高中化学选修4 专题复习提纲(共3专题)

化学·选修4

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专题一反应热的计算方法

1．利用热化学方程式进行相关量的求解

先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。其注意事项有：

(1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。

(2)热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全反应时的反应热。

(3)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。

2．根据反应物和生成物的能量计算

反应物的总能量H(反应物)和生成物的总能量H(生成物) ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量，

即ΔH＝H(生成物)－H(反应物)。

3．根据化学键变化时吸收或放出的热量计算

反应物断键吸收热量E

反应物与生成物成键放出热量E

生成物

ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的总能量－生成物的化学键形成所释放的

总能量，即ΔH＝E

反应物－E

生成物

。

4．根据标准燃烧热、热值或中和热计算

|ΔH|＝n(燃料)×燃料的标准燃烧热；

|ΔH|＝m(燃料)×燃料的热值；

|ΔH|＝n(H2O)×中和热。

5．根据盖斯定律计算

将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式。

6．根据比热容公式计算

计算中和热时，会利用比热容公式Q＝cmΔt计算中和反应放出的热量。

例1依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下 2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为______________________________________。

(2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N 键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为

______________________________________________。

(3)在25 ℃、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为___________________________________。

(4)纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。火法还原CuO可制得Cu2O。已知：1 g C(s)燃烧全部生成CO时放出热量9.2 kJ；Cu2O(s)与O2(g)反应的能量变化如图所示；请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式为________________________________________________。

[解析](1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2 kJ·mol －1。

(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝(946＋436×3－391×6) kJ·mol－1＝－92 kJ·mol－1。

(3)根据C原子守恒有C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。

(4)1 mol C燃烧全部生成CO放出的热量为12 g×9.2 kJ·g－1＝110.4 kJ，C与O2反应生成CO的热化学方程式为2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－220.8 kJ·mol －1；由图可知，Cu2O与O2反应的热化学方程式为2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)ΔH＝－292 kJ·mol－1；第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式，然后除以2，即得热化学方程式：2CuO(s)＋C(s)===CO(g)＋Cu2O(s)ΔH＝＋35.6 kJ·mol－1。

[答案](1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－1427.2 kJ·mol－1

(2)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92 kJ·mol－1

(3)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)

ΔH＝－2Q kJ·mol－1

(4)2CuO(s)＋C(s)===CO(g)＋Cu2O(s)

ΔH＝＋35.6 kJ·mol－1

专题二反应热大小的比较方法

比较反应热的大小，一般从以下几个方面考虑：

1．是带“＋”“－”号比较，还是不带“＋”“－”号比较。是比较ΔH，还是比较|ΔH|，是比较ΔH还是比较Q。

2．化学计量数不同，反应热不同。如：

H2(g)＋1

2O2(g)===H2O(l)ΔH1＝－a kJ/mol，

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2＝－b kJ/mol，

ΔH1>ΔH2，a

3．同一反应中物质的聚集状态不同，反应热数值大小也不同。

(1)同一反应生成物状态不同时，气态生成物能量较高，

A(g)＋B(g)===C(g)ΔH1<0，放热较少

A(g)＋B(g)===C(l)ΔH2<0，放热较多

ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，

所以ΔH2<ΔH1。

(2)同一反应反应物状态不同时，气态反应物能量较高，

S(g)＋O2(g)===SO2(g)'ΔH1<0，放热较多

S(s)＋O2(g)===SO2(g)'ΔH2<0，放热较少

ΔH＝H(生成物)－H(反应物)，所以ΔH1<ΔH2。

例2下列各组热化学方程式中，ΔH1>ΔH2的是()

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH1

C(s)＋1

2O2(g)===CO(g)ΔH2

②S(g)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2

③H2(g)＋1

2O2(g)===H2O(l)ΔH1

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH2

④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)ΔH1

CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s)ΔH2

A．①B．②③④C．③④D．①②③

[解析]①中前者完全燃烧，后者不完全燃烧，前者放出热量多，故ΔH1<ΔH2；

②中前者反应物S为气态，后者反应物S为固态，故前者在反应中释放的能量更多，即ΔH1<ΔH2；③中前者反应物的物质的量小于后者的，故前者释放的能量较少，即ΔH1>ΔH2；④中前者是吸热反应，后者是放热反应，故ΔH1>ΔH2。综上所述，C项正确。