选修四第一章化学反应与能量复习超好.docx

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选修四第一章化学反应与能量复习超好

第1章化学反应与能量

课标要求：

1.知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。

2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。

3.认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。

4.明确盖斯定律的含义，能运用盖斯定律进行简单的计算。

【复习回顾知识要点】

一、焓变（△H）反应热:

化学反应中除了发生物质变化外，还同时伴随着______________变化,这种变化如__________的形式表现出来,反应分为__________________________。

常见吸热反应：

①多数的分解反应②氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应③水煤气的生成反应、

④炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应

常见放热反应：

①燃烧反应②中和反应③物质的缓慢氧化④金属与水或酸反应

⑤大部分化合反应

注意：

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。

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（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.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

☆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

从微观角度分析反应热的问题：

1、从化学键的角度分析反应的本质：

反应物在参加化学反应时旧化学键断裂必须________能量，当原子重新结合生成产

物形成新的化学键时,又要______能量，因此化学反应往往伴随着能量变化。

2、a、对于放热反应,反应物参加反应时吸收的能量__________生成物释放的能量,从而使反应本身

的能量降低,因此规定放热反应的△H______________。

b、对吸热反应,反应物参加反应时吸收的能量__________生成物释放的能量,从而使反应本身的

能量升高,因此规定吸热反应的△H______________。

C、即：

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（反应物的总键能）－E（生成物的总键能）

例1：

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

2、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

二、热化学方程式：

定义：

能表示参加反应的各物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。

意义：

表示反应中的物质变化和能量变化。

※注意：

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“↓、↑”。

同种物质气体的能量

最高，固体的能量最高，液体居中。

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。

例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-1

B.2H2（g）+O2（g）

2H2O（l）;ΔH=-571.6kJ·mol-1

C.2H2+O2

2H2O;ΔH=-571.6kJ·mol-1

D.2H2（g）+O2（g）

2H2O（l）;ΔH=+571.6kJ·mol-1

2、已知H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）△H=―184.6kJ·mol-1，则反应HCl（g）＝1/2H2（g）+1/2Cl2（g）的△H为（）

A．+184.6kJ·mol-1B．―92.3kJ·mol-1

C．+92.3kJD．+92.3kJ·mol-1

3、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（）

A.H2O（g）===H2（g）+

O2（g）△H＝+242kJ•mol-1

B.2H2（g）+O2（g）===2H2O（l）△H＝－484kJ•mol-1

C.H2（g）+

O2（g）===2H2O（g）△H＝+242kJ•mol-1

D.2H2（g）+O2（g）===2H2O（g）△H＝+484kJ•mol-1

4、根据以下3个热化学方程式：

2H2S（g）+3O2（g）＝2SO2（g）+2H2O（l）△H＝―Q1kJ/mol

2H2S（g）+O2（g）＝2S（s）+2H2O（l）△H＝―Q2kJ/mol

2H2S（g）+O2（g）＝2S（s）+2H2O（g）△H＝―Q3kJ/mol

判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（）

A．Q1>Q2>Q3B．Q1>Q3>Q2C．Q3>Q2>Q1D．Q2>Q1>Q3

5.已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，则乙炔燃烧的化学方程式正确的是（）

A．

；

B．

；

C．

；

D．

；

三、燃烧热

定义：

25℃、101KPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。

单位：

KJ/mol

注意点：

1．测定条件：

25℃、101KPa，非标况。

2．量：

纯物质1mol

3．最终生成稳定的化合物。

如C→CO2，H→H2O（l）

书写燃烧热化学方程式应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。

四、中和热

定义：

在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。

强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为：

H+（aq）+OH-（aq）==H2O（l）△H=-57.3KJ/mol

比较燃烧热与中和热：

燃烧热

中和热

相同点

△H_____0（填大于、小于、等于）

△H_____0

不同点

（1）限定__________为1mol

（2）不同的物质，燃烧热_______（填相同或不同）

（1）限定__________为1mol

（2）不同的反应物，中和热大致是_____（填相同或不同）

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。

例1．下列热化学方程式中ΔH代表燃烧热的是（　　）

A．CH4（g）＋3/2O2（g）===2H2O（l）＋CO（g）　ΔH1

B．S（s）＋3/2O2（g）===SO3（s）　ΔH2

C．C6H12O6（s）＋6O2（g）===6CO2（g）＋6H2O（l）　ΔH3

D．2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH4

2．（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（　　）

A．碳的燃烧热大于110.5kJ/mol

B．①的反应热为221kJ/mol

C．浓H2SO4与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3kJ/mol

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ/mol的热量

3、下列热化学方程式正确的是（注：

的绝对值均正确）（）

A．C2H5OH（l）+3O2（g）==2CO2（g）+3H2O（g）；△H=—1367.0kJ/mol（燃烧热）

B．NaOH（aq）+HCl（aq）==NaCl（aq）+H2O（l）；△H=—57.3kJ/mol（中和热）

C．S（s）+O2（g）==SO2（g）；△H=—269.8kJ/mol（反应热）

D．2NO2==O2+2NO；△H=+116.2kJ/mol（反应热）

4、下列关于热化学反应的描述中正确的是（）

A．HCl和NaOH反应的中和热△H＝－57.3kJ/mol，则H2SO4和Ca（OH）2反映的中和热△H＝2×（－57.3）kJ/mol

B．CO（g）的燃烧热是283.0kJ/mol，则2CO2（g）===2CO（g）＋O2（g）反应的△H＝2×283.0kJ/mol

C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热

5、化学反应热的计算:

1、按热化学方程式计算：

2．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（反应物的总键能）—E（生成物的总键能）

3、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。

即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应途径无关。

假设反应体系的始态为S，终态为L，若S?

