高中化學(xué)選修四總結(jié)

1、高中化學(xué)選修四總結(jié)第1章、化學(xué)反響與能量轉(zhuǎn)化化學(xué)反響的實(shí)質(zhì)是反響物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反響過(guò)程中伴隨著能量的釋放或吸收一、化學(xué)反響的熱效應(yīng)1、化學(xué)反響的反響熱(1) 反響熱的概念：當(dāng)化學(xué)反響在一定的溫度下進(jìn)展時(shí)，反響所釋放或吸收的熱量稱(chēng)為該反響在此溫度下的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)反響熱用符號(hào)Q表示(2) 反響熱與吸熱反響、放熱反響的關(guān)系Q 0時(shí),反響為吸熱反響；Q 0，反響吸收能量，為吸熱反響A H 0反響不能自發(fā)進(jìn)展在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反響總是向A H- TA Sv 0的方向進(jìn)展，直至平衡狀態(tài)二、化學(xué)反響的限度1、化學(xué)平衡常數(shù)(1) 對(duì)到達(dá)平衡的可逆反響，生成物濃度的系數(shù)次方

2、的乘積與反響物濃度的系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)，該常數(shù)稱(chēng)為化學(xué)平衡常數(shù)，用符號(hào)K表示(2) 平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反響可能進(jìn)展的程度(即反響限度)，平衡常數(shù)越大，說(shuō)明反響可以進(jìn)展得越完全(3) 平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方式有關(guān)對(duì)于給定的可逆反響，正逆反響的平衡常數(shù)互為倒數(shù)(4) 借助平衡常數(shù)，可以判斷反響是否到平衡狀態(tài)：當(dāng)反響的濃度商Qc與平衡常數(shù) Kc相等時(shí)，說(shuō)明反響到達(dá)平衡狀態(tài)2、反響的平衡轉(zhuǎn)化率(1) 平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反響物的濃度與該反響物初始濃度的比值來(lái)表示如反響物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式為：a Al =(2) 平衡正向移動(dòng)不一定使反響物的平衡轉(zhuǎn)化率提高提高一種反響物的濃

3、度，可使另一反響物的平衡轉(zhuǎn)化率提高(3) 平衡常數(shù)與反響物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計(jì)算3、反響條件對(duì)化學(xué)平衡的影響(1) 溫度的影響升高溫度使化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度使化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響是通過(guò)改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的(2) 濃度的影響增大生成物濃度或減小反響物濃度，平衡向逆反響方向移動(dòng)；增大反響物濃度或減小生 成物濃度，平衡向正反響方向移動(dòng)溫度一定時(shí)，改變濃度能引起平衡移動(dòng)，但平衡常數(shù)不變化工生產(chǎn)中，常通過(guò)增加某一價(jià)廉易得的反響物濃度，來(lái)提高另一昂貴的反響物的轉(zhuǎn)化率(3) 壓強(qiáng)的影響 Vg= 0的反響，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡狀態(tài)不變 Vgz0的反響，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣

4、態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動(dòng)(4) 勒夏特列原理由溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響可得出勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個(gè)條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)平衡向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)第2章、第3、4節(jié)一、化學(xué)反響的速率1、化學(xué)反響是怎樣進(jìn)展的(1) 基元反響：能夠一步完成的反響稱(chēng)為基元反響，大多數(shù)化學(xué)反響都是分幾步完成的(2) 反響歷程：平時(shí)寫(xiě)的化學(xué)方程式是由幾個(gè)基元反響組成的總反響總反響中用基元反響構(gòu)成的反響序列稱(chēng)為反響歷程，又稱(chēng)反響機(jī)理(3) 不同反響的反響歷程不同同一反響在不同條件下的反響歷程也可能不同，反響歷程的差異又造成了反響速率的不同2、化學(xué)反響速率(1) 概念：?jiǎn)挝粫r(shí)間反響物的減小量

5、或生成物的增加量可以表示反響的快慢，即反響的速率，用符號(hào)v表示(2) 表達(dá)式：(3) 特點(diǎn)對(duì)某一具體反響，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反響速率時(shí)所得的數(shù)值可能不同，但各物質(zhì)表示的化學(xué)反響速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比3、濃度對(duì)反響速率的影響(1) 反響速率常數(shù)(K)反響速率常數(shù)(K)表示單位濃度下的化學(xué)反響速率，通常,反響速率常數(shù)越大，反響進(jìn)展得越快反響速率常數(shù)與濃度無(wú)關(guān)，受溫度、催化劑、固體外表性質(zhì)等因素的影響(2) 濃度對(duì)反響速率的影響增大反響物濃度，正反響速率增大，減小反響物濃度，正反響速率減小增大生成物濃度，逆反響速率增大，減小生成物濃度，逆反響速率減小(3) 壓強(qiáng)對(duì)反響速率的影響壓強(qiáng)

