高中化学选修四第一章第一节-化学反应与能量的变化
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高中化学选修4《化学反应原理》第1
章化学反应与能量转化思维导图.doc
本文介绍了思维导图作为一种终极的思维工具,可以帮助人们整理和记忆信息,提高研究效率。
同时,本文还利用思维导图整理了高中化学《化学反应原理》第一章的基础知识。
化学反应与能量转化是化学学科中的基础知识之一。
其中,1-1节介绍了化学反应的热效应,即反应过程中能量的转化。
化学反应可以放热或吸热,这取决于反应物的能量和反应产物的能量之间的差异。
在反应中,能量的转化可以通过热量计等仪器来测量。
1-2节介绍了电能转化为化学能,即电解。
电解是一种将
电能转化为化学能的过程,可以将离子化合物分解成原子或离子。
在电解中,电流通过电解质溶液,导致离子发生氧化还原反应,从而在电极上产生化学反应。
在电解中,产生的化学反应与电流密切相关。
1-3节介绍了化学能转化为电能,即电池。
电池是一种将
化学能转化为电能的装置,可以将化学反应中产生的能量转化为电能。
电池的工作原理是利用化学反应产生电势差,使电子在电路中流动,从而产生电流。
电池的种类很多,例如原电池、干电池、锂离子电池等。
总之,化学反应与能量转化是化学学科的重要内容,理解其中的原理和机制对于研究化学非常重要。
思维导图作为一种有效的研究工具,可以帮助我们更好地整理和记忆知识,提高研究效率。
高二化学知识点总结选修四高二化学知识点总结选修四目录第一章、化学反应与能量第一节、化学反应与能量的变化第二节、燃烧热、能源第三节、化学反应热的计算第二章、化学反应速率和化学平衡第一节、化学反应速率第二节、影响化学反应速率的因素第三节、化学平衡第四节、化学反应进行的方向第三章、水溶液中的离子平衡第一节、弱电解质的电离第二节、水的电离和溶液的酸碱性第三节、盐类的水解第四节、难溶电解质的溶解平衡第四章、电化学基础第一节、原电池第二节、化学电源第三节、电解池第四节、金属的电化学腐蚀与防护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___________。
选修4 化学反应原理全套同步练习--第一章第一章化学反应与能量 第一节 化学反应与能量的变化基础知识1.人们把能够发生 叫做活化分子,同时把 称做活化能;2.我们用ΔH 表示 ,其单位常用 ;放热反应的ΔH 为 填正或负值;3.能表示 的关系的化学方程式,叫做 ;巩固练习1.下列说法正确的是 A .需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B .任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C .反应物和生成物所具有的总能量决定了放热还是吸热D .吸热反应只能在加热的条件下才能进行 2.下列说法正确的是A .热化学方程式的计量数只表示分子的个数B .热化学方程式中只需标明生成物的状态C .反应热指的是反应过程中放出或吸收的热量D .有能量变化的不一定是化学变化 3. 根据热化学方程式:S l +O 2 g = SO 2 g ΔH =-mol 分析下列说法中正确的是A .Ss+O 2 g = SO 2 g ,反应放出的热量大于molB .S g +O 2 g = SO 2 g ,反应放出的热量小于molC .1mol SO 2的键能的总和小于1mol 硫和1mol 氧气的键能之和D .1mol SO 2的键能的总和大于1mol 硫和1mol 氧气的键能之和4.下列说法正确的是 A .焓变是指1mol 物质参加反应时的能量变化 B .当反应放热时ΔH >0,反应吸热时ΔH <0C .加热条件下发生的反应均为吸热反应D .一个化学反应中,当反应物质能量大于生成物能量时,反应放热,ΔH 为“—”5.同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中放热最少的是 A .2A l + B l = 2C g ΔH 1 B .2A g + B g = 2C g ΔH 2 C .2A g + B g = 2C l ΔH 3 D .2A l + B l = 2C l ΔH 46.热化学方程式中化学式前的化学计量数表示 A .分子个数 B .原子个数 C .物质的质量 D .物质的量 7.在相同温度和压强下,将32g 硫分别在纯氧中和空气中完全燃烧,令前者热效应为ΔH 1,后者热效应为ΔH 2, 则关于ΔH 1和ΔH 2的相对大小正确的是 A .ΔH 1=ΔH 2 B .ΔH 1>ΔH 2 C .ΔH 1<ΔH 2 D .无法判断9.已知在1×105Pa,298 K 条件下,2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ 热量,下列热化学方程式正确的是 A .H 2O g = H 2 g +21O 2 g ΔH = +242 kJ/mol B .2H 2 g + O 2 g = 2H 2O l ΔH =-484 kJ/molC .H 2 g + 21O 2 g = H 2O g ΔH =-242 kJ/mol D .2H 2 g + O 2 g = 2H 2O g ΔH =+484 kJ/mol 10.有如下三个反应方程式 H 2g +21O 2g =H 2Og ΔH =a kJ/molH 2g +21O 2g =H 2O l ΔH =b kJ/mol2H 2g +O 2g =2H 2O l ΔH =c kJ/mol 关于它们的下列叙述正确的是 A .它们都是吸热反应 B .a 、b 、c 均为正值 C .a =b D .2b =c11.含NaOH 的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出的热量,表示该反应的热化学方程式是A .NaOHaq +HClaq =NaClaq +H 2Ol ;ΔH =+molB .NaOHaq +HClaq =NaClaq +H 2Ol ;ΔH =-molC .NaOHaq +HClaq =NaClaq +H 2Ol ;ΔH =+molD .NaOHaq +HClaq =NaClaq +H 2Ol ;ΔH =-mol 12.已知方程式2H 2g +O 2g =2H 2Ol ΔH 1=-mol,则关于方程式2H 2Ol =2H 2g +O 2g ; ΔH 2=的说法正确的是 A .方程式中化学计量数表示分子数 B .该反应的ΔH 2大于零C .该反应ΔH 2=-molD .该反应与上述反应属于可逆反应13.断裂以下的物质需要能量最多的是 A .HCl B .HBr C .HI D .HAt 14.下列叙述中正确的是 A .实现H 2→H+H 的变化,要放出能量 B .液态水变成气态水要吸收能量 C .金刚石在一定条件变成石墨要吸收能量 D .CaO 和水反应过程中焓变大于015.表示正反应是吸热反应的图像是;;23 molNO 2气体溶于水生成HNO 3和NO 气体,放出138kJ 热量 ;17.火箭推进器中盛有强还原剂液态肼N 2H 4和强氧化剂液态双氧水;当把液态肼和 H 2O 2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出的热量相当于25℃、101 kPa 下测得的热量; 1反应的热化学方程式为 ;2又已知H 2Ol =H 2Og ΔH =+44kJ/mol;则16g 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ;BCD A3此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 ; 18.