化学选修4第一章化学反应与能量 复习总结

1、坚持就有收获 努力才会成功 化学反应与能量第一讲 化学反应与能量考点一：焓变与反应热【知识梳理】吸热反应与放热反应：储存的总能量焓变H与键能的关系常见反应吸热反应放热反应燃烧热和中和热的比较：燃烧热中和热相同点能量变化H不同点反应物的量生成物的量反应热的含义1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量在稀溶液中，酸和碱发生中和反应生成1molH2O(l)时放出的热量注意 燃烧热是反应热的一种。由于燃烧是放热反应，故用文字表述时用“正值”，但用H表示时必须注明符号。如：CH4的燃烧热为890.31 kJ/mol 或 H890.31 kJ/mol（特别提醒）中和热的表述方法和燃烧热相似 一般反

2、应的反应热表述时，无论用文字还是H，都必须注明“”“” 【基础练习】1下列反应属于放热反应的是() AAl与稀盐酸反应 BCCO22CO CKClO3受热分解 DNaOH溶于水2下列反应中，生成物的总能量大于反应物的总能量的是() A氢气在氧气中燃烧 B铁丝在氧气中燃烧 C硫在氧气中燃烧 D焦炭在高温下与水蒸气反应3下列说法正确的是() A化学反应中的能量变化都表现为热量变化 B在101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热 C由C(石墨) C(金刚石)H1.9 kJ·mol1可知，金刚石比石墨稳定 D反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热4已知充分燃烧a

3、 g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()A2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H4b kJ·mol1BC2H2(g)O2(g)=2CO2(g)H2O(l) H2b kJ·mol1C2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) H2b kJ·mol1D2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l) Hb kJ·mol15含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol·L1的H2SO4溶液反应，放出11.46 kJ的热量，表

4、示该反应中和热的热化学方程式为()AKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l) H11.46 kJ·mol1B2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l) H11.46 kJ·mol1C2KOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)2H2O(l) H114.6 kJ·mol1DKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ·mol16 下列热化学方程式书写正确的是( )A S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) H315 kJ·mol1 (燃烧热)BNa

5、OH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq) +H2O(l) H57.3kJ·mol1 (中和热)CC2H5OH+3O2=2CO2+3H2O H1368.8 kJ·mol1 (反应热)D2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) H483.6 kJ·mol1 (反应热)7298K、101kPa时，合成氨反应的热化学方程式： N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H= 92.38 kJ/mol在该温度下，取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中，在催化剂存在进行反应，测得反应放出的热量总是少于92.38kJ，其原因是什么？【能力提升】1下

6、列变化一定为放热的化学反应的是( ) AH2O(g)=H2O(l)放出44 kJ热量 BH>0的化学反应 C形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D能量变化如右图所示的化学反应2 反应A+BC(H0)分两步进行：A+BX(H0)，XC(H0)，下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( )3下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) AHCl和NaOH反应的中和热 H57.3 kJ/mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热 H2×(57.3) kJ/mol BCO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H+2

7、×283.0 kJ/mol C需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热4充分燃烧一定量的丁烷，放出的热量大小为Q，生成的CO2恰好与100 mL 5 mol/L的KOH溶液完全反应，则燃烧1 mol丁烷放出的热量为_ 【考点二】有关反应热的比较、计算【知识梳理】1.掌握公式“H反应物的总键能生成物的总键能”2. 反应热大小的比较：(同一反应)反应物状态不同 例如：S(g)+O2(g)=SO2(g) H1 S(s)+O2(g)=SO2(g) H2 生成物状态不同 例如：H2(g)O2(g)=H2O(g)H1 H2(g)O2

8、(g)=H2O(l)H2 计量系数不同 例如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2(不同反应)根据反应物的本性比较：等物质的量的不同物质与同一物质反应时，越活泼，放热越多，例如：2K(s)+2H2O(l) = 2KOH(aq)+H2(g) H1 2Na(s)+2H2O(l) = 2NaOH(aq)+H2(g) H2 H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) H1 ； H2(g)+Br2(g) = 2HBr(g) H2 反应程度不同： 例如：C(s)+O2(g) = CO2(g) H1 ； C(s)+ 1/2O2(g) = CO(g) H23.

9、盖斯定律的应用：应用盖斯定律进行简单计算时，关键在于设计反应过程，同时注意：当热化学方程式进行加减乘除运算时，H也同样要进行加减乘除运算，且要带“+”“”符号，即把H看作一个整体进行运算；将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变；在设计反应过程中，会遇到同一物质三态间的相互转化，状态由“固液气”时，会吸热，反之会放热。【基础练习】1已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量，1 mol I2蒸气中化学键断裂时需要吸收151 kJ的能量，由H原子和I原子形成1 mol HI分子时释放299 kJ的能量，下列热化学方程式正确的是()A2HI(g)=H2(

10、g)I2(g) H11 kJ·mol1 BH2(g)I2(g)=HI(g) H11 kJ·mol1CH2(g)I2(g)=2HI(g) H288 kJ·mol1 DH2(g)I2(g)=HI(g) H144 kJ·mol12白磷与氧可发生如下反应：P45O2 = P4O10，已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJ·mol1、PO b kJ·mol1、P=O c kJ·mol1、O=O d kJ·mol1，根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是() A(6a5d4c12b) kJ&#

