化学选修4第一二章知识点总结

2021年1月27日发(作者：石声泰)

第一章

化学反应与能量

一、焓变
(ΔH)

：

反应热






1
．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量




2
．焓变
(ΔH)
的意义：在恒压条件下进 行的化学反应的热效应（
1
）
.
符号：

△
H
（
2
）
.
单位：
kJ/mol

3.
产生原因：化学键断裂
——
吸热






化学键形成
——
放热

放出热量的化学反应。
(
放热
>
吸热
)
△
H
为
“
-
”
或△
H <0
吸收热量的化学反应。（吸热
>
放热）△
H
为
“+”
或△
H >0
☆

常见的放热反应：

①

所有的燃烧反应









②

酸碱中和反应


③

大多数的化合反应







④

金属与酸的反应


⑤

生石灰和水反应









⑥

浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等

☆

常见的吸热反应：①

晶体
Ba(OH)
2
·
8H
2
O
与
NH
4
Cl






②

大多数的分解反应


③

以
H
2
、
CO
、
C
为还原剂的氧化还原反应







④

铵盐溶解等

二、热化学方程式

书写化学方程式注意要点
:






①热化学方程式必须标出能量变化。



②热化学方程式中必须标 明反应物和生成物的聚集状态（
g,l,s
分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用
aq
表
示）





③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。




④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数



⑤ 各物质系数加倍，
△
H
加倍；反应逆向进行，
△
H
改变符号 ，数值不变

三、燃烧热

1
．概念：
25
℃，
101 kPa
时，
1 mol
纯物质完全燃烧生成稳定的化合 物时所放出的热量。燃烧热的单位用
kJ/mol
表
示。

※注意以下几点：

①研究条件：
101 kPa









②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。

③燃烧物的物质的量：
1 mol



④研究内容：放出的热量。（
ΔH<0
，单 位
kJ/mol
）

四、中和热

1
．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成
1mol H
2
O
，这时的反应热叫中和热。

2
．强酸与强碱的中和 反应其实质是
H
+
和
OH
-
反应，其热化学方程式为：
H
+
(aq) +OH
-
(aq) =H
2
O(l)



Δ
H=
－
57.3kJ/mol
3
．弱酸或弱碱电离要吸 收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于
57.3kJ/mol
。

4
．中和热的测定实验

五、盖斯定律

1
．内容：
化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）
和终态
（各生成物）
有关，
而与具体反应进行的途径无关，
如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热 之和与该反应一步完成的反应热是相同的。

2
、运用：根据盖斯定律，可以设计反应求出另一个反应的反应热。

第二章

化学反应速率和化学平衡

一、化学反应速率

1.
化学反应速率（
v
）

⑴

定义：用来
衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化

⑵

表示方法：
单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示

⑶

计算公式：
v=Δc/Δt
（
υ
：平均速率，
Δc
：浓度变化，
Δt
：时间）单位：
mol/
（
L·
s
）


1

⑷

影响因素：

①

决定因素（内因）：
反应物的性质（
决定因素
）

②

条件因素（外因）：
反应所处的条件


二、化学平衡
2.

注意：（
1
）、参加反应的物质为固 体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速
率不变。













（
2
）、惰性气体对于速率的影响














①恒温恒容时：充入惰性气体
→
总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变
→
反应速率不变

②恒温恒体时：充入惰性气体
→
体积增大
→
各反应物浓度减小
→
反应速率减慢


（一）
1.
定义：

化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反应进 行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上
静止的一种
“
平衡< br>”
，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2
、化学平衡的特征
:




逆（研究前提是可逆反应）








等（同一物质的正逆反应速率相等）


动（动态平衡）



















定（各物质的浓度与质量分数恒定）


变（条件改变，平衡发生变化）


3
、判断平衡的依据

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

例举反应

混合物体系中

各成分的含量

mA(g)+nB(g)



pC(g)+qD(g)
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定

②各物质的质量或各物质质量分数一定

③各气体的体积或体积分数一定

④总体积、总压力、总物质的量一定

①在单位时间内消耗了
m
molA
同时生成
m
molA
，即
V(
正
)=V(
逆
)
正、逆反应

速率的关系

②在单位时间内消耗了
n
molB
同时消耗了
p
molC
，则
V(
正
)=V(
逆
)
③< br>V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q
，
V(
正
)
不一定等于
V(
逆
)
④在单位时间内生成
n
molB
，同时消耗了
q
molD
，因均指
V(
逆
)
压强

混
合
气
体
平
均

平衡

平衡

平衡

不一定平衡

平衡

平衡

不一定平衡

不一定平衡

平衡

不一定平衡

平衡

①
m+n≠p+q
时，总压力一定（其他条件一定）

②
m+n=p+q
时，总压力一定（其他条件一定）

①
Mr
一定时，只有当
m+n≠p+q
时

2

相
对
分
子
质
量
Mr
温度

体系的密度

其他


（二）影响化学平衡移动的因素

1
、浓度对化学平衡移动的影响



（
1
）
影响规律：
在其他条件不变的情况下，
增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，
都可以使平衡向正方向移




动；
增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动

（
2
）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动

（
3
）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，
< br>V
正减小
，
V
逆
也减小，但是减
小的程度不同，总的 结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

2
、温度对化学平衡移动的影响

影响规律：在其他条件不变的情况下，温度 升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，
温度降低会使化学平衡向着放
热反应方向移动。
3
、压强对化学平衡移动的影响

影响规律：其他条件不变时，增大压 强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移
动。

注意：（
1
）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动

（
2
）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似

4
、催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平 衡不移动。但是
使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。

5
、勒 夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改
变的方向移动。

三、化学平衡常数

（一）定义：在一定温度下， 当一个反应达到
化学平衡
时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比
值。



符号：
K
（二）使用化学平衡常数
K
应注意的问题：

1
、表达式中各物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。

2
、
K
只与温度（
T
）有关，与反应物或生成物的浓度无关。

3
、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度是固定不变的，可以看做是“1”
而不代入公式。

4
、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。

（三）化学平衡常数
K
的应用
:
1
、化学平衡常数值的大 小是可逆反应进行程度的标志。
K
值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的
程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。




一般地，
K>10
5
时，该反应就进行得基
本完全了。
< br>2
、可以利用
K
值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方 进行建立平衡。（
Q
：浓度积）

Q
〈

K:
反应向正反应方向进行
;

Q = K:
反应处于平衡状态

;



Q
〉
K:
反应向逆反应方向进行

3
、利用
K
值可判断反应的热效应

若温度升高，
K
值增大，则正反应为吸热反应

若温度升高，
K
值减小，则正反应为放热反应

＊四、等效平衡

1
、概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只 是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组
任何反应都伴随着能量变化，
当体 系温度一定时
（其他不变）

密度一定

如体系颜色不再变化等

平衡

不一定平衡

平衡

②
Mr
一定时，但
m+n=p+q
时

不一定平衡


3

分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。

2
、分类

（
1
）定温，定容条件下的等效平衡

第一类：对于反应前后气体分 子数改变的可逆反应：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式
左右两边同一边的物 质的量与原来相同。

第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的 量的比例与原来相同即可视为二者等效。

（
2
）定温，定压的等效平衡：

只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。

五、化学反应进行的方向

1
、反应熵变与反应方向：

（
1
）熵
:
物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为
S.