用L 盐酸与LNaOH 溶液在如图所示的装置中进行中和反应;通过测定反应过程中 所放出的热量可计算中和热;回答下列问题:1从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品 是 ;2烧杯间填满碎纸条的作用是 ; 3大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 填“偏大、偏小、无影响”4如果用L 盐酸与LNaOH 溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 填“相等、不相等”,所求中和热 填“相等、不相等”,简述理由 ; 5用相同浓度和体积的氨水NH 3·H 2O 代替NaOH 溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 ;填“偏大”、“偏小”、“无影响”; 19.已知:H 2 g + 21O 2 g = H 2O g ,反应过程中能量变化如图所示,请回答下列问题;1a 、b 、c 分别代表什么意义a : ;b : ; c : ; 2该反应是 填“放热”或“吸热”, ΔH 0填“>”“<”或“=”;能力提升20.由金红石TiO 2制取单质Ti,涉及到的步骤为:TiO 2→TiCl 4 Ti 已知①Cs+O 2g =CO 2g ΔH =― kJ/mol ②2COg+O 2g =2CO 2gΔH =―566 kJ/mol ③TiO 2s+2Cl 2g =TiCl 4g+O 2g ΔH =+141kJ/mol 则TiO 2s+2Cl 2g + Cs =TiCl 4g+ 2COg 的ΔH = ;反应TiCl 4+2Mg =2MgCl 2+Ti在Ar气氛中进行的理由cb 反应过程2H 2g+O 2gH 2g+1/2 O 2g能量H 2O gaMg−−−→−︒Al,C 800温度计硬纸板碎纸条是 ;第二节 燃烧热 能源基础知识1.反应热可分为多种,如: 、 、 等;,叫做该物质的燃烧热,单位为 ,通常可利用 由实验测得;2.能源就是 ,它包括化石燃料 、 、 、 、 、 等;能源是 和 的重要物质基础,它的开发和利用,可以用来衡量一个国家或地区的 和 ;巩固练习1.下列说法中正确的是 A .1molH 2SO 4和1mol BaOH 2完全中和所放出的热量为中和热 B .在25℃、101 kPa,1mol S 和2mol S 的燃烧热相等C .CO 是不稳定的化合物,它能继续和O 2反应生成稳定的CO 2,所以CO 的燃烧反应一定是吸热反应D .101kPa 时,1mol 碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 2.下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是 A .C 6H 12O 6s+6O 2g = 6CO 2g+6H 2Ol ΔH =―a kJ /molB .CH 3CH 2OHl+21O 2g = CH 3CHOl+H 2Ol ΔH =―b kJ /mol C .2COg+ O 2g =CO 2g ΔH =―c kJ /molD .NH 3g+45O 2g = NOg+46H 2Og ΔH =―d kJ /mol3.下列各组物质的燃烧热相等的是 A .碳和二氧化碳B .1mol 碳和3mol 碳C .3mol 乙炔和1mol 苯D .淀粉和纤维素4.下列热化学方程式中的ΔH 能表示物质燃烧热的是A .2CO g + O 2 g = 2CO 2 g ΔH = ―556 kJ/molB .CH 4 g + 2O 2 g = CO 2 g + 2H 2O l ΔH = —890kJ/molC .2H 2 g +O 2 g = 2H 2Ol ΔH =― kJ/molD .H 2 g + Cl 2 g = 2HCl g ΔH =― kJ/mol5.燃烧热与反应热的关系是 A .燃烧热是反应热的一种类型 B .当一个反应是燃烧反应时,该燃烧反应的反应热就是燃烧热C .燃烧热不属与反应热,反应热是在25℃、101 kPa 下测定的,而燃烧反应的温度要高D .反应热有正负之分,燃烧热全部是正值6.已知在一定条件下,CO 的燃烧热为283 kJ/mol,CH 4的燃烧热为890 kJ/mol,由1 mol CO 和3 mol CH 4组成的混合气体充分燃烧,释放的热量为 A .2912 kJ B .2953 kJ C.3236kJD .3867 kJ7.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生;下列属于未来新能源标准的是 ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A .①②③④ B .⑤⑥⑦⑧ C .③⑤⑥⑦⑧ D .③④⑤⑥⑦⑧ 8.25℃、101 kPa 下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是 kJ/mol 、 kJ/molkJ/mol 、2800 kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是 A .Cs+错误!O 2g =COg ΔH =― kJ/mol B .2H 2g+O 2g =2H 2Ol ΔH = + kJ/mol C .CH 4g+2O 2g =CO 2g+2H 2Og ΔH = ― kJ/mol D .C 6H 12O 6s +6O 2g =6CO 2g+6H 2Ol ΔH =―2800 kJ/mol9. g 火箭燃料二甲基肼CH 3-NH —NH -CH 3完全燃烧,放出50 kJ 热量,二甲基肼的燃烧热为 A .1000 kJ/mol B .1500 kJ/molC .2000 kJ/molD .3000 kJ/mol10.25℃、101 kPa 下,2g 氢气燃烧生成液态水,放出 kJ 热量,表示该反应的热化学方程式正确的是A .2H 2g+O 2g = 2H 2O1 ΔH =― kJ/molB .2H 2g+ O 2g = 2H 2O1 ΔH =+ kJ /molC .2H 2g+O 2g = 2H 2Og ΔH =― kJ/molD .H 2g+错误!O 2g = H 2O1 ΔH =― kJ/mol 11.下列能源通过化学反应产生的是 A .太阳能 B .潮汐能 C .电池产生的电能D .风能12.已知下列热化学方程式:① H 2g+21O 2g =H 2Ol ΔH =―285kJ/mol ② H 2g+21O 2g =H 2Og ΔH =―mol ③ Cs+21O 2g =COg ΔH =― kJ/mol ④ Cs+ O 2g =CO 2g ΔH =― kJ/mol回答下列各问:1上述反应中属于放热反应的是 ; 2C 的燃烧热为 ;3燃烧10g H 2生成液态水,放出的热量为 ;4CO 燃烧的热化学方程式为 ;13.由氢气和氧气反应生成 1 mol 水蒸气,放出 kJ 热量;写出该反应的热化学方程式: ;若1g 水蒸气转化为液态水放热,则反应H 2g +21O 2g =H 2O l 的ΔH = kJ/mol;氢气的燃烧热为 kJ/mol;14.