高中化學選修4知識點總結期末考卷及答案

1、高中化學選修高中化學選修4知識點總結知識點總結期末考卷期末考卷答案答案第1章、化學反應與能量轉(zhuǎn)化章、化學反應與能量轉(zhuǎn)化化學反應的實質(zhì)是反應物化學鍵的斷裂和生成物化學鍵的形成，化學反應過程中伴隨化學反應的實質(zhì)是反應物化學鍵的斷裂和生成物化學鍵的形成，化學反應過程中伴隨著能量的釋放或吸收。著能量的釋放或吸收。一、化學反應的熱效應一、化學反應的熱效應1、化學反應的反應熱、化學反應的反應熱(1)(1)反應熱的概念：反應熱的概念：當化學反應在一定

2、的溫度下進行時，反應所釋放或吸收的熱量稱為該反應在此溫度下當化學反應在一定的溫度下進行時，反應所釋放或吸收的熱量稱為該反應在此溫度下的熱效應，簡稱反應熱。用符號的熱效應，簡稱反應熱。用符號Q表示。表示。(2)(2)反應熱與吸熱反應、放熱反應的關系。反應熱與吸熱反應、放熱反應的關系。Q＞0時，反應為吸熱反應；時，反應為吸熱反應；Q＜0時，反應為放熱反應。時，反應為放熱反應。(3)(3)反應熱的測定反應熱的測定測定反應熱的儀器為量熱計，可測

3、出反應前后溶液溫度的變化，根據(jù)體系的熱容可計測定反應熱的儀器為量熱計，可測出反應前后溶液溫度的變化，根據(jù)體系的熱容可計算出反應熱，計算公式如下：算出反應熱，計算公式如下：Q＝－＝－C(T2C(T2－T1)T1)式中式中C表示體系的熱容，表示體系的熱容，T1T1、T2T2分別表示反應前和反應后體系的溫度。實驗室經(jīng)常測分別表示反應前和反應后體系的溫度。實驗室經(jīng)常測定中和反應的反應熱。定中和反應的反應熱。2、化學反應的焓變、化學反應的焓變(1

4、)(1)反應焓變反應焓變物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì)，可以用稱為物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì)，可以用稱為“焓”的物理量來描述，符號為的物理量來描述，符號為H，單位為，單位為kJmol1kJmol1。反應產(chǎn)物的總焓與反應物的總焓之差稱為反應焓變，用反應產(chǎn)物的總焓與反應物的總焓之差稱為反應焓變，用ΔHΔH表示。表示。(2)(2)反應焓變反應焓變ΔHΔH與反應熱與反應熱Q的關系。的關系。對于等壓條件下進行的化學反應，若反應中物質(zhì)的能量

5、變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則該反對于等壓條件下進行的化學反應，若反應中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則該反應的反應熱等于反應焓變，其數(shù)學表達式為：應的反應熱等于反應焓變，其數(shù)學表達式為：QpQp＝ΔHΔH＝H(H(反應產(chǎn)物反應產(chǎn)物)－H(H(反應物反應物)。(3)(3)反應焓變與吸熱反應，放熱反應的關系：反應焓變與吸熱反應，放熱反應的關系：ΔHΔH＞0，反應吸收能量，為吸熱反應。，反應吸收能量，為吸熱反應。ΔHΔH＜0，反應釋放能量，為放熱反

6、應。，反應釋放能量，為放熱反應。(4)(4)反應焓變與熱化學方程式：反應焓變與熱化學方程式：把一個化學反應中物質(zhì)的變化和反應焓變同時表示出來的化學方程式稱為熱化學方程把一個化學反應中物質(zhì)的變化和反應焓變同時表示出來的化學方程式稱為熱化學方程式，如：式，如：H2(g)H2(g)＋O2(g)O2(g)＝H2O(l)H2O(l)；ΔH(298K)ΔH(298K)＝－＝－285.8kJmol285.8kJmol－1書寫熱化學方程式應注意以下幾點

7、：書寫熱化學方程式應注意以下幾點：①化學式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：固態(tài)化學式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：固態(tài)(s)(s)、液態(tài)、液態(tài)(l)(l)、氣態(tài)、氣態(tài)(g)(g)、溶液、溶液(aq)(aq)。②化學方程式后面寫上反應焓變化學方程式后面寫上反應焓變ΔHΔH，ΔHΔH的單位是的單位是JmolJmol－1或kJmolkJmol－1，且，且ΔHΔH后注明反應溫度。后注明反應溫度。③熱化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍，熱化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍

8、，ΔHΔH的數(shù)值也相應加倍。的數(shù)值也相應加倍。3、反應焓變的計算、反應焓變的計算(1)(1)蓋斯定律蓋斯定律如圖為如圖為CuCu－ZnZn原電池，其中原電池，其中ZnZn為負極，為負極，CuCu為正極，構成閉合回路后的現(xiàn)象是：為正極，構成閉合回路后的現(xiàn)象是：ZnZn片逐漸溶解，片逐漸溶解，CuCu片上有氣泡產(chǎn)生，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應原理為：片上有氣泡產(chǎn)生，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應原理為：ZnZn失電子，失電子，負極反

