2017年高三化学回归教材选修4(带答案)

高三化学二模后回扣教材复习提纲（3）:《选修4》

第一章化学反应与能量

1．化学上遇到的反应是在敞口容器中进行的，即反应是在恒压条件下进行的，此时反应的热效应等于焓变。

2．热化学方程式与以前熟悉的化学方程式有些不同，首先指明了反应时的温度和压强（对于25℃、101kPa时进行的反应，可以不注明）。其次方程式中各物质都用括号注明了状态。3．101kPa时，1mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做该物质的燃烧热，单位为kJ/mol。

4．化石能源最终会枯竭，解决的办法是开源节流，即开发新能源、节约现有能源。现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能、生物质能。

5．盖斯定律可表述为化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

第二章化学反应速率和化学平衡

1．对于反应mA（g）+ nB（g）= pC（g）+ qD（g），用不同物质表示同一时段内化学反应速率，其数值是否相等？否，它们的含义相同（填“相同”或“不同”），它们之间的关系用数学表达式表示为v(A):v(B):v(C):v(D) = m:n:p:q 。

2．影响化学反应速率的因素：内因（主要因素）：物质的结构和性质。外因（外界条件）：浓度、压强、温度、催化剂、表面积等。

3．（1）其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高反应的速率。

其他条件不变，增加反应物的浓度时，活化分子百分数不变，单位体积内分子总数增大，单位体积内活化分子的数量增多，有效碰撞的次数增多。固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不影响反应的速率。

实验：用KMnO4酸性溶液与同体积不同浓度草酸溶液反应

反应的离子方程式：2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O。

具体操作步骤：取不同浓度的草酸溶液加入到试管中，分别加入同浓度、同体积的高锰酸钾酸性溶液，观察现象。

现象：草酸浓度较大的试管中，高锰酸钾先褪色。

结论：增大反应物的浓度，可以提高化学反应的速率。

（2）对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，增大体系的压强，反应速率会增大。

对气体参加的反应，当增加压强时，一定要引起反应体系体积减小，相当于增大了反应物的

浓度，单位体积内活化分子的数量增多，有效碰撞的次数增多。如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，故压强对它们的反应速率的影响可以忽略不计。

（3）当其它条件不变时，升高温度，反应的速率增大；降低温度，反应的速率减小。

加热的主要作用可以归纳为两个方面：一方面提高了活化分子百分数；另一方面提高了分子间的碰撞频率。这两方面都使分子间有效碰撞的几率提高，反应速率因此也增大。对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子百分数都提高，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。

实验：Na2S2O3溶液与稀硫酸反应受温度的影响

反应的离子方程式：S2O32- + 2H+== S↓+SO2 + H2O。

具体操作步骤：在两支试管中各加入同浓度、同体积的硫代硫酸钠溶液和稀硫酸，分别将两支试管加入到热水浴和冷水浴中，观察现象。

现象：放入热水浴中的溶液先变浑浊。

结论：升高温度可提高化学反应速率。

实验：用空气氧化酸性碘化钾溶液受温度的影响

反应的离子方程式：4I- + O2 + 4H+ == 2I2 + 2H2O 。

具体操作步骤：在两支试管中各加入同浓度、同体积的碘化钾溶液和稀硫酸，再加入少量淀粉

溶液，分别将两支试管加入到热水浴和冷水浴中，观察现象。

现象：放入热水浴中的溶液先出现蓝色。

结论：升高温度可提高化学反应速率。

（4）当其它条件不变时，使用正催化剂，反应的速率增大。

当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应所需的活化能，使得活化分子的百分数增大，有效碰撞的几率增大。降低活化能可以降低反应所需的

温度，还有利于减少反应过程中的能耗。

能加快反应速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。对可逆反应而言，正催化剂使正、逆反应速率都加快，且加快的程度相同，因此使用催化剂化学平衡_不_移动、反应物的平衡转化率不变。相反，负催化剂使正、逆反应速率都减小，且减小的程度相同。

常见的选择性极高的生物催化剂是酶。

实验：研究催化剂对化学反应速率的影响

（1）用KMnO4溶液与草酸溶液反应（选用MnSO4作催化剂）

具体操作步骤：在两支试管中各加入同浓度、同体积的高锰酸钾溶液和草酸溶液，再向其中一支试管中加入少量硫酸锰固体，观察现象。

现象：加入硫酸锰的溶液先褪色。

结论：使用合适的催化剂可提高化学反应速率。

（2）用H2O2溶液分解反应（分别选用MnO2、FeCl3、CuSO4做催化剂）

反应的化学方程式：2H2O2 = MnO2= 2H2O + O2↑。

具体操作步骤：取四支试管，各加入等体积、等浓度的双氧水，分别向其中三支试管中加入少量MnO2固体、FeCl3溶液和CuSO4溶液，观察现象。现象：加入MnO2固体、FeCl3溶液和CuSO4溶液的试管中均有很明显的气泡。

