高一升高二衔接班化学.docx
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高一升高二衔接班化学
化学反应与能量的变化
一、反应热焓变
1.定义：
2.符号：
3.单位：
4.反应热表示方法：
△H为“＋”或△H＞0时为；
△H为“－”或△H＜0时为。
5.△H计算的两种种表达式：
（1）
（2）
6.常见放热反应：
7.常见吸热反应：
二、热化学方程式
1．定义：
例：
H2（g）＋I2（g）
2HI（g）；△H=－14.9kJ/mol
2．书写热化学方程式的注意事项：
（1）需注明反应的和。
因反应的温度和压强不同时，其△H不同。
（2）要注明反应物和生成物的。
物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。
（3）热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。
对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。
3.热化学方程式的应用
三、盖斯定律
1.内容：
对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。
即：
化学反应的反应热只与反应体系的____________有关，而与____________无关。
2.意义：
间接计算某些反应的反应热。
对于反应：
C（s）+
O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能
完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，但我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：
C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5kJ／mol
CO（g）+
O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0kJ／mol
例题：
1.下列说法正确的是（）
A．需要加热的化学反应都是吸热反应
B．中和反应都是放热反应
C．原电池是将电能转化为化学能的一种装置
D．水力发电是将化学能转化为电能的过程
2.已知在25℃，101kPa下，1g
（辛烷）燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量．表示上述反应的热化学方程式正确的是（）
A．
；△H＝－48.40kJ/mol
B．
；△H＝－5518kJ/mol
C．
；△H＝+5518kJ/mol
D．
；△H＝－11036kJ/mol
3.下列反应中，生成物的总能量大于反应物总能量的是（）
A．氢气在氧气中燃烧B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧D．焦炭在高温下与水蒸气反应
4.实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4
CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）；ΔH1=-890.3kJ·mol-1①
C（石墨）+O2（g）＝CO2（g）；ΔH2=-393·5kJ·mol-1②
H2（g）+
O2（g）=H2O（l）；ΔH3=-285.8kJ·mol-1③
C（石墨）+2H2（g）＝CH4（g）；ΔH4=
课堂练习
1.下列有关能量转换的说法正确的是（）
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
2.下列说法正确的是（）
A．废旧电池应集中回收，并填埋处理
B．充电电池放电时，电能转变为化学能
C．放在冰箱中的食品保质期较长，这与温度对反应速率的影响有关
D．所有燃烧反应都是放热反应，所以不需吸收能量就可以进行
3.已知反应X+Y==M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的（）
A．X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
4.在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22．68kJ,下列热化学方程式正确的是（）
A．CH3OH（l）＋
O2（g）
CO2（g）+2H2O（l）；ΔH=+725．8kJ·mol－1
B．2CH3OH（l）+3O2（g）
2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－1452kJ·mol－1
C．2CH3OH（l）+3O2（g）
2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=－725．8kJ·mol－1
D．2CH3OH（l）+3O2（g）
2CO2（g）+4H2O（l）；ΔH=+1452kJ·mol－1
5.已知299K时，合成氨反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）△H=-92.0kJ/mol，将此温度下的1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，达到平衡时，反应放出的热量为（忽略能量损失）（）
A.一定大于92.0kJB.一定等于92.0kJC.不能确定D.一定小于92.0kJ
6.石墨和金刚石都是碳元素的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。
已知12g石墨完全转化成金刚石时，要吸收EkJ的能量，下列说法正确的是（）
A．石墨不如金刚石稳定
B．金刚石不如石墨稳定
C．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，金刚石放出的能量多
D．等质量的石墨与金刚石完全燃烧，石墨放出的能量多
7.已知下列热化学方程式：
①
；△H＝－25kJ/mol
②
；△H＝－47kJ/mo
l
③
；△H＝+19kJ/mol
写出FeO（s）与CO反应生成Fe（s）和
的热化学方程式：
。
8.科学家盖斯曾提出：