单位：
J?mol
-1
?K
-1

(2)
体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判 断的依据。
.
（
3
）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最 小。即
S(g)
〉
S(l)
〉
S(s)

2
、反应方向判断依据




在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为：

















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

注意：（
1
）
ΔH
为负，ΔS
为正时，任何温度反应都能自发进行









（
2
）
ΔH
为正，ΔS
为负时，任何温度反应都不能自发进行


4













第三章


水溶液中的离子平衡

一、弱电解质的电离


1
、定义：电解质：在水溶液中或熔化状态 下能导电的化合物
,
叫电解质。

非电解质

：在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。

强电解质

：在水溶液里全部电离成离子的电解质






。

弱电解质：

在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质

。



混和物


物质

单质

强电解质：







强酸，强碱，大多数盐





。如
H Cl
、
NaOH
、
NaCl
、
BaSO
4

纯净物


电解质

弱电解质：弱酸，弱碱，极少数盐，水

。如
HClO
、
N H
3
·
H
2
O
、
Cu(OH)
2
、
H
2
O

化合物



2
=CH
2
……

非电解质：






非金属氧化物，大部分有机物



。如
SO
3
、
CO
2
、
C6
H
12
O
6
、
CCl
4
、
CH
2
、电解质与非电解质本质区别：

电解质
——
离子化合物或共价化合物



非电解质
——
共价化合物





注意：①电解质、非电解质都是化合物









②
SO
2
、
NH
3
、
CO
2
等属于非电解质


5











③ 强电解质不等于易溶于水的化合物
（如
BaSO
4
不溶于水，但溶于水的BaSO
4
全部电离，故
BaSO
4
为强电解质）
——
电解质的强弱与导电性、溶解性无关。

3
、电离平衡：在一定的条件下，当电解质分子电离成



离子的速率



和离子结合成










时，电离过程就
达到了



平衡状态






，这叫电离平衡。

4
、影响电离平衡的因素：

A
、温度：电离一般吸热，升温有利于电离。

B
、浓度：浓度越大，电离程度



越小



；溶液稀释时，电离平衡向着电离的方向移动。

C
、同离子效应：在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质，会

减弱

电离。

D
、其他外加试剂：加入能与弱电解质的电 离产生的某种离子反应的物质时，有利于电离。

5
、电离方程式的书写：用可逆符号



弱酸的电离要分布写（第一步为主）

6
、电离常数：在一定条件下，弱电解 质在达到电离平衡时，溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积，跟溶液中
未电离的分子浓度的比是一个 常数。叫做电离平衡常数，（一般用
Ka
表示酸，
Kb
表示碱。

）

表示方法：
AB
A
+
+B
-





Ki=[ A
+
][ B
-
]/[AB]
7
、影响因素：

a
、电离常数的大小主要由物质的本性决定。

b
、电离常数受温度变化影响，不受浓度变化影响，在室温下一般变化不大。

c
、同一温度下，不同弱酸，电离常数越大，其电离程度越大，酸性越强。如：
H
2
SO
3
>H
3
PO
4
>HF>CH
3COOH>H
2
CO
3
>H
2
S>HClO
二、水的电离和溶液的酸碱性


6

1
、
水
电
离
平
衡
：





水的离子积：
K
W
=c[H
+
]·
c[OH
-
]


25
℃时
, [H
+
]=[OH
-
] =10
-7
mol/L

; K
W
= [H
+
]·
[OH
-
] =





1*10
-14




注意：
K
W
只与温度有关，温度一定，则
K
W
值一定
;


K
W
不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）

2
、水电离特点：（
1
）可逆

（
2
）吸热

（
3
）极弱

3
、影响水电离平衡的外界因素：

①酸、碱

：抑制水的电离




K
W
〈
1*10
-14

②温度：促进水的电离（水的电离是吸热的）

③易水解的盐：促进水的电离


K
W

〉

1*10
-14

4
、溶液的酸碱性和
pH
：


（
1
）
pH=-lgc[H
+
]
（
2
）
pH
的测定方法：

酸碱指示剂
——


甲基橙



、

石蕊



、

酚酞



。

变色范围：甲基橙

3.1~4.4
（橙色）


石蕊
5.0~8.0
（紫色）


酚酞
8.2~10.0
（浅红色）


7