新课标苏教版 选修四 化学反应原理总复习

1. 新课标苏教版 选修四 化学反应原理总复习 2014年9月6日星期六

2. 复习 目录 • 绪 言 • 专题一 化学反应与能量变化 • 专题二 化学反应速率和化学平衡 • 专题三 溶液中的离子反应

3. 复习 专题一化学反应与能量变化 本专题知识复习

4. 复习 第一单元化学反应中的热效应

5. 化学反应中的热效应 • 和能量化学反应过程中同时存在物质的变化，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，而且是以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。 • 一、反应热、焓变 • ★反应热∶恒温时，化学过程中放出或吸收的热量，叫做反应热，恒温恒压时的反应热也称为“焓变” ，符号用 △Ｈ表示，单位常采用KJ/mol。

6. 注意问题∶ • 当△Ｈ为“-”或△Ｈ<Ｏ时，为放热反应； • 当△Ｈ为“+”或△Ｈ>Ｏ时，为吸热反应。 • ★要知道常见的放热反应和吸热反应 • ★反应热的解释（和计算）

7. 常见的放热反应和吸热反应 放热反应 吸热反应 燃料的燃烧 中和反应 金属与酸 大多数化合反应 C+CO2 , H2+CuO C+H2O Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl CaCO3高温分解 大多数分解反应

8. 反应过程中能量变化曲线图： 放出热量 能量 能量 反应物 吸收热量 反应物 图2 图1 解释 生成物 生成物

9. 规 律 反应物的能量之和 E反 生成物的能量之和 E生 （1）若E反> E生， 放热反应 放出能量 吸热反应 （2）若E反< E生， 吸收能量

10. 计算 化学反应的本质是什么？ 化学键的断裂和形成 旧键断裂需要能量，新键形成会能量。 吸 收 放 出

11. 复习 所以：一个化学反应是放热还是吸热取决于 取决于所有断键吸收的总能量与所有 形成新键放出的总能量的相对大小

12. 复习 二、热化学方程式∶可以表示反应热的化学方程式，叫做热化学方程式。 • ▲书写热化学方程式应注意∶（必考） • １、需注明反应的温度和压强。如在多少度，多少千帕；如在常温（250c）、常压（101kpa）下，可不注明温度和压强的条件； • ２、应注明反应物和生成物的状态；固体（s），液体（l），气体（g）；不用↑和↓（因已注明状态）。

13. ３、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同的反应，当计量数不同时，其△H不同。３、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同的反应，当计量数不同时，其△H不同。 • ４、在方程式右端要注明△H为多少“+”或“一”kJ/mol。 • ５、热化学方程式具有加和性，化学式前面的计量数必须与△H相对应；反应逆向进行时，△H值不变，符号相反。

14. 三、▲盖斯定律∶一个化学反应，无论是一步完成还是多步完成，反应的热效应是完全相同的。三、▲盖斯定律∶一个化学反应，无论是一步完成还是多步完成，反应的热效应是完全相同的。 • 即反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 • ▲若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。

15. 复习 四、中和热 • 定义：中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量。 • H+ (aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3 kJ/mol

16. 复习 五、能源 • 能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等等。我国目前使用的主要能源是化石燃料（煤、石油、天然气等）。 • 新能源∶太阳能，氢能，地热能，风能、海洋能、核能、生物质能、反物质能、可燃冰等。

17. 复习 • ▲标准燃烧热∶２５oC、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，叫做该物质的标准燃烧热。单位为KJ/mol。如常温常压下，１mol甲烷完全燃烧放出890.31KJ的热量，就是甲烷的标准燃烧热∶ • CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）； • △H=－890.31KJ/mol

18. 复习 • 1、25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的标准燃烧热依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是（ 　） • A.C(s)+O2(g)=CO(g);△H=-393.5 kJ/mol • B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=+571.6 kJ/mol • C.CH4g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g); • △H=-890.3 kJ/mol • D.1/2C6H12O6（s）+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l); • △H=-1 400 kJ/mol D

