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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ZHISHIWANGLUOJIANGOU

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REDIANZHUANTITUPO

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(H
2
O)×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SiH
4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2
O(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，Cu

2O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)＋12O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－a kJ/mol，
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－b kJ/mol，
ΔH
1>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ΔH
1<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)＋12O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH1
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH2

③H2(g)＋12O2(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．① B．②③④ C．③④ D．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。
[答案] C
专题三 串连装置中原电池和电解池的判断
1．直接判断
非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等为原电池，则其他装置为电
解池；相对独立的多池装置中，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原
电池。
2．根据装置中的电极材料和电解质溶液判断
原电池中一般是两种不同的金属电极或一个金属电极一个惰性电极；而电解
池中则一般是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒电极。原电池中的电极材
料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和
电解质溶液自发反应。
总之，不同电极的多池串联装置中，只有一个池是原电池，其余的池为电解
池。
例3 关于如图所示的装置的说法正确的是( )

A．A池、C池是原电池，B池是电解池
B．A池、B池、C池都是原电池
C．A池、B池是原电池，C池是电解池
D．A池是原电池，B池是电解池，C池是电镀池
[解析] 由图可知，A池中Zn为负极，Cu为正极；B池中C1为阳极，C2为
阴极；C池中Ag为阳极，Cu为阴极，即在Cu上镀银。故整个装置是用一个原
电池串联一个电解池和一个电镀池。
[答案] D
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专题一 化学反应速率和化学平衡图像题解题方法
1．解题指导
(1)看图像：一看轴，即纵、横坐标的意义；二看点，即起点、拐点、交点、
终点；三看线，即线的走向和变化趋势；四看辅助线，即等温线、等压线、平衡
线等；五看量的变化，如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。
(2)依据图像信息，利用化学平衡移动原理，分析可逆反应的特征：吸热还是
放热，气体化学计量数增大、减小还是不变，有无固体或纯液体参加或生成等。
(3)先拐先平：在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该
反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。
(4)定一议二：勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有三个变
量时，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。
2．分类解析
(1)反应物、生成物的量(物质的量、浓度)与时间图像
解题方法：
Ⅰ.物质的量减少的为反应物，物质的量增加的为生成物，物质的量不变的可
能为催化剂。
Ⅱ.当各物质的量保持不变时达到平衡状态。
Ⅲ.相同时间内各物质的化学反应速率(物质的量、浓度的变化量)之比等于化
学方程式中化学计量数之比，可列出方程式，注意用“”。

例1 T ℃时，气体A与气体B反应生成气体C。反应过程中A、B、C浓度
变化如下图所示，若保持其他条件不变，则下列说法正确的是( )

①反应方程式为A(g)＋3B(g)2C(g)
②在(t1＋10) min时，保持其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动
③T ℃时，若由0.4 mol·L－1 A、0.4 mol·L－1 B和0.2 mol·L－1 C反应，达到平
衡后，C的浓度仍为0.4 mol·L－1
④在(t1＋10) min时，保持压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
[解析] 由图可知，气体A、B的浓度在减小、气体C的浓度在增大，因此