高中化学可逆反应选修4

第四节化学反应进行的方向一、自发过程与自发反应1．自发过程(1)含义：在确定条件下，不用借助于外力就可以自动进行的过程。

(2)特点：①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②在密闭条件下，体系有从有序自发转变为无序的倾向。

2．自发反应在给定的一组条件下，一个反应可以自发地进行到显著程度。

二、化学反应进行方向的判据1．焓判据(能量判据)放热反应过程中体系能量降低，因此具有向最低能量状态进行的倾向，科学家提出用焓变(能量改变)来推断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。

2．熵判据(1)熵：用来度量体系混乱程度的物理量。

熵值越大，混乱程度越大。

符号为S。

单位：J·mol－1·K －1。

(2)熵值大小的比较：同一种物质在不同状态时的熵值大小为S(g)＞S(l)＞S(s)。

(3)熵增原理：在与外界隔绝的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，即熵变(符号ΔS)大于零。

(4)熵判据：用熵变来推断反应进行的方向。

3．复合判据过程的自发性只能用于推断过程的方向，不能确定过程是否确定会发生和过程发生的速率。

综合考虑焓判据和熵判据的复合判据，将更适合于全部的过程，只依据一个方面来推断反应进行的方向是不全面的。

学问点一自发过程与自发反应1．下列过程是非自发的是()A．水由高处向低处流B．自然气的燃烧C．铁在潮湿的空气中生锈D．水在室温下结冰答案 D解析自然界中水由高处向低处流、自然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、冰在室温下溶化，都是自发过程，其逆过程都是非自发过程。

2．试验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是()A．全部的放热反应都是自发进行的B．全部的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素D．焓变是确定反应是否具有自发性的惟一判据答案 C解析多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是全部能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是惟一因素。

高中化学选修4知识总结第一章化学反应与能量考点1：吸热反应与放热反应1、吸热反应与放热反应的区别特别注意：反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。

2、常见的放热反应①一切燃烧反应;②活泼金属与酸或水的反应;③酸碱中和反应;④铝热反应;⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应，如：N2+O2=2NO，CO2+C=2CO等均为吸热反应)。

3、常见的吸热反应①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;②大多数分解反应是吸热反应③等也是吸热反应;④水解反应考点2：反应热计算的依据1.根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比。

2.根据反应物和生成物的总能量计算ΔH=E生成物-E反应物。

3.根据键能计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。

4.根据盖斯定律计算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，而与反应的途径无关。

即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。

温馨提示：①盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。

②热化学方程式之间的“+”“-”等数学运算，对应ΔH也进行“+”“-”等数学计算。

5.根据物质燃烧放热数值计算：Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。

第二章化学反应速率与化学平衡考点1：化学反应速率1、化学反应速率的表示方法___________。

化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。

表达式：___________ 。

其常用的单位是__________ 、或__________ 。

2、影响化学反应速率的因素1)内因(主要因素)反应物本身的性质。

2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)3、理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

②活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1-E2。

（完整版）化学选修4（新人教版）新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳第一章化学反应与能量一、焓变反应热1．反应热（Q）：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2．焓变(ΔH)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（3）△H=H（生成物)-H(反应物）3.微观角度解释产生原因：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注：（高中阶段Q与△H二者通用）（4）影响晗变的主要因素：①发生变化的物质的物质的量，在其他条件一定时与变化物质的物质的量程正比。

②物质的温度和压强☆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金属与酸或水的反应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NH4Cl②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铵盐溶解等二、热化学方程式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）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1．概念：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：101kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。

③燃烧物的物质的量：1mol④研究内容：放出的热量。

（ΔH<0，单位kJ/mol）四、中和热1．概念：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2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=－57.3kJ/mol3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。

