比较能够判断反应进行的方向
K′>K,反应正向进行;K′<K,反应逆向进行;K′=K,反应处于平衡状态
(3)化学平衡常数与浓度、压强、催化剂无关,与温度有关,在使用时必须指明温度。
(4)在计算平衡常数时,必须是平衡状态时的浓度。
(5)对于固体或纯液体而言,其浓度为定值,可以不列入其中。
(6)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,若反应方向改变,则平衡常数改变,且互为倒数关系。如:在一定温度下,
化学平衡常数的应用:
1.K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正向反应进行的程度越大,反应物转化率越大;反之,正向反应进行的程度就越小,反应物转化率就越小,即平衡常数的大小可以衡量反应进行的程度,判断平衡移动的方向,进行平衡的相关计算。
2.若用浓度商(任意状态的生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,符号为Qc)与K比较,可判断可逆反应是否达到平衡状态和反应进行的方向。
3.利用K值可判断反应的热效应若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。
4.计算转化率及浓度依据起始浓度(或平衡浓度)和平衡常数可以计算平衡浓度(或起始浓度),从而计算反应物的转化率。
气体检验的方法:
(1)观察法:对于特殊颜色的气体如Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)、碘蒸气(紫红)可据此辨之。
(2)溶解法:根据溶于水的现象不同区分,如NO2和溴蒸气均为红棕色,但溶于水后NO2形成无色溶液;溴形成橙色溶液。
(3)褪色法:SO
2和CO
2可用品红溶液区分。
(4)氧化法:被空气氧化看变化,如NO的检验。
(5)试纸法:如石蕊试纸、醋酸铅试纸。
(6)星火发:适用于有助燃性或可燃性的气体检验,如O
2使带火星木条复燃;CH
4和C
2H
2的检验可点燃看现象;CH
4、CO、H
2则可根据其燃烧产物来判断。
常见气体的检验:
(1)H
2:无色、无味、可燃;①不纯点燃发出爆鸣声;②点燃纯H
2,火焰呈淡色,火焰上方罩一干燥烧杯,烧杯壁上有水珠生成:2H
2+O2
2H
2O
(2)O
2:无色无味、能使余烬木条复燃;
(3)Cl
2:黄绿色刺激性气体有毒;①使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝:Cl
2+2KI=2KCl+I
2 I
2遇淀粉变蓝;②使湿润蓝色石蕊试纸先变红后变白:Cl
2+H
2O=HCl+HClO HClO强氧化性漂白作用;
(4)CO
2:无色无味无毒;①使燃着木条熄灭;②通入澄清石灰水变浑浊:CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O
(5)CO:无色、无味、剧毒;点燃火焰呈蓝色,火焰上方罩一沾有石灰水液滴的烧杯,液滴变浑浊:
2CO+O
22CO
2 CO
2+Ca(OH)
2=CaCO
3↓+H
2O
(6)NO
2: 红棕色气体有刺激性气味、有毒,溶于水、水溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红:3NO
2+H
2O=2HNO
3+NO
(7)NO:无色气体有毒;在空气中立即变为红棕色:2NO+O
2=2NO
2 (8)N
2: 无色无味无毒;能使燃着木条熄灭。
(9)SO
2:无色有刺激性气味、有毒;①通入品红溶液,品红褪色加热又恢复颜色;②使澄清石灰水变浑浊:
SO
2+Ca(OH)
2=CaSO
3+H
2O;
③使酸性高锰酸钾溶液褪色:5SO
2+2MnO
4-+2H
2O=2Mn
2++5SO
42-+4H
+ (10)HCl:无色刺激性气味;①能使湿润蓝色石蕊试纸变红:HCl=H
++Cl
-; ②用蘸浓氨水玻璃棒靠近冒白烟:NH
3+HCl=NH
4Cl;③气体通入HNO
3酸化的AgNO
3溶液,有白色沉淀生成:HCl+AgNO
3=AgCl↓+HNO
3 (AgCl不溶于HNO
3)
(11)H
2S:无色臭鸡蛋气味有毒;遇Pb(NO
3)
2 、(CH
3COO)
2Pb、CuSO
4溶液均产生黑色沉淀:Pb
2++H
2S=PbS↓+2H
+;2CH
3COO
-+Pb
2++H
2S=PbS↓+2CH
3COOH;Cu
2++H
2S=CuS↓+2H
+ (12)NH
3:无色刺激性气味;①遇湿润红色石蕊试纸变蓝:NH
3+H
2O
NH
3?H
2O
NH
4++OH
-;②用蘸浓盐酸玻璃棒靠近冒白烟:NH
3+HCl==NH
4Cl
(13)CH
4:无色无味、可燃;点燃后火焰呈浅蓝色,火焰上方罩一干燥烧杯,烧杯壁上有水珠罩生成;罩一沾有石灰水液滴的烧杯,液滴变浑浊:CH
4+2O
2CO
2+2H
2O CO
2+Ca(OH)
2==CaCO
3↓+H
2O
(14)C
2H
4: 无色稍有气味;①点燃,火焰明亮(少量黑烟):C
2H
4+3O
22CO
2+2H
2O ;②使KMnO
4(H
+)溶液褪色;③使溴水褪色:CH
2=CH
2+Br
2→CH
2Br-CH
2Br
(15)C
2H
2:无色无味;①点燃火焰明亮并伴有大量黑烟:2C
2H2+5O
24CO
2+2H
2O;②使KMnO
4(H
+)溶液褪色;③使溴水褪色:CH≡CH+2Br
2→CHBr
2-CHBr
2 物质检验的基本原则:
物质检验的“三个原则”,即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为四类:
(1)生成气体,如的检验;
(2)生成沉淀,如的检验;
(3)显现特殊颜色,如苯酚的检验。
(4)焰色反应:检验金属或金属离子。