高中化學(xué)選修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)期末考卷及答案

1、高中化學(xué)選修高中化學(xué)選修4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)期末考卷期末考卷答案答案第1章、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化章、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(1)(1)反應(yīng)熱的概念：反應(yīng)熱的概念：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定

2、的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。用符號(hào)的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。用符號(hào)Q表示。表示。(2)(2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。Q＞0時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；時(shí)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；Q＜0時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(3)(3)反應(yīng)熱的測(cè)定反應(yīng)熱的測(cè)定測(cè)定反應(yīng)熱的儀器為量熱計(jì)，可測(cè)

3、出反應(yīng)前后溶液溫度的變化，根據(jù)體系的熱容可計(jì)測(cè)定反應(yīng)熱的儀器為量熱計(jì)，可測(cè)出反應(yīng)前后溶液溫度的變化，根據(jù)體系的熱容可計(jì)算出反應(yīng)熱，計(jì)算公式如下：算出反應(yīng)熱，計(jì)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(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常測(cè)分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。2、化學(xué)反應(yīng)的焓變、化學(xué)反應(yīng)的焓變(1

4、)(1)反應(yīng)焓變反應(yīng)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(hào)為的物理量來描述，符號(hào)為H，單位為，單位為kJmol1kJmol1。反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為反應(yīng)焓變，用反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為反應(yīng)焓變，用ΔHΔH表示。表示。(2)(2)反應(yīng)焓變反應(yīng)焓變?chǔ)ΔH與反應(yīng)熱與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。的關(guān)系。對(duì)于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，若反應(yīng)中物質(zhì)的能量

5、變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則該反對(duì)于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：QpQp＝ΔHΔH＝H(H(反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)產(chǎn)物)－H(H(反應(yīng)物反應(yīng)物)。(3)(3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的關(guān)系：反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的關(guān)系：ΔHΔH＞0，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)。，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)。ΔHΔH＜0，反應(yīng)釋放能量，為放熱反

6、應(yīng)。，反應(yīng)釋放能量，為放熱反應(yīng)。(4)(4)反應(yīng)焓變與熱化學(xué)方程式：反應(yīng)焓變與熱化學(xué)方程式：把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時(shí)表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)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(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

7、：書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①化學(xué)式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：固態(tài)化學(xué)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(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焓變化學(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焓變?chǔ)ΔH，ΔHΔH的單位是的單位是JmolJmol－1或kJmolkJmol－1，且，且ΔHΔH后注明反應(yīng)溫度。后注明反應(yīng)溫度。③熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍，熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍

8、，ΔHΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。的數(shù)值也相應(yīng)加倍。3、反應(yīng)焓變的計(jì)算、反應(yīng)焓變的計(jì)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(fù)極，為負(fù)極，CuCu為正極，構(gòu)成閉合回路后的現(xiàn)象是：為正極，構(gòu)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(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應(yīng)原理為：片上有氣泡產(chǎn)生，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應(yīng)原理為：ZnZn失電子，失電子，負(fù)極反

9、應(yīng)為：負(fù)極反應(yīng)為：Zn→Zn2Zn→Zn2＋＋＋＋2e2e－；－；CuCu得電子，正極反應(yīng)為：得電子，正極反應(yīng)為：2H2H＋＋＋＋2e2e－→H2→H2。電子定向移。電子定向移動(dòng)形成電流。總反應(yīng)為：動(dòng)形成電流。總反應(yīng)為：ZnZn＋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(fù)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(fù)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(fù)極，非金屬為正極。做電極，金屬為負(fù)極，非金屬為正極。2、化學(xué)電源、化學(xué)電源(1)(1)鋅錳干電池鋅錳干電池負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：Zn→Zn2Zn→Zn2＋＋＋＋2e2e－；－；正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：2NH42NH4＋＋＋＋2e2e－→2NH3→2NH3＋H2H2；(2)(2)鉛蓄電池鉛蓄電池負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：PbPb＋SO42SO42－PbSO4PbSO4＋2e2e－正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：PbO2

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

12、2O→4H2O＋4e4e－正極反應(yīng)：正極反應(yīng)：O2O2＋2H2O2H2O＋4e4e－→4OH→4OH－電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：2H22H2＋O2O2＝2H2O2H2O3、金屬的腐蝕與防護(hù)、金屬的腐蝕與防護(hù)(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(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)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(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)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(xué)原理。金屬腐蝕的電化學(xué)原理。生鐵

13、中含有碳，遇有雨水可形成原電池，鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)為：生鐵中含有碳，遇有雨水可形成原電池，鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe→Fe2Fe→Fe2＋＋＋＋2e2e－。－。水膜中溶解的氧氣被還原，正極反應(yīng)為：水膜中溶解的氧氣被還原，正極反應(yīng)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(yīng)為：總反應(yīng)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(yīng)為：應(yīng)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(hù)金屬的防護(hù)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(qiáng)的金屬防護(hù)層，破壞原電池形成的條件。從而達(dá)到對(duì)金屬的防護(hù)；也可以利用原電池性強(qiáng)的金屬防護(hù)層，破壞原電池形成的條件。從而達(dá)到對(duì)金屬的防護(hù)；也可以利用原電池原理，采用犧牲陽極保護(hù)法。也可以利用電解原理，采用外加電流陰極保護(hù)法。原理，采用犧牲陽極保護(hù)法。也可以利用電解原理，采用外加電流陰極保護(hù)法。第2章、化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率章、化學(xué)反應(yīng)的

16、方向、限度與速率(1(1、2節(jié))原電池的反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，電解池的反應(yīng)很多不是自發(fā)進(jìn)行的，如何判定反原電池的反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，電解池的反應(yīng)很多不是自發(fā)進(jìn)行的，如何判定反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行呢？應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行呢？一、化學(xué)反應(yīng)的方向一、化學(xué)反應(yīng)的方向1、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行，即放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行，即ΔHΔH＜0的反應(yīng)大多能自發(fā)進(jìn)行。有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)的反應(yīng)大多能自發(fā)進(jìn)行。有些吸熱反應(yīng)也能自