2022年高中化学化学反应与能量.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 选修四 - 化学反应原理化学反应与能量一学问解读一、焓变 反应热 1反应热： 肯定条件下, 肯定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸取的热量 2焓变 H的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）. 符号： H（2）.单位： kJ/mol 3. 产生缘由：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 吸取热量的化学反应；（吸热 放热）H 为“ +” 或 常见的放热反应： 全部的燃烧反应 酸碱中和反应 大多数的化合反应 金属与酸的反应 生石灰和水反应 浓硫酸稀释、 氢氧

2、化钠固体溶解等 常见的吸热反应： 晶体 BaOH28H2O与 NH4Cl 大多数的分解反应 以 H2、 CO、C为仍原剂的氧化仍原反应 铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式留意要点 : 热化学方程式必需标出能量变化；热化学方程式中必需标明反应物和生成物的集合状态（g,l,s分别表示固态, 液态,气态,水溶液中溶质用aq 表示）热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强；热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数各物质系数加倍,H加倍；反应逆向进行,H转变符号,数值不变三、燃烧热 1概念： 25 , 101 kPa 时, 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳固的化合物时所放出的热 量；

3、燃烧热的单位用 kJ/mol 表示； 留意以下几点：讨论条件： 101 kPa 反应程度：完全燃烧,产物是稳固的氧化物；燃烧物的物质的量：1 mol 讨论内容：放出的热量；（ H0,单位 kJ/mol ）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：57.3kJ/mol；H+aq +OH-aq =H2Ol H=57.3kJ/mol 3弱酸或弱碱电离要吸取热量,所以它们参与中和反应时的中和热小于4中和热的测定试验五、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

4、（各生成物）有关,名师归纳总结 而与详细反应进行的途径无关,假如一个反应可以分几步进行,就各分步反应的反应热之和第 1 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载与该反应一步完成的反应热是相同的；二习题演练例 1：（04GD）已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ/mol ,当它氧化生成1g 水时放出的热量是（ ）A260kJ B51.9 kJ C155.8 kJ D 467.3kJ 例 2：（03QG）已知在 1*10 5Pa ,298K 条件下, 2mol 氢气燃烧生成水蒸气放出 484kJ 热量,以下热化学方程式正确选项（

5、 ）AH2Og=H2g+1/2O2g H = + 242kJ/mol B 2H2g+O2g = 2H2Ol H = - 484kJ/mol CH2g+1 O2g = H 22Og H = + 242kJ/mol D2H2g+O2g = 2H2Og H = + 484kJ/mol 例 3（08SH）已知：H2g+F 2g 2HFg+270 kJ,以下说法正确选项（）A2 L 氟化氢气体分解成1 L 氢气与 1 L 氟气吸取 270 kJ 热量B1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2mol 液态氟化氢放出热量小于 270 kJ C在相同条件下,1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总

6、和大于 2 mol 氟化氢气体的能量D1 个氢气分子与 1 个氟气分子反应生成 2 个氟化氢气体分子放出 270 kJ 热量例 407JS07 甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是CH3OHg H 2Og = CO2g 3H2g H = + 49.0 kJ mol1CH3OHg1 O2g = CO 22g 2H2g H = 192.9 kJ mol1 能量 反应物的CH 3OHg + H 2g总能量H生成物的 总能量CO2g + 3H 2g0反应过程以下说法正确选项ACH3OH的燃烧热为192.9 kJ mol1 B反应中的能量变化如下列图CCH3OH转变成 H2 的过

7、程肯定要吸取能量名师归纳总结 D依据推知反应：CH3OHl+1/2O2g = CO2g+2H2g 的H192.9 kJ mol1 第 2 页,共 15 页例 5 07QG 已知： 1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸取436 kJ 的能量； 1 mol Cl 2分子中化学键断裂时需要吸取243 kJ 的能量；由H原子和 Cl 原子形成 1 mol HCl 分子时- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载释放 431 kJ 的能量；以下表达正确选项A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是 H 2g Cl 2g = 2HClg B氢

8、气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体,反应的H = 183 kJ/mol C氢气和氯气反应生成2 mol 氯化氢气体,反应的H =183 kJ/mol D氢气和氯气反应生成1 mol 氯化氢气体,反应的H =183 kJ/mol 例 607GD 灰锡 以粉末状存在 和白锡是锡的两种同素异形体,已知：Sns 、白 2HClaq SnCl2aq H2g ；H1 ；Sns 、灰 2HClaq SnCl2aq H2g ；H2 Sns 、灰 13.2 Sns 、白 ； H3 2.1 kJ/mol 13.2 以下说法正确选项（）B锡在常温下以灰锡状态存在 C 灰锡转化为白锡的反应是放热反应AH1 H2

