高二化学选修四（化学反应与能量、化学反应速率与平衡、 弱电解质的电离、盐类的水解） 知识手册

高二化学选修四

（化学反应与能量、化学反应速率与平衡、

弱电解质的电离、盐类的水解）

知识手册 化学反应与能量

考点一 焓变与反应热

1．化学反应中的能量变化

(1)化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。 (2)化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。

(3)化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。 2．焓变、反应热

(1)定义：在恒压条件下进行的反应的热效应。 (2)符号：ΔH。

(3)单位：kJ·mol－1或kJ/mol。 3．吸热反应和放热反应

(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。 (2)从反应热的量化参数——键能的角度分析 (3)记忆常见的放热反应和吸热反应

放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化等。

吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。

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正确理解活化能与反应热的关系

(1)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。

(2)在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。

1．熟记反应热ΔH的基本计算公式 ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量 ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和 2．规避两个易失分点

(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。 (2)常见物质中的化学键数目

CO2 O) 键数 2 CH4 ) 4 P4 (P—P) 6 SiO2 (Si—O) 4 1.5 石墨 金刚石 2 S8 (S—S) 8 2 Si 物质 (C===(C—H考点二 热化学方程式

1．概念

表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2．意义

表明了化学反应中的物质变化和能量变化。 如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

表示：2 mol氢气和1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量。

3．热化学方程式书写注意事项

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(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25 ℃、101 kPa下进行的，可不注明。

(2)注明物质状态：常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。

(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。 (4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)

(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。 (6)注意热化学方程式的化学计量数

热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。

(7)同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。

做到“五看”，快速判断热化学方程式的正误

(1)看热化学方程式是否配平。 (2)看各物质的聚集状态是否正确。 (3)看ΔH的“＋”、“－”符号是否正确。 (4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1。 (5)看反应热的数值与化学计量数是否对应。

考点三 燃烧热、中和热 能源

1．燃烧热 (1)概念

在101 kPa时，1 mol纯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－1表示。

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燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→CO2(g)，H→H2O(l)，S→SO2(g)等。 (2)表示的意义：

例如C的燃烧热ΔH为－393.5 kJ·mol－1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧放出393.5 kJ的热量。

(3)书写热化学方程式：燃烧热是以1 mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如： 25

C8H18(l)＋2O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)

ΔH＝－5 518 kJ·mol－1，即C8H18的燃烧热ΔH为－5 518 kJ·mol－1。 (4)燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Qn(可燃物)×|ΔH|。

式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；ΔH为可燃物的燃烧热。 2．中和热

(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫中和热。

(2)注意几个限定词：①稀溶液；②产物是1 mol液态H2O；③用离子方程式可表示为OH－(aq)＋H＋(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1。 (3)中和热的测定 ①测定原理

?m酸＋m碱?·c·?t终－t始?ΔH＝ n3．能源

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放

＝