今天小編給大家整理高二選修四知識點(diǎn)總結(jié)，希望對同學(xué)們有幫助!

　　高二選修四知識點(diǎn)

　　第1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)過程中伴隨著能量的釋放或吸收。

　　一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)

　　1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

　　(1)反應(yīng)熱的概念：

　　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Q表示。

　　(2)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);Q<0時(shí)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

　　(3)反應(yīng)熱的測定

　　測定反應(yīng)熱的儀器為量熱計(jì)，可測出反應(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：

　　Q=-C(T2-T1)

　　式中C表示體系的熱容，T1、T2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)常測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。

　　2、化學(xué)反應(yīng)的焓變

　　(1)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“焓”的物理量來描述，符號為H，單位為kJ·mol-1。

　　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ΔH表示。

　　(2)反應(yīng)焓變ΔH與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。

　　對于等壓條件下進(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：Qp=ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)。

　　(3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的關(guān)系：

　　ΔH>0，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)。

　　ΔH<0，反應(yīng)釋放能量，為放熱反應(yīng)。

　　(4)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)方程式，如：H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1

　　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)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、溶液(aq)。

　?、诨瘜W(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焓變ΔH，ΔH的單位是J·mol-1或 kJ·mol-1，且ΔH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，ΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。

　　3、反應(yīng)焓變的計(jì)算

　　(1)蓋斯定律

　　對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成，還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變一樣，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。

　　(2)利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)焓變的計(jì)算。

　　常見題型是給出幾個(gè)熱化學(xué)方程式，合并出題目所求的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可知，該方程式的ΔH為上述各熱化學(xué)方程式的ΔH的代數(shù)和。

　　(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，ΔfHmθ計(jì)算反應(yīng)焓變ΔH。

　　對任意反應(yīng)：aA+bB=cC+dD

　　ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]

　　第2章、化學(xué)平衡

　　一、化學(xué)反應(yīng)的速率

　　1、化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的

　　(1)基元反應(yīng)：能夠一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的。

　　(2)反應(yīng)歷程：平時(shí)寫的化學(xué)方程式是由幾個(gè)基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)。總反應(yīng)中用基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程，又稱反應(yīng)機(jī)理。

　　(3)不同反應(yīng)的反應(yīng)歷程不同。同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同，反應(yīng)歷程的差別又造成了反應(yīng)速率的不同。

　　2、化學(xué)反應(yīng)速率

　　(1)概念：

　　單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的減小量或生成物的增加量可以表示反應(yīng)的快慢，即反應(yīng)的速率，用符號v表示。

　　(2)表達(dá)式：v=△c/△t

　　(3)特點(diǎn)

　　對某一具體反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)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)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。

　　3、濃度對反應(yīng)速率的影響

　　(1)反應(yīng)速率常數(shù)(K)

　　反應(yīng)速率常數(shù)(K)表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，通常，反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。

　　(2)濃度對反應(yīng)速率的影響

　　增大反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率增大，減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率減小。

　　增大生成物濃度，逆反應(yīng)速率增大，減小生成物濃度，逆反應(yīng)速率減小。

　　(3)壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響

　　壓強(qiáng)只影響氣體，對只涉及固體、液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率幾乎無影響。

　　壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響，實(shí)際上是濃度對反應(yīng)速率的影響，因?yàn)閴簭?qiáng)的改變是通過改變?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、逆反應(yīng)速率都增加;增大容器容積，氣體壓強(qiáng)減小;氣體物質(zhì)的濃度都減小，正、逆反應(yīng)速率都減小。

　　4、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

　　(1)經(jīng)驗(yàn)公式

　　阿倫尼烏斯總結(jié)出了反應(yīng)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，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率也隨之增大?？芍?，溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響與活化能有關(guān)。

　　(2)活化能Ea。

　　活化能Ea是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差。不同反應(yīng)的活化能不同，有的相差很大?；罨?Ea值越大，改變溫度對反應(yīng)速率的影響越大。

　　5、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

　　(1)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律：

　　催化劑大多能加快反應(yīng)速率，原因是催化劑能通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能來有效提高反應(yīng)速率。

　　(2)催化劑的特點(diǎn)：

　　催化劑能加快反應(yīng)速率而在反應(yīng)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)反應(yīng)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)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨

　　1、合成氨反應(yīng)的限度

　　合成氨反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，同時(shí)也是氣體物質(zhì)的量減小的熵減反應(yīng)，故降低溫度、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、合成氨反應(yīng)的速率

　　(1)高壓既有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)，又使反應(yīng)速率加快，但高壓對設(shè)備的要求也高，故壓強(qiáng)不能特別大。

　　(2)反應(yīng)過程中將氨從混合氣中分離出去，能保持較高的反應(yīng)速率。

　　(3)溫度越高，反應(yīng)速率進(jìn)行得越快，但溫度過高，平衡向氨分解的方向移動(dòng)，不利于氨的合成。

　　(4)加入催化劑能大幅度加快反應(yīng)速率。

　　3、合成氨的適宜條件

　　在合成氨生產(chǎn)中，達(dá)到高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率所需要的條件有時(shí)是矛盾的，故應(yīng)該尋找以較高反應(yīng)速率并獲得適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件：一般用鐵做催化劑，控制反應(yīng)溫度在700K左右，壓強(qiáng)范圍大致在1×107Pa～1×108Pa 之間，并采用N2與H2分壓為1∶2.8的投料比。

　　二、化學(xué)反應(yīng)的限度

　　1、化學(xué)平衡常數(shù)

　　(1)對達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)，該常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)，用符號K表示。

　　(2)平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度)，平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。

　　(3)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對于給定的可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。

　　(4)借助平衡常數(shù)，可以判斷反應(yīng)是否到平衡狀態(tài)：當(dāng)反應(yīng)的濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc相等時(shí)，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

　　2、反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

　　(1)平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的濃度與該反應(yīng)物初始濃度的比值來表示。如反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式為：

　　α(A)=

　　(2)平衡正向移動(dòng)不一定使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。提高一種反應(yīng)物的濃度，可使另一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。

　　(3)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計(jì)算。

　　3、反應(yīng)條件對化學(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)。溫度對化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。

　　(2)濃度的影響

　　增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)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，常通過增加某一價(jià)廉易得的反應(yīng)物濃度，來提高另一昂貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

　　(3)壓強(qiáng)的影響

　　ΔVg=0的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡狀態(tài)不變。

　　ΔVg≠0的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣態(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)。

　　三、化學(xué)反應(yīng)的方向

　　1、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ΔH<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)進(jìn)行。如NH4HCO3與CH3COOH的反應(yīng)。有些吸熱反應(yīng)室溫下不能進(jìn)行，但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行，如CaCO3高溫下分解生成CaO、CO2。

　　2、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向

　　熵是描述體系混亂度的概念，熵值越大，體系混亂度越大。反應(yīng)的熵變ΔS為反應(yīng)產(chǎn)物總熵與反應(yīng)物總熵之差。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)為熵增加反應(yīng)，熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。

　　3、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響

　　ΔH-TΔS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。

　　ΔH-TΔS=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

　　ΔH-TΔS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

　　在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH-TΔS<0的方向進(jìn)行，直至平衡狀態(tài)。