第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率1. 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=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：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）:反应所处的条件外因对化学反应速率影响的变化规律条件变化活化分子的量的变化反应速率的变化反应物的浓度增大单位体积里的总数目增多,百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少，百分数不变减小气体反应物的压强增大单位体积里的总数目增多，百分数不变增大减小单位体积里的总数目减少，百分数不变减小反应物的温度升高百分数增大，单位体积里的总数目增多增大降低百分数减少，单位体积里的总数目减少减小反应物的催化剂使用百分数剧增，单位体积里的总数目剧增剧增撤去百分数剧减，单位体积里的总数目剧减剧减其他光,电磁波，超声波，固体反应物颗粒的大小，溶剂等有影响※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：充入惰性气体→总压增大，但各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体：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（一）1。

定义：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。

2、化学平衡的特征逆（研究前提是可逆反应）；等（同一物质的正逆反应速率相等）；动（动态平衡）定(各物质的浓度与质量分数恒定) ;变(条件改变,平衡发生变化）3、判断平衡的依据判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据例举反应mA（g）+nB(g）C（g)+qD（g)混合物体系中各成分的含量①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡③各气体的体积或体积分数一定平衡④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率的关系①在单位时间内消耗了mmolA同时生成m molA,即V(正)=V（逆)平衡②在单位时间内消耗了n m olB同时消耗了p molC，则V（正）=V（逆)平衡③V(A）:V（B）:V（C）:V(D）=m:n：p:q，V(正）不一定等于V（逆）不一定平衡④在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡压强①m+n≠p+q时，总压力一定(其他条件一定）平衡②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) 不一定平衡混合气体平均相对分子质量Mr ①Mr一定时，只有当m+n≠p+q时平衡②Mr一定时,但m+n=p+q时不一定平衡温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）平衡体系的密度密度一定不一定平衡其他如体系颜色不再变化等平衡（二）影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律：在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量,由于浓度不变，所以平衡不移动（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

选修4 化学反应原理1—4章知识点总结第一章化学反应与能量一、反应热焓变1、定义：化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。

2、符号：△H3、单位：kJ·mol-14、规定：吸热反应:△H > 0 或者值为“+”，放热反应:△H < 0 或者值为“-”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C+CO2, H2+CuO酸碱中和反应C+H2O金属与酸Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl大多数化合反应CaCO3高温分解大多数分解反应小结：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03、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.[总结]书写热化学方程式注意事项:（1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。

（2）方程式右端用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。

（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，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。

（4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同，即△H 的值与计量数成正比,当化学反应逆向进行时,数值不变,符号相反。

三、盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

化学反应的焓变（ΔH）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

总结规律：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。

选修四第二章第四节化学反应进行的方向一、教材分析在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学反应的限度之后，教材安排了难度较大的化学反应进行的方向的内容。

对于自由能知识，仅限于达到知道、了解的层次即可。

事物的发展、变化常常受多种因素的制约，通过焓变、熵变的介绍，力图使学生学会全面分析问题。

二、教学目标1．知识目标：(1)、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应，让学生了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性；（2）、通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念；（3）、通过日常生活中的见闻引导学生，使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小，只能判断反应自发进行的可能性，不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。

2．能力目标：（1）、通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据；（2）学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式，构建新知识3．情感、态度和价值观目标：通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例，让学生明确化学与日常生活是息息相关的。

三、教学重点难点重点：熵判据难点：焓减与熵增与化学反应方向的关系四、学情分析学生在学习了化学反应速率、化学平衡及其影响因素的基础上，抽象思维能力提高很多，本节降低难度后，学生应该能掌握重点内容。

五、教学方法1．启发教学2．学案导学：见后面的学案。

3．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：填写学案。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师：汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g） + 2CO（g） = N2（g） + 2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？教师：上述问题是化学反应的方向的问题。

选修4第二章化学反应速率和化学平衡测试题1．反应A g +3B g 2C g +2D g ,在不同情况下测得的反应速率中最快的是A．υ D = mol / L·s B．υ C = mol / L·sC．υ B = mol / L·min D．υ A = mol / L·s2．某反应：△H== —122 kJ/mol,S== 231 J/ mol·K ,则此反应在下列哪种情况下可自发进行A．在任何温度下都能自发进行 B．在任何温度下都不能自发进行C．仅在高温下自发进行 D．仅在低温下自发进行3．可逆反应N2+3H22NH3的正逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。

