高中化学选修4第一章知识点总结及精练精析
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化学选修4化学反应与原理知识点详解
一、本模块内容的特点
1.理论性、规律性强
2.定量
3.知识的综合性强
4.知识的内容较深
二、本模块内容详细分析
第一章化学反应与能量
一、焓变反应热
1.反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热)
2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号: △H.单位:kJ/mol,即:恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH表示,单位都是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
也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量—反应物所具有的总能量=反应物的总键能—生成物的总键能=反应物的活化能—生成物的活化能
☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等
☆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条件一般是加热或高温的反应
☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。
4.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。
5.同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态
6.常温是指25,101.标况是指0,101.
7.比较△H时必须连同符号一起比较。
二、热化学方程式
书写化学方程式注意要点:
①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△H,△H对应的正负号都不能省。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)
③热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,不表示个数和体积,可以是整数,也可以是分数
⑤各物质系数加倍,△H加倍,即:△H和计量数成比例;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变。
⑥热化学方程式中的△H与化学反应的条件无关。
6.表示意义:物质的量—物质—状态—吸收或放出热量。
三、燃烧热
1.概念: 101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(二氧化碳、二氧化硫、液态水H2O)时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点:
①研究条件:101 kPa
②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1mol
④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)
2.燃烧热和中和热的表示方法都是有ΔH时才有负号。
3.石墨和金刚石的燃烧热不同。不同的物质燃烧热不同。
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) ΔH=-57.3kJ/mol
3.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:看课本装置图
(1)一般用强酸和强碱做实验,且碱要过量(如果酸和碱的物质的量相同,中和热会偏小),一般中和热为57.3kJ/mol。
(2)若用弱酸或弱碱做实验,放出的热量会偏小,中和热会偏小。
(3)若用浓溶液做实验,放出的热量会偏大,中和热会偏大。
(4)在试验中,增大酸和碱的用量,放出的热量会增多但中和热保持不变。
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。
六、能源
注:水煤气是二次能源。
本章难点点拨:
难点一:焓变及其计算
难在:不能全面把握焓变要素,不能把方程与焓变对应起来
难在:吸放与“+、-”,反应方向、状态变化与焓变的关系
解决规律小结:
1、方程加,焓变加,方程减,焓变减。
2、反应的向变符不符:方向不同,焓变变号。
3、质变对不对:反应前后物质不同,焓变值不同。
4、态变符不符:状态不同,焓变值不同。晶型不同,焓变不同。
5、量变配不配(焓变符号、焓变值、焓变单位):焓变值为按系数完全进行的值。对可逆反应是不可能完全
反应的,但焓变数值是对应与方程系数完全反应的数据。
6、反应条件符不符:如燃烧热对应于101kPa、25℃
难点二:反应方向——(恒压条件下)焓变、熵变以及温度对反应方向的影响
难在:1、ΔH和ΔS的理解2、反应方向判椐的理解和应用
ΔH-T ΔS<0,反应能自发进行ΔH-TΔS=0,反应达到平衡ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行
3、易产生焓变正负、熵变正负、反应自发与否的片面关系
解决策略:关键在于理解并接受,加上适当的训练。对本难点切勿“一意孤行”,以自己理解为标准,要能听得进老师正确的指引并欣然接受,哪怕自己觉得不可思议!
习题训练
1.(2011浙江高考12)下列说法不正确
...的是( )
A.已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol,冰中氢键键能为20 kJ/mol,假设1mol冰中有2 mol 氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键
B.已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,
2
()
(1)
a
c
K
c
α
α
=
-
。若加入少量醋酸钠固体,则
CH3COOH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka变小
C.实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为-3916 kJ/mol、-3747kJ/mol和-3265kJ/mol,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)2Fe(s)+3CO(g),△H=+489.0kJ/mol。
CO(g)+1
2
O2(g)CO2(g),△H=-283.0 kJ/mol。
C(石墨)+O2(g)CO2(g),△H=-393.5 kJ/mol。
则4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s),△H=-1641.0 kJ/mol
2.(2011北京高考10)25℃、101kPa 下:①2Na(s)+1/2O2(g)=Na2O(s)△H1=-414KJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H2=-511KJ/mol
下列说法正确的是()
A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa 下,Na2O2(s)+2 Na(s)= 2Na2O(s)△H=-317kJ/mol
3.(2011重庆)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中只存在S-F键。已知:1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF-F 、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热△H为( )
A. -1780kJ/molB.-1220kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430kJ/mol
4.(2011海南)已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s)△H=-701.0kJ·mol-1
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s)△H=-181.6kJ·mol-1则反应Zn(s)+ HgO(s)=ZnO(s)+ Hg(l)的△H为()
A. +519.4kJ·mol-1 B.+259.7 kJ·mol-1 C.-259.7 kJ·mol-1 D. -519.4kJ·mol-1
5.(2011海南)某反应的△H=+100kJ·mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是()
A.正反应活化能小于100kJ·mol-1
B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1
C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1 D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-