高二化學知識點總結大全第1篇化學反應條件的優化——工業合成氨1、合成氨反應的限度合成氨反應是一個放熱反應,同時也是氣體物質的量減小的熵減反應,故降低溫度、增大壓強將有利于化學平衡向生成氨的方向移動。2下面是小編為大家整理的高二化學知識點總結大全8篇,供大家參考。
化學反應條件的優化——工業合成氨
1、合成氨反應的限度
合成氨反應是一個放熱反應,同時也是氣體物質的量減小的熵減反應,故降低溫度、增大壓強將有利于化學平衡向生成氨的方向移動。
2、合成氨反應的速率
(1)高壓既有利于平衡向生成氨的方向移動,又使反應速率加快,但高壓對設備的要求也高,故壓強不能特別大。
(2)反應過程中將氨從混合氣中分離出去,能保持較高的反應速率。
(3)溫度越高,反應速率進行得越快,但溫度過高,平衡向氨分解的方向移動,不利于氨的合成。
(4)加入催化劑能大幅度加快反應速率。
3、合成氨的適宜條件
在合成氨生產中,達到高轉化率與高反應速率所需要的條件有時是矛盾的,故應該尋找以較高反應速率并獲得適當平衡轉化率的反應條件:一般用鐵做催化劑,控制反應溫度在700K左右,壓強范圍大致在1×107Pa~1×108Pa 之間,并采用N2與H2分壓為1∶的投料比
1.有機物的溶解性
(1)難溶于水的有:各類烴、鹵代烴、硝基化合物、酯、絕大多數高聚物、高級的(指分子中碳原子數目較多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低級的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(_)、羧酸及鹽、氨基酸及鹽、單糖、二糖。(它們都能與水形成氫鍵)。
(3)具有特殊溶解性的:
①乙醇是一種很好的溶劑,既能溶解許多無機物,又能溶解許多有機物,所以常用乙醇來溶解植物色素或其中的藥用成分,也常用乙醇作為反應的溶劑,使參加反應的有機物和無機物均能溶解,增大接觸面積,提高反應速率。例如,在油脂的皂化反應中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,讓它們在均相(同一溶劑的溶液)中充分接觸,加快反應速率,提高反應限度。
②苯酚:室溫下,在水中的溶解度是9.3g(屬可溶),易溶于乙醇等有機溶劑,當溫度高于65℃時,能與水混溶,冷卻后分層,上層為苯酚的水溶液,下層為水的苯酚溶液,振蕩后形成乳濁液。苯酚易溶于堿溶液和純堿溶液,這是因為生成了易溶性的鈉鹽。
2.有機物的密度
(1)小于水的密度,且與水(溶液)分層的有:各類烴、一氯代烴、酯(包括油脂)
(2)大于水的密度,且與水(溶液)分層的有:多氯代烴、溴代烴(溴苯等)、碘代烴、硝基苯
3.有機物的狀態[常溫常壓(1個大氣壓、20℃左右)]
(1)氣態:
①烴類:一般N(C)≤4的各類烴
②衍生物類:
一氯甲烷(CHCl,沸點為-24.2℃)
一、硫及其化合物的性質
1.鐵與硫蒸氣反應:Fe+S△==FeS
2.銅與硫蒸氣反應:2Cu+S△==Cu2S
3.硫與濃硫酸反應:S+2H2SO4(濃)△==3SO2↑+2H2O
4.二氧化硫與硫化氫反應:SO2+2H2S=3S↓+2H2O
5.銅與濃硫酸反應:Cu+2H2SO4△==CuSO4+SO2↑+2H2O
6.二氧化硫的催化氧化:2SO2+O22SO3
7.二氧化硫與氯水的反應:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
8.二氧化硫與氫氧化鈉反應:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
9.硫化氫在充足的氧氣中燃燒:2H2S+3O2點燃===2SO2+2H2O
10.硫化氫在不充足的氧氣中燃燒:2H2S+O2點燃===2S+2H2O
二、鎂及其化合物的性質
1.在空氣中點燃鎂條:2Mg+O2點燃===2MgO
2.在氮氣中點燃鎂條:3Mg+N2點燃===Mg3N2
3.在二氧化碳中點燃鎂條:2Mg+CO2點燃===2MgO+C
4.在氯氣中點燃鎂條:Mg+Cl2點燃===MgCl2
5.海水中提取鎂涉及反應:
①貝殼煅燒制取熟石灰:CaCO3高溫===CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2
②產生氫氧化鎂沉淀:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
③氫氧化鎂轉化為氯化鎂:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
④電解熔融氯化鎂:MgCl2通電===Mg+Cl2↑
三、Cl-、Br-、I-離子鑒別:
1.分別滴加AgNO3和稀硝酸,產生白色沉淀的為Cl-;產生淺黃色沉淀的為Br-;產生黃色沉淀的為I-
2.分別滴加氯水,再加入少量四氯化碳,振蕩,下層溶液為無色的是Cl-;下層溶液為橙紅色的為Br-;下層溶液為紫紅色的為I-。
