最完整高中化学选修4各章知识点归纳与总结(精华版).doc
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1、YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版高中化学选修4知识点归纳总结第一章化学反应与能量第一节一、焓变化学反应与能量的变化反应热知识点一焓变、反应热1 焓变、反应热(1)焓 (H ):是与物质内能有关的物理量,是物质固有的性质。(2) 焓变:生成物与反应物的焓值之差。焓变决定了在一定条件下的某一化学反应是吸 热反应还是放热反应。符号:用H 表示。1单位:常用表示方法:kJ/mol 或 kJmol。H H(生成物 ) H(反应物 )。(3)反应热:化学反应过程中放出或吸收的能量。(4)反应热与焓变的关系:在恒压条件下进行的化学反应,表示反应热。(5)反应热和焓变的比较反应过程中的反应热等
2、于焓变,所以我们常用焓变( H )反应热焓变化学反应中生成物所具有的焓与反 应物所具有的焓之差H含义化学反应中吸收或放出的热量符号单位与能量变 化的关系QkJmol 1 1kJ molQ0,反应吸收热量Q0 ,反应吸收热量HE( 生成物吸热反应吸收热量的化学反应E(反应物 )E( 生成物定义比较)宏观角度图示微观角度表示方法Q( 吸 )Q( 放 )HQ( 放 )H02.常见的放热反应和吸热反应(1)常见的放热反应。绝大多数化合反应,如CaO H2O=Ca(OH) 2。点燃CH 4 2O2=CO 2 2H 2O。所有的燃烧反应,如酸碱中和反应,如NaOH HCl=NaCl H2O。活泼金属与酸或
3、水的反应,如2Na 2H2O=2NaOH H2。加热中学阶段所学的置换反应多为放热反应H 2O 等 )(除 C H,H CuO=O=CO H2Cu22部分特殊反应,如铝热反应、过氧化钠与水或CO 2 的反应、氨的催化氧化等。2精品资料精品学习资料第 2 页,共 100 页(2)常见的吸热反应。绝大多数分解反应,如铵盐与碱的反应,如高温CaCO3=CaO CO2。2NH 4Cl(s) Ba(OH) 28H 2O(s)=BaCl 2 2NH 3 10H 2O。高温N 2O2=2NO加热H 0, CO 2 C=2CO某些特殊的化合反应:如H0以 C、 CO 和 H 2 为还原剂的氧化还原反应,如高温
4、C(s)H 2O(g)=CO(g) H 2(g)。3吸热反应与放热反应判断 (1)必须是化学反应,不是一般物理吸热、放热过程。(2)比较反应物、生成物总能量高低、大小。(3)比较反应物、生成物总键能大小。 (4)对照常见的吸热反应、放热反应分析。 4对化学反应中的能量变化的正确认识 (1)放热反应、吸热反应都属于化学反应。 H0时,反应吸热, H0时,反应放热。(2)并非所有的分解反应都为吸热反应,如双氧水的分解为放热反应。(3)并非所有的化合反应都为放热反应,如CO2 C= 2CO 为吸热反应。重点记忆1反应热 “三要素 ”(1)符号: H;(2)常用单位:(3)正、负号: 2反应热计算“
5、kJ/mol或”“ kJ mo1l ”; H0为吸热反应。 “两公式 ”(1) H生成物的总能量反应物的总能量;(2) H反应物的键能总和生成物的键能总和。 3理解化学反应中能量变化的两个原因: (1)反应物和生成物的能量不同。 (2)破坏旧化学键吸收能量,形成新化学键释放能量,二者不可能完全相同。 4牢记反应热和焓变的表示方法,理解二者的相互关系恒压条件下进行的反应的反应热Q 就是焓变H,高中阶段二者通用。5牢记三个重要的吸热或放热反应:(1)放热反应:硝酸铵爆炸分解、过氧化氢分解。高温(2)吸热反应: C CO2= 2CO。反应热的实质及简单计算方法1化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化
6、的主要原因。由键能求反应热: 应物的键能总和生成物的键能总和。H反2 H E(生成物具有的总能量) E(反应物具有的总能量)。3精品资料精品学习资料第 3 页,共 100 页二、热化学方程式知识点一热化学方程式1 热化学方程式的定义能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式,叫做热化学方程式。2 热化学方程式表示的意义热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,说明了物质的“量”与“能量”之间的数量关系。也表明了化学反应中的能量变化,还1例如:在 25 、 101 kPa时, H 2(g)2O2(g)=H 2O(l)H 285.8 kJ/mol,表示2981K、 101 kPa 时, 1
