1、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1 章节知识网络一、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(H)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H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“
2、-”或H 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： 所有的燃烧反应 所有的酸碱中和反应 大多数的化合反应 金属与水或酸的反应 生石灰（氧化钙）和水反应铝热反应等 常见的吸热反应： 晶体Ba(OH)28H2O与NH4Cl 大多数的分解反应 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
3、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: 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。 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） 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。 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 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。 热化学方程式中的H与化学反应的条件
4、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：研究条件：101 kPa反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量：1 mol研究内容：放出的热量。（H0，单位kJ/mol）2.燃烧热和中和热的表示方法都是有H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O
5、H-反应，其热化学方程式为：H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) H=57.3kJ/mol3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
6、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
7、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、H和 S的理解 2、反应方向判椐的理解和应用 H-T S0，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1 mol冰中有2 mo
8、l 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，。若加入少量醋酸钠固体，则CH3COOHCH3COOH向左移动，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、3747 kJ/mol和3265 kJ/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)，H489.0 kJ/mol。CO(g)O2(g)CO2(g)，H283.0 kJ/mol。C(石墨)O2(g)CO2(g)，H393.5 kJ/mol。则4Fe(
9、s)3O2(g)2Fe2O3(s)，H1641.0 kJ/mol2.（2011北京高考10）25、101kPa 下：2Na(s)1/2O2(g)=Na2O(s) H1=414KJ/mol 2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H2=511KJ/mol下列说法正确的是（ ）A.和产物的阴阳离子个数比不相等 B.和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/mol3.（2011重庆） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在
10、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/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol4.（2011海南）已知：2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s） H=-701.0kJmol-1 2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s） H=-181.6kJmol-1则反应Zn（s）+ HgO（s）=ZnO（s）+ Hg（l）的H为（ ）A. +519.4kJmol-1 B. +2
11、59.7 kJmol-1 C. -259.7 kJmol-1 D. -519.4kJmol-1 5.（2011海南）某反应的H=+100kJmol-1，下列有关该反应的叙述正确的是（ ）A.正反应活化能小于100kJmol-1 B.逆反应活化能一定小于100kJmol-1C.正反应活化能不小于100kJmol-1 D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJmol-16（2011上海）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（ ）7（2011上海）根据碘与氢气反应的热化学方程式(i) I2(g)+ H2(g) 2HI(g)+ 9.48 kJ
12、(ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) - 26.48 kJ下列判断正确的是（ ）A254g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48 kJB1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJC反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低8.(2011江苏高考20，14分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知： CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H+206.2kJmol1CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g) H-247.4 kJmol12H2S(g)2H2
13、(g)S2(g) H+169.8 kJmol1(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为 。(2)H2S热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是 。燃烧生成的SO2与H2S进一步反应，生成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式： 。(3)H2O的热分解也可得到H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图11所示。图中A、B表示的物质依次是 。(4)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，
14、阳极的电极反应式为 。 (5)Mg2Cu是一种储氢合金。350时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。参考答案1、解析：A正确，熔化热只相当于0.3 mol氢键。B错误。Ka只与温度有关，与浓度无关。C正确。环己烯(l)与环己烷(l)相比，形成一个双键，能量降低169kJ/mol，苯(l)与环己烷(l)相比，能量降低691kJ/mol，远大于1693，说明苯环有特殊稳定结构D正确。热方程式()32，H也成立。 答案：B【评析】本题为大综合题，主要考察了物质的键能分析应用，化学反应能量变化的盖斯定律
15、的应用，以及弱电解质溶液的电离平衡分析。2、解析：Na2O是由Na和O2构成的，二者的个数比是2：1。Na2O2是由Na和O22构成的，二者的个数比也是2：1，选项A不正确；由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子，而生成1molNa2O2也转移2mol电子，因此选项B不正确；常温下Na与O2反应生成Na2O，在加热时生成Na2O2，所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O，所以选项C也不正确；由盖斯定律知2即得到反应Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） H=317kJ/mol，因此选项D正确。 答案：D3、解析：本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸
16、热，而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3160kJ760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键，共放出6330kJ1980 kJ，因此该反应共放出的热量为1980 kJ760 kJ1220kJ,所以该反应的反应热H1220 kJ/mol，选项B正确。 答案：B4、答案C命题立意：考查盖斯定律。解析：反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(H1-H2)/2=-259.7 kJmol-1。【误区警示】本题中两负数相减易出错，此外系数除以2时，焓值也要除2。5、答案CD命题立意：活化能理解考查解析：在
17、可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种，焓与活化能的关系是H=（反应物）-（生成物）。题中焓为正值，过程如图所以CD正确【技巧点拨】关于这类题，比较数值间的相互关系，可先作图再作答，以防出错。6、解析：分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。 答案：B7、解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。 答案：D8、解析：本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题，是以化学知识具体运用的典型试题。（1）利用盖斯定律即可得出；（2）H2S热分解制氢属于吸热反应，需要提供能量；（3）在很高的温度下，氢气和氧气会分解生成氢原子和氧原子；（4）阳极失去电子，在碱性溶液中碳原子变成CO32。【备考提示】高三复习一定要关注生活，适度加强综合训练与提升。答案：(1)CH4(g)2H2O(g) CO2(g) 4H2(g) H165.0 kJmol1(2)为H2S热分解反应提供热量 2H2SSO2 2H2O3S (或4H2S2SO24H2O3S2) (3)H、O（或氢原子、氧原子） (4)CO(NH2)28OH6eCO32N26H2O (5)2Mg2Cu3H2MgCu23MgH27 / 7