四、常見物質俗名
①蘇打、純堿:Na2CO3;②小蘇打:NaHCO3;③熟石灰:Ca(OH)2;④生石灰:CaO;⑤綠礬:FeSO4?7H2O;⑥硫磺:S;⑦大理石、石灰石主要成分:CaCO3;⑧膽礬:CuSO4?5H2O;⑨石膏:CaSO4?2H2O;⑩明礬:KAl(SO4)2?12H2O
五、鋁及其化合物的性質
1.鋁與鹽酸的反應:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2.鋁與強堿的反應:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
3.鋁在空氣中氧化:4Al+3O2==2Al2O3
4.氧化鋁與酸反應:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
5.氧化鋁與強堿反應:Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]
6.氫氧化鋁與強酸反應:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
7.氫氧化鋁與強堿反應:Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]
8.實驗室制取氫氧化鋁沉淀:Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
六、硅及及其化合物性質
1.硅與氫氧化鈉反應:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
2.硅與氫氟酸反應:Si+4HF=SiF4+H2↑
3.二氧化硅與氫氧化鈉反應:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
4.二氧化硅與氫氟酸反應:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
5.制造玻璃主要反應:SiO2+CaCO3高溫===CaSiO3+CO2↑SiO2+Na2CO3高溫===Na2SiO3+CO2↑
烷烴CnH2n+2飽和鏈烴
烴烯烴CnH2n(n≥2)存在C=C
炔烴CnH2n-2(n≥2)存在C≡C
芳香烴:苯的同系物CnH2n-6(n≥6)
(1)有機物種類繁多的原因:1.碳原子以4個共價鍵跟其它原子結合;2.碳與碳原子之間,形成多種鏈狀和環狀的有機化合物;3.同分異構現象
(2)有機物:多數含碳的化合物
(3)烴:只含C、H元素的化合物
一、化學反應的速率
1、化學反應是怎樣進行的
(1)基元反應:能夠一步完成的反應稱為基元反應,大多數化學反應都是分幾步完成的。
(2)反應歷程:平時寫的化學方程式是由幾個基元反應組成的總反應??偡磻杏没磻獦嫵傻姆磻蛄蟹Q為反應歷程,又稱反應機理。
(3)不同反應的反應歷程不同。同一反應在不同條件下的反應歷程也可能不同,反應歷程的差別又造成了反應速率的不同。
2、化學反應速率
(1)概念:
單位時間內反應物的減小量或生成物的增加量可以表示反應的快慢,即反應的速率,用符號v表示。
(2)表達式:v=△c/△t
(3)特點
對某一具體反應,用不同物質表示化學反應速率時所得的數值可能不同,但各物質表示的化學反應速率之比等于化學方程式中各物質的系數之比。
3、濃度對反應速率的影響
(1)反應速率常數(K)
反應速率常數(K)表示單位濃度下的化學反應速率,通常,反應速率常數越大,反應進行得越快。反應速率常數與濃度無關,受溫度、催化劑、固體表面性質等因素的影響。
(2)濃度對反應速率的影響
增大反應物濃度,正反應速率增大,減小反應物濃度,正反應速率減小。
增大生成物濃度,逆反應速率增大,減小生成物濃度,逆反應速率減小。
(3)壓強對反應速率的影響
壓強只影響氣體,對只涉及固體、液體的反應,壓強的改變對反應速率幾乎無影響。
壓強對反應速率的影響,實際上是濃度對反應速率的影響,因為壓強的改變是通過改變容器容積引起的。壓縮容器容積,氣體壓強增大,氣體物質的濃度都增大,正、逆反應速率都增加;增大容器容積,氣體壓強減小;氣體物質的濃度都減小,正、逆反應速率都減小。
4、溫度對化學反應速率的影響
(1)經驗公式
阿倫尼烏斯總結出了反應速率常數與溫度之間關系的經驗公式:
式中A為比例系數,e為自然對數的底,R為摩爾氣體常數量,Ea為活化能。
由公式知,當Ea>0時,升高溫度,反應速率常數增大,化學反應速率也隨之增大??芍?,溫度對化學反應速率的影響與活化能有關。
(2)活化能Ea。
活化能Ea是活化分子的平均能量與反應物分子平均能量之差。不同反應的活化能不同,有的相差很大?;罨?Ea值越大,改變溫度對反應速率的影響越大。
5、催化劑對化學反應速率的影響
(1)催化劑對化學反應速率影響的規律:
