高中化学 选修四知识结构

高中化学.选修四化学反应原理

目录（人教版）

第一章

化学反应与能量

第一节化学反应与能量的变化

第二节燃烧热能源

第三节化学反应热的计算

第二章

化学反应速率和化学平衡

第一节化学反应速率

第二节影响化学反应速率的因素

第三节化学平衡

第四节化学反应进行的方向

第三章

水溶液中的离子平衡

第一节弱电解质的电离

第二节水的电离和溶液的酸碱性

第三节盐类的水解

第四节难容电解质的溶解平衡

第四章

电化学基础

第一节原电池

第二节化学电源

第三节电解池

第四节金属的电化学腐蚀与防护

第一章化学反应与能量

一、反应热

(1)化学反应中的能量变化

任何一个化学反应，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等．因此，在新物质产生的同

时(即化学反应中)总是伴随着能量的变化．其表现形式是化学能与热能、光能、电能等之间进行转变．但以化学能与热能之间的转变最为常见．

化学反应的本质是旧化学键断裂，新化学键生成的过程，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互吸引，在形成新化学键时，由于原子间的相互吸引而放出能量．由于需要的能量和放出的能量常常并不相等，因此总体上来看，一个化学反应的进行，往往需要向外界释放出能量，或从外界吸收一定的能量．

化学反应释放出的能量是当今世界上最重要的能源之一．如化石燃料(煤、石油、天然气)的燃烧．

(2)反应热

①反应热 在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热．反应热用符号△H 表示，单位一般采用kJ/mol ．

（ΔH 与Q 相反 Q 大于0表示放热Q 小于0表示吸热）

．

②放热反应和吸热反应 放出热量的化学反应叫做放热反应，△H 为负值．例如：

)g (CO )g (O )s (C 22====+；△H ＝－mol

吸收热量的化学反应叫做吸热反应，△H 为正值．例如：

)g (H )g (CO )g (O H )s (C 22+====+；△H ＝+mol

(3).反应热的表示方法：

反应热用ΔH 表示，其实是从体系的角度分析的。

放热反应：体系 环境，体系将能量释放给环境，体系的能量降低，因此，放热反应的

ΔH ＜0，为“－”

吸热反应：环境 体系，体系吸收了环境的能量，体系的能量升高，因此，

吸热反应的ΔH ＞0，为“＋”

(4).反应热与化学键键能的关系

反应热等于反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量

之差。

即ΔH ＝ E 反应物分子化学键总键能 －E 生成物分子化学键总键能

当化学反应中断裂旧的化学键所需要吸收的能量小于生成新的化学键所放出的能量时，则发生放热反应．反之，

发生吸热反应．

能量

能量

（5）反应热与反应物和生成物的能量关系

反应物的总能量＞生成物的总能量(放热反应)

反应物的总能量＜生成物的总能量(吸热反应）

（6）常见的放热反应

1.金属与酸的反应

2.可燃物的燃烧反应

3.酸碱中和反应

4.大多数化合反应除H2+I2=2HI 吸热；N2+O2=2NO 吸热；CO2+C=2CO 吸热；

常见的吸热反应

1.氢氧化钡晶体与氯化铵固体的反应

2.用C 、H2 、CO还原金属氧化物的反应

3.某些加热分解反应

N2O4=2NO2 吸热

Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O 吸热

（注意需要加热的反应不一定是吸热反应，如碳的燃烧，铝热反应。）

二、正确书写热化学方程式的方法

1．要注明反应物和生成物的聚集状态，因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关．即：反应物

的物质相同、状态不同、ΔH也不同．但不用沉淀和气体符号。有关物质的状态亦可用英文字母表示：固— s；

液— l；气—g。

2．要注明反应温度和压强(若为同素异形体，要注明名称)．因为ΔH的大小和反应的温度、压强有关．如不特别

注明，即表示在101 kPa和25℃．

3．热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示物质的量，故化学计量数可以是整数，也可以是分

数，相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数地改变．

4．ΔH的表示：在热化学方程式中ΔH的“＋”与“－”一定要注明，“＋”代表吸热，“－”代表放热．

(1)热化学方程式

下列是丙烷(83H C )气体燃烧生成2CO 气体和液态水的热化学方程式：

)1(O H 4)g (CO 3)g (O 5)g (H C 22283+====+；△H ＝－mol

由此可知，热化学方程式既表明物质变化，又表明能量变化．即更全面完整地表示了化学反应．

1．已知下列两个热化学方程式

2H 2(g)＋O 2(g)====2H 2O(l)； ΔH =－571．6 kJ ·mol －1

C 3H 8(g)＋5O 2(g)====3CO 2(g)＋4H 2O(l)；ΔH =－2220．0 kJ ·mol －1

实验测知氢气和丙烷的混合气体共5 mol ，完全燃烧时放热3847 kJ ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是

A ．1∶3

B ．3∶1

C ．1∶4

D ．1∶1

1．解析：据题意：1 mol H 2燃烧放出的热量为285．8 kJ ，1 mol 混合气体燃烧放出的热量为3847/5=769．4 kJ ，

由十字交叉法：

则体积比为

8.2854.7694.7690.2220--=13，故正确答案为B ． 三、燃烧热、中和热

1.燃烧热

(1)概念：在101kPa 时，1mol 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。燃烧热 的单位一般用kJ ／mol 表示。

注意：完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C →C02，H →H 20，S →S02等。

(2)表示的意义：例如C 的燃烧热为／mol ，表示在101kPa 时，1molC 完全燃烧放出的热量。

2.中和热

(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成 1 molH 20，这时的反应热叫中和热。 理解中和热时注意：

①稀溶液是指溶于大量水的离子。

②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。