硝化甘油C 3H 5N 3O 9,无色液体分解时产物为N 2、CO 2、O 2和液态水,它的分解反应的化学方程式是 ;已知20℃时,硝化甘油分解放出的热量为154kJ,则每生成1mol 气体伴随放出的热量为 kJ; 能力提升15.CO 、CH 4、均为常见的可燃气体;1等体积的CO 和CH 4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比为 ;2已知在101 kPa 时,CO 的燃烧热为283 kJ/mol;相同条件下,若2 molCH 4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1mol CO 完全燃烧放出热量的倍,CH 4完全燃烧的热化学方程式是 ; 3120℃、101 kPa 下,a mL 由CO 和CH 4组成的混合气体在b mLO 2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强; ①若混合气体与O 2恰好完全反应,产生b mLCO 2,则混合气体中CH 4的体积分数为 保留2位小数; ②若燃烧后气体体积缩小了4a mL,则a 与b 关系的数学表示是 ;第三节 化学反应热的计算基础知识1840年,瑞士化学家盖斯通过大量实验证明, ,其反应热是 的;换句话说,化学反应的反应热只与 有关,而与反应的 无关;这就是盖斯定律;巩固练习1.已知H 2Og =H 2O l ΔH 1=―Q 1 kJ/mol C 2H 5OHg =C 2H 5OH l ΔH 2=―Q 2 kJ/mol C 2H 5OHg + 3O 2g =2CO 2g + 3H 2Og ΔH 3=―Q 3 kJ/mol若使23g 酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为 A .Q 1+Q 2+Q 3kJ B .Q 1+Q 2+Q 3kJ C .+Q 2+Q 3kJ D .-Q 2+Q 3kJ 2.已知下列热化学方程式:Zns +21O 2g =ZnOs ΔH 2=― kJ/mol Hgl +21O 2g =HgOs ΔH 2=― kJ/mol 由此可知Zns + HgOs =ZnOs +Hgl ΔH 3 ,其中ΔH 3的值是 A .― kJ/molB .―molC .― kJ/molD .― kJ/mol3.已知CH 4g+2O 2g =CO 2g+2H 2Ol ΔH =―Q 11,2H 2g+O 2g = 2H 2Og ΔH =―Q 222H 2g+O 2g = 2H 2Ol ΔH =―Q 33;常温下,取体积比为4 : 1的甲烷和氢气的混合物气体112L 标况,经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为A .4 Q 1+ Q 3B .4 Q 1+ Q 2C .4 Q 1+ Q 3D .4 Q 1+2 Q 24.在一定条件下,CO 和CH 4燃烧的热化学方程式分别为:2COg + O 2 g = 2CO 2 g ; ΔH =―566 kJ/mol CH 4 g + 2O 2 g = CO 2 g + 2H 2Ol ; ΔH =―890 kJ/mol 由1molCO 和3molCH 4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时,释放的热量为 你 A .2912kJ B .2953kJ C .3236kJ D .3867kJ 5.已知热化学方程式:SO 2g+ 1/2O 2g SO 3g ΔH =―/mol,在容器中充入2molSO 2和1molO 2充分反应,最终放出的热量为 A . B .小于 C .小于 D .大于6.已知葡萄糖的燃烧热是2840 kJ/mol,当它氧化生成1g 水时放出的热量是A .B .C .D .7.已知两个热化学方程式: Cs +O 2g =CO 2g ΔH =―mol2H 2g +O 2g =2H 2Og ΔH =―mol现有炭粉和H 2组成的悬浮气共,使其在O 2中完全燃烧,共放出的热量,则炭粉与H 2的物质的量之比是 A .1︰1 B .1︰2 C .2︰3 D .3︰28.已知在发射卫星时可用肼N 2H 4为燃料、二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸气;又知:N 2g +2O 2g =2NO 2g ΔH =+molN 2H 4g +O 2g =N 2g +2H 2Og ΔH =-534kJ/mol 则肼与NO 2反应的热化学方程式为 A .N 2H 4g +NO 2g =23N 2g +2H 2Og ΔH =+mol B .N 2H 4g +NO 2g =23N 2g +2H 2Og ΔH =-mol C .N 2H 4g +NO 2g =23N 2g +2H 2Ol ΔH =+molD .N 2H 4g +NO 2g =23N 2g +2H 2Ol ΔH =-mol9.已知热化学方程式:2KNO 3s = 2KNO 2s +O 2g ΔH =+58kJ/mol Cs +O 2g = CO 2g ΔH =-94kJ/mol为提供分解1molKNO 3所需的能量,理论上需完全燃烧碳 A .58/94molB .58/94×2 mol C.58×2/94molD .94×2/58mol10.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 ①CH 3OHg +H 2Og =CO 2g +3H 2g ΔH =+ kJ/mol②CH 3OHg +21O 2g =CO 2g +2H 2g ΔH =- kJ/mol下列说法正确的是A .CH 3OH 的燃烧热为 kJ/molB .反应①中的能量变化如右图所示C .CH 3OH 转变成H 2的过程一定要吸收能量D .根据②推知反应CH 3OHl +1/2O 2g =CO 2g +2H 2g 的ΔH >- kJ/mol11.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义;有些反应的反应热虽然无法直接测得但可通过间接的方法测定;现根据下列3个热化学反应方程式: Fe 2O 3s+3COg =2Fes+3CO 2g ΔH =―/mol 3Fe 2O 3s+ COg =2Fe 3O 4s+ CO 2g ΔH =―/molFe 3O 4s+COg =3FeOs+CO 2g ΔH = +/mol写出CO 气体还原FeO 固体得到Fe 固体和CO 2气体的热化学反应方程式:; 12.由氢气和氧气反应生成1mol 水蒸气放热,写出该反应的热化学方程式:;若1g 水蒸气转化为液态水放热,则反应H 2g +21O 2g = H 2Ol CO 2g+3H 2g能量 反应过程CH 3OHg +H 2Og 反应物的 总能量生成物的总能量ΔH的ΔH = kJ/mol ;氢气的燃烧热为 kJ/mol ;13.实验中不能直接测出石墨和氢气生成甲烷反应的反应热,但可测出甲烷,石墨,氢气燃烧的反应热:CH 4g+2O 2g=CO 2g+2H 2Ol ΔH 1=-molC 石墨+ O 2g= CO 2g ΔH 2=―393.5kJ/mol H 2g+21O 2g=H 2Ol ΔH 3=― kJ/mol ,则由石墨生成甲烷的反应热: C 石墨+ 2H 2g= CH 4g ΔH 4= ;能力提升14.