選修4 化學反應原理
第一章化學反應與能量轉化
§1.1化學反應的熱效應
一、焓變、反應熱
要點一：反應熱（焓變）的概念及表示方法
化學反應過程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量來描述，叫做反應熱，又稱焓變，符號為δh，單位為kj/mol，規定放熱反應的δh為「—」，吸熱反應的δh為「+」。
特別提醒：（1）描述此概念時，無論是用「反應熱」、「焓變」或「 δh」表示，其後所用的數值必須帶「+」或「—」。
（2）單位是kj/mol，而不是kj，熱量的單位是kj。
（3）在比較大小時，所帶「+」「—」符號均參入比較。
要點二：放熱反應和吸熱反應
1．放熱反應的δh為「—」或δh＜0 ；吸熱反應的δh為「+」或δh ＞0
h＝e（生成物的總能量）－e（反應物的總能量）
h＝e（反應物的鍵能）－ e（生成物的鍵能）
2．常見的放熱反應和吸熱反應
①放熱反應：活潑金屬與水或酸的反應、酸鹼中和反應、燃燒反應、多數化合反應。
②吸熱反應：多數的分解反應、氯化銨固體與氫氧化鋇晶體的反應、水煤氣的生成反應、炭與二氧化碳生成一氧化碳的反應
3．需要加熱的反應，不一定是吸熱反應；不需要加熱的反應，不一定是放熱反應
4．通過反應是放熱還是吸熱，可用來比較反應物和生成物的相對穩定性。
如c（石墨，s） c（金剛石，s） △h3= +1.9kj/mol，該反應為吸熱反應，金剛石的能量高，石墨比金屬石穩定。
二、熱化學方程式的書寫
書寫熱化學方程式時，除了遵循化學方程式的書寫要求外，還要注意以下幾點：
1．反應物和生成物的聚集狀態不同，反應熱的數值和符號可能不同，因此必須註明反應物和生成物的聚集狀態，用s、l、g分別表示固體、液體和氣體，而不標「↓、↑」。
2．△h只能寫在熱化學方程式的右邊，用空格隔開，△h值「—」 表示放熱反應， △h值「+」表示吸熱反應；單位為「kj/mol」。
3．熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示該物質的物質的量，並不表示物質的分子數或原子數，因此，化學計量數可以是整數，也可以是分數。
4．△h的值要與熱化學方程式中化學式前面的化學計量數相對應，如果化學計量數加倍，△h也要加倍。
5．正反應若為放熱反應，則其逆反應必為吸熱反應，二者△h的數值相等而符號相反。
三、燃燒熱、中和熱、能源
要點一：燃燒熱、中和熱及其異同
特別提醒：
1．燃燒熱指的是1 mol可燃物燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量，注意：穩定的化合物，如h2→h2o(l)而不是h2o(g)、 c→co2(g)而不是co 、s→so2(g)而不是so3。
2．中和熱是指酸、鹼的稀溶液發生中和反應生成1 mol水所放出的熱量。注意：弱酸、弱鹼電離出h+、oh－需要吸收熱量，故所測定中和熱的數值偏小；濃硫酸與鹼測定中和熱時，因濃硫酸釋稀要放熱，故測定的中和熱的數值偏大。
3．因燃燒熱、中和熱是確定的放熱反應，具有明確的含義，故在表述時不用帶負號，如ch4的燃燒熱為890kj/mol。
4．注意表示燃燒熱的熱化學方程式和燃燒的熱化學方程式；表示中和熱的熱化學方程式和表示中和反應的熱化學方程式的不同。燃燒熱以可燃物1mol為標準，且燃燒生成穩定的化合物；中和熱以生成1mol水為標準。
要點二：能源
新能源的開發與利用,日益成為社會關注的焦點,因此,以新型能源開發與利用為背景材料，考查熱化學方程式的書寫及求算反應熱，已成為高考命題的熱點。
關於能源問題，應了解下面的幾個問題：
（1）能源的分類：常規能源（可再生能源，如水等，非再生能源，如煤、石油、天然氣等）；新能源（可再生能源，如太陽能、風能、生物能；非再生能源，如核聚變燃料）
