高中化学化学反应与能量.docx

1、高中化学化学反应与能量选修四-化学反应原理 化学反应与能量一 知识解读一、焓变 反应热 1反应热：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(H)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.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 放热）H 为“+”或H 0 常见的放热反应： 所有的燃烧反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 金属与酸的反应 生石灰和水反应 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 常见的吸热反应： 晶体Ba(OH)28H2O与NH4Cl 大多数的分解反应 以H2、

2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式注意要点: 热化学方程式必须标出能量变化。 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） 热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 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 ，101 kPa时，1 mol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：研究条件：101 kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。燃烧物的物

3、质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（H0，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1mol H2O，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) H=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。4中和热的测定实验五、盖斯定律1内容：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，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。

4、 二习题演练例1：（04GD）已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol，当它氧化生成1g水时放出的热量是 （ ）A260kJ B51.9 kJ C155.8 kJ D467.3kJ例2：（03QG）已知在1*105Pa ，298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 （ ）AH2O(g)=H2(g)+1/2O2(g) H = + 242kJ/mol B2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H = - 484kJ/molCH2(g)+O2(g) = H2O(g) H = + 242kJ/mol D2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H

5、= + 484kJ/mol例3（08SH）已知：H2(g)+F2(g)2HF(g)+270 kJ，下列说法正确的是 （ ）A2 L氟化氢气体分解成1 L氢气与1 L氟气吸收270 kJ热量B1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出热量小于270 kJC在相同条件下，1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量D1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270 kJ热量例4(07JS07)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OH(g) H2O(g) = CO2(g)3H2(g) H = + 49.0 kJm

6、ol1CH3OH(g)O2(g) = CO2(g)2H2(g) H = 192.9 kJmol1下列说法正确的是ACH3OH的燃烧热为192.9 kJmol1 B反应中的能量变化如图所示CCH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量D根据推知反应：CH3OH(l)+1/2O2(g) = CO2(g)+2H2(g)的 H192.9 kJmol1例5 (07 QG)已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kJ的能量；由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量；下列叙述正确的是A氢气和氯气反应生成氯

7、化氢气体的热化学方程式是 H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g)B氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H = 183 kJ/molC氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H =183 kJ/molD氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H =183 kJ/mol例6(07GD) 灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体，已知：Sn(s、白)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；H1Sn(s、灰)2HCl(aq)SnCl2(aq)H2(g)；H2Sn(s、灰) Sn(s、白)；H32.1 kJ/mol ；下列说法正确的是 （ ）AH1H2 B锡在常温下

8、以灰锡状态存在 C灰锡转化为白锡的反应是放热反应D锡制器皿长期处于低于13.2 的环境中，会自行毁坏例7：（06江苏）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 （ ）1 C(s)+O2(g)=CO2(g) ；H1 C(s)+ O2(g)=CO(g) ；H2 2 S(s)+O2(g)=SO2(g) ；H3 S(g)+ O2(g)=SO2(g) ；H4 3 H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ；H5 2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l) ；H6 4 CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(s)；H7 CaO(s)+ H2O(l)= Ca(OH)2(s) ；H8 A B C D

9、例8（08年重庆理综）化学反应N23H2 2NH3的能量变化如下图所示，该反应的热化学方程式是AN2(g)3H2(g) 2NH3(l)；H 2(abc)kJmol1BN2(g)3H2(g) 2NH3(g) ；H 2(ba)kJmol1CN2(g)H2(g) NH3(l) ；H (bca)kJmol1DN2(g)H2(g) NH3(g) ；H (ab)kJmol1化学反应与能量答案解析1. 答案：A。解析：在101kPa时，C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ；H=-2804kJ/mol 6*18 28041 x=2804/108=26.02. 答案：A。解析：根据

10、题意书写热化学方程式为：2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H = - 484kJ/mol-（1）式（1）式变形一： 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(l) H 192.9 kJmol1 - - （4）式根据该斯定律：（1）式+（2）式=（3）式 ，x= （192.9 kJmol1 ）+（- 484kJ/mol）0 -（4）式根据（4）式得出结论：H2H1 ，A选项错误。t13.2时，以白锡状态存在，常温石25，锡在常温下以白锡状态存在。灰锡转化为白锡的反应是吸热反应。t13.2时，以灰锡状态存在，题干已知信息灰锡以粉末状存在，锡制器皿长期处于低于13.2 的环境中，会变成粉末

11、，自行毁坏。7. 答案：C. 分析：碳的燃烧反应是放热反应，H0；等质量的碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量比不完全燃烧生成一氧化碳时放出的热量多，放热越多，H越小，H1H2 。等质量的气态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量比固态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量多，放出的热量越多，H越小，H4H3 。都生成液态水的前提下，氢气的质量越大，放出的热量越多，H越小，H60；氧化钙溶于水是放热反应，H0, H8_105_时，该反应就进行得基本完全了。2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Q：浓度积）Q_K:反应向正反应方向进行;Q_=_K:反

12、应处于平衡状态 ;Q_K:反应向逆反应方向进行3、利用K值可判断反应的热效应若温度升高，K值增大，则正反应为_吸热_反应若温度升高，K值减小，则正反应为_放热_反应四、等效平衡1、概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。2、分类（1）定温，定容条件下的等效平衡第一类：对于反应前后气体分子数改变的可逆反应：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二

13、者等效。（2）定温，定压的等效平衡只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。五、化学反应进行的方向1、反应熵变与反应方向：（1）熵:物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S. 单位：Jmol-1K-1 (2)体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。.（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S(g)S(l)S(s) 2、反应方向判断依据 在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为： H-TS0 反应能自发进行H-TS=0 反应达到平衡状态H-TS0 反应不能自发进行注意：（1）H为负，S为正时，任何温度反应

14、都能自发进行 （2）H为正，S为负时，任何温度反应都不能自发进行二习题演练例1（08TJ）对平衡CO2（g）CO2（aq）；H= -19.75kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是（ ）A升温增压 B降温减压C升温减压 D降温增压例2.（08HN）X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X+2Y2Z ，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于（ ）A33% B40% C50% D65%例3. 08BJ）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下： SiCl4(g)2H2(g)

15、=Si(s)4HCl(g)；HQkJmol1(Q0)某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可逆反应)，下列叙述正确的是( ) A反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B若反应开始时SiCl4为1mol，则达到平衡时，吸收热量为QkJC反应至4min时，若HCl的浓度为0.12molL1，则H2的反应速率为0.03mol/(Lmin)D当反应吸收热量为0.025QkJ时，生成的HCl通入100mL1molL1的NaOH恰好反应例4.（08GD）将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g）g平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是（ ）Aab B