高中化学选修4《复习提纲》

1选修4《复习提纲》第一章化学反应与能量一、焓变、反应热要点一：反应热（焓变）的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量来描述，叫做反应热，又称焓变，符号为ΔH，单位为kJ/mol，规定放热反应的ΔH为“—”，吸热反应的ΔH为“+”。特别提醒：（1）描述此概念时，无论是用“反应热”、“焓变”或“ΔH”表示，其后所用的数值必须带“+”或“—”。（2）单位是kJ/mol，而不是kJ，热量(Q)的单位是kJ。（3）在比较大小时，所带“+”“—”符号均参入比较。热量(Q)大，ΔH小。1．(2011年中山高二检测)根据以下三个热化学方程式：2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH1＝－Q1kJ/mol2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)ΔH2＝－Q2kJ/mol2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)ΔH3＝－Q3kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是()ΔH1，ΔH2，ΔH3三者关系是？A．Q1Q2Q3B．Q1Q3Q2C．Q3Q2Q1D．Q2Q1Q3解析：选A。ΔH1＜ΔH2＜ΔH3要点二：放热反应和吸热反应1．放热反应的ΔH为“—”或ΔH＜0；吸热反应的ΔH为“+”或ΔH＞0∆H＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）∆H＝E（反应物的键能）－E（生成物的键能）1．(2011年北京宣武区高三质检)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．氧化钙溶于水解析：选A。生成物的总能量高于反应物的总能量的反应是吸热反应。在题给四个反应中，只有碳酸钙受热分解为吸热反应，其余的均为放热反应。2．常见的放热反应和吸热反应①放热反应：活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。②吸热反应：多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应3．需要加热的反应，不一定是吸热反应；不需要加热的反应，不一定是放热反应4．通过反应是放热还是吸热，可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。如C（石墨，s）C（金刚石，s）△H3=+1.9kJ/mol，该反应为吸热反应，金刚石的能量高，石墨比金属石稳定。（能量高，不稳定）1.（2009·莱芜质检）已知25℃、101kPAC（石墨，s）+O2（g）CO2(g);ΔH=-393.51kJ·mol-1C(金刚石,s)+O2（g）CO2(g);ΔH=-395.41kJ·mol-1据此判断，下列说法中正确的是答案AA.B.C.D.由于石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的能量高二、热化学方程式的书写2书写热化学方程式时，除了遵循化学方程式的书写要求外，还要注意以下几点：1．反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值和符号可能不同，因此必须注明反应物和生成物的聚集状态，用s、l、g分别表示固体、液体和气体，而不标“↓、↑”。2．△H只能写在热化学方程式的右边，用空格隔开，△H值“—”表示放热反应，△H值“+”表示吸热反应；单位为“kJ/mol”。3．热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数，因此，化学计量数可以是整数，也可以是分数。4．△H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，△H也要加倍。5．正反应若为放热反应，则其逆反应必为吸热反应，二者△H的数值相等而符号相反。1、1g氢气燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是A.2H2（g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=-142.9kJ·mol-1B.2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=-571.6kJ·mol-1C.2H2+O22H2O;ΔH=-571.6kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=+571.6kJ·mol-1答案B三、燃烧热、中和热、能源要点一：燃烧热、中和热及其异同燃烧热中和热相同点能量变化放热反应△H△H＜0，单位：kJ/mol不同点反应物的量1mol（O2的量不限）可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量；不同反应物，燃烧热不同生成1mol水时放出的热量；强酸强碱的中和热约为57.3kJ/mol特别提醒：1．燃烧热指的是1mol可燃物燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，注意：稳定的化合物，如H2→H2O(l)而不是H2O(g)、C→CO2(g)而不是CO、S→SO2(g)而不是SO3。2．中和热是指酸、碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量。注意：弱酸、弱碱电离出H+、OH-需要吸收热量，故所测定中和热的数值偏小；浓硫酸与碱测定中和热时，因浓硫酸释稀要放热，故测定的中和热的数值偏大。3．因燃烧热、中和热是确定的放热反应，具有明确的含义，故在表述时不用带负号，如CH4的燃烧热为890KJ/mol。4．注意表示燃烧热的热化学方程式和燃烧的热化学方程式；表示中和热的热化学方程式和表示中和反应的热化学方程式的不同。燃烧热以可燃物1mol为标准，且燃烧生成稳定的化合物；中和热以生成1mol水为标准。1．(2011年河北正定中学高二月考)下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是()选C。A．CH4(g)＋3/2O2(g)===2H2O(l)＋CO(g)ΔH1B．S(s)＋3/2O2(g)===SO3(s)ΔH2C．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH3D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH435．