高二化学选修四知识点总结1.docx

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1、高二化学选修四知识点总结1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。(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。Q0时，反应为吸热反应;Q0，反应吸收能量，为吸热反应。H0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率也随之增大。可知，温度对化学反应速率的影响与活化能有关。(2)活化能Ea。活化能Ea是活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差。不同反应的活化能不

2、同，有的相差很大。活化能 Ea值越大，改变温度对反应速率的影响越大。5、催化剂对化学反应速率的影响(1)催化剂对化学反应速率影响的规律：催化剂大多能加快反应速率，原因是催化剂能通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能来有效提高反应速率。(2)催化剂的特点：催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变。催化剂具有选择性。催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不引起化学平衡的移动，不能改变平衡转化率。二、化学反应条件的优化工业合成氨1、合成氨反应的限度合成氨反应是一个放热反应，同时也是气体物质的量减小的熵减反应，故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。2、合成氨反应的速

3、率(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动，又使反应速率加快，但高压对设备的要求也高，故压强不能特别大。(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去，能保持较高的反应速率。(3)温度越高，反应速率进行得越快，但温度过高，平衡向氨分解的方向移动，不利于氨的合成。(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率。3、合成氨的适宜条件在合成氨生产中，达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是矛盾的，故应该寻找以较高反应速率并获得适当平衡转化率的反应条件：一般用铁做催化剂，控制反应温度在700K左右，压强范围大致在1107Pa1108Pa之间，并采用N2与H2分压为12.8的投料比。二、化学反应的限度1、化学平衡常数(

4、1)对达到平衡的可逆反应，生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数，该常数称为化学平衡常数，用符号K表示。(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。(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

5、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Vg=0的反应，改变压强，化学平衡状态不变。Vg0的反应，增大压强，化学平衡向气

6、态物质体积减小的方向移动。(4)勒夏特列原理由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动。三、化学反应的方向1、反应焓变与反应方向放热反应多数能自发进行，即H0的反应大多能自发进行。有些吸热反应也能自发进行。如NH4HCO3与CH3COOH的反应。有些吸热反应室温下不能进行，但在较高温度下能自发进行，如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2。2、反应熵变与反应方向熵是描述体系混乱度的概念，熵值越大，体系混乱度越大。反应的熵变S为反应产物总熵与反应物总熵之差。产生气体的反应为熵增加反应，熵增加有利于反应的自

7、发进行。3、焓变与熵变对反应方向的共同影响HTS0反应不能自发进行。在温度、压强一定的条件下，自发反应总是向HTSOH， H+1.0107molL1，pH7碱性溶液：H+1.0107molL1，pH73、电解质在水溶液中的存在形态(1)强电解质强电解质是在稀的水溶液中完全电离的电解质，强电解质在溶液中以离子形式存在，主要包括强酸、强碱和绝大多数盐，书写电离方程式时用“=”表示。(2)弱电解质在水溶液中部分电离的电解质，在水溶液中主要以分子形态存在，少部分以离子形态存在，存在电离平衡，主要包括弱酸、弱碱、水及极少数盐，书写电离方程式时用“=”表示。二、弱电解质的电离及盐类水解1、弱电解质的电离平

8、衡。(1)电离平衡常数在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比为一常数，叫电离平衡常数。弱酸的电离平衡常数越大，达到电离平衡时，电离出的H+越多。多元弱酸分步电离，且每步电离都有各自的电离平衡常数，以第一步电离为主。(2)影响电离平衡的因素，以CH3COOH=CH3COO+H+为例。加水、加冰醋酸，加碱、升温，使CH3COOH的电离平衡正向移动，加入CH3COONa固体，加入浓盐酸，降温使CH3COOH电离平衡逆向移动。2、盐类水解(1)水解实质盐溶于水后电离出的离子与水电离的H+或OH结合生成弱酸或弱碱，从而打破水的电离平衡，使水继续电离，

9、称为盐类水解。(2)水解类型及规律强酸弱碱盐水解显酸性。NH4Cl+H2O=NH3H2O+HCl强碱弱酸盐水解显碱性。CH3COONa+H2O=CH3COOH+NaOH强酸强碱盐不水解。弱酸弱碱盐双水解。Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S(3)水解平衡的移动加热、加水可以促进盐的水解，加入酸或碱能抑止盐的水解，另外，弱酸根阴离子与弱碱阳离子相混合时相互促进水解。三、离子反应1、离子反应发生的条件(1)生成沉淀既有溶液中的离子直接结合为沉淀，又有沉淀的转化。(2)生成弱电解质主要是H+与弱酸根生成弱酸，或OH与弱碱阳离子生成弱碱，或H+与OH生成H2O。(3)生成气体生成弱酸时，很

10、多弱酸能分解生成气体。(4)发生氧化还原反应强氧化性的离子与强还原性离子易发生氧化还原反应，且大多在酸性条件下发生。2、离子反应能否进行的理论判据(1)根据焓变与熵变判据对HTSKsp时，溶液中的离子结合为沉淀至平衡。Qcksp时，体系中若有足量固体，固体溶解至平衡。(2)沉淀的转化根据溶度积的大小，可以将溶度积大的沉淀可转化为溶度积更小的沉淀，这叫做沉淀的转化。沉淀转化实质为沉淀溶解平衡的移动。高二化学选修四知识点总结4电化学一、化学能转化为电能电池1、原电池的工作原理(1)原电池的概念：把化学能转变为电能的装置称为原电池。(2)CuZn原电池的工作原理如图为CuZn原电池，其中Zn为负极，

11、Cu为正极，构成闭合回路后的现象是：Zn片逐渐溶解，Cu片上有气泡产生，电流计指针发生偏转。该原电池反应原理为：Zn失电子，负极反应为：ZnZn2+2e;Cu得电子，正极反应为：2H+2eH2。电子定向移动形成电流。总反应为：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。(3)原电池的电能若两种金属做电极，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：ZnZn2+2e;正极反应：2NH4+2e2NH3+H2;(2)铅蓄电池负极反应：Pb+SO42=PbSO4+2e正极反应：PbO2+4H+SO42+2e=PbSO4+2H2

12、O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+4OH4H2O+4e正极反应：O2+2H2O+4e4OH电池总反应：2H2+O2=2H2O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：2ClCl2+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：

13、Na+eNa。总方程式：2NaCl(熔)=(电解)2Na+Cl22、电解原理的应用(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。阳极：2ClCl+2e阴极：2H+eH2总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2(2)铜的电解精炼。粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极，精铜为阴极，CuSO4溶液为电解质溶液。阳极反应：CuCu2+2e，还发生几个副反应ZnZn2+2e;NiNi2+2eFeFe2+2eAu、Ag、Pt等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥。阴极反应：Cu2+2eCu(3)电镀：以铁表面镀铜为例待镀金属Fe为阴极，镀层金属Cu为阳极，CuSO4溶液为电解质溶液。阳极反

14、应：CuCu2+2e阴极反应： Cu2+2eCu3、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：FeFe2+2e。水膜中溶解的氧气被还原，正极反应为：O2+2H2O+4e4OH，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+2eH2，该腐蚀称为“析氢腐蚀”。(3)金属的防护金属处于干燥的环境下，或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层，破坏原电池形成的条件。从而达到对金属的防护;也可以利用原电池原理，采用牺牲阳极保护法。也可以利用电解原理，采用外加电流阴极保护法。