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在高考化学中,物质的量相关计算是基础且重要的内容。我们需要掌握三个核心公式:第一个是物质的量等于质量除以摩尔质量,第二个是物质的量等于气体体积除以摩尔体积,第三个是物质的量等于粒子数除以阿伏伽德罗常数。这些公式在各类化学计算题中都有广泛应用。
物质的量浓度是单位体积溶液中所含溶质的物质的量。计算公式为浓度等于物质的量除以溶液体积。在溶液稀释问题中,我们常用稀释定律,即稀释前后溶质的物质的量保持不变,表达式为c一V一等于c二V二。这个公式在配制特定浓度溶液时非常有用。
化学反应速率表示单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。其计算公式为速率等于浓度变化量除以时间变化量。在坐标图中,我们可以用曲线的斜率来表示反应速率的大小。斜率越陡,反应速率越快。
化学平衡常数K是可逆反应达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。对于反应aA加bB可逆生成cC加dD,平衡常数表达式为K等于C浓度的c次方乘以D浓度的d次方,除以A浓度的a次方乘以B浓度的b次方。需要注意的是,纯固体和纯液体的浓度不写入平衡常数表达式。
弱酸的电离平衡常数Ka表示弱酸电离达到平衡时的平衡常数。以HA电离生成H正离子和A负离子为例,其电离平衡常数表达式为Ka等于H正离子浓度乘以A负离子浓度除以HA分子浓度。Ka值越大,表示该弱酸越容易电离,酸性越强。
弱酸根离子在水溶液中会发生水解反应。以A负离子水解为例,反应式为A负离子加水可逆生成HA分子和OH负离子。其水解平衡常数表达式为Kh等于HA浓度乘以OH负离子浓度除以A负离子浓度。水解平衡常数与水的离子积常数和对应酸的电离常数存在关系式Kh等于Kw除以Ka。
难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡。以氯化银为例,其溶解平衡为氯化银固体可逆生成银离子和氯离子。溶度积常数Ksp等于银离子浓度乘以氯离子浓度。通过比较离子积Qc与溶度积Ksp的大小可以判断溶液中是否析出沉淀:当Qc大于Ksp时析出沉淀,当Qc等于Ksp时处于平衡状态,当Qc小于Ksp时沉淀溶解。
燃烧热是指一千摩尔物质完全燃烧时放出的热量,计算公式为燃烧热等于放出的热量Q除以燃料的物质的量。中和热是指酸碱中和反应生成一摩尔水时放出的热量,计算公式为中和热等于放出的热量Q除以生成水的物质的量。需要注意的是,燃烧热和中和热都是负值,表示放热反应。