（2）能源的開發；①太陽能：每年輻射到地球表面的能量為5×1019kj，相當於目前全世界能量消耗的1.3萬倍。
②生物能：將生物轉化為可燃性的液態或氣態化合物，再利用燃燒放熱。③風能：
利用風力進行發電、提水、揚帆助航等技術，風能是一種可再生的乾淨能源。④地球能、海洋能。
四、反應熱的求算
1．由蓋斯定律：化學反應不管是一步完成還是分步完成，其反應熱總是相同的。也就是說，化學反應熱只與反應的始態和終態有關，而與具體反應的途徑無關。
2．反應熱的數值等於e（形成新鍵釋放的總能量）與e（斷鍵所吸收的總能量）之差，放熱反應△h的符號為「—」，吸熱反應△h的符號為「+」。
特別提醒：
（1）運用蓋斯定律的技巧：參照目標熱化學方程式設計合理的反應途徑，對原熱化學方程式進行恰當「變形」（反寫、乘除某乙個數），然後方程式之間進行「加減」，從而得出求算新熱化學方程式反應熱△h的關係式。
（2）具體方法：①熱化學方程式乘以某乙個數時，反應熱也必須乘上該數；②熱化學方程式「加減」時，同種物質之間可相「加減」，反應熱也隨之「加減」；③將乙個熱化學方程式顛倒時，h的「+」「—」號也隨之改變，但數值不變。
（4）注意1molh2、o2、、p4分別含有1molh－h、1mol o=o、6molp－p，1molh2o中含有2molo—h，1molnh3含有3moln－h ，1molch4含有4molc－h。
§1.2電能轉化為化學能——電解
一、電解原理
1、電解池： 把電能轉化為化學能的裝置 ，也叫電解槽
2、電解：電流(外加直流電)通過電解質溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(被動的不是自發的)的過程
3、放電：當離子到達電極時，失去或獲得電子，發生氧化還原反應的過程
4、電子流向：電解池中電子由電源負極流向陰極，被向陰極移動的某種陽離子獲得，而向陽極移動的某種陰離子或陽極本身在陽極上失電子，電子流向電源正極。
5、電極名稱及反應：
（1）陽極：與電源正極相連的電極，是發生氧化反應；若惰性材料（石墨、pt、au ）作陽極，失電子的是溶液中的陰離子；若為活性金屬電極（pt、au除外），失電子的是電極本身，表現為金屬溶解。
（2）陰極：是與電源負極相連的電極，電極本身不參與反應；溶液中的陽離子在陰極上得電子，發生還原反應。
6、電解cucl2溶液的電極反應：
陽極：2cl- -2e-=cl2↑ (氧化)
陰極： cu2++2e-=cu(還原)
總反應式： cucl2 =cu+cl2 ↑
電解nacl溶液的電極反應：
陽極：2cl- -2e-=cl2↑ (氧化)
陰極： 2na1++2e-=2na(還原)
總反應式：2nacl =2na+cl2 ↑
7、電解本質：電解質溶液的導電過程，就是電解質溶液的電解過程
☆規律總結：電解反應離子方程式書寫：
放電順序：
陽離子放電順序
ag+>hg2+>fe3+>cu2+>h+(指酸電離的)>pb2+>sn2+>fe2+>zn2+>al3+>mg2+>na+>ca2+>k+
陰離子的放電順序
是惰性電極時：s2->i->br->cl->oh->no3->so42-(等含氧酸根離子)>f-(so32-/mno4->oh-)
是活性電極時：電極本身溶解放電⒊ 離子的放電順序：主要取決於離子本身的性質，也與溶液濃度、溫度、電極材料等有關。
注意先要看電極材料，是惰性電極還是活性電極，若陽極材料為活性電極（fe、cu)等金屬，則陽極反應為電極材料失去電子，變成離子進入溶液；若為惰性材料，則根據陰陽離子的放電順序，依據陽氧陰還的規律來書寫電極反應式。
電解質水溶液電解產物的規律
上述四種型別電解質分類：
（1）電解水型：含氧酸，強鹼，活潑金屬含氧酸鹽
（2）電解電解質型：無氧酸，不活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）