7、 mol H2(g)与 2 mol O2 (g)反应生成1 mol H2O(l),放出热量3 热化学方程式书写三步骤:285.8 kJ。一写?二注?三求 写出配平的化学方程式 注明物质的聚集状态 计算出 H 的数值,并写出单位及符号4 思考与交流 热化学方程式的有关问题(1)热化学方程式与普通化学方程式的区别 (2)书写热化学方程式时应注意的问题化学方程式热化学方程式既可以是整数,也可以是分数,只表示物质的物质的量必须在化学式后注明化学计量数 状态H 的正 负号、数 值及单位只能是整数,既表示微粒个数又表示该物质的物质的量不要求注明无(右端无反应热必须注明(右端有反应热)既表明了化学反应中的物
8、质变化,也表 明了化学反应中的能量变化)意义表明了化学反应中的物质变化热化学方程式的基础是化学方程式,因此必须遵循化学方程式的要求,如原子守恒、元素守恒等。要在物质的化学式后用括号注明反应物和生成物的聚集状态。一般用英文字母g、 l和 s 分别表示物质的气态、液态和固态,水溶液中的溶质则用写反应条件。aq 表示。化学方程式一般不要在化学方程式的右边标出焓变“”。 H 的单位是kJ/mol(或 kJmol(H) 。放热反应,1H 为“”;吸热反应,应用空格隔开。H为) 。方程式与H由于 H 与测定条件有关,行的反应,可不注明。因此应在 H 后注明反应温度和压强。在 25 、101 kPa 下进热
9、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,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,一般不用小数。并不表示根据焓变的性质,若热化学方程式中各物质前的化学计量数加倍,则 H的数值也加倍;若反应逆向进行,则H 改变符号,但绝对值不变。1例如:已知H2 (g)2O2(g)=H2O(l)H(298 K ) 285.8 kJ/mol1则H2O(l)=H2(g) 2O2(g)H(298 K ) 285.8 kJ/mol2H2(g) O2(g)=2H2O(l )4精品资料精品学习资料第 4 页,共 100 页H (298 K) 571.6 kJ/mol特别提示物质的
10、状态不同,自身具有的能量也不同,一般说来,气态时能量最高,液态次之, 固态最小。不管化学反应是可逆反应还是不可逆反应,时的反应热。如 300 时,氢气和碘蒸气反应的热化学方程式为热化学方程式中的反应热都是指反应完全H 2(g) I2 (g)2HI (g)H 9.489.48 kJ 的热量放出, 1,它不代表在300 时,将1 mol HkJmol2(g)和 1 mol I 2(g)反应就有而是代表有2 mol HI ( g) 生成时,才有9.48 kJ 的热量放出。 六个 “ 必看 ”5 热化学方程式书写的正误判断完全燃烧,生成的碳的氧化物是(1) 看物质的化学变化是否符合客观事实。例如:CH
11、 4CO2 而不是 CO; N2 与 O2 反应 (放电 )的产物是NO 而不是 NO 2。(2) 看表示物质化学变化的部分是否配平。热化学方程式同时表达了化学反应中的物质 变化和能量变化,因此它应同时符合质量守恒定律和能量守恒定律。(3)看物质的表示形式是否正确。例如:NaOH与HCl在稀溶液里反应的热离子方程式(aq) H(aq)=H 2O(l)为 OHH0 ; NaOH 与CH 3COOH 在稀溶液里反应的热离子方程式为 OH(aq) CH 3COOH (aq)=H 2O( l) CH 3COO(aq)H0 。(4) 看物质聚集状态的标注是否正确。任何物质都可以呈现不同的聚集状态,如固态
12、、液态、气态。一种物质在固态与液态、液态与气态、固态与气态等之间转化时,也要伴随着 能量的变化。 因此,热化学方程式中的物质必须在化学式右边的括号内标注其所呈现的聚集 状态,否则, H的值就无意义。(5)看 H的正、负号是否正确。在热化学方程式中,放热反应的的 H为 “”。H为 “ ”;吸热反应(6)看 H值 (包括数值和单位对应 )。)与有关物质的物质的量是否对应一致( 与化学计量数是否知识点二中和反应反应热的测定1 中和反应的反应热(1)定义:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol 水时的反应热叫作中和热。1 的盐酸与 11 L 1 mol L的NaOH 溶液发生中和反应时,放出 5