下列关系中能说明反应已达到平衡状态的是A．υ正 N2=υ逆 NH3 B．3υ正 N2=υ正 H2C．2υ正 H2=3υ逆 NH3 D．υ正 N2=3υ逆 H24．下列说法正确的是A．增大压强,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大B．升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率可能增大C．加入反应物,使活化分子百分数增大,化学反应速率增大D．一般使用催化剂可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增大化学反应速率5．在2L密闭容器中加入4molA和6molB,发生以下反应：4A g +6B g 4C g +5D g 。

若经5s后,剩下的A是,则B的反应速率是A．mol / L·s B．mol / L·s C．mol / L·s D．mol / L·s6．已知：X s ＋3Y g 2Z g ,ΔH＜0。

为了使该平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是①高温②低温③高压④低压⑤加催化剂⑥分离出ZA．①③⑤B．②③⑤ C．②③⑥D．②④⑥7．同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是反应条件：①锌粒②锌片③锌粉④5%盐酸⑤10%盐酸⑥15%盐酸⑦加热⑧用冷水冷却⑨不断振荡⑩迅速混合后静置A．③⑥⑦⑨ B．③⑤⑦⑨ C．①④⑧⑩ D．②⑥⑦⑩8．某恒温恒容密闭容器中,可逆反应A g +3B g 2C g 达到平衡时,n A ∶n B ∶n C =2∶2∶1。

1．下列反应中可判断为可逆反应的是( )A ．氢气和氯气受热生成氯化氢，氯化氢受热分解为氢气和氯气B ．氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下可以生成氨气，同时氨气又分解为氮气和氢气C ．单质溴可以置换出碘，氯气又可以置换出溴D ．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸光照条件下可分解为盐酸和氧气解析：选B 。

A 项中两个“受热”的温度不同，不属于同一条件下；C 、D 中都不是同一个反应，谈不上可逆的问题。

2．在2 L 密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO 2(g)体系中，能说明该反应已达到平衡状态的是(双选)( )A ．v (NO 2)＝2v (O 2)B ．v 逆(NO)＝2v 正(O 2)C ．容器内压强不变D ．容器内密度不变解析：选BC 。

v (正)与v (逆)之比等于化学计量数之比，可判断该反应达到平衡状态，A 错误、B 正确；该反应为反应前后体积变化的反应，压强保持不变，达到平衡，C 正确；根据ρ＝m (混合气体)V，该体系密度始终保持恒定，不能判断是否达到平衡，D 错误。

3．(2011年湖南岳阳高二检测)在一定条件下，向2 L 密闭容器中充入3 mol X 气体和 1 mol Y 气体，发生下列反应：2X(g)＋Y(g) 3Z(g)＋2W(g)，在某一时刻达到化学平衡时，测出的下列各生成物浓度的数据肯定错误的是( )A ．c (Z)＝0.75 mol/LB ．c (Z)＝1.2 mol/LC ．c (W)＝0.80 mol/LD ．c (W)＝1.00 mol/L解析：选D 。

当1 mol Y 气体完全参与反应时，生成Z 气体和W 气体的浓度分别为1.50 mol/L 、1.00 mol/L ，因该反应为可逆反应、反应物不可能完全转化为生成物，故平衡时：0<c (Z)<1.50 mol/L,0<c (W)<1.00 mol/L 。

4．(2011年江苏盐城高二月考)在一定条件下，可逆反应2A B ＋3C 在下列4种状态中，处于平衡状态的是( )A ．正反应速率v A ＝2 mol/(L·min)逆反应速率vB ＝2 mol/(L·min)B ．正反应速率v A ＝2 mol/(L·min)逆反应速率vC ＝2 mol/(L·min)C ．正反应速率v A ＝1 mol/(L·min)逆反应速率v B ＝1.5 mol/(L·min)D ．正反应速率v A ＝1 mol/(L·min)逆反应速率v C ＝1.5 mol/(L·min)解析：选D 。