6、只影響氣體，對(duì)只涉與固體、液體的反響，壓強(qiáng)的改變對(duì)反響速率幾乎無(wú)影響壓強(qiáng)對(duì)反響速率的影響，實(shí)際上是濃度對(duì)反響速率的影響，因?yàn)閴簭?qiáng)的改變是通過(guò)改變?nèi)萜魅莘e引起的壓縮容器容積，氣體壓強(qiáng)增大，氣體物質(zhì)的濃度都增大，正、逆反響速率 都增加；增大容器容積，氣體壓強(qiáng)減??；氣體物質(zhì)的濃度都減小，正、逆反響速率都減小4、溫度對(duì)化學(xué)反響速率的影響(1) 經(jīng)驗(yàn)公式阿倫尼烏斯總結(jié)出了反響速率常數(shù)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式：式中A為比例系數(shù)，e為自然對(duì)數(shù)的底，R為摩爾氣體常數(shù)量，Ea為活化能由公式知，當(dāng)Ea 0時(shí)，升高溫度，反響速率常數(shù)增大，化學(xué)反響速率也隨之增大可 知，溫度對(duì)化學(xué)反響速率的影響與活化能有關(guān)(2) 活化

7、能Ea.活化能Ea是活化分子的平均能量與反響物分子平均能量之差不同反響的活化能不同，有的相差很大活化能Ea值越大，改變溫度對(duì)反響速率的影響越大5、催化劑對(duì)化學(xué)反響速率的影響(1) 催化劑對(duì)化學(xué)反響速率影響的規(guī)律：催化劑大多能加快反響速率，原因是催化劑能通過(guò)參加反響，改變反響歷程，降低反響的活化能來(lái)有效提高反響速率(2) 催化劑的特點(diǎn)：催化劑能加快反響速率而在反響前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變催化劑具有選擇性催化劑不能改變化學(xué)反響的平衡常數(shù)，不引起化學(xué)平衡的移動(dòng)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率二、化學(xué)反響條件的優(yōu)化工業(yè)合成氨1、合成氨反響的限度合成氨反響是一個(gè)放熱反響，同時(shí)也是氣體物質(zhì)的量減小的熵減反響，故降

8、低溫度、增大壓強(qiáng)將有利于化學(xué)平衡向生成氨的方向移動(dòng)2、合成氨反響的速率(1) 高壓既有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)，又使反響速率加快，但高壓對(duì)設(shè)備的要求也高，故壓強(qiáng)不能特別大(2) 反響過(guò)程中將氨從混合氣中別離出去，能保持較高的反響速率(3) 溫度越高，反響速率進(jìn)展得越快，但溫度過(guò)高，平衡向氨分解的方向移動(dòng)，不利于 氨的合成(4) 參加催化劑能大幅度加快反響速率3、合成氨的適宜條件在合成氨生產(chǎn)中，到達(dá)高轉(zhuǎn)化率與高反響速率所需要的條件有時(shí)是矛盾的，故應(yīng)該尋找以較高反響速率并獲得適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)化率的反響條件：一般用鐵做催化劑，制反響溫度在700K左右，壓強(qiáng)圍大致在1 X 107Pa1X 108Pa之間，

9、并采用N2與H2分壓為1 : 2.8的投料 比第3章、物質(zhì)在水溶液中的行為一、水溶液1水的電離H2OH-+ OH-水的離子積常數(shù) KV： H+ : OH- ,25 C時(shí),KW= 1.0 X 10- 14mol2 L-2.溫度 升高,有利于水的電離,KW增大.2、溶液的酸堿度室溫下,中性溶液：H+ = OH-= 1.0 X 10- 7mol L- 1,pH = 7 酸性溶液：H+ OH- , : H + 1.0 X 10- 7mol L- 1,pH v7 堿性溶液：H+v OH- , : OH- 1.0 X 10- 7mol L- 1,pH 73、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)(1) 強(qiáng)電解質(zhì)強(qiáng)電解

10、質(zhì)是在稀的水溶液中完全電離的電解質(zhì)，強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中以離子形式存在主要包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽，書(shū)寫(xiě)電離方程式時(shí)用表示 .(2) 弱電解質(zhì)在水溶液中局部電離的電解質(zhì)，在水溶液中主要以分子形態(tài)存在，少局部以離子形態(tài)存在，存在電離平衡，主要包括弱酸、弱堿、水與極少數(shù)鹽，書(shū)寫(xiě)電離方程式時(shí)用“ 表示.二、弱電解質(zhì)的電離與鹽類(lèi)水解1、弱電解質(zhì)的電離平衡(1) 電離平衡常數(shù)在一定條件下到達(dá)電離平衡時(shí) ，弱電解質(zhì)電離形成的各種離子濃度的乘積與溶液中 未電離的分子濃度之比為一常數(shù)，叫電離平衡常數(shù).弱酸的電離平衡常數(shù)越大，到達(dá)電離平衡時(shí)，電離出的H+越多.多元弱酸分步電離 且每步電離都有各自的電離平衡常數(shù)，以