已知H 2g 、C 2H 4g 和C 2H 5OH1的燃烧热分别是― kJ/mol、― kJ/mol 和― kJ/mol,则由C 2H 4g 和H 2Ol 反应生成C 2H 5OHl 的ΔH 为 A .― kJ/mol B .+ kJ/mol C .―330 kJ/molD .+330 kJ/mol15.灰锡以粉末状存在和白锡是锡的两种同素异形体;已知: ①Sns、白+2HClaq =SnCl 2aq +H 2g ΔH 1②Sns、灰+2HClaq =SnCl 2aq +H 2g ΔH 2 ③Sns、灰Sns 、白 ΔH 3=+mol 下列说法正确的是 A .ΔH 1>ΔH 2 B .锡在常温下以灰锡状态存在 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℃的环境中,会自行毁坏16.白磷与氧可发生如下反应:P 4+5O 2=P 4O 10;已知断裂下列化学键需要吸收的能量分 别为:P —P a kJ/mol 、P —O b kJ/mol 、P=O c kJ/mol 、O=O d kJ/mol; 根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH ,其中正确的是 A .6a +5d -4c -12b kJ/mol B .4c +12b -6a -5d kJ/mol C .4c +12b -4a -5d kJ/molD .4a +5d -4c -12b kJ/mol17.为了提高煤热效率,同时减少煤燃烧时的环境污染,一般先将煤转化为洁净的燃料;将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转为洁净燃料的方法之一,主要化学反应为:C+H 2O =CO+H 2,Cs 、COg 、H 2g 燃烧的热化学方程式分别为: Cs+ O 2g= CO 2g ΔH 1=―393.5 kJ/mol H 2g+21O 2g=H 2Og ΔH 2=― kJ/mol COg +21O 2 g = CO 2 g ΔH 3=-mol 根据盖斯定律可得下列循环图 试回答:1根据以上数据,请你写出Cs 与水蒸气反应的热化学方程 ; 2比较反应热数据可知,1molCOg 和1molH 2g 完全燃烧放出的热量之和比1molCg 完全燃烧放出的热量 填“多”或“少”; 3请你判断ΔH 1、ΔH 2、ΔH 3、ΔH 4之间的关系式 ; 4甲同学据此认为:“煤炭燃烧时加少量水,可以是煤炭燃烧放出更多的热量”;乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,与直接燃烧煤放出的热量一样多;”仅从能量观点看,甲、乙两同学观点正确的是 ,出现错误观点的原因是 ;参考答案第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量的变化1.C 2.D 3.D 4.D 5.A 6.D 7.B 8.B 9.AC 10.D 11.D 12.B 13.A 14.B 15.A 16.C 石墨,s+ 2H 2Og = CO 2g + 2H 2 g ΔH =+ kJ 3NO 2g + 2H 2Og = 2HNO 3aq + NOg ΔH =-138kJ17.1N 2H 4l+2H 2O 2l = N 2g +4H 2Og ΔH =- KJ/mol 2 3产物不会造成环境污染;18.1环形玻璃搅拌棒 2减少实验过程中的热量损失 3偏小 4不相等;相等;因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1mol H 2O 所放出的热量,与酸碱的用量无关 5偏小19.1代表旧化学键断裂吸收的能量 代表生成新键放出的能量 代表反应热2放热 < 20.—80 kJ/mol 防止高温下MgTi 与空气中的O 2或CO 2、N 2作用第二节 燃烧热 能源1.B 2.A 3.B 4.B 5.A 6.B 7.B 8.D 9.C 10.D 11.C12.1 ①②③④;2 kJ /mol ;31425 kJ ;4COg+21O 2g =CO 2g ΔH =―mol; 13.H 2 g +21O 2 g =H 2O g ΔH =― kJ/mol 或2H 2 g + O 2 g =2 H 2O g ΔH =―mol ― ―Cs+H 2Og + O 2g−−→−∆1H COg + H 2Og ΔHCOg + O 2g +H 2g −−→−∆2H COg + H 2Og 21O 2gΔHP 4 P 4O 1014.4C3H5N3O9= 6N2↑+12CO2↑+ O2↑+ 10H2O .11 : 4 2CH4g+2O2g=CO2g+2H2Ol ΔH=― kJ/mol 3① ② b ≥45a第三节化学反应热的计算1.D 2.D 3.A 4.B 5.C 6.A 7.A 8.B 9.B 10.D11.COg+FeOs=Fes+CO2g ΔH=―/mol 12.H2g + 1/2O2g=H2Og;ΔH=-mol –13.– kJ/mol 14.A 15.D 16.A17.1Cs+H2Og=COg+H2g ΔH=/mol 2多3ΔH 1=ΔH 2+ΔH 3+ΔH 4 4乙甲同学忽略了煤与水蒸气反应是一个吸热反应选修4 化学反应原理全套同步练习----第二章第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率基础知识1.在容积不变的反应器中,化学反应速率通常用来表示,即: ,浓度的单位一般为 ,时间可以根据反应的快慢用、或表示;2.化学反应速率是通过测定的,包括能够直接观察的某些性质,如和 ,也包括必须依靠科学仪器才能测量的性质,如、、、等;在溶液中,当反应物或产物本身有较明显的颜色时,人们常利用来跟踪反应的过程和测量反应的速度;巩固练习1.现有反应4NH3+5O2=4NO+6H2O,反应速率分别用v NH3、v O2、v NO、v H2O、表示,其关系正确的是A.4v NH3=5O2B.4 v NH3=5 v H2O C.4O2=5 v NO D.4 v NH3=5 v NO2.在一定条件下,在体积为V L的密闭容器中发生反应:m A + n B p C;t秒末,A减少了1 mol,B减少了 mol,C 增加了 mol;则m∶ n∶ p应为 A.4∶5∶2B.2∶5∶4 C.1∶3∶2 D.3∶2∶13.在一密闭容器内发生氨分解反应:2NH3N2+3H2;已知NH3起始浓度是mol/L,4s末为mol/L,若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率,则v NH3应为A.0. 04 mol/L·s B.0. 4 mol/L·s C.1. 6 mol/L·s D.0.8 mol/L·s4.下列关于反应速率的说法正确的是 A.化学反应速率是指单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加B.化学反应速率为mol/L·s指1s时某物质的浓度为 mol/LC.根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢 D.对任何化学反应来说,反应速率越快,反应越明显5.反应m A+n B p C,若v A=a mol/L·s 则用单位时间内C的浓度变化表示的反应速率是A.m/pa mol/L·s B.pa/m mol/L·s C.ma/p mol/L·s D.mp/a mol/L·s 6.