13、7.3(2)示例: 1 L 1 molLkJ 的热量,该反应的热化学方程式为HCl (aq)NaOH (aq)=NaCl (aq) H2O(l)H 57.3 1。kJmol2 中和反应反应热的测定(1)实验目的: 测定强酸与强碱反应的反应热,体验化学反应的热效应。(2)实验用品: (以盐酸和大烧杯 (500 mL)、小烧杯NaOH 溶液反应为例 )(100 mL)、温度计、量筒mL)两个、碎泡沫塑料或纸条、泡(50 11沫塑料板或硬纸板NaOH 溶液。(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。0.50 molL盐酸、0.55 mol L(3)实验装置如图:(4)实验原理:5精品资料精品学习资料第 5
14、 页,共 100 页实验时,先分别测出盐酸和氢氧化钠溶液的温度,求其平均温度t1,两溶液混合充分反求得中和热。m1 m2 c t2 t1n H2O应后,读取混合液最高温度t2,再根据公式H(5)实验步骤:按上图所示组装量热计。用一个量筒量取50 mL 0.50 mol/L 盐酸, 倒入小烧杯中, 并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。用另一个量筒量取记入下表。50 mL 0.55 mol/L NaOH 溶液,并用温度计测量NaOH 溶液的温度,把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入盛盐酸的小烧杯中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯中,盖好盖板。 用环形玻璃搅
15、拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。(6)数据处理取三次测量所得数据的平均值作为计算依据。计算反应热。 为了计算简便, 我们近似地认为实验所用酸、水相同,并忽略实验装置的比热容,则:碱溶液的密度和比热容与a500 mL 0.50 mol/L盐酸的质量m1 50 g,50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液的质量m2 50 g。b中和后生成的溶液的比热容c 4.18 J/(g ) ,上述盐酸与NaOH 溶液发生中和反应时放出的热量为: (m1 m2)c(t2 t1) 0.418(t2 t1)kJ0.025生成 1 mol H2O 时的反应热为:HkJ/m
16、ol(7)误差分析由于在本实验中涉及量筒、温度计两种计量仪器,故其实验误差主要来源于:(1) 体积、温度测量不准; (2) 仪器保温效果不好或操作缓慢造成热量损失;特别提示 中和反应的反应热的测定易错提示(3) 实验过程中液体外溅等。实验中改变酸碱的用量时,反应放出的热量发生改变,误认为中和反应的反应热也发生改变,因为中和反应的反应热是酸碱发生中和反应生成应的反应热与酸碱用量无关。1 mol H2O(l) 的反应热,故中和反误认为中和反应的反应热的数值是是针对所有酸碱中和反应,57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol是稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和水时的反应热,浓酸或浓碱溶于水时也要放热
17、,中和反应的反应热数值会大于57.3 kJ/mol ,而弱酸或弱碱参与的中和反应,因弱酸或弱碱电离时要吸收热量,则中和反应的反应热数值小于57.3 kJ/mol 。误认为酸碱混合后立即读数即是终止温度,温度。操作时动作要快,尽量减少热量的散失。实际是读取反应混合液的最高温度是终止第二节燃烧热能源6精品资料精品学习资料第 6 页,共 100 页知识点一燃烧热教材解读1 定义在 25 、 101 kPa 时, 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫作该物质的燃烧热。2 理解燃烧热的定义时注意以下几点(1)研究条件: 25 、 101 kPa。(2)标准:可燃物的用量为1 mo
18、l 纯物质。(3)反应程度:完全燃烧,并生成稳定的氧化物。C s CO 2 g ,而不是 CO g如 H2 g H2OS s SO2 gl ,而不是 H2O g,而不是 SO3 g1。(4)单位: kJmol(5)表示方法: 1 文字叙述燃烧热时,用正值;用H 表示时,带上负号。如CH的燃H a kJmol411烧热为 890.31 kJmol或 H 890.31 kJmol。(6)燃烧热表示的意义: 1例如: H2 的燃烧热H 285.8 kJmol所表示的含义是25 、 101 kPa 时, 1 mol H 2完全燃烧生成液态水放出的热量是3 研究燃烧热的意义:285.8 kJ。在工业生产
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