19. 复习 C • 2、下列各组热化学方程式中，化学反应的△H前者大于后者的是 • ①C(s)＋O2(g)====CO2(g)；△H1 • C(s)＋1/2O2(g)====CO(g)；△H2 • ②S(s)＋O2(g)====SO2(g)；△H3 • S(g)＋O2(g)====SO2(g)；△H4 • ③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)；△H5 • 2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)；△H6 • ④CaCO3(s)====CaO(s)＋CO2(g)；△H7 CaO(s)＋H2O(l)====Ca(OH)2(s)；△H8 • A① B④ C②③④ D①②③

20. 复习 • 3．下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 • A．碳酸钙受热分解 • B．乙醇燃烧 • C．铝粉与氧化铁粉末反应 • D．氧化钙溶于水 A

21. 4、已知： • （a）2H2(g)+O2=2H2O(g) △H = -Q1 • (b)2H2(g)+O2=2H2O(1) △H = -Q2 • (c)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H = -Q3 • (1)Q1(填>、=、<)Q2，因为。 • (2)CO和H2分别燃烧生成CO2和H2O（g），欲得到相同的热量，所需CO和H2的体积比是： • 。 < H2O(g)=H2O(l) △H<0 Q1/Q3

22. 复习 • 5．2005年10月12日我国成功发射了第二艘载人航天飞船——“神州六号”，实现了双人多天太空旅行。这标志着中国人的太空时代又前进了一大步。发射“神六”时用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气。 • 已知：N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g)； △H = + 67.7kJ/mol • N2H4(g) + O2(g) ＝ N2(g) + 2H2O(g)； △H = – 534kJ/mol • 下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是 • A．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g)； △H = – 1135.7kJ/mol • B．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(g)； △H = – 1000.3kJ/mol • C．N2H4(g) + NO2(g) ＝ 3/2N2(g) + 2H2O(l)； △H = – 601.7kJ/mol • D．2N2H4(g) + 2NO2(g) ＝ 3N2(g) + 4H2O(l)； △H = – 1135.7kJ/mol A

23. 实验 中和热的测定

24. 中和热 Q Δn 1，定义：中和热是指在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量。 2.实验目的:　测定强酸、强碱反应的中和热。 3.实验原理： Q=mcΔt ΔH= - Q:中和反应放出的热量。 m:反应混合液的质量。 c：反应混合液的比热容。 Δt：反应前后溶液温度的差值。 c=4.18 J/（g·℃）Q=0.418（t2－t1）kJ

25. 0.418 （t2－t1） － ΔH= kJ/mol 0.025 ［问题］该反应的中和热应怎样表示呢？ 4.实验用品 大烧杯（500 mL）、小烧杯（100 mL） 温度计、量筒（50 mL）两个、泡沫塑料 或纸条、泡沫塑料板或硬纸板（中心有两个小孔）、环形玻璃搅拌棒。 0.50 mol/L 盐酸、0.50 mol/L NaOH溶液

26. 5.实验步骤： 1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。 大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？填碎纸条的作用是什么？对此装置，你有何更好的建议？ 　中和热的测定

27. 答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。答案：.两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失；填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。 2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。 　　温度计上的酸为何要用水冲洗干净？冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？ 因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净；冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。

28. 3.用另一个量筒量取50 mL 0.50mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。 .酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？ .因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。 4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。 实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是1∶1而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？

29. 为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.50 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。若使盐酸过量，亦可。 5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。

30. 6.误差分析：［议一议］你所测得的数据是否为57.3 kJ/mol，若不是，分析产生误差的原因。 可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差） 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。

31. 7.问题讨论： 1.本实验中若把50 mL 0.50 mol/L的盐酸改为50 mL 0.50 mol/L醋酸，所测结果是否会有所变化？为什么？ 2.若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍（假定各步操作没有失误）？ 答案：1.会有所变化。因为醋酸为弱电解质，其电离时要吸热，故将使测得结果偏小。 2.否。因中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关，故所测结果应基本和本次实验结果相同（若所有操作都准确无误，且无热量损失，则二者结果相同）。

32. ［8.练习］50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.50 mol/L －1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题： （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是。 （2）烧杯间填满碎纸条的作用是。 （3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值（填“偏大”“偏小”“无影响”）。 （4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量（填“相等”“不相等”），所求中和热（填“相等”“不相等”），简述理由：。 （5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会；用50 mL 0.50mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会。（均填“偏大”“偏小”“无影响”） 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 偏小 不等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关 ）偏小 ）偏小