在10L 密闭容器里发生反应4NH3g+5O2g 4NOg+6H2Og,反应半分钟后,水蒸气的物质的量增加了,则此反应的速率v X可表示为 A.v NH3=mol/L·s B.v O2=mol/L·sC.v NO=mol/L·s D.v H2O=mol/L·s7.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为L·sB.反应开始到10s,X的物质的量浓度为减少了LC.反应开始到10s时,Y的转化率为%D.反应的化学方程式为:Xg + Yg Zg8.把气体和气体混合于容积为2L的容器中,使其发生如下反应:时间/s10物质的量/molXYZ3Xg+Yg n Zg+2Wg;5min 末生成,若测知以Z 浓度变化表示的平均反应速率为 L· min,则n 的值为A.4B .3C .2D .19.将物质的量均为物质A 、B 混合于5L 容器中,发生如下反应:3A+B2C,在反应过程中C 的物质的量分数随温度变化如右图所示:1T 0对应的反应速率v 正 v 逆用“=”、“>”或“<”表示,下同; 2此反应的正反应为 热;填“放”或“吸”3X 、Y 两点A 物质正反应速率的大小关系是Y X ;4温度T <T 0时,C%逐渐增大的原因是: ; 5若Y 点的C 的物质的量分数为25%,则参加反应的A 物质的量为 mol ;若Y 点时所消耗时间为2min,则B 物质的反应速率为 ;第二节 影响化学反应速率的因素基础知识1.决定化学反应速率的内因是 ;2.其他条件相同时,增大反应物的浓度化学反应速率 ,减小反应物的浓度化学反应速率 ; 3.对于气体反应,其他条件不变时,增大压强减小容器容积相当于 ,反应速率 ,减小压强增大容器容积相当于 ,反应速率 ;4.其他条件相同时,升高温度反应速率 ,降低温度反应速率 ;5.升高温度,一方面通过提高温度使分子获得更高能量, 的百分数提高;另一个是因为含较高能量的分子间的 也随之提高;这两方面都使分子间的 的几率提高,反应速率因此也增大;6.催化剂能使发生反应所需的 降低,使反应体系中含有的 提高,从而使提高,反应速率增大;巩固练习1.下列方法能增加活化分子百分数的是 A .增加某一组分的浓度 B .增体系的大压强C .升高体系的温度D .使用合适的催化剂2.设反应C +CO 2 2CO 正反应吸热反应速率为v 1,N 2+3H 2 2NH 3正反应放热,反应速率为v 2;对于上述反应,当温度升高时,v 1、v 2的变化情况为 A .同时增大 B .同时减小 C .v 1增大,v 2减小 D . v 1减小,v 2增大 3.在一可变容积的密闭容器中进行反应:Cs + H 2Og= COg + H 2g,下列条件的改变对反应速率几乎无影响的是 A .增加C 的量 B .将容器的体积缩小一半 C .保持体积不变,充入N 2,使体系的压强增大 D .保持压强不变,充入N 2,使容器的体积变大4.能提高单位体积内活化分子数,但不改变活化分子百分数的是A .增大反应物的浓度B .增大气体压强C .升温D .使用催化剂5.Na 2S 2O 3溶液跟稀H 2SO 4反应的化学方程式为:O H S SO SO Na SO H O S Na 224242322+↓++=+;下列各组实验中,溶液中最先变浑浊的是 6.下列条件一定能使反应速率加快的是:①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积 ④加入生成物 ⑤加入MnO 2A .全部B .①②⑤C .②D .②③反应反 应 物H 2O温度 Na 2S 2O 3 H 2SO 4 V℃v mLc molL -1v mLc molL -1mLA 10 5 10 5B 10 5 5 10C 30 5 5 10 D305510Y X C%T/℃T 07.100 mL 6 mol/L H 2SO 4跟过量的锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量;可向反应物中加入适量的 A .硫酸钠固体 B .水 C .硫酸钾溶液D .硫酸铵固体8.NO 和CO 都是汽车排放尾气中的有害物质,它们能缓慢反应生成N 2和CO 2,对此反应下列叙述正确的A .使用催化剂并不能改变反应速率B .使用催化剂可以加快反应速率C .降低压强能加快反应速率D .降温可以加快反应速率9.下列体系加压后,对化学反应速率没有影响的是A .2SO 2+O 22SO 3B .CO+H 2OgCO 2+H 2C .CO 2+H 2OH 2CD .H ++OH-H 2O10.下列说法正确的是 A .活化分子碰撞即发生化学反应 B .升高温度会加快反应速率,原因是增加了活化分子碰撞次数C .某一反应的活化分子的百分数是个定值D .活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞 11.用铁片与稀硫酸反应制氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是 A .对该反应体系加热B .不用稀硫酸,改用98%浓硫酸C .滴加少量的CuSO 4溶液D .不用铁片,改用铁粉12.反应3Fes+4H 2O====Fe 3O 4s+4H 2g,在一可变容积的密闭容器中进行,试回答:1增加Fe 的量,其正反应速率 填变快、不变、变慢,以下相同; 2将容器的体积缩小一半,其正反应速率 ,逆反应速率 ;3保持体积不变,充入N 2使体系压强增大,其正反应速率 ,逆反应速率 ; 4保持压强不变,充入N 2使容器的体积增大,其正反应速率 ,逆反应速率 ; 13.1将等质量的Zn 粉分别投入a :10 ml /L HCl 和b :10 ml /L 醋酸中;①若Zn 不足量,则反应速率a b 填>=或<= ②若Zn 过量,产生H 2的量a b 填>=或<= 2将等质量Zn 粉分别投入pH =1体积均为10 mL 的a :盐酸 b :醋酸中 ①若Zn 不足量,则反应速率a b 填>=或<= ②若Zn 过量,产生H 2的量a b 填>=或<=14.把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度稀盐酸的试管中,发现H 2的生成速率v 随时间t 的变化关系如图所示;其中t 1~t 2段速率变化的原因是 ,t 2~t 3是 ;能力提升15.“碘钟”实验中,3I -+S 2O -28=I -3+2SO -24的反应速率可以用I -3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t 来度量,t 越小,反应速率越大;某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:实验编号① ② ③ ④ ⑤ c I -/mol·L -c S 2O -28/mol·L -t /st 2回答下列问题:1该实验的目的是 ;2显色时间t 2= ;3温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t 2的范围为 填字母A . < B . ~ C . > D . 数据不足,无法判断 4通过分析比较上表数据,得到的结论是 ; 16.