催化劑大多能加快反應速率,原因是催化劑能通過參加反應,改變反應歷程,降低反應的活化能來有效提高反應速率。
(2)催化劑的特點:
催化劑能加快反應速率而在反應前后本身的質量和化學性質不變。
催化劑具有選擇性。
催化劑不能改變化學反應的平衡常數,不引起化學平衡的移動,不能改變平衡轉化率。
1、 金屬反應中硝酸的作用是:酸性和氧化性。
2、 非金屬反應中硝酸的作用是:氧化劑。
3、 金屬和硝酸反應中幾種量的關系:
加入的硝酸的物質的量n(總 HNO3),參加反應的硝酸n(參加HNO3),未參加反應的硝酸n(未參加HNO3),氧化劑作用的硝酸n(氧化劑HNO3),僅起酸性作用的硝酸n(酸HNO3),參加反應的銅n(Cu),硝酸銅n〔Cu(NO3)2〕,
n(氧化劑HNO3)=n(NOX)
n (參加HNO3)
n(總HNO3) n(酸HNO3)=2n(Cu2+)= n(Cu)
n(未參加HNO3)=n(H+)
4、 利用好守衡
(1)電子得失守衡,(2)N、Cu原子守衡,(3)電荷守衡 ,
5、注意兩點
1、2NO2=N2O4
2、硝酸鹽中加入非氧化性酸,溶液有稀硝酸的性質。
1、硫酸根離子的檢驗:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
2、碳酸根離子的檢驗:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
3、碳酸鈉與鹽酸反應:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
4、木炭還原氧化銅:2CuO+C高溫2Cu+CO2↑
5、鐵片與硫酸銅溶液反應:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
6、氯化鈣與碳酸鈉溶液反應:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
7、鈉在空氣中燃燒:2Na+O2△Na2O2
鈉與氧氣反應:4Na+O2=2Na2O
8、過氧化鈉與水反應:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
9、過氧化鈉與二氧化碳反應:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
10、鈉與水反應:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
11、鐵與水蒸氣反應:3Fe+4H2O(g)=F3O4+4H2↑
12、鋁與氫氧化鈉溶液反應:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
13、氧化鈣與水反應:CaO+H2O=Ca(OH)2
14、氧化鐵與鹽酸反應:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
15、氧化鋁與鹽酸反應:Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
16、氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
17、氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應:FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
18、硫酸亞鐵與氫氧化鈉溶液反應:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4
19、氫氧化亞鐵被氧化成氫氧化鐵:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
20、氫氧化鐵加熱分解:2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O↑
21、實驗室制取氫氧化鋁:Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH3)2SO4
22、氫氧化鋁與鹽酸反應:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
23、氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
24、氫氧化鋁加熱分解:2Al(OH)3△Al2O3+3H2O
25、三氯化鐵溶液與鐵粉反應:2FeCl3+Fe=3FeCl2
26、氯化亞鐵中通入氯氣:2FeCl2+Cl2=2FeCl3
27、二氧化硅與氫氟酸反應:SiO2+4HF=SiF4+2H2O
硅單質與氫氟酸反應:Si+4HF=SiF4+2H2↑
28、二氧化硅與氧化鈣高溫反應:SiO2+CaO高溫CaSiO3