33. 有关“中和热”的练习 D 1、在做中和热的测定实验中，使用下列用品不是为了减少实验误差的是（ ） A.碎泡沫塑料 B.环行玻璃棒 C.底部垫纸条 D. 两个量筒

34. 实验 中和热的测定

35. 复习 第二三单元电化学基础 本单元知识复习

36. 复习 第三单元 知识结构 氧化还原反应 电化学基础 化学能转化为电能，自发进行 §1原电池 §3电解池 §2化学电源 电能转化为化学能，外界能量推动 §4金属的电化学腐蚀与防护

37. 一、原电池与电解池的比较及判断： 1、池型的判断 有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般活泼性差别最大的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。 2、电极的判断 原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。 3、电解池放电顺序的判断

38. 复习 阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。 • 常见阳离子放电顺序： • Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ • 阳极放电： • 当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序： • S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根> F- • 当阳极为非惰性电极---金属 • 电极材料首先失电子。

39. 4、判断溶液的pH变化： 先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。 （1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大； （2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小； （3）如果既产生氢气又产生氧气 ①若原溶液呈酸性则pH减小； ②若原溶液呈碱性pH增大； ③若原溶液呈中性pH不变。

40. 复习 电能转化为化学能 化学能转化为电能 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移 负极 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 正极 都是氧化还原反应

41. 练 习 右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的 A

42. 拓展练习 举例： 1、a 极变细，b 极变粗： 2、a 极变细，b 极有气泡： 3、a 极变粗， b 极有气泡： 4、a 极有气泡, b 极有气泡，且气体体积比为2 ：1 5、a 极有气泡, b 极有气泡;阴极加酚酞变红

43. 充电 放电 复习 • 5．爱迪生蓄电池在充电和放电时发生的反应按下式进行：放电充电 • Fe(OH)2+Ni(OH)2 Fe+NiO2 + 2H2O • 由此可知，该电池放电时的负极材料是( ) • A．Fe(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Fe D．NiO2 C

44. 待镀制品 铜片 硫酸铜溶液 二、电解池的应用----电镀及氯碱工业 1、电镀 ①电极： 阳极——镀层金属 阴极——待镀金属制品 ②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 ③电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。

45. ⒉氯碱工业原理 氯碱工业（离子膜法） Cl2 H2 + － Cl2 H+ 淡盐水 NaOH溶液 Na+ Cl－ OH－ Na+交换膜 精制饱和NaCl H2O含少量NaOH 阴极 阳极

46. 练 习 • 某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此下列叙述正确的是（　　　）。 • A．铅笔芯作阳极，发生还原反应        • B．铂片作阴极，发生氧化反应 • C．铅笔尖附近有少量的氯气产生       • D．红字是H+放电，破坏了水的 • 电离平衡，c(OH-)增大造成

47. 练 习 4、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验 数天后 数天后 图一 图二 （1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是： （2）图一说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀， 电极反应为： （3）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀， 电极反应为： 发生了原电池 反应 中性或弱碱 吸氧 负极：Fe -2e = Fe2+ ； 正极：2H2O +O2 +2e=4OH- 较强酸性 析氢 负极：Fe -2e = Fe2+ ；正极：2H+ +2e = H2↑

48. 三、电解池及原电池的应用----金属的防护 1）金属腐蚀快慢的判断 ①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀> 有防腐蚀措施的腐蚀 ②同一种金属的腐蚀： 强电解质>弱电解质>非电解质 2）金属的防护方法 ①改变金属内部结构 ②覆盖保护层 外加电源的阴极保护法 ③电化学保护法 牺牲负极的正极保护法

49. 拓展练习 C B D E F A Fe Fe Sn Sn Zn Fe 5.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢 顺序. Fe Fe Zn Fe C A(海水) C(海水) B(海水) E(海水) F(天然水) D(海水)

50. 复习 练 习 6、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总 反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O （1）试写出放电时的正、负极反应式 正极:______________________________________ 负极:______________________________________ （2）试写出充电时的阳、阴极反应式 阳极:______________________________________ 阴极:______________________________________ PbO2+4H++SO42- +2e- =PbSO4+2H2O Pb+ SO42-－2e- =PbSO4 PbSO4+2H2O-2e- =PbO2 +4H++SO42- PbSO4 +2e- =Pb + SO42-