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据: 实验序号 金属 质量/g 金属状态c H 2SO 4/mol·L -1V H 2SO 4/mL 溶液温度/℃ 金属消失的时间/s 反应前 反应后 1 丝 50 20 34 500 2粉末50203550t 132v3 丝 50 20 36 2504 丝 50 20 35 200 5 粉末 50 20 36 25 6 丝 50 20 35 1257 丝 50 35 50 508 丝 50 20 34 100 9丝50204440分析上述数据,回答下列问题:1实验4和5表明, 对反应速率有影响, 反应速率越快,能表明同一规律的实验还有 填实验序号;2仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 填实验序号;3本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号是 ;4实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值约15℃相近,推测其原因: ;17.硼氢化钠NaBH 4不能与水共存,也不能与酸共存;1将NaBH 4投入水中,可生成偏硼酸钠NaBO 2和氢气,写出该反应的化学方程式 ;这一反应的实质是 ; 2将NaBH 4放入强酸溶液中,其反应速率比跟水反应 ,其理由是 ;18.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应:ClO -3+3HSO -3=3SO -4+3H ++ Cl —,该反应的反应速率受H +浓度的影响,如图是用ClO -3在单位时间内物质的量浓度的变化来表示反应速率的图像;1反应开始时速率增大的原因是 ; 2纵坐标为v Cl —的vt 曲线与上图中曲线 填“能”或“不能”完全重合;第三节 化学平衡基础知识1.在一定条件下,当正、逆两个方向的反应速率相等时,,这时的状态也就是在给定条件下,反应达到了“限度”;对于可逆反应体系,我们称之为 状态; 2.如果 ,平衡就向着方向移动,这就是着名的勒夏特列原理;3.催化剂能够 ,因此它对化学平衡的移动没有影响; 4.对于一般的可逆反应,m Ag+n Bgp Cg+q Dg,当在一定温度下达到平衡时,K = ;K 只受影响,与 无关;巩固练习1.下列说法正确的是 A .可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B .在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态C .在其他条件不变时,升高温度可以使平衡向放热反应方向移动D .在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态2.一定条件下的反应:PCl 5g PCl 3g +Cl 2g ΔH > 0,达到平衡后,下列情况使PCl 5分解率降低的是 A .温度、体积不变,充入氩气 B .体积不变,对体系加热C .温度、体积不变,充入氯气 D .温度不变,增大容器体积3.在一定条件下,发生COg +NO 2g CO 2g +NOgΔH <0的反应,达到平衡后,保持体积不变,降低温度,混合气体的颜色A .变深B .变浅C .不变D .无法判断12tv ClO -34.在一不可变容器中发生如下反应:2NO22NO + O2ΔH 0达到平衡后,升温,混合气体的不变A.密度B.颜色C.压强 D. 总物质的量5.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2气+O2气2SO3气,已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为L、L、L,当反应达平衡时,可能存在的数据是 A.SO2为L、O2为LB.SO2为L C.SO2、SO3均为L D.SO3为L6.氙气和氟气在一定条件下可反应达到平衡:Xeg+2F2g XeF 4g ΔH=-218kJ/mol;下列变化既能加快反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是 A.升高温度B.减压C.加压D.适当降温7.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是 A.氯水中有下列平衡Cl2+H2O HCl + HClO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅 B.对2HIg H2g+I2g,平衡体系增大压强可使颜色变深 C.反应CO+NO2CO2+NO ΔH <0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D.合成NH3反应,为提高NH3的产率,理论上应采取降低温度的措施8.有一处于平衡状态的反应:Xs+3Yg 2Zg,ΔH<0;为了使平衡向生成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.②③⑤C.②③⑥D.②④⑥9.现有反应Xg+Yg 2Zg,ΔH<0;右图表示从反应开始到t1s时达到平衡,在t2s时由于条件变化使平衡破坏,到t3 s时又达平衡;则在图中t2 s时改变的条件可能是 A.增大了X或Y的浓度 B.增大压强C.增大Z的浓度D.升高温度10.接触法制硫酸通常在400~500℃、常压和催化剂的作用下,用SO2与过量的O2反应生成SO3;2SO2g+O2g 2SO3g ;ΔH < 0;在上述条件下,SO2的转化率约为90%;但是部分发达国家采用高压条件生成SO3,采取加压措施的目的是A.发达国家电能过量,以此消耗大量能源 B.高压将使平衡向正反应方向移动,有利于进一步提高SO2的转化率C.加压可使SO2全部转化为SO3,消除SO2对空气的污染D.高压有利于加快反应速率,可以提高生产效率11.在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO2g 2NOg + O2gΔH>0,达到平衡;当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是A.当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量B.当X表示压强时,Y表示NO2的转化率C.当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度D.当X表示NO2的物质的量时,Y表示O2的物质的量12.右图曲线a表示放热反应 Xg+Yg Zg+Mg+Ns进行过程中X的转化率随时间变化的关系;若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是A.升高温度 B.加大X的投入量 C.加催化剂 D.增大容器的体积13.可逆反应A+Bs C达到平衡后,无论加压或降温,B的转化率都增大,则下列结论正确的是A.A固体,C为气体,正反应为放热反应 B.A为气体,C为固体,正反应为放热反应C.A为气体,C为固体,正反应为吸热反应 D.A、C均为气体,正反应为吸热反应14.一定温度下,将4molPCl3和2molCl2充入容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PCl3+Cl2 PCl5 ,各物质均为气态;达平衡后,PCl5为;若此时再移走2molPCl3和1molCl2 ,相同温度下达到平衡,PCl5的物质的量为A.B. C.<x<D.<15.某温度下,将2mo1A和3mo1B充入一密闭容器中,发生反应:a Ag+Bg Cg+Dg,5min 后达到平衡;已知该温度下其平衡常数K=1 ,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则 A.a=1 B.a =2 C.B的转化率为40 % D.B的转化率为60 %16.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ZX或Y0 t1t2t3tZyx。