“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。
”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。
（1）
（s，白磷）+
（2）
则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。
相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________（填“高”或“低”）。
课后作业
1．下列变化中属于吸热反应的是：
①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解制氧气⑤生石灰跟水反应生成熟石灰（）
A．①②B．②③C．①④⑤D．②④
2．1g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，需吸收10.94kJ的热量，相应的热化学方程式为（）
A．C+H2O=CO+H2ΔH=+10.9kJ/mol
B．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）ΔH=+10.94kJ/mol
C．C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）ΔH=+131.28kJ/mol
D．1/2C（s）+1/2H2O（g）=1/2CO（g）+1/2H2（g）ΔH=+65.64kJ/mo
3.热化学方程式C（s）＋H2O（g）
CO（g）＋H2（g）；△H＝+131.3kJ/mol表示（ ）
A．碳和水反应吸收131.3kJ能量
B．1mol碳和1mol水反应生成一氧化碳和氢气并吸收131.3kJ热量
C．1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成一氧化碳气体和氢气，并吸热131.3kJ
D．1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.1kJ
4.相同条件下，下列各反应均为放热反应，其中ΔH值最小的是（）
A．2A（l）＋B（l）＝2C（g）ΔH1
B．2A（g）＋B（g）＝2C（g）ΔH2
C．2A（g）＋B（g）＝2C（l）ΔH3
D．2A（l）＋B（l）＝2C（l）ΔH4
5.今有如下三个热化学方程式：
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）ΔH=akJ/mol
H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）ΔH=bkJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH=ckJ/mol
关于它们的下列表述正确的是（）
A．它们都是吸热反应B．a、b和c均为正值C．a=bD．2b=c
6.已知1mol白磷转化成1mol红磷，放出18.39kJ热量，又知：
P4（白，s）+5O2=2P2O5（s）ΔH1；4P（红，s）+5O2=2P2O5（s）ΔH2
则ΔH1和ΔH2的关系正确的是（）
A．ΔH1＞ΔH2B．ΔH1＜ΔH2C．ΔH1=ΔH2D．无法确定
7.CH3—CH3→CH2＝CH2＋H2；有关化学键的键能如下。
化学键C－HC＝CC－CH－H
键能（kJ/mol）414.4615.3347.4435.3
试计算该反应的反应热：
中和热燃烧热
一、中和热
1.概念：
在____________中，强酸跟强碱发生中和反应生成____________时的反应热叫做中和热。
2.实质：
3.中和热的实验测定：
注意：
①试剂
②仪器
③操作
4.中和热：
ΔH=﹣57.3kJ/mol
5.中和热热化学方程式的书写原则
中和热是以稀的强酸和强碱溶液反应生成1mol水时所放出的热量来定义的，因此在书写热化学方程式时，应以生成1molH2O为标准来配平其余物质的化学计量数，如：
硫酸与氢氧化钠溶液反应，用热化学方程式可表示为：
二、燃烧热
1.概念：
注意：
①燃烧的条件
②燃烧物质的物质的量
③燃烧充分与否
④生成物的情况：
完全燃烧时稳定的燃烧产物必须是稳定的氧化物。
2.有关燃烧热的热化学方程式的书写
例如：
氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则氢气的燃烧热的热化学方程式为：
H2（g）+O2（g）===H2O（l）；ΔH=-285.8kJ/mol
而不是2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）；ΔH=-571.6kJ/mol
【练习】乙烯的燃烧热为1411.0kJ/mol则乙烯的燃烧热的热化学方程式为：
3.有关燃烧热的计算：
4.氢气的燃烧热的热化学方程式与氢气燃烧的热化学方程式区别
a.H2（g）+O2（g）===H2O（l）；ΔH=-285.8kJ/mol
b.2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）；ΔH=-571.6kJ/mol
c.H2（g）+O2（g）===H2O（g）；ΔH=-241.8kJ/mol
例题：
1.一些烷烃的标准燃烧热如下表：
化合物
标准燃烧热
（ΔH/kJ·mol－1）
化合物
标准燃烧热
（ΔH/kJ·mol－1）
甲烷
－891.0
正丁烷
－2878.0
乙烷
－1560.8
异丁烷
－2869.6
丙烷
－2221.5
2甲基丁烷
－3531.3
下列说法正确的是（）
A．热稳定性：
正丁烷>异丁烷
B．正戊烷的标准燃烧热大约为：
ΔH＝－3540kJ/mol
C．乙烷燃烧的热化学方程式为：
2C2H6（g）＋7O2（g）―→4CO2（g）＋6H2O（g）ΔH＝＋1560.8kJ/mol
D．在101kPa下，甲烷的热值是891.0kJ/g
2．下列热化学方程式中的反应热为可燃物的燃烧热的是（）
A．H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（g） ΔH＝－241.8kJ/mol
B．CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－846.3kJ/mol
C．C（s）＋O2（g）===CO2（g） ΔH＝－393.5kJ/mol