9、應為：負極反應為：Zn→Zn2Zn→Zn2＋＋＋＋2e2e－；－；CuCu得電子，正極反應為：得電子，正極反應為：2H2H＋＋＋＋2e2e－→H2→H2。電子定向移。電子定向移動形成電流?？偡磻獮椋簞有纬呻娏鳌？偡磻獮椋篫nZn＋CuSO4CuSO4＝ZnSO4ZnSO4＋CuCu。(3)(3)原電池的電能原電池的電能若兩種金屬做電極，活潑金屬為負極，不活潑金屬為正極；若一種金屬和一種非金屬若兩種金屬做電極，活潑金屬為負極，不活潑金屬為

10、正極；若一種金屬和一種非金屬做電極，金屬為負極，非金屬為正極。做電極，金屬為負極，非金屬為正極。2、化學電源、化學電源(1)(1)鋅錳干電池鋅錳干電池負極反應：負極反應：Zn→Zn2Zn→Zn2＋＋＋＋2e2e－；－；正極反應：正極反應：2NH42NH4＋＋＋＋2e2e－→2NH3→2NH3＋H2H2；(2)(2)鉛蓄電池鉛蓄電池負極反應：負極反應：PbPb＋SO42SO42－PbSO4PbSO4＋2e2e－正極反應：正極反應：PbO2

11、PbO2＋4H4H＋＋＋＋SO42SO42－＋－＋2e2e－PbSO4PbSO4＋2H2O2H2O放電時總反應：放電時總反應：PbPb＋PbO2PbO2＋2H2SO42H2SO4＝2PbSO42PbSO4＋2H2O2H2O。充電時總反應：充電時總反應：2PbSO42PbSO4＋2H2O2H2O＝PbPb＋PbO2PbO2＋2H2SO42H2SO4。(3)(3)氫氧燃料電池氫氧燃料電池負極反應：負極反應：2H22H2＋4OH4OH－→4H

12、2O→4H2O＋4e4e－正極反應：正極反應：O2O2＋2H2O2H2O＋4e4e－→4OH→4OH－電池總反應：電池總反應：2H22H2＋O2O2＝2H2O2H2O3、金屬的腐蝕與防護、金屬的腐蝕與防護(1)(1)金屬腐蝕金屬腐蝕金屬表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學反應或因電化學作用而遭到破壞的過程稱為金屬腐蝕。金屬表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學反應或因電化學作用而遭到破壞的過程稱為金屬腐蝕。(2)(2)金屬腐蝕的電化學原理。金屬腐蝕的電化學原理。生鐵

13、中含有碳，遇有雨水可形成原電池，鐵為負極，電極反應為：生鐵中含有碳，遇有雨水可形成原電池，鐵為負極，電極反應為：Fe→Fe2Fe→Fe2＋＋＋＋2e2e－。－。水膜中溶解的氧氣被還原，正極反應為：水膜中溶解的氧氣被還原，正極反應為：O2O2＋2H2O2H2O＋4e4e－→4OH→4OH－，該腐蝕為－，該腐蝕為“吸氧腐蝕吸氧腐蝕”，總反應為：總反應為：2Fe2Fe＋O2O2＋2H2O2H2O＝2Fe(OH)22Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)

14、2Fe(OH)2又立即被氧化：又立即被氧化：4Fe(OH)4Fe(OH)2＋2H2O2H2O＋O2O2＝4Fe(OH)34Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3Fe(OH)3分解轉(zhuǎn)化為鐵銹。若水膜在酸度較高的環(huán)境下，正極反分解轉(zhuǎn)化為鐵銹。若水膜在酸度較高的環(huán)境下，正極反應為：應為：2H2H＋2e2e－→H2↑→H2↑，該腐蝕稱為，該腐蝕稱為“析氫腐蝕析氫腐蝕”。(3)(3)金屬的防護金屬的防護金屬處于干燥的環(huán)境下，或在金屬表面刷油漆、陶瓷、瀝青

15、、塑料及電鍍一層耐腐蝕金屬處于干燥的環(huán)境下，或在金屬表面刷油漆、陶瓷、瀝青、塑料及電鍍一層耐腐蝕性強的金屬防護層，破壞原電池形成的條件。從而達到對金屬的防護；也可以利用原電池性強的金屬防護層，破壞原電池形成的條件。從而達到對金屬的防護；也可以利用原電池原理，采用犧牲陽極保護法。也可以利用電解原理，采用外加電流陰極保護法。原理，采用犧牲陽極保護法。也可以利用電解原理，采用外加電流陰極保護法。第2章、化學反應的方向、限度與速率章、化學反應的

16、方向、限度與速率(1(1、2節(jié))原電池的反應都是自發(fā)進行的反應，電解池的反應很多不是自發(fā)進行的，如何判定反原電池的反應都是自發(fā)進行的反應，電解池的反應很多不是自發(fā)進行的，如何判定反應是否自發(fā)進行呢？應是否自發(fā)進行呢？一、化學反應的方向一、化學反應的方向1、反應焓變與反應方向、反應焓變與反應方向放熱反應多數(shù)能自發(fā)進行，即放熱反應多數(shù)能自發(fā)進行，即ΔHΔH＜0的反應大多能自發(fā)進行。有些吸熱反應也能自發(fā)的反應大多能自發(fā)進行。有些吸熱反應也能自