29、二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
30、往硅酸鈉溶液中通入二氧化碳:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓
31、硅酸鈉與鹽酸反應:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
32、氯氣與金屬鐵反應:2Fe+3Cl2點燃2FeCl3
33、氯氣與金屬銅反應:Cu+Cl2點燃CuCl2
34、氯氣與金屬鈉反應:2Na+Cl2點燃2NaCl
35、氯氣與水反應:Cl2+H2O=HCl+HClO
36、次氯酸光照分解:2HClO光照2HCl+O2↑
37、氯氣與氫氧化鈉溶液反應:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
38、氯氣與消石灰反應:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
39、鹽酸與__銀溶液反應:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
40、漂白粉長期置露在空氣中:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO
41、二氧化硫與水反應:SO2+H2O≈H2SO3
42、氮氣與氧氣在放電下反應:N2+O2放電2NO
43、一氧化氮與氧氣反應:2NO+O2=2NO2
44、二氧化氮與水反應:3NO2+H2O=2HNO3+NO
45、二氧化硫與氧氣在催化劑的作用下反應:2SO2+O2催化劑2SO3
46、三氧化硫與水反應:SO3+H2O=H2SO4
47、濃硫酸與銅反應:Cu+2H2SO4(濃)△CuSO4+2H2O+SO2↑
48、濃硫酸與木炭反應:C+2H2SO4(濃)△CO2↑+2SO2↑+2H2O
49、濃__與銅反應:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑
50、稀__與銅反應:3Cu+8HNO3(稀)△3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
51、氨水受熱分解:NH3·H2O△NH3↑+H2O
52、氨氣與氯化氫反應:NH3+HCl=NH4Cl
53、氯化銨受熱分解:NH4Cl△NH3↑+HCl↑
54、碳酸氫氨受熱分解:NH4HCO3△NH3↑+H2O↑+CO2↑
55、__銨與氫氧化鈉反應:NH4NO3+NaOH△NH3↑+NaNO3+H2O
56、氨氣的實驗室制?。?NH4Cl+Ca(OH)2△CaCl2+2H2O+2NH3↑
57、氯氣與氫氣反應:Cl2+H2點燃2HCl
58、硫酸銨與氫氧化鈉反應:(NH4)2SO4+2NaOH△2NH3↑+Na2SO4+2H2O
59、SO2+CaO=CaSO3
60、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
61、SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
62、SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
63、SO2+2H2S=3S+2H2O
64、NO、NO2的回收:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O
65、Si+2F2=SiF4
66、Si+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑
67、硅單質的實驗室制法:粗硅的制?。篠iO2+2C高溫電爐Si+2CO(石英沙)(焦碳)(粗硅)
粗硅轉變為純硅:Si(粗)+2Cl2△SiCl4
SiCl4+2H2高溫Si(純)+4HCl
1.烯醛中碳碳雙鍵的檢驗
(1)若是純凈的液態樣品,則可向所取試樣中加入溴的四氯化碳溶液,若褪色,則證明含有碳碳雙鍵。
(2)若樣品為水溶液,則先向樣品中加入足量的新制Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸,充分反應后冷卻過濾,向濾液中加入稀_酸化,再加入溴水,若褪色,則證明含有碳碳雙鍵。
若直接向樣品水溶液中滴加溴水,則會有反應:—CHO+Br2+H2O→—COOH+2HBr而使溴水褪色。
2.二糖或多糖水解產物的檢驗
若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,則先向冷卻后的水解液中加入足量的NaOH溶液,中和稀硫酸,然后再加入銀氨溶液或新制的氫氧化銅懸濁液,(水浴)加熱,觀察現象,作出判斷。
3.如何檢驗溶解在苯中的苯酚?