D．C3H8（g）＋5O2（g）===3CO（g）＋4H2O（l） ΔH＝－2044.0kJ/mol
3．强酸和强碱的稀溶液反应的中和热可表示为：
H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l） ΔH＝－57.3kJ/mol
已知：
CH3COOH（aq）＋NaOH（aq）===CH3COONa（aq）＋H2O（l） ΔH＝－Q1kJ/mol
H2SO4（aq）＋2NaOH（aq）===Na2SO4（aq）＋2H2O（l） ΔH＝－Q2kJ/mol
HNO3（aq）＋KOH（aq）===KNO3（aq）＋H2O（l） ΔH＝－Q3kJ/mol
上述三个热化学方程式中Q1、Q2、Q3的大小关系为（）
A．Q1＝Q2＝Q3 B．Q2>Q1>Q3
C．Q2>Q3>Q1 D．Q2＝Q3>Q1
4.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：
①用量筒量取50mL0.50mol·L－1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L－1NaOH溶液，并测出其温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合溶液的最高温度。
回答下列问题：
（1）将NaOH溶液倒入小烧杯的正确操作是____________（填序号）。
A．沿玻璃棒缓慢倒入
B．分三次缓慢倒入
C．一次迅速倒入
（2）使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是____________（填序号）。
A．用温度计小心搅拌
B．揭开硬纸板用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯
D．用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
（3）现使一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L－1的稀盐酸恰好完全反应，反应热依次为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为____________。
（4）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm－3，又知两者发生中和反应后所得溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1。
在实验过程中，某学生的实验数据记录如下：
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.2
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据表中数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝____________（结果保留一位小数）。
（5）测定中和热的实验中____________（填“能”或“不能”）用Ba（OH）2溶液和H2SO4溶液代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是__________________。
课堂练习
1．下列酸与碱中和反应热化学方程式可用：
H+（aq）+OH-（aq）
H2O（l）;ΔH=-57.3kJ·mol-1来表示的是（）
A.CH3COOH（aq）+NaOH（aq）
CH3COONa（aq）+H2O（l）;ΔH=-Q1kJ·mol-1
B.1/2H2SO4（浓）+NaOH（aq）
1/2Na2SO4（aq）+H2O（l）;ΔH=-Q2kJ·mol-1
C.HNO3（aq）+NaOH（aq）
NaNO3（aq）+H2O（l）;ΔH=-Q3kJ·mol-1
D.1/3H3PO4（aq）+1/2Ba（OH）2（aq）
1/6Ba3（PO4）2（s）+H2O（l）;ΔH=-Q4kJ·mol-1
2.下面均是正丁烷与氧气反应的热化学方程式（25℃，101kPa）。
①C4H10（g）＋
O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（l） ΔH＝－2878kJ·mol－1
②C4H10（g）＋
O2（g）===4CO2（g）＋5H2O（g） ΔH＝－2658kJ·mol－1
③C4H10（g）＋
O2（g）===4CO（g）＋5H2O（l） ΔH＝－1746kJ·mol－1
④C4H10（g）＋
O2（g）===4CO（g）＋5H2O（g） ΔH＝－1526kJ·mol－1
由此判断，正丁烷的标准燃烧热是（）
A．ΔH＝－2878kJ·mol－1 B．ΔH＝－2658kJ·mol－1
C．ΔH＝－1746kJ·mol－1 D．ΔH＝－1526kJ·mol－1
3．已知：
①H2O（g）===H2O（l） ΔH＝－Q1kJ·mol－1
②C2H5OH（g）===C2H5OH（l） ΔH＝－Q2kJ·mol－1
③C2H5OH（g）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g） ΔH＝－Q3kJ·mol－1
下列判断正确的是（）
A．酒精的燃烧热ΔH＝－Q3kJ·mol－1
B．由③可知1molC2H5OH（g）的能量高于2molCO2（g）和3molH2O（g）的总能量
C．H2O（g）→H2O（l）释放出了热量，所以该过程为放热反应
D．23g液体酒精完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l），释放出的热量为（0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1）kJ
课后作业
1．关于中和热测定实验，下列说法不正确的是（）
A．烧杯间填满碎泡沫塑料是为了减少实验过程中的热量损失
B．使用环形玻璃搅拌棒既可以搅拌又可以避免损坏温度计
C．向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液时要小心缓慢
D．测过酸的温度计要用水清洗后再测碱的温度
2．在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。