（3）放氫生鹼型：活潑金屬的無氧酸鹽
（4）放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽
二、電解原理的應用
1、電解飽和食鹽水以製造燒鹼、氯氣和氫氣：
陽極：2cl- -2e-=cl2↑
陰極：2h— + 2e— == h2↑ 總反應： 2nacl + 2h2o 2naoh + h2↑ + cl2↑
2．電鍍：待鍍金屬製品作陰極，鍍層金屬作陽極，含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液，
陽極反應：m – ne－ =mn+（進入溶液），陰極反應mn+ + ne－ =m（在鍍件上沉積金屬）。
鍍銅反應原理：
陽極(純銅)：cu-2e-=cu2+，陰極(鍍件)：cu2++2e-=cu，
電解液：可溶性銅鹽溶液，如cuso4溶液
3．電解精煉銅：以粗銅為陽極，精銅為陰極，含銅離子的溶液作電解質溶液。電解時發生如下反應：
陽極（粗銅）：cu －2e－ = cu2+；陰極（純銅）：cu2+ + 2e－ = cu。
4．電冶金：mg、al的製取，如，電解熔融nacl制金屬na：2nacl(熔融) =2na + cl2↑
第三節化學能轉化為電能---電池
一、原電池的工作原理
1．將化學能轉變為電能的裝置叫做原電池，它的原理是將氧化還原反應中還原劑失去的電子經過導線傳給氧化劑，使氧化還原反應分別在兩極上進行。
2．原電池的形成條件：（如下圖所示）
（1）活潑性不同的兩種電極材料
（2）電解質溶液
（3）構成閉合電路（用導線連線或直接接觸）
（4）自發進行的氧化還原反應
特別提醒：構成原電池的四個條件是相互聯絡的，電極不一定參加反應，電極材料不一定都是金屬，但應為導體，電解質溶液應合理的選取。
3、電子流向：外電路： 負極——導線——正極
內電路：鹽橋中陰離子移向負極的電解質溶液，鹽橋中陽離子移向正
4．判斷原電池正負極常用的方法
負極：一般為較活潑金屬，發生氧化反應；是電子流出的一極，電流流入的一極；或陰離子定向移動極；往往表現溶解。
正極：一般為較不活潑金屬，能導電的非金屬；發生還原反應；電子流入一極，電流流出一極；或陽離子定向移向極；往往表現為有氣泡冒出或固體析出。
5．原電池電極反應式書寫技巧
（1）根據給出的化學方程式或題意，確定原電池的正、負極，弄清正、負極上發生反應的具體物質
（2）弱電解質、氣體、難溶物均用化學式表示，其餘以離子符號表示，寫電極反應式時，要遵循質量守恆、元素守恆定律及正負極得失電子數相等的規律，一般用「=」而不用「→」
（3）注意電解質溶液對正、負極反應產物的影響，正、負極產物可根據題意或化學方程式加以確定
（4）正負電極反應式相加得到原電池的總反應式，通常用總反應式減去較易寫的電極反應式，從而得到較難寫的電極反應式。
魯科版化學反應原理第一章知識點總結
1.什麼是反應熱？2.什麼是中和熱？3.什麼是燃燒熱？4.什麼是反應焓變？5.反應焓變與鍵能的關係？6.書寫熱化學方程式，需要注意哪幾點？7.電解池的組成條件有哪些？8.判斷陰極 陽極有哪些方法？9.陰極上陽離子放電還是陰離子放電？放電順序是什麼？10.如果陽極材料為金屬時誰放電？如果陽極材料為惰性...
化學反應原理知識點總結
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選修4 化學反應原理知識點總結 版
化學選修化學反應原理複習 第一章一 焓變反應熱 1 反應熱 一定條件下，一定物質的量的反應物之間完全反應所放出或吸收的熱量 2 焓變 h 的意義 在恆壓條件下進行的化學反應的熱效應 1 符號 h 2 單位 kj mol 3.產生原因 化學鍵斷裂 吸熱化學鍵形成 放熱 放出熱量的化學反應。放熱 吸熱 ...