L，?

H﹤0；则L?

S，?

H﹥0。

例题：

1、汽油的主要成分是辛烷（C8H18）,1molC8H18（液态）在O2（气态）中燃烧,生成CO2（气态）和H2O（液态）,放出5518kJ的热量,是写出该反应的热化学方程式并计算在同样情况下燃烧28.5g辛烷时放出的热量。

6.已知：

（1）Zn（s）+

O2（g）===ZnO（s），ΔH=-348.3kJ·mol-1，

（2）2Ag（s）+

O2（g）===Ag2O（s），ΔH=-31.0kJ·mol-1，

则Zn（s）+Ag2O（s）===ZnO（s）+2Ag（s）的ΔH等于（）

A．-379.3kJ·mol-1          B．-317.3kJ·mol-1    

C．-332.8kJ·mol-1 D．317.3kJ·mol-1

7.S（单斜）和S（正交）是硫的两种同素异形体。

已知：

?

S（单斜，s）＋O2（g）===SO2（g）?

H1＝－297.16kJ·mol-1

?

S（正交，s）＋O2（g）===SO2（g）?

H2＝－296.83kJ·mol-1

?

S（单斜，s）===S（正交，s）?

H3

下列说法正确的是（）

A．?

H3＝—0.33kJ·mol-1

B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应

C．S（单斜，s）===S（正交，s）?

H3＜0，正交硫比单斜硫稳定

D．S（单斜，s）===S（正交，s）?

H3＞0，单斜硫比正交硫稳定

9．已知化学反应：

C（s）+1/2O2（g）==CO（g）△H1<0

CO（g）+1/2O2（g）==CO2（g）△H2<0

C（s）+O2（g）==CO2（g）△H3<0；

下列说法不正确的是（相同条件下）（）

A．56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量

B．12gC所具有的能量一定大于28gCO所具有的能量

C．△H1+△H2>△H3

D．将两份质量相等的碳燃烧，生成CO2的反应比生成CO的反应放出的热量多

10.灰锡（常温下以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。

已知：

①Sn（s，白）+2HCl（aq）==SnCl2（aq）+H2（g）ΔH1

②Sn（s，灰）+2HCl（aq）==SnCl2（aq）+H2（g）ΔH2

③Sn（s，灰）Sn（s，白）ΔH3=+2.1kJ·mol-1

下列说法正确的是（）

A．ΔH1>ΔH2

B．锡在常温下以白锡状态存在

C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏

13．（10分）常温常压下，断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为KJ.mol-1）下表是一些键能数据（KJ·mol－1）

化学键

键能

化学键

键能

化学键

键能

C－F

427

C－Cl

330

C－I

218

H－H

436

S＝S

255

H－S

339

回答下列问题：

（1）由表中数据规律预测C－Br键的键能范围：

_________

（2）热化学方程式2H2（g）＋S2（g）==2H2S（g）；△H=QKJ·mol－1；则Q=

（3）

已知下列热化学方程式：

O2（g）==O+2（g）+e—

H1=+1175.7kJ·mol-1

PtF6（g）+e—==PtF6—（g）

H2=—771.1kJ·mol-1

O2+PtF6—（s）==O2+（g）+PtF6—（g）

H3=+482.2kJ·mol-1

则反应O2（g）+（g）=O2+PtF6—（s）的

H=_____________kJ·mol-1。

【专题突破】

1.下列说法或表示方法正确的是

A.反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应一定不能发生

B.强酸跟强碱反应放出的热量就是中和热

C.由石墨比金刚石稳定可知：

D.在

、

时，

完全燃烧生成气态水，放出

热量，则氢气的燃烧热为241.8

2.下列有关热化学方程式的叙述正确的是（）

A．已知2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）；?

H=－571.6kJ·mol-1，则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1

B．已知C（石墨，s）==C（金刚石，s）；?

H>0，则金刚石比石墨稳定

C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：

NaOH（aq）+CH3COOH（aq）==CH3COONa（aq）+H2O（l）?

H=－57.4kJ·mol-1

D．已知2C（s）+2O2（g）=2CO2（g）?

H1；2C（s）+O2（g）=2CO（g）?

H2，则?

H1>?

H2

3.下列热化学方高考资源网程式中?

H的绝对值能表示可燃物的燃烧热的是（）A．1/2H2（g）+1/2Cl2（g）=HCl（g）；?

H=－92.3kJ/mol

B．CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）；?

H=－802.3kJ/mol

C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；?