9、D锡制器皿长期处于低于 13.2 的环境中,会自行毁坏例 7：（06 江苏）以下各组热化学方程式中,化学反应的（ ） H 前者大于后者的是 Cs+O2g=CO2g ； H1 Cs+ 1 O2g=COg ； H 22 Ss+O 2g=SO 2g ； H 3 Sg+ O 2g=SO2g ； H4 H2g+ 1 O2g=H 2Ol ； H5 2H 2g+ O 2g=2H 2Ol ； H62 CaCO 3s=CaOs+CO2s ； H7 CaOs+ H 2Ol= CaOH 2s ； H 8A B C D例 8（08 年重庆理综）化学反应 方程式是N23H2 2NH3的能量变化如下图所示,该反应的热化学

10、名师归纳总结 AN2g 3H2g 2NH3l；H 2 abckJ mol1 1第 3 页,共 15 页BN2g 3H2g 2NH3g ；H 2 bakJ mol1C1 N2g 23 H2g NH3l 2；H bcakJ mol- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - D1 N2g 2优秀学习资料欢迎下载1 3 H2g NH3g ；H abkJ mol 2化学反应与能量答案解析1. 答案： A；解析：在 101kPa 时, C6H12O6s+6O2g 6CO2g+6H2Ol 6*18 2804 ； H=-2804kJ/mol 1 x=2804/108=26.0

11、2. 答案： A；解析：依据题意书写热化学方程式为：2H2g+O 2g = 2H2Og H = - 484kJ/mol-（1）式2g+O 2g = 2H2Ol H 192.9 kJ mol- - （4）式 依据该斯定律： （1）式 +（ 2）式 =（3）式 ,x= （192.9 kJ mol 1 ）+（ - 484kJ/mol）1 0 （4）式13.2 -依据（ 4）式得出结论：H2 H1 ,A 选项错误； t13.2 时,以白锡状态存在,常温石 灰锡转化为白锡的反应是吸热反应；25,锡在常温下以白锡状态存在；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - -

12、 - - - - - - - t13.2 时,以灰锡状态存在,优秀学习资料欢迎下载锡制器皿长期处于低题干已知信息灰锡以粉末状存在,于 13.2 的环境中,会变成粉末,自行毁坏；7. 答案： C. 分析 ：碳的燃烧反应是放热反应,H0；等质量的碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量比不完全燃烧生成一氧化碳时放出的热量多,放热越多, H 越小, H1 H 2 ；等质量的气态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量比固态硫单质完全燃烧生成二氧化硫时放出的热量多,放出的热量越多, H 越小, H4 H3 ；都生成液态水的前提下,氢气的质量越大,放出的热量越多, H越小, H60；氧化钙溶于水是放热反应,H0

13、, H8_10 5_时,该反应就进行得基本完全了；2、可以利用 K 值做标准,判定正在进行的可逆反应是否平稳及不平稳时向何方进行建立平衡；（Q：浓度积）Q_ _K: 反应向正反应方向进行 ; Q_=_K:反应处于平稳状态 ; Q_ _K: 反应向逆反应方向进行3、利用 K值可判定反应的热效应如温度上升, K 值增大,就正反应为 _吸热 _反应如温度上升, K 值减小,就正反应为 _放热 _反应四、等效平稳1、概念：在肯定条件下（定温、定容或定温、定压）,只是起始加入情形不同的同一可逆反应达到平稳后,任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平稳互称为等效平稳；2、分类（1）定温,定容条件下的等效

14、平稳 第一类：对于反应前后气体分子数转变的可逆反应：必需要保证化学计量数之比与原先相同；同时必需保证平稳式左右两边同一边的物质的量与原先相同；其次类： 对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：同即可视为二者等效；（2）定温,定压的等效平稳只要反应物的物质的量的比例与原先相只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平稳；五、化学反应进行的方向 1、反应熵变与反应方向：-1 （1）熵 : 物质的一个状态函数,用来描述体系的纷乱度,符号为 S. 单位： J.mol-1.K 导致体系的熵增加,这叫做熵增加原理,也是反应方向判 2 体系趋向于有序转变为无序,断的依据； . （3）同一物质,在气态时熵值

15、最大,液态时次之,固态时最小；即Sg Sl Ss 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载2、反应方向判定依据在温度、压强肯定的条件下,化学反应的判读依据为： H-T S 0 反应能自发进行 H-T S=0 反应达到平稳状态 H-T S0 反应不能自发进行留意：（1） H为负,（2） H为正,S 为正时,任何温度反应都能自发进行 S 为负时,任何温度反应都不能自发进行二习题演练例 1（08TJ）对平稳 CO 2（g）CO2（aq）； H= -19.75kJ/mol,为增大二氧化碳气体在水中的溶解度,