取樣,向試樣中加入NaOH溶液,振蕩后靜置、分液,向水溶液中加入鹽酸酸化,再滴入幾滴FeCl3溶液(或過量飽和溴水),若溶液呈紫色(或有白色沉淀生成),則說明有苯酚。
若向樣品中直接滴入FeCl3溶液,則由于苯酚仍溶解在苯中,不得進入水溶液中與Fe3+進行離子反應;若向樣品中直接加入飽和溴水,則生成的三溴苯酚會溶解在苯中而看不到白色沉淀。
若所用溴水太稀,則一方面可能由于生成溶解度相對較大的"一溴苯酚或二溴苯酚,另一方面可能生成的三溴苯酚溶解在過量的苯酚之中而看不到沉淀。
4.如何檢驗實驗室制得的乙烯氣體中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O?
將氣體依次通過無水硫酸銅、品紅溶液、飽和Fe2(SO4)3溶液、品紅溶液、澄清石灰水、檢驗水)(檢驗SO2)(除去SO2)(確認SO2已除盡)(檢驗CO2)
溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高錳酸鉀溶液(檢驗CH2=CH2)。
一、化學反應的熱效應
1、化學反應的反應熱
(1)反應熱的概念:
當化學反應在一定的溫度下進行時,反應所釋放或吸收的熱量稱為該反應在此溫度下的熱效應,簡稱反應熱。用符號Q表示。
(2)反應熱與吸熱反應、放熱反應的關系。
Q>0時,反應為吸熱反應;Q<0時,反應為放熱反應。
(3)反應熱的測定
測定反應熱的儀器為量熱計,可測出反應前后溶液溫度的變化,根據體系的熱容可計算出反應熱,計算公式如下:
Q=-C(T2-T1)
式中C表示體系的熱容,T1、T2分別表示反應前和反應后體系的溫度。實驗室經常測定中和反應的反應熱。
2、化學反應的焓變
(1)反應焓變
物質所具有的能量是物質固有的性質,可以用稱為“焓”的物理量來描述,符號為H,單位為kJ·mol-1。
反應產物的總焓與反應物的總焓之差稱為反應焓變,用ΔH表示。
(2)反應焓變ΔH與反應熱Q的關系。
對于等壓條件下進行的化學反應,若反應中物質的能量變化全部轉化為熱能,則該反應的反應熱等于反應焓變,其數學表達式為:Qp=ΔH=H(反應產物)-H(反應物)。
(3)反應焓變與吸熱反應,放熱反應的關系:
ΔH>0,反應吸收能量,為吸熱反應。
ΔH<0,反應釋放能量,為放熱反應。
(4)反應焓變與熱化學方程式:
把一個化學反應中物質的變化和反應焓變同時表示出來的化學方程式稱為熱化學方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)·mol-1
書寫熱化學方程式應注意以下幾點:
①化學式后面要注明物質的聚集狀態:固態(s)、液態(l)、氣態(g)、溶液(aq)。
②化學方程式后面寫上反應焓變ΔH,ΔH的單位是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH后注明反應溫度。
③熱化學方程式中物質的系數加倍,ΔH的數值也相應加倍。
3、反應焓變的計算
(1)蓋斯定律
對于一個化學反應,無論是一步完成,還是分幾步完成,其反應焓變一樣,這一規律稱為蓋斯定律。
(2)利用蓋斯定律進行反應焓變的計算。
常見題型是給出幾個熱化學方程式,合并出題目所求的熱化學方程式,根據蓋斯定律可知,該方程式的ΔH為上述各熱化學方程式的ΔH的代數和。
(3)根據標準摩爾生成焓,ΔfHmθ計算反應焓變ΔH。
對任意反應:aA+bB=cC+dD
ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]