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高中化学笔课堂记 选修4
化学选修4
第一章 化学反应与能量
一、焓变 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
( H)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
: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)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应
③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 ④铵盐溶解等
小结:
1、化学键断裂,吸收能量;
化学键生成,放出能量
2、反应物总能量大于生成物总能量,放热反应,体系能量降低,△ H为“-”或小于 0
反应物总能量小于生成物总能量,吸热反应,体系能量升高,△ H为“+”或大于0
3、反应热数值上等于生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量之差
二、热化学方程式
1.
概念:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式
.
2.
意义:既能表示化学反应中的物质变化
,又能表示化学反应中的能量变化
.
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)
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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
:25℃,101kPa时,1mol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:101kPa
②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 C元素转化为 CO2,而不是CO;H元素转
化为H2O(l),而不是H2O(g), N元素转化为 N2。如:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); △H=-
③燃烧物的物质的量:燃料是以1mol作为标准,因此书写热化学方程式时,其它物质的化学计量数可用分数表示;
④研究内容:放出的热量。( H<0,单位kJ/mol)
四、中和热
:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成 1molH2O,这时的反应热叫中和热。
H+和OH-反应,其热化学方程式为:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H=-
,所以它们参加中和反应时的 中和热小于 。
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五、盖斯定律
: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。
a:若某化学反应从始态(S)到终态(L)其反应热为△H,而从终态(L)到始态(S)的反应热为△H’,这两者和为0。
即△H+△H’=0
b:若某一化学反应可分为多步进行,则其总反应热为各步反应的反应热之和。
即△H=△H1+△H2+△H3+??
c:若多步化学反应相加可得到新的化学反应, 则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。
第二章化学反应速率和化学平衡
一、化学反应速率
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=c/ t(υ:平均速率, c:浓度变化, t:时间)单位: mol/(L·s)
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
应用中应注意的问题
①概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的平均反应速率。时间间隔越短,在这段时间发生的浓度变化越接近瞬时反应速率(指在某一瞬间的反应速率)
②对某一具体化学反应来说,在用不同物质表示化学反应速率时所得数值往往不同。用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比
气体的物质的量
③、气体的浓度用
容器的体积
来表示
④、无论用任何物质来表示,无论浓度的变化是增加还是减少,都取正值,反应速率都为正数(没有负数)。
⑤、在反应中对于固体或纯液体而言, 其物质的量浓度无意义,所以不用它们来表示化学反应速率
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外界条件对化学反应速率的影响
1)、浓度对化学反应速率的影响。
结论:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应的速率。
注意:a、此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。
原因:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子百分数是一定的,所以当反应物的浓度增大时,单位体积内的分子数增多,活化分子数也相应的增多,反应速率也必然增大。
。
增大浓度 单位体积分子总数增多,
(或加压) 但活化分子百分数不变
反应速 有效碰撞 单位体积活化
率加快 次数增多 分子数增多
升高温度 单位体积分子总数不变,
或催化剂 但活化分子百分数增大
2)、压强对反应速率的影响。
结论:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。
原因:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓度,单位体积内活化分子数增多,因而可以增大化学反应的速率。
3)、温度对化学反应速率的影响。
结论:其他条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应速率。
原因:(1)浓度一定时,升高温度,分子的能量增加,从而增加了活化分子的数量,反应速率增大。
温度升高,使分子运动的速度加快,单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加,反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。
4)、催化剂对化学反应速率的影响。
结论:催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂:能够加快反应速率的催化剂。负催化剂:能够减慢反应速率的催化剂。
如不特意说明,指正催化剂。
原因:在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快。
5)、其他因素:如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等,也会对化学反应的速率产生影响
6)、有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。
活化分子:能量较高、有可能发生有效
碰撞的分子。
活化能:活化分子的平均能量与所有分子平均能量之差。
活化分子百分数: (活化分子数/反应物分子数)×100%
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※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
二、化学平衡
可逆反应与不可逆反应
可逆反应:在相同条件下,能同时向正、逆反应方向进行的反应。不可逆反应:在一定条件下,进行得很彻底或可逆程度很小的反应。
可逆反应的普遍性:大部分化学反应都是可逆反应。
可逆反应的特点:
①相同条件下,正反应和逆反应同时发生
②反应物、生成物共同存在
③可逆反应有一定的限度 (反应不能进行到底 )
(一):
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”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
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