11、第一步電離為主.(2) 影響電離平衡的因素，以CH3COOHCH3GO- H+為例.加水、加冰醋酸，加堿、升溫，使CH3COO的電離平衡正向移動(dòng)，參加CH3COONK體, 參加濃鹽酸，降溫使CH3COO電離平衡逆向移動(dòng).2、鹽類(lèi)水解(1) 水解實(shí)質(zhì)鹽溶于水后電離出的離子與水電離的H+或OH-結(jié)合生成弱酸或弱堿，從而打破水的電離平衡，使水繼續(xù)電離，稱(chēng)為鹽類(lèi)水解(2) 水解類(lèi)型與規(guī)律 強(qiáng)酸弱堿鹽水解顯酸性.NH4CI+ H2ONH3 H2OF HCl 強(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性CH3COON-H2OCH3COOHNaOH 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解. 弱酸弱堿鹽雙水解.AI2S3 + 6H2O= 2AI(OH)3

12、 J + 3H2Sf(3) 水解平衡的移動(dòng)加熱、加水可以促進(jìn)鹽的水解 ，參加酸或堿能抑止鹽的水解，另外,弱酸根陰離子與 弱堿陽(yáng)離子相混合時(shí)相互促進(jìn)水解.三、沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡與溶度積概念當(dāng)固體溶于水時(shí)，固體溶于水的速率和離子結(jié)合為固體的速率相等時(shí)，固體的溶解與沉淀的生成到達(dá)平衡狀態(tài) ，稱(chēng)為沉淀溶解平衡其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù) ，簡(jiǎn)稱(chēng)溶度積, 用Ksp表示.Pbl2(s)Pb2+(aq) + 21 (aq)Ksp= Pb2+ : I 2 = 7.1 X 10 9mol3 L 3(2)溶度積Ksp的特點(diǎn)Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量無(wú)關(guān)，且溶液中離子濃度的變化能引起平衡

13、移動(dòng)，但并不改變?nèi)芏确eKsp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力2、沉淀溶解平衡的應(yīng)用(1) 沉淀的溶解與生成根據(jù)濃度商Qc與溶度積Ksp的大小比較，規(guī)那么如下：Qc= Ksp時(shí)，處于沉淀溶解平衡狀態(tài).Qq Ksp時(shí)，溶液中的離子結(jié)合為沉淀至平衡Qc Ksp時(shí)，體系中假設(shè)有足量固體，固體溶解至平衡.(2) 沉淀的轉(zhuǎn)化根據(jù)溶度積的大小，可以將溶度積大的沉淀可轉(zhuǎn)化為溶度積更小的沉淀，這叫做沉淀的轉(zhuǎn)化.沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)為沉淀溶解平衡的移動(dòng).四、離子反響1、離子反響發(fā)生的條件(1) 生成沉淀既有溶液中的離子直接結(jié)合為沉淀，又有沉淀的轉(zhuǎn)化.(2) 生成弱電解質(zhì)主要是H+與弱酸根生成弱酸，或0H與弱堿陽(yáng)離子生成弱

14、堿，或H+與0H生成H20.(3) 生成氣體生成弱酸時(shí)，很多弱酸能分解生成氣體.(4) 發(fā)生氧化復(fù)原反響強(qiáng)氧化性的離子與強(qiáng)復(fù)原性離子易發(fā)生氧化復(fù)原反響，且大多在酸性條件下發(fā)生.2、離子反響能否進(jìn)展的理論判據(jù)(1) 根據(jù)焓變與熵變判據(jù)對(duì)厶H T Sv 0的離子反響，室溫下都能自發(fā)進(jìn)展.(2) 根據(jù)平衡常數(shù)判據(jù)離子反響的平衡常數(shù)很大時(shí)，說(shuō)明反響的趨勢(shì)很大.3、離子反響的應(yīng)用(1)判斷溶液中離子能否大量共存相互間能發(fā)生反響的離子不能大量共存，注意題目中的隱含條件.(2) 用于物質(zhì)的定性檢驗(yàn)根據(jù)離子的特性反響，主要是沉淀的顏色或氣體的生成，定性檢驗(yàn)特征性離子.(3) 用于離子的定量計(jì)算常見(jiàn)的有酸堿中和滴定法、氧化復(fù)原滴定法.(4)