H=－571.6kJ/mol

D．CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）；?

H=－283kJ/mol

4.已知下列反应的热化学方程式为：

?

C（s）＋O2（g）＝CO2（g）；ΔH1＝－393.5kJ/mol

?

CH3COOH（l）＋2O2（g）＝2CO2（g）＋2H2O（l）；ΔH2＝－870.3kJ/mol

?

H2（g）＋

O2（g）＝H2O（l）；ΔH3＝－285.8kJ/mol

则反应2C（s）＋2H2（g）＋O2（g）＝CH3COOH（l）的ΔH为（）

A．488.3kJ/molB．－488.3kJ/molC．－244.15kJ/molD．244.15kJ/mol

5.下列有关热化学方程式的叙述正确的是（）

A．已知2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g）；?

H=－483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJ

B．已知C（石墨，s）===C（金刚石，s）；?

H＞0，则金刚石比石墨稳定

C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应中和热的热化学方程式为：

NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l）；?

H=－57.4kJ/mol

D．已知2C（s）＋2O2（g）==2CO2（g）；?

H1。

2C（s）＋O2（g）=2CO（g）；?

H2。

则?

H1＞?

H2

6.在25?

、1.01×105Pa下，将22gCO2通入1mol·L－1NaOH溶液750mL中充分反应，测得反应放出xkJ热量。

在该条件上，1molCO2通入2mol·L－1NaOH溶液1L中充分反应放出ykJ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）；?

H=－（2y－x）kJ·mol－1

B．CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq）；?

H=－（2x－y）kJ·mol－1

C．CO2（g）＋NaOH（aq）===NaHCO3（aq）；?

H=－（4x－y）kJ·mol－1

D．2CO2（g）＋NaOH

（1）===NaHCO3

（1）；?

H=－（8x－2y）kJ·mol－1

7.根据热化学方程式：

S（g）+O2（g）=SO2（g）；?

H=-297.23kJ/mol。

下列说法中正确A.S（g）+O2（g）=SO2（l）；|?

H|>297.3kJ/mol

B.S（g）+O2（g）=SO2（l）；|?

H|<297.3kJ/mol

C.1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和

D.1molSO2的键能总和等于1molS和1molO2键能之和

8.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＝＋49.0kJ·mol－1

?

CH3OH（g）＋1/2O2（g）＝CO2（g）＋2H2（g）；?

H＝－192.9kJ·mol－1

下列说法正确的是

　A．CH3OH的燃烧热为192.9kJ·mol－1

　B．反应?

中的能量变化如右图所示

　C．CH3OH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?

H＞—192.9kJ·mol－1

9.2008年北京奥运会所用火炬燃料为丙烷（C3H8），悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷（C4H10）和35%丙烷（C3H8），已知丙烷的燃烧热为：

2221.5kJ·mol-1，正丁烷的燃烧热为：

2878kJ·mol-1，异丁烷的烯烧热为：

2869.6kJ·mol-1，下列有关说法正确的是（）

A．奥运火炬燃烧时的能量转化主要是化学能转变为热能

B．相同质量的正丁烷和丙烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热也多

C．正丁烷比异丁烷稳定

D．丙烷燃烧的热化学方程式为：

C3H8+5O2==3CO2+4H2O；?

H=-2221.5kJ·mol-1

10.下列说法不正确的是（）

A．对于吸热反应，反应物所具有的总能量总是低于生成物所具有的总能量

B．任何放热反应在常湿条件下一定能发生反应

C．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热

D．在101kPa，1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量就叫做该物质的燃烧热

11.二甲醚（CH3OCH3）被称为21世纪的新型燃料，它清洁、高效、具有优良的环保性能；二甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，其燃烧热为1455kJ/mol；工业上用合成气（CO、H2）直接或间接制取二甲醚。

下列叙述正确的是（）

A．二甲醚分子只含有极性共价键

B．二甲醚为可再生能源

C．以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。

该电池中负极上的电极反应式是CH3OCH3－12e－＋12OH－＝2CO2＋8H2O

D．二甲醚燃烧的热化学方程式表示为CH3OCH3（g）＋3O2（g）?

2CO2（g）＋3H2O（g）；ΔH＝－1455kJ/mol

12.一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。

已知：

?

CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）；?

H＝―574kJ·mol－1

?

CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）；?

H＝―1160kJ·mol一1。

下列选项正确的是（）

A．CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）；?

H＝―867kJ·mol－1

B．若0.2molCH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4kJ

C．1molCH4催化还原NOx为N2的过程中，若x=1.6，则转移的电子为3.2mol

D．若用标准状况下2.24LCH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为0.8mol

13.燃烧1g液态有机物，只生成0.05molCO2气体和1.2g液态水，且放出热量33.63kJ，该有机物的蒸汽对H2的相对密度为30，则该有机物燃烧的热化学方程式为（　）

A．C3H8O（l）+9/2O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）;?

H=-2017.8kJ/mol

B．C3H8（l）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）;?

H=-33.63kJ/mol

C．C3H8（l）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）;?

H=-1479.4kJ/mol

D．C3H8O（l）+9/2O2