高中化學.選修四化學反應原理
目錄（人教版）
第一章化學反應與能量
第一節化學反應與能量的變化
第二節燃燒熱能源
第三節化學反應熱的計算
第二章化學反應速率和化學平衡
第一節化學反應速率
第二節影響化學反應速率的因素
第三節化學平衡
第四節化學反應進行的方向
第三章水溶液中的離子平衡
第一節弱電解質的電離
第二節水的電離和溶液的酸鹼性
第三節鹽類的水解
第四節難容電解質的溶解平衡
第四章電化學基礎
第一節原電池
第二節化學電源
第三節電解池
第四節金屬的電化學腐蝕與防護
第一章化學反應與能量
一、反應熱
(1)化學反應中的能量變化
任何乙個化學反應，反應物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會相等．因此，在新物質產生的同
時(即化學反應中)總是伴隨著能量的變化．其表現形式是化學能與熱能、光能、電能等之間進行轉變．但以化學能與熱能之間的轉變最為常見．
化學反應的本質是舊化學鍵斷裂，新化學鍵生成的過程，在破壞舊化學鍵時，需要能量來克服原子間的相互吸引，在形成新化學鍵時，由於原子間的相互吸引而放出能量．由於需要的能量和放出的能量常常並不相等，因此總體上來看，乙個化學反應的進行，往往需要向外界釋放出能量，或從外界吸收一定的能量．
化學反應釋放出的能量是當今世界上最重要的能源之一．如化石燃料(煤、石油、天然氣)的燃燒．
(2)反應熱
①反應熱在化學反應過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應熱．反應熱用符號△h表示，單位一般採用kj/mol．
（δh與q相反 q大於0表示放熱q小於0表示吸熱）
．②放熱反應和吸熱反應放出熱量的化學反應叫做放熱反應，△h為負值．例如：
；△h＝－393.5kj/mol
吸收熱量的化學反應叫做吸熱反應，△h為正值．例如：
；△h＝+131.3kj/mol
(3).反應熱的表示方法：
反應熱用δh表示，其實是從體系的角度分析的。
放熱反應：體系環境，體系將能量釋放給環境，體系的能量降低，因此，放熱反應的δh＜0，為「－」
吸熱反應：環境體系，體系吸收了環境的能量，體系的能量公升高，因此，
吸熱反應的δh＞0，為「＋」
(4).反應熱與化學鍵鍵能的關係
反應熱等於反應物分子化學鍵斷裂時所吸收的總能量與生成物分子化學鍵形成時所釋放的總能量之差。
即δh ＝ e反應物分子化學鍵總鍵能 －e生成物分子化學鍵總鍵能
當化學反應中斷裂舊的化學鍵所需要吸收的能量小於生成新的化學鍵所放出的能量時，則發生放熱反應．反之，
發生吸熱反應．
（5）反應熱與反應物和生成物的能量關係
反應物的總能量＞生成物的總能量 (放熱反應)
反應物的總能量＜生成物的總能量 (吸熱反應）
（6）常見的放熱反應
1.金屬與酸的反應
2.可燃物的燃燒反應
3.酸鹼中和反應
4.大多數化合反應除h2+i2=2hi 吸熱 ；n2+o2=2no 吸熱 ；co2+c=2co 吸熱；
常見的吸熱反應
1.氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應
2.用c 、h2 、co還原金屬氧化物的反應
3.某些加熱分解反應
n2o4=2no2 吸熱
ba(oh)2·8h2o+2nh4cl=bacl2+2nh3↑+10h2o 吸熱
（注意需要加熱的反應不一定是吸熱反應，如碳的燃燒，鋁熱反應。）
二、正確書寫熱化學方程式的方法
1．要註明反應物和生成物的聚集狀態，因為物質呈現哪一種聚集狀態，與它們所具有的能量有關．即：反應物
的物質相同、狀態不同、δh也不同．但不用沉澱和氣體符號。有關物質的狀態亦可用英文本母表示：固 — s；
液 — l；氣 —g。
2．要註明反應溫度和壓強(若為同素異形體，要註明名稱)．因為δh的大小和反應的溫度、壓強有關．如不特別
註明，即表示在101 kpa和25℃．
3．熱化學方程式中的化學計量數不表示分子個數，而是表示物質的量，故化學計量數可以是整數，也可以是分
數，相同物質的化學反應，當化學計量數改變時，其δh也同等倍數地改變．
4．δh的表示：在熱化學方程式中δh的「＋」與「－」一定要註明，「＋」代表吸熱，「－」代表放熱．
(1)熱化學方程式
下列是丙烷()氣體燃燒生成氣體和液態水的熱化學方程式：
；△h＝－2220.0kj/mol
由此可知，熱化學方程式既表明物質變化，又表明能量變化．即更全面完整地表示了化學反應．