已知在该条件下，1molCO2通入1L2mol/L的NaOH溶液中充分反应，放出ykJ的热量，则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是（）
A．CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq） ΔH＝－（2y－x）kJ·mol－1
B．CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq） ΔH＝－（2x－y）kJ·mol－1
C．CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq） ΔH＝－（4x－y）kJ·mol－1
D．2CO2（g）＋2NaOH（l）===2NaHCO3（l） ΔH＝－（8x－2y）kJ·mol－1
3．下列说法正确的是（）
A．如图可以表示水分解过程中的能量变化
B．若2C（s）＋O2（g）===2CO（g） ΔH＝－221.0kJ·mol－1，则碳的燃烧热为110.5kJ·mol－1
C．需要加热的反应一定是吸热反应，常温下能发生的反应一定是放热反应
D．已知Ⅰ：
反应H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g） ΔH＝－akJ·mol－1；
Ⅱ：
且a、b、c均大于零，则断开1molH—Cl键所需的能量为（－a－b－c）kJ·mol－1
4．通常人们把拆开1mol某化学键时吸收的能量看成该化学键的键能。
键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于估算化学反应的反应热（ΔH），化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键吸收的能量与反应中形成新化学键释放的能量的差。
一些化学键的键能数据如表所示：
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/（kJ·mol－1）
414
489
565
155
根据键能数据估算反应CH4（g）＋4F2（g）===CF4（g）＋4HF（g）的反应热ΔH为（）
A．－1940kJ·mol－1 B．＋1940kJ·mol－1
C．－485kJ·mol－1 D．＋485kJ·mol－1
5．已知Zn（s）＋
O2（g）===ZnO（s）；ΔH=－350kJ/mol，则1gZn在氧气中燃烧放出的热量约为（）
A．5.4kJB.350kJC．3.5kJD．8.5kJ
6.已知在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。
现利用如图装置进行中和热的测定，请回答下列问题：
（1）该图中有两处未画出，它们是______________、________________。
（2）做一次完整的中和热测定实验，温度计需使用________次。
（3）把温度为15.0℃，浓度为0.5mol·L－1的酸溶液和0.55mol·L－1的碱溶液各50mL混合（溶液密度均为1g·mL－1），生成溶液的比热容c＝4.18J·g－1·℃－1，轻轻搅动，测得酸碱混合液的温度变化数据如下：
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热
HCl＋NaOH
15.0
18.4
ΔH1
HCl＋NH3·H2O
15.0
18.1
ΔH2
①试计算上述两组实验测出的中和热ΔH1＝______，ΔH2＝________。
②两组实验结果差异的原因是______________________________________。
③写出HCl＋NH3·H2O的热化学方程式：
____________________________________。
化学反应速率及其影响因素
一、化学反应速率
1.含义：
2.表示方法：
3.数学表达式及单位：
4.规律：
在同一反应体系中用不同的物质来表示反应速率时，其数值是可以不同的，其数值比等于化学方程式中相应的之比，等于各物质变化物质的量之比，等于各物质变化浓度之比。
【注意】①化学反应速率为值，且表示的是而不是瞬时速率；
②固体或纯液体的浓度是个定值，一般不用固体或纯液体来表示化学反应速率；
③化学反应速率大小的比较中，要转化成同种物质表示的反应速率，并注意统一单位。
二、有效碰撞理论
1.概念：
活化分子之间能够引发的碰撞。
2.发生条件：
①
②
3.活化分子：
能够发生的分子
4.活化能：
活化分子高出反应物分子的平均能量的部分，图中：
E1为_________，使用催化剂时的活化能为______，反应热为________。
（注：
E2为逆反应的活化能）
5.单位体积内活化分子的数目越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，反应速率。
三、影响化学反应速率的因素
1.内部因素：
2.外界条件对反应速率的影响：
（1）温度：
当其它条件不变时，升高温度，任何反应的速率都。
降低温度，任何反应的速率都。
（2）催化剂：
由于降低了反应的，增加了，催化剂能成千上万倍地化学反应的速率。
（3）反应物浓度：
增大反应物的浓度反应速率，减小反应物的浓度反应速率。
（4）压强：
实质是改变体积而使浓度发生改变来实现反应速率的改变。
对于没有气体参加的反应，改变体系压强，反应物的浓度，反应速率。
【注意】固体和纯液体的浓度是个定值，增大用量不影响反应速率；
例题：
1.在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求用N2、H2、NH3分别表示反应的化学反应速。
2.下列说法正确的是（）
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位由浓度的单位决定
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
3．对于反应A+3B=2C+2D，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是（），反应进行快慢程度相等的是（）
A.v（A）=0.7mol/（L·S）B.v（B）=1.8mol/（L·S）
C.v（C）=
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