(2011年云浮高二检测)已知反应：①101kPa时，2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ/mol；②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ/mol，下列结论正确的是()选A。A．碳的燃烧热大于110.5kJ/molB．①的反应热为221kJ/molC．浓H2SO4与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ/molD．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ/mol的热量要点二：能源新能源的开发与利用,日益成为社会关注的焦点,因此,以新型能源开发与利用为背景材料，考查热化学方程式的书写及求算反应热，已成为高考命题的热点。关于能源问题，应了解下面的几个问题：（1）能源的分类：常规能源（可再生能源，如水等，非再生能源，如煤、石油、天然气等）；新能源（可再生能源，如太阳能、风能、生物能；非再生能源，如核聚变燃料）（2）能源的开发；①太阳能：每年辐射到地球表面的能量为5×1019kJ，相当于目前全世界能量消耗的1.3万倍。②生物能：将生物转化为可燃性的液态或气态化合物，再利用燃烧放热。③风能：利用风力进行发电、提水、扬帆助航等技术，风能是一种可再生的干净能源。④地球能、海洋能。1．21世纪人类正由“化石能源时期”逐步向“多能源时期”过渡，下列不属于新能源的是A．电力B．核能C．太阳能D．氢能解析：选A。新能源主要是指核能、地热能、潮汐能、沼气、新方法利用的太阳能、风能等。四、反应热的求算1．由盖斯定律：化学反应不管是一步完成还是分步完成，其反应热总是相同的。也就是说，化学反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体反应的途径无关。2．反应热的数值等于E（形成新键释放的总能量）与E（断键所吸收的总能量）之差，放热反应△H的符号为“—”，吸热反应△H的符号为“+”。特别提醒：（1）运用盖斯定律的技巧：参照目标热化学方程式设计合理的反应途径，对原热化学方程式进行恰当“变形”（反写、乘除某一个数），然后方程式之间进行“加”，从而得出求算新热化学方程式反应热△H的关系式。（2）具体方法：①对原热化学方程式反写（将一个热化学方程式颠倒时，H的“+”“—”号也随之改变，但数值不变）。乘以某一个数（反应热也必须乘上该数）；②对原热化学方程式相加（反应热也随之加）。（3）注意1molH2、O2分别含有1molH-H、1molO=O，1molH2O中含有2molO—H，1molNH3含有3molN-H，1molCH4含有4molC-H。1．已知在298K时下述反应的有关数据：C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)ΔH1＝－110.5kJ/molC(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH2＝－393.5kJ/mol则C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的ΔH为()A．＋283.5kJ/molB．＋172.5kJ/molC．－172.5kJ/molD．－504kJ/mol解析：选B。根据盖斯定律：方程2反写，ΔH2＝+393.5kJ/mol，方程1乘2，ΔH1＝－110.5kJ/mol×2，变形的方程式相加（反应热也随之加）。ΔH＝2ΔH1+（－ΔH2）＝2×(－110.5kJ/mol)+(+393.5kJ/mol)＝＋172.5kJ/mol2．已知破坏1molN≡N键、H—H键和N—H键分别需吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)时反应热的理论值。答案：ΔH＝－92kJ/mol4第二章化学反应速率与化学平衡一、化学反应速率及其简单计算1．化学反应速率：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为单位一般为mol/(L·min)或mol.·L-1·min-12．结论：对于一般反应aA+bB=cC+dD来说有：VA：VB：VC：VD=△CA：△CB：△CC：△CD=a：b：c：d特别提醒：1．化学反应速率指的是平均速率而不是瞬时速率2．无论浓度的变化是增加还是减少，化学反应速率均取正值。3．同一化学反应速率用不同物质表示时可能不同，但是比较反应速率快慢时，要根据反应速率与化学方程式的计量系数的关系换算成同一种物质来表示，看其数值的大小。注意比较时单位要统一。二、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（分子结构或原子结构）所决定的。2．外因（次要因素）（1）浓度：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，V正急剧增大，V逆也逐渐增大。若减小反应物浓度，V逆急剧减小，V正逐渐减小。（固体或纯液体的浓度可视为常数，故反应速率与其加入量多少无关）。（2）温度：当其他条件不变时，升温时，V正、V逆都加快；降温时，V正、V逆都减小（3）压强：其他条件不变时，对于有气体参加的反应，通过缩小反应容器，增大压强，V正、V逆都增大；通过扩大反应容器，压强减小，浓度变小，V正、V逆均减小。（4）催化剂：使用催化剂，成百上千的同等倍数地增加了正、逆反应速率。特别提醒：1．改变压强的实质是改变浓度，若反应体系中无气体参加，故对该类的反应速率无影响。2．恒容时，气体反应体系中充入稀有气体（或无关气体）时，气体总压增大，物质的浓度不变，反应速率不变。3．恒压时，充入稀有气体，反应体系体积增大，浓度减小，反应速率减慢。三、化学平衡状态的标志和判断1．化学平衡的标志：（1）V正=V逆，它是化学平衡的本质特征（2）各组分的浓度不再改变，各组分的物质的量、质量、体积分数、反应物的转化率等均不再改变，这是外部特点。2．化学平衡的状态的判断：举例反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)正逆反应速率的关系单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA，即V正=V逆平衡单位时间内消耗nmolB，同时生成了mmolA，即V（B正）：V（A逆）=n：m平衡混合物体系中各组分的含量各物质的物质的量或各物质的量分数一定平衡各物质的质量或各物质的质量分数一定平衡压强当m+n≠p+q时，压强不变平衡tcV5温度任何化学反应都伴随能量变化，在其他条件不变的条件下，体系温度一定平衡颜色当体系的颜色（反应物或生成物的颜色）不再变化平衡混合气体平均相对分子质量当m+n≠p+q时，平均相对分子质量不变平衡体系的密度当