1．已知下列兩個熱化學方程式
2h2(g)＋o2(g)====2h2o(lh=－571．6 kj·mol－1
c3h8(g)＋5o2(g)====3co2(g)＋4h2o(l)；δh=－2220．0 kj·mol－1
實驗測知氫氣和丙烷的混合氣體共5 mol，完全燃燒時放熱3847 kj，則混合氣體中氫氣與丙烷的體積比是
a．1∶3
b．3∶1
c．1∶4
d．1∶1
1．解析：據題意：1 mol h2燃燒放出的熱量為285．8 kj，1 mol混合氣體燃燒放出的熱量為3847/5=769．4 kj，
由十字交叉法：
則體積比為=，故正確答案為b．
三、燃燒熱、中和熱
1.燃燒熱
(1)概念：在101kpa時，1mol物質完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。燃燒熱的單位一般用kj／mol表示。
注意：完全燃燒，是指物質中下列元素完全轉變成對應的物質：c→c02，h→h20，s→s02等。
(2)表示的意義：例如c的燃燒熱為393.5kj／mol，表示在101kpa時，1molc完全燃燒放出393.5kj的熱量。
2.中和熱
(1)概念：在稀溶液中，酸跟鹼發生中和反應而生成 1 molh20，這時的反應熱叫中和熱。
理解中和熱時注意：
①稀溶液是指溶於大量水的離子。
②中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、電解質電離的吸熱所伴隨的熱效應。
③中和反應的實質是h+和oh-化合生成 h20，若反應過程中有其他物質生成，這部分反應熱也不在中和熱
內。(2)中和熱的表示：h+(aq)+oh-(aq)=h2o (1)； △h=-57.3kj／mol。
注意：a、這裡的稀溶液一般要求酸溶液中的，鹼溶液中的．這是因濃酸
溶液和濃鹼溶液相互稀釋時會放出熱量．
b、在中學化學主要研究強酸與強鹼反應的中和熱．強酸與強鹼的中和反應其實質是反應
即與酸、鹼的種類無關)，通過許多次實驗測定，反應生成1mol時，放
出熱量57.3kj．其熱化學方程式為
h＝－57.3kj/mol
因此，下列中和反應的△h相同，都為－57.3kj/mol．
c、有弱酸或弱鹼參加的中和反應，其中和熱的數值都小於57.3．例如，下列中和反應的△h的數值都小於57.3．
這是因為反應時弱酸或弱鹼發生電離需要吸收熱量．
d、中和熱是以生成1mol為基準，因為表示中和熱的熱化學方程式中，水的化學計量數為1，其酸、鹼或
鹽的化學計量數可以為分數．
e、有濃硫酸是濃硫酸稀釋要放出熱量所以大於57.3kj
3.使用化石燃料的利弊及新能源的開發
(1)重要的化石燃料：煤、石油、天然氣
(2)煤作燃料的利弊問題
①煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燒掉太可惜，應該綜合利用。
②煤直接燃燒時產生s02等有毒氣體和煙塵，對環境造成嚴重汙染。
③煤作為固體燃料，燃燒反應速率小，熱利用效率低，且運輸不方便。
④可以通過清潔煤技術，如煤的液化和氣化，以及實行煙氣淨化脫硫等，大大減少燃煤對環境造成的汙染，
提高煤燃燒的熱利用率。
4、新能源的開發
1.燃料電池，2.氫能， 3.太陽能， 4.風能，生物能、核能、地熱能、潮汐能等
①調整和優化能源結構，降低燃煤在能源結構中的比率，節約油氣資源，加強科技投入，加快開發水電、
核電和新能源等就顯得尤為重要和迫切。
②最有希望的新能源是太陽能、燃料電池、風能和氫能等。這些新能源的特點是資源豐富，且有些可以再
生，為再生性能源，對環境沒有汙染或汙染少。
五、蓋斯定律
化學反應的反應熱只與反應的始態(各反應物)和終態(各生成物)有關，而與具體反應進行的途徑無關，如果乙個反應可以分幾步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱相同，這就是蓋斯定律．例如：
根據蓋斯定律：
第二章化學反應速率和化學平衡
一、化學反應速率
不同的化學反應進行的快慢不一樣.有的進行得很快…瞬間完成. 如:
氫氧混合氣**;酸鹼中和等。有的進行得很慢…需數小時;幾天;甚至幾百年;幾百萬年…。如:
有機化合物間的反應,一般較慢,需數小時乃至數天;塑料的分解,需數百年，石油的形成需幾百萬年……
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