结论：使用合适的催化剂可提高化学反应速率。

（3）用淀粉水解的反应（酸催化、唾液中的淀粉酶催化）

具体操作步骤：取3支试管，各加入等体积、等浓度的淀粉液和碘水，分别向其中2支试管中加入少量稀硫酸和唾液，观察现象。

现象：加入稀硫酸的试管中溶液蓝色变浅、加入唾液的试管中溶液蓝色褪去。

结论：硫酸和唾液能催化淀粉的水解反应。

4．可逆反应：在相同条件下，既能往正反应方向进行，又能往逆反应方向进行的反应。可逆反应的方程式中用表示，可逆反应不能进行到底，反应体系中与化学反应有关的各种物质共存。

5．化学平衡状态：在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持恒定，即在给定条件下，反应达到了限度，称为化学平衡状态。

（1）构成化学平衡体系的基本要求是反应物、生成物均处于同一反应体系中，反应条件保持不变。

（2）达到化学平衡状态时，体系中的反应并没有停止，只是正、逆反应速率相等。

6．化学平衡的移动及其移动规律

①浓度：增大反应物浓度或减少生成物浓度，平衡向正反应方向移动；

减小反应物浓度或增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动。

实验：K2Cr2O7的溶液中存在的平衡是：Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+。

向0.1mol/LK2Cr2O7溶液中滴加3-10滴浓硫酸，现象是：溶液橙色加深。

向0.1mol/LK2Cr2O7溶液中滴加10-20滴6mol/L NaOH溶液，现象是：溶液变为黄色。

实验：5mL0.005mol/L FeCl3溶液与5mL0.01mol/L KSCN溶液混合，反应的离子方程是：Fe3+ + 3SCN-Fe(SCN)3。如果向其中先滴加饱和FeCl3溶液，现象是溶液红色加深，再滴加NaOH溶液，现象是溶液红色褪去，出现红褐色沉淀；如果向其中先滴加饱和KSCN

溶液，现象是 溶液红色加深 ，再滴加NaOH 溶液，现象是 溶液红色褪去，出现红褐色沉淀 ；

结论：____增大反应物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度，化学平衡向逆反应方向移动；______。

②温度：升高温度，平衡向 吸 热反应方向移动；降低温度，平衡向放 热反应方向移动； 实验：将两个体积浓度都相等的NO 2球分别浸泡在热水冷水中，存在的反应平衡是 2 NO 2(g) N 2O 4(g) 。一段时间后可观察到热水中的NO 2球颜色 变深 ，冷水中的NO 2球

颜色

变浅 ，解释： 该反应为放热反应，温度升高，化学平衡向逆反应方向移动，NO 2的浓度增大，因此颜色变深；温度降低，化学平衡向正反应方向移动，NO 2的浓度减小，因此颜色变深； 。 ③压强：增大压强，平衡向 气体分子数少 的方向移动；减小压强，平衡向气体分子数多的方向移动；

④催化剂对化学平衡 没有 影响。

勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如温度、浓度、压强等）平衡就向能够 减弱 这种改变的方向移动。 7．化学平衡常数

（1）在一定温度下，对于一般的可逆反应：mA(g)+ n B(g) p C(g) + q D(g)，其平衡常数表示

式为：

)

()()

()(B c A c D c C c K n m q p ??= 。K 值越大，说明平衡体系中 生成物 所占的比例越大，它的 正向反

应 进行的程度越大，即反应进行得越 完全 ，反应物转化率越 大 。一般的说，K ＞ 105 时，反应进行得基本完全。对于反应3Fe （s ）+4H 2O （g ）Fe 3O 4（s ）+4H 2（g ），其平衡常数表

示式为：

)

()

(24

24O H c H c K =。 [说明]平衡常数的大小不随反应物或生成物的浓度而改变，只随 温度 的改变而改变。即，K = f （T ）。根据平衡常数随温度的变化可推断反应是吸热的还是放热的。如，某反应的平衡常数随温度升高而增大，则该反应的正反应方向是 吸 热的。

8．化学反应原理的三个重要组成部分是反应进行的 方向 、 快慢 、 限度 。 9．化学反应速率是研究化学反应 快慢 问题；化学平衡是研究化学反应 限度 问题。 10．科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于 最低 和由 有序 变 无序 的自然现

象，提出了互相关联的 焓判据 和 熵判据 ，来对化学反应进行的方向进行判断。 11．经验表明，那些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是，体系趋向于 从高能状态转变为低能状态 ，放热反应常常是容易发生的，焓判据是指_△H<0_的反应可以

自发进行。但是有些吸热反应也是自发的，所以只根据 焓变 来判断反应进行的方向是不全面的，这就涉及到与 有序、无序 相关的 熵判据 。

12．熵是 体系的混乱程度 ；符号 S ，熵变的符号△S 。在与外界隔离的体系中，自发

过程将导致 体系的熵增大，即△S>0 ，叫做熵增原理。

13． 焓变 和 熵变 都与反应的自发性有关，又都不能独立地作为反应是否自发的判断依据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的 焓变 和 熵变 ，即体系 自由能 的变化。 [说明]① 在讨论过程的方向问题时，指的是 没有外界干扰 的体系；

