高中化学选修4.docx

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。

反应热与吸热反应、放热反应的关系。

Q＞0时，反应为吸热反应；Q＜0时，反应为放热反应。(3)反应热的测定

测定反应热的仪器为量热计，可测出反应前后溶液温度的变化，根据体系的热容可计算出反应热，计算公式如下：

Q＝－C(T－T)

2 1

式中C表示体系的热容，T、T

1 2

室经常测定中和反应的反应热。

分别表示反应前和反应后体系的温度。实验

2、化学反应的焓变(1)反应焓变

物质所具有的能量是物质固有的性质，可以用称为“焓”的物理量来描述，符号为H，单位为kJ·mol-1。

反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变，用ΔH表示。(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。

对于等压条件下进行的化学反应，若反应中物质的能量变化全部转化为热能，则该反应的反应热等于反应焓变，其数学表达式为：Qp＝ΔH＝H(反应产物)－

H(反应物)。

反应焓变与吸热反应，放热反应的关系：

ΔH＞0，反应吸收能量，为吸热反应。ΔH＜0，反应释放能量，为放热反应。(4)反应焓变与热化学方程式：

把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为

热化学方程式，如：H(g)＋O(g)＝HO(l)；ΔH(298K)＝－285.8kJ·mol－1

2 2 2

书写热化学方程式应注意以下几点：

①化学式后面要注明物质的聚集状态：固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液

(aq)。

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。

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。

根据标准摩尔生成焓，Δ Hθ计算反应焓变ΔH。

fm

对任意反应：aA＋bB＝cC＋dD

ΔH＝［cΔ Hθ(C)＋dΔ Hθ(D)］－［aΔ Hθ(A)＋bΔ Hθ(B)］

fm fm fm fm

第2章、化学反应的方向、限度与速率(1、2节)

原电池的反应都是自发进行的反应，电解池的反应很多不是自发进行的，如何判定反应是否自发进行呢？

一、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ΔH＜0的反应大多能自发进行。有些吸热反

应也能自发进行。如NHHCO与CHCOOH的反应。有些吸热反应室温下不能进行，

4 3 3

但在较高温度下能自发进行，如CaCO

3

高温下分解生成CaO、CO。

2

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ΔS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发进行。

3、焓变与熵变对反应方向的共同影响

ΔH－TΔS＜0反应能自发进行。ΔH－TΔS＝0反应达到平衡状态。ΔH－TΔS＞0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ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至平衡状态。

二、化学反应的限度

1、化学平衡常数

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。

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。

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。

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Q与平

c

衡常数K相等时，说明反应达到平衡状态。

c

2、反应的平衡转化率

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）＝

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。

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