高中 - 化学
本文档包含 13 个公式。
化学反应
化学反应速率
公式:
\[v = \frac{\Delta c}{\Delta t}\]变量说明:
- v: 反应速率 (单位: mol/(L·s))
- Δc: 浓度变化量 (单位: mol/L)
- Δt: 时间变化量 (单位: s)
适用条件: Δt > 0
备注: 化学反应速率等于单位时间内反应物或生成物浓度的变化量
推导: 反应速率定义
标签: 常用公式, 必背公式
化学平衡常数
公式:
\[K = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}\]变量说明:
- K: 平衡常数
- [A], [B]: 反应物平衡浓度 (单位: mol/L)
- [C], [D]: 生成物平衡浓度 (单位: mol/L)
- a, b, c, d: 化学计量数
适用条件: 可逆反应达到平衡
备注: 平衡常数等于生成物浓度幂的乘积除以反应物浓度幂的乘积
推导: 化学平衡定律
标签: 常用公式, 必背公式
电离平衡常数
公式:
\[K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}\]变量说明:
- Ka: 酸的电离平衡常数
- [H⁺]: 氢离子浓度 (单位: mol/L)
- [A⁻]: 酸根离子浓度 (单位: mol/L)
- [HA]: 弱酸分子浓度 (单位: mol/L)
适用条件: 弱酸电离平衡
备注: 弱酸的电离平衡常数，Ka越大，酸性越强
推导: 由化学平衡常数推导
标签: 常用公式, 必背公式
pH值
公式:
\[\text{pH} = -\lg[H^+]\]变量说明:
- pH: pH值
- [H⁺]: 氢离子浓度 (单位: mol/L)
适用条件: [H⁺] > 0
备注: pH值等于氢离子浓度的负对数，pH < 7为酸性，pH > 7为碱性，pH = 7为中性
推导: pH定义
标签: 常用公式, 必背公式
pOH值
公式:
\[\text{pOH} = -\lg[OH^-]\]变量说明:
- pOH: pOH值
- [OH⁻]: 氢氧根离子浓度 (单位: mol/L)
适用条件: [OH⁻] > 0
备注: pOH值等于氢氧根离子浓度的负对数，pH + pOH = 14
推导: pOH定义
标签: 常用公式, 必背公式
水的离子积
公式:
\[K_w = [H^+][OH^-] = 1.0 \times 10^{-14}\]变量说明:
- Kw: 水的离子积常数
- [H⁺]: 氢离子浓度 (单位: mol/L)
- [OH⁻]: 氢氧根离子浓度 (单位: mol/L)
适用条件: 25℃
备注: 在25℃时，水的离子积常数为1.0×10⁻¹⁴，pH + pOH = 14
推导: 由水的电离平衡推导
标签: 常用公式, 必背公式
阿伦尼乌斯方程
公式:
\[k = Ae^{-\frac{E_a}{RT}}\]变量说明:
- k: 反应速率常数
- A: 指前因子
- Ea: 活化能 (单位: J/mol)
- R: 气体常数 (单位: 8.314 J/(mol·K))
- T: 温度 (单位: K)
备注: 反应速率常数与温度、活化能的关系
推导: 阿伦尼乌斯方程
标签: 常用公式, 必背公式
基础
物质的量
公式:
\[n = \frac{m}{M} = \frac{N}{N_A} = \frac{V}{V_m}\]变量说明:
- n: 物质的量 (单位: mol)
- m: 质量 (单位: g)
- M: 摩尔质量 (单位: g/mol)
- N: 粒子数
- NA: 阿伏伽德罗常数 (单位: 6.02×10²³ mol⁻¹)
- V: 气体体积 (单位: L)
- Vm: 气体摩尔体积 (单位: 22.4 L/mol (标准状况))
适用条件: 标准状况下，Vm = 22.4 L/mol
备注: 物质的量是联系宏观和微观的桥梁
推导: 物质的量定义
标签: 常用公式, 必背公式
物质的量浓度
公式:
\[c = \frac{n}{V}\]变量说明:
- c: 物质的量浓度 (单位: mol/L)
- n: 物质的量 (单位: mol)
- V: 溶液体积 (单位: L)
适用条件: V > 0
备注: 物质的量浓度等于溶质的物质的量除以溶液体积
推导: 物质的量浓度定义
标签: 常用公式, 必背公式
质量分数与物质的量浓度换算
公式:
\[c = \frac{1000\rho\omega}{M}\]变量说明:
- c: 物质的量浓度 (单位: mol/L)
- ρ: 溶液密度 (单位: g/mL)
- ω: 质量分数 (单位: %)
- M: 摩尔质量 (单位: g/mol)
备注: 质量分数与物质的量浓度的换算关系
推导: 由质量分数和物质的量浓度定义推导
标签: 常用公式, 必背公式
物理化学
理想气体状态方程
公式:
\[PV = nRT\]变量说明:
- P: 气体压强 (单位: Pa (帕斯卡))
- V: 气体体积 (单位: m³ (立方米))
- n: 物质的量 (单位: mol (摩尔))
- R: 理想气体常数 (单位: 8.314 J/(mol·K))
- T: 绝对温度 (单位: K (开尔文))
适用条件: 适用于理想气体，高温低压条件
备注: R 的值约为 8.314 J/(mol·K)
推导: 由波义耳定律、查理定律和阿伏伽德罗定律综合得出
标签: 常用公式, 必背公式
电化学
原电池电动势
公式:
\[E = E^+ - E^-\]变量说明:
- E: 电池电动势 (单位: V)
- E⁺: 正极电极电势 (单位: V)
- E⁻: 负极电极电势 (单位: V)
备注: 原电池电动势等于正极电极电势减去负极电极电势
推导: 原电池原理
标签: 常用公式, 必背公式
能斯特方程
公式:
\[E = E^\circ - \frac{RT}{nF}\ln Q\]变量说明:
- E: 电极电势 (单位: V)
- E°: 标准电极电势 (单位: V)
- R: 气体常数 (单位: 8.314 J/(mol·K))
- T: 温度 (单位: K)
- n: 电子转移数
- F: 法拉第常数 (单位: 96485 C/mol)
- Q: 反应商
备注: 能斯特方程描述了电极电势与浓度、温度的关系
推导: 由热力学和电化学原理推导
标签: 常用公式, 必背公式