高三化学《化学反应原理》知识清单第一章化学反应与能量变化一、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,热量的单位是kJ。
(3)在比较大小时,所带“+”“—”符号均参入比较。
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)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。
二、热化学方程式的书写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.△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。
第一章 第一节 化学反应与能量的变化教学目标知识与技能:1.使学生了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2.认识化学反应过程的物质变化和能量变化;3.了解反应热和焓变的涵义;4.能正确认识、书写热化学方程式。
过程与方法:1.通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力;2.通过从化学键的角度分析化学反应,引导学生分析引起反应热的本质。
情感态度与价值观:培养学生从微观的角度理解化学问题。
教学重点:热化学方程式的书写和反应热与键能教学难点:反应热与键能教学过程:第一节 化学反应和能量变化一、概念1.化学反应及其能量变化任何一个化学反应中,反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。
在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。
2.放热反应和吸热反应(1)放热反应:即有热量放出的化学反应,其反应物的总能量大于生成物的总能量。
(2)吸热反应:即吸收热量的化学反应,其反应物的总能量小于生成物的总能量。
3.化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式:由能量守恒可得:反应物的总能量:生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总能量:生成物的总能量-热量(吸热反应)4.热化学方程式的书写:(1)热化学方程式必须标有热量变化。
(2)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态,因为反应热除跟物质的量有关外,还与反应物和生成物的聚集状态有关。
(3)热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量,因此,有时可用分数表示,但要注意反应热也发生相应变化。
5.书写热化学方程式时明确以下问题:(1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关,需要注明,不注明的指101kPa 和25℃时的数据。
(2)物质的聚集状态不同,反应吸收和放出的热量不同,因此要注明反应物和生成物的聚集状态。
(3)热化学方程式中的热量数据,是与各化学计量数为物质的量时相对应的,不是几个分子反应的热效应。
选修四 第一章(1) 化学反应与能量的变化教学目标:1、了解化学反应过程发生能量变化的原因,化学能与热能的相互转化。
2、了解焓变与反应热的含义,吸热反应、放热反应和反应热的概念等。
3、了解热化学方程式的含义,掌握热化学方程式的特点和书写方法。
4、掌握测定中和反应热的实验原理和操作。
教学重点: 1、了解焓变与反应热的含义,吸热反应、放热反应和反应热的概念等。
2、了解热化学方程式的含义,掌握热化学方程式的特点和书写方法。
教学难点:了解热化学方程式的含义,掌握热化学方程式的特点和书写方法。
教学过程:知识点一:反应热、焓变(H ∆)(1)反应热:任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化,通常表现为热量变化,即发出热量或吸收热量。
化学反应中,当反应物和生成物具有相同温度时,所放出或吸收的热量称为化学反应的反应热。
(2)焓变:焓(H )是与内能有关的物理量。
焓变(H ∆)是指在一定条件下,生成物与反应物的焓值差,即:(反应物)生成物)H H H -(=∆。
在恒压条件下,用焓变H ∆表示化学反应的反应热。
焓变的符号是H ∆,单位是1-⋅mol kJ (或mol kJ /)。
【提示】① 焓(H )是与内能有关的物理量,内能描述的是物质所具有的能量,是物质固有的性质之一。
不同的物质,其焓不同;相同的物质,如果温度或压强不同,聚集状态不同,其焓也会不同,所以焓的影响因素主要有:物质(内因)、温度与压强(外因)。
② 反应热受温度、压强、反应物的物质的量、物质的聚集状态等多种因素的影响,中学化学一般研究的是在一定压强下,在敞口容器中发生的反应所放出或吸收的热量,此条件下的反应热才是焓变。
③ 许多化学反应的反应热可以通过实验用量热计直接测得。
【特别注意】H ∆的单位是1-⋅mol kJ 并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦,而是给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量的变化。
式中的1-m ol 不能理解为每摩尔反应物或生成物,应理解为“每摩尔反应”。
如反应1-2226.-571)(2)()(2mol kJ H l O H g O g H ⋅=∆=+的,是指每摩尔的反应:“)(22g molH 与)(12g molO 反应生成)(22l O molH ”的焓变,反应1-222-285.8)()(21)(mol kJ H l O H g O g H ⋅=∆=+的,是指每摩尔反应:“)(12g molH 与)(212g molO 反应生成)(12l O molH ”的焓变。
同一化学反应,物质的化学计量数不同,则H ∆的符号、单位相同,数值不同,数值与化学计量数对应成比例。
知识点二:化学反应伴随能量变化的微观解释化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。
而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化。
所以化学反应过程中会有能量的变化,也就是说,化学键的断裂和形成时吸收和放出的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因。
以反应)(2)()(22g HCl g Cl g H =+为例,通过下图从微观角度解释反应过程中的能量变化。