16、应采纳的方法是（）A升温增压B降温减压C升温减压D降温增压例 2. （08HN）X、Y、Z 三种气体,取X 和 Y 按 1：1 的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应： X+2Y 2Z ,达到平稳后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为 3：2,就 Y 的转化率最接近于（）A33% B40% C50% D65% 例 3. 08BJ ）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下： SiCl 4g 2H2g =Sis 4HClg ； H QkJmol1Q 0 某温度、压强下,将肯定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应 此条件下为可逆反应 ,以下表达正确选项 A反应过程中,如

17、增大压强能提高 SiCl 4的转化率B如反应开头时 SiCl4为 1mol,就达到平稳时,吸取热量为 QkJ C反应至 4min 时,如 HCl 的浓度为 0.12mol L1,就 H2的反应速率为 0. 03mol/L minD当反应吸取热量为 0.025QkJ 时,生成的 HCl 通入 100mL1mol L 1的 NaOH恰好反应例 4. （08GD）将 H2g 和 Br2g 充入恒容密闭容器,恒温下发生反应 H2（g）+Br2g 2HBr（g）H ,g 平稳时 Br2g 的转化率为 a；如初始条件相同,绝热下进行上述反应,平稳时 Br2g 的转化率为 b；a 与 b 的关系是（）Aab

18、 Ba=b Cab D无法确定例 5. （09TJ）人体血液内的血红蛋白 Hb 易与 O2 结合生成 HbO 2, 因此具有输氧才能,CO吸入肺中发生反应：,37 时,该反应的平稳常数 K=220 ；HbCO的浓度达到 HbO2浓度的 0.02 倍,会使人智力受损；据此,以下结论错误 的是A.CO与 HbO2 反应的平稳常数 K c O 2 c HbCO c CO c HbO 2 B. 人体吸入的 CO越多,与血红蛋白结合的 O2 越少C.当吸入的 CO与 O2浓度之比大于或等于0.02 时,人的智力才会受损D.把 CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平稳向左移动 例 6. （ 0

19、8NX）已知可逆反应：Mg NgPg Qg ； H 0,请回答以下问题：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载L-1, cN=2.4 molL-1,达到1 ）在某温度下,反应物的起始浓度分别为：cM= 1 mol平稳后, M的转化率为 60,此时 N的转化率为；2 ）如反应温度上升,M的转化率 填“ 增大” “ 减小” 或“ 不变”）；3 ）如反应温度不变,反应物的起始浓度分别为：cM= 4 molL-1,cN=amol L-1 ; 达到平衡后, cP=2 mol L-1,a= ；4 ）如反应温度

20、不变,反应物的起始浓度为：cM=cN= bmolL-1,达到平稳后,M 的转化率为；例 7（09SH25）铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质；1 在肯定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生以下反应：Fe2O3s+3COg2Fes+3CO2g 该反应的平稳常数表达式为：K= ；该温度下, 在 2L 盛有 Fe O 3粉末的密闭容器中通入 CO气体, 10min 后,生成了单质铁 112g；就 10min 内 CO的平均反应速率为2 请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平稳状态： 3 某些金属氧化物粉末和 Al 粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应；以下反应速率 v

21、和温度 T 的关系示意图中与铝热反应最接近的是；4 写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：欲使上述体系中Al3+浓度增加,可加入的物质是；例 8. （ 10TJ）10（14 分）二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用；工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚；请回答以下问题：煤的气化的主要化学反应方程式为：煤的气化过程中产生的有害气体_ ；H2S 用 Na2CO3溶液吸取,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为：_ ；利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：名师归纳总结 2 H2g + COg C H3 OHg ； H 90.8 kJ mol11第 11

22、页,共 15 页 2CH3OHg CH3OCH3g + H2 Og ； H 23.5 kJ mol COg + H2Og C O2 g + H2g ； H 41.3 kJ mol1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 总反应： 3H2g + 3COg 优秀学习资料欢迎下载O2 g 的 H _ ； CH3OCH 3g + C肯定条件下的密闭容器中,该总反应达到平稳,要提高 CO的转化率, 可以实行的措施是_（填字母代号） ；a高温高压 b加入催化剂 c削减 CO2 的浓度400 ；此d增加 CO的浓度 e分别出二甲醚2 Og 某温度下的平稳常数为已知反应 2CH3OHg CH3OCH 3g + H温度下,在密闭容器中加入CH3OH ,反应到某时刻测得各组分的浓度如下：物质CH3 OHCH3OCHH2 O ；浓度 / （mol L0.6 0.6 1）0.44 比较此时正、逆反应速率的大小：v正 _ v逆 （填“” 、“” 或“ ”如加入 CH3OH后,经 10 min 反应达到平稳,此时 间内反应速率 vCH3OH _ ； 选修四 - 化学反应原理