重点高中化学选修四总结

高中化学选修四总结

第1章、化学反应与能量转化

化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的

释放或吸收.

一、化学反应的热效应

1、化学反应的反应热

(1)反应热的概念：

当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,

简称反应热.用符号Q表示.

,式中C

,如：

②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol－1或kJ·mol－1,且ΔH后注明反应

温度.

③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍.

3、反应焓变的计算

(1)盖斯定律

对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律.

(2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算.

常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和.

(3)根据标准摩尔生成焓,ΔfHmθ计算反应焓变ΔH.

对任意反应：aA＋bB＝cC＋dD

ΔH＝［cΔfHmθ(C)＋dΔfHmθ(D)］－［aΔfHmθ(A)＋bΔfHmθ(B)］

二、电能转化为化学能——电解

1、电解的原理

(1)电解的概念：

在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化

为化学能的装置叫做电解池.

(2)电极反应：以电解熔融的NaCl为例：

阳极：与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应：2Cl－→Cl2↑＋2e－.

阴极：与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应：Na＋＋e－→Na.

总方程式：2NaCl(熔)2Na＋Cl2↑

2、电解原理的应用

(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气.

.

,Cu

Zn2＋＋2e－；Cu＝

若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极；若一种金属和一种非金属做电极,金属

为负极,非金属为正极.

2、化学电源

(1)锌锰干电池

负极反应：Zn→Zn2＋＋2e－；

正极反应：2NH4＋＋2e－→2NH3＋H2；

(2)铅蓄电池

负极反应：Pb＋SO42－PbSO4＋2e－

正极反应：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－PbSO4＋2H2O

放电时总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O.

充电时总反应：2PbSO4＋2H2O＝Pb＋PbO2＋2H2SO4.

(3)氢氧燃料电池

负极反应：2H2＋4OH－→4H2O＋4e－

正极反应：O2＋2H2O＋4e－→4OH－

电池总反应：2H2＋O2＝2H2O

3、金属的腐蚀与防护

(1)金属腐蚀

金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀.

(2)金属腐蚀的电化学原理.

生铁中含有碳,遇有雨水可形成原电池,铁为负极,电极反应为：Fe→Fe2＋＋2e－.水膜中溶解的氧气被还原,正极反应为：O2＋2H2O＋4e－→4OH－,该腐蚀为“吸氧腐蚀”,总反应为：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2,Fe(OH)2又立即被氧化：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3,Fe(OH)3分解转化为铁锈.若水膜在酸度较高的环境下,正极反应为：2H+＋2e－→H2↑,该腐蚀称为“析氢腐蚀”.

属防护层,

.如NH4HCO3CaCO3

.

(1)

(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可

以进行得越完全.

(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关.对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数

互为倒数.

(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态：当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,

说明反应达到平衡状态.

2、反应的平衡转化率

(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示.如反应物A的平衡

转化率的表达式为：

α（A）＝

(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高.提高一种反应物的浓度,可使另一反应物

的平衡转化率提高.

(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算.

3、反应条件对化学平衡的影响

(1)温度的影响

升高温度使化学平衡向吸热方向移动；降低温度使化学平衡向放热方向移动.温度对化学平衡

的影响是通过改变平衡常数实现的.

(2)浓度的影响

增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动；增大反应物浓度或减小生成物浓

度,平衡向正反应方向移动.

温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变.化工生产中,常通过增加某一价廉易得

的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率.

(3)压强的影响

(浓

.

,用符号

快.反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响.

(2)浓度对反应速率的影响

增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小.

增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小.

(3)压强对反应速率的影响

压强只影响气体,对只涉及固体、液体的反应,压强的改变对反应速率几乎无影响.

压强对反应速率的影响,实际上是浓度对反应速率的影响,因为压强的改变是通过改变容器容积引起的.压缩容器容积,气体压强增大,气体物质的浓度都增大,正、逆反应速率都增加；增大容器容积,气体压强减小；气体物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小.

4、温度对化学反应速率的影响

(1)经验公式

阿伦尼乌斯总结出了反应速率常数与温度之间关系的经验公式：