化学键断裂时需要吸收能量,吸收的总能量为:436kJ +243kJ =679kJ化学键形成时需要释放能量,释放的总能量为:431kJ +431kJ =862kJ则反应热为862kJ -679kJ =183kJ ,即放出183kJ 的热量,反应热(焓变)1-183mol kJ H ⋅-=∆(理论值),其实验值为1-6.184mol kJ H ⋅-=∆。
知识点三:放热反应和吸热反应(1)概念① 发热反应:反应完成时,生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量大。
如)(2)()(22g HCl g Cl g H =+1-183mol kJ H ⋅-=∆② 吸热反应:反应完成时,生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量小。
如)()()()(22g H g CO l O H s C +=+ 1-5.131mol kJ H ⋅+=∆(2)焓变符号:规定放热反应的H ∆为“—”,吸热反应的H ∆为“+”,即放热反应的0<∆H ,吸热反应的0>∆H 。
【提示】被研究的物质系统称为体系,体系以外的其他部分称为环境。
发热反应将能量释放给环境而使反应体系的能量降低,吸热反应(通过加热、光照等形式)从环境吸收能量而使反应体系的能量升高,所以,规定放热反应的H ∆为“—”,吸热反应的H ∆为“+”。
【特别注意】H ∆不仅应用在化学反应中,它还应用于任何有能量变化的过程。
如)()(22g O H l O H → 0>∆H ;共价键的断裂,吸收能量,0>∆H ;原子间通过共用电子对形成共价键,放出能量,0<∆H 。
(3)反应过程中的能量变化(4)常见的放热反应和吸热反应① 常见的放热反应a. 所有的燃烧反应:如木炭、CH 4等在空气或氧气中的燃烧,钠、H 2在氯气中的燃烧,镁条在CO 2中的燃烧。
b. 所有的酸碱中和反应:如O H NaCl NaOH HCl 2+=+。
c. 大多数的化合反应:如22)(OH Ca O H CaO =+(生石灰与水的反应),HF F H 222=+(在暗处即爆炸)[但少数化合反应如CO 高温CO C 22+等是吸热反应]d. 铝热反应:如Fe O Al O Fe Al 94383243++高温。
e. 金属与酸的反应:如↑+=+++222H MgH Mg② 常见的吸热反应a. 大多数分解反应:如↑+↑+↑∆2334,CO CaO CaCO HCl NH Cl NH 高温b. 水解反应:+++⋅⇔+H O H NH O H NH 2324(水解反应可看做是酸碱中和反应的逆反应)c. 以碳、CO 、H 2为还原剂的氧化还原反应:2222H CO O H C O H Cu CuO H +−−→←+++高温,高温 d. 其他反应:O H NH BaCl Cl NH O H OH Ba 23242210228)(+↑+=+⋅(在常温下进行) 知识点四:热化学方程式(1)概念:能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式(2)意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应的能量变化。
1-222-285.8)()(21)(mol kJ H l O H g O g H ⋅=∆=+的,表明物质)(12g molH 与)(212g molO 反应生成)(12l O molH 放出的能量为1-285.8mol kJ ⋅(3)书写热化学方程式应注意的问题① H ∆写在化学方程的右边,且中间留一字空:H ∆=符号 数值 单位;② 反应热H ∆与测定条件(温度、压强等)有关,书写热化学方程式时应注明H ∆的测定条件。
绝大多数是在25℃、101kPa 下测定的,若不注明温度和压强,也就表明是在25℃、101kPa 时进行的反应。
③ H ∆是一个宏观量,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,并不表示该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 ∆与物质的聚集状态有关,如果反应物或生成物的聚集状态不同,则反应热H ∆也不同。
因此,必须注明物质的聚集状态(g 、l 、s 、aq ,不标气体、沉淀符号)。
⑤ 由于同素异形体的结构不同,所以焓不同,故化学式相同的不同单质与相同的物质发生反应,反应的焓变H ∆也不相同。
因此,对于化学式相同的同素异形体,还必须在化学式后面注明其名称。
如C (s ,金刚石)、C (s ,石墨)或C (金刚石,s )、C (石墨,s )⑥ 热化学方程式中H ∆必须与化学式前面的化学计量数对应,如果化学计量数加倍,则H ∆也要加倍。
1-2226.-571)(2)()(2mol kJ H l O H g O g H ⋅=∆=+的1-222-285.8)()(21)(mol kJ H l O H g O g H ⋅=∆=+的 ⑦ 正反应与其逆反应的反应热数值相等,符号相反。
知识点五:酸碱中和反应的反应热的测定1、中和热:酸与碱反应生成1mol H 2O 时释放的热量称中和热。
稀溶液中,强酸和强碱中和时△H= -57.3kJ/mol2、中和反应反应热的测定①原理:Q=mc △t②仪器及药品 :大烧杯(500mL )(或保温杯)、小烧杯(100mL )、温度计、量筒(50mL )两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒、0.50mol/L 盐酸、0.55mol/LNaOH 溶液。
③实验步骤:a 、在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。
然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的,如上图所示。
该实验也可在保温杯中进行。
b 、用一个量筒量取50mL 0.5mol/L 盐酸, 倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记录。
把温度计上的酸用水冲洗干净。
c 、用另一个量筒量取50mL 0.55mol/L 氢氧化钠,并用温度计测量氢氧化钠的温度,记录。
d 、把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯中,并把量筒中的NaOH 溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒在外面),盖好盖板。
用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确量取混合溶液的最高温度,记为终止温度。
e 、重复实验步骤2—4三次。
【提示】① 对于本实验由于仪器的保温、隔热效果和操作方面的原因,产生的误差导致的结果一般是13.57-⋅->∆H mol kJ (即生成1mol 水所放出的热量小于57.3kJ )② 对于强酸与弱碱或弱酸与强碱的稀溶液反应,生成1mol 水所放出的热量小于57.3kJ/mol ,因为弱电解质的电离是吸热的。
③ 若强酸与强碱反应生成难溶的盐和水,则生成1mol 水所放出的热量大于57.3kJ/mol ,13.57-⋅-<∆H mol kJ (一般生难溶的盐是要放出热量的),该反应的H ∆不是中和热。