② 过程的自发性只能用于判断过程的方向 ，不能确定过程 是否一定发生 和过程 发生的速

率 。

第三章 水溶液中的离子平衡

1．水的电离平衡为__ H 2O

H + + OH -__，水的离子积常数表示为： K W =c (H +)·c (OH -) 。

2．溶液的pH 可以用 pH 试纸 测量。也可以用一种叫 pH 计 （也叫 酸度计 ）的仪器来测

量。

用pH 试纸测量某溶液的pH 的方法是 用玻璃棒蘸取溶液点在pH 试纸上，与标准比色卡对比读

数 。

3．生活中人们洗发时使用的护发素，其主要功能就是 调节头发的pH 使之达到适宜的酸碱

度 。

4．滴定管的使用方法步骤：查漏、润洗、盛液、调零、滴定、读数。5．用离子方程式描述氯化铵溶液对水的电离平衡的影响：NH4+ + H2O H+ + NH3·H2O。用纯碱溶液清洗油污时，加热可以增强其去污力的原因，在于升温可以促进碳酸钠的水解，使c(OH-)增大。有些盐在水解时，可生成难溶于水的氢氧化物，当生成的氢氧化物呈胶体状态且

无毒时，可用作净水剂，例如铝盐、铁盐。

6．利用水解反应，用TiCl4制备TiO2的反应可表示为TiCl4+ (x+2)H2O == TiO2·xH2O↓+ 4HCl。制备时需要加热，促进水解趋于完全，所得产物经焙烧得TiO2。

7．写出氯化银悬浊液中的动态平衡方程式：AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)。

8．工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶于水后，再加入氨水调节pH至7~8，可使铁离子变成Fe(OH)3而除去。含有铜离子和汞离子的废水，可加入沉淀剂Na2S，可使之生成极难溶的CuS、HgS沉淀，如果选择难溶的FeS作沉淀剂，也能实现沉淀铜离子和汞离子的目的，反应的离子方程式为__FeS(s)+Cu2+(aq)==Fe2+(aq)+CuS(s)__、

__ FeS(s)+Hg2+(aq)==Fe2+(aq)+HgS(s)_。

化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀就达完全。

9．用离子方程式表示碳酸钙沉淀溶于盐酸的过程CaCO3 + 2H+ == Ca2+ + H2O + CO2↑。10．锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用碳酸钠溶液处理，使之转化为碳酸钙。而后用稀盐酸去除。这过程中并存着两个沉淀溶解平衡：CaSO4(s) Ca2+(aq) + SO42-(aq)、Ca2+(aq) + CO32-(aq) CaCO3(s)。

第四章电化学基础

1．把锌片直接插入硫酸铜溶液，Cu2+在锌片上直接得到电子，被还原成铜（相当于短路），所以反应时有热量放出来，得不到电流。

2．在原电池内部，两极间通过阴阳离子在电解质溶液中的定向移动而形成内电路。原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的反应物的氧化还原能力。

3．一次电池中电解质溶液制成胶状，不流动，也叫干电池，判断一种电池的优劣或是否适合某种需要，主要看电池的单位质量输出电能的多少，称为比能量，或者单位质量输出功率的大小，称为比功率，以及电池可储存时间的长短。4．碱性锌锰电池负极是锌，正极是MnO2，电解质是KOH。其电极反应式为负极：Zn + 2OH-- 2e-== Zn(OH)2正极：2MnO2+ 2H2O + 2e-== 2MnOOH + 2OH-。

总反应式：Zn +2MnO2 + 2H2O == Zn(OH)2 + 2MnOOH。

5．铅蓄电池的缺点是比能量低、笨重、废弃电池污染环境。其电极反应式为负极：Pb + SO42- - 2e- == PbSO4正极：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- == PbSO4 + 2H2O。

总反应式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 == 2PbSO4 + 2H2O。

6．燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。燃料电池的能量转换率超过80%，远高于普通燃烧过程（能量转换率仅为30%多），燃料电池可组合成燃料电池发电站，被人们誉为“绿色”发电站。

7．电解过程中，离子放电是指离子在电极上失去或得到电子发生氧化或还原反应的过程。

电解是最强有力的氧化还原手段。

8．不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫金属的电化学腐蚀。在一般情况下，如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀。其电极反应式为

负极：2Fe – 4e- == 2Fe2+正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-。

总反应式：2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe(OH)2。再继续与空气中的氧气反应反应：4Fe(OH)2+ O2+ 2H2O == 4Fe(OH)3。最后脱去一部分水变成铁锈，主要成分是Fe2O3·xH2O。铁锈不能阻止钢铁继续被腐蚀。

9．金属的电化学防护方法有两种牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。用铁做阳极，锌做阴极电解酸化的3%氯化钠溶液，往Fe电极区滴入2滴黄色的铁氰化钾溶液，生成有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀，反应的离子方程式为_3Fe2++ 2[Fe(CN)6]3-== Fe3[Fe(CN)6]2↓_。