11、183;mol1 B(4c12b6a5d) kJ·mol1 C(4c12b4a5d) kJ·mol1 D(4a5d4c12b) kJ·mol13肼(H2N-NH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量(kJ)是() A194 B391 C516 D6584根据热化学方程式：S(l)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJ·mol1，分析下列说法正确的是() AS(s)O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量大于293.2

12、3 kJ·mol1 BS(g)O2(g)=SO2(g)，反应放出的热量小于293.23 kJ·mol1 C1 mol SO2的化学键断裂吸收的能量总和大于1 mol 硫和1 mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和 D1 mol SO2的化学键断裂吸收的能量总和小于1 mol硫和1 mol氧气的化学键断裂吸收的能量之和5 已知下列反应均为放热反应，同温同压下，下列各热化学方程式中的H最小的是( ) A2A(l)+B(l)=2C(g) DH1 B2A(g)+B(g)=2C(g) DH2 C2A(g)+B(g)=2C(l) DH3 D2A(l)+B(l)=2C(l) DH4 6下列

13、说法正确的是() A已知a g乙烯气体充分燃烧时生成1molCO2和液态水，放出b kJ的热量，则表示乙烯燃烧热的热化学方程式为2C2H4(g)+6O2(g)=4CO2(g)+4H2O(l) H= 4b kJmol-1 B已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g) H= 270 kJmol-1，则1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量数值小于270 kJ C常温常压下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H= 38.6 kJmol-1 D已知：

14、C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) H= 393.5 kJmol-1，C(s，金刚石)+O2(g)CO2(g) H= 395.0 kJmol-1，则C(s，金刚石)=C(s，石墨) H= 1.5 kJmol-17由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：TiO2TiCl4Ti 已知： C(s)O2(g)=CO2(g) DH1 -393.5 kJ·mol-1 2CO(g)O2(g)=2CO2(g) DH2 -566 kJ·mol-1 TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)O2(g) DH3 +141 kJ·mol-1则TiO2(s)2Cl2(g

15、)2C(s)=TiCl4(s)2CO(g) 的DH 8根据下列热化学方程式分析，C(s)的燃烧热H等于( ) C(s) + H2O(l) = CO(g) + H2(g) H1 = +175.3 kJ·mol-1 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) H2 = 566.0 kJ·mol-1 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) H3 = 571.6 kJ·mol-1AH1 + H2H3 B2H1 + H2 + H3 CH1 + H2/2 + H3 DH1 + H2/2 + H3/2【能力提升】1SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-

16、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( ) A1780 kJ/mol B1220 kJ/mol C450 kJ/mol D430 kJ/mol2科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体(如图所示)，与白磷分子相似。已知断裂1 mol NN键吸收193 kJ热量，断裂1 mol NN键吸收941 kJ热量，则( ) AN4的熔点比P4高 B1 mol N4气体转化为N2时要吸收724 kJ能量 CN4是N2的同系物 D1 mol

17、 N4气体转化为N2时要放出724 kJ能量3下表列举了一些化学键的键能数据，供计算使用：化学键SiOSiClHHHClSiSiSiC键能/kJ·mol-1460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)+2H2(g) = Si(s)+4HCl(g)，该反应的反应热为 。4已知： P4(s)6Cl2(g)=4PCl3(g) H= a kJ/mol， P4(s)10Cl2(g)=4PCl5(g) H= b kJ/mol，P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJ/mol，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJ/mol，下列

18、叙述正确的是( ) APP键的键能大于PCl键的键能 B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热 CClCl键的键能为 DPP键的键能为 5在1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g) 3/2O2(g)=SO2(g) H2O(g) H1 ； 2H2S(g) SO2(g)=3/2S2(g) 2H2O(g) H2 ； H2S(g) 1/2O2(g)=S(g) H2O(g) H3 ； 2S(g)=S2(g) H4 ， 则H4的正确表达式为( )AH42/3(H1H23H3) BH42/3(3H3H1H2)CH43/2(H1H23H3) DH43/2(H1H23H3)6已

19、知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H1180 kJ·mol1 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H292.4 kJ·mol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H3483.6 kJ·mol1下列说法正确的是(  ) A反应中的能量变化如图所示，则H2E1E3 BH2的燃烧热为241.8 kJ·mol1 C由反应知在温度一定的条件下，在一恒容密闭容器中通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量为Q1 kJ，若通入2 mol N2和6 mol H2充分反应后放出的热量为Q2 kJ，则184.8>Q2>2Q1 D

20、氨的催化氧化反应为4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g)H906 kJ·mol17室温下，将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2，CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为：CuSO4·5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(1)，热效应为H3。则下列判断正确的是(     ) AH2>H3 BH1<H3 CH1+H3=H2 DH1+H2=H38碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类

21、生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：(1) 有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下： H88.6 kJ·mol1 则M、N相比，较稳定的是                       。(2) 已知CH3OH(l)的燃烧热为238.6 kJ·mol1，CH3OH(l)1/2O2(g)=CO2(g)2H2(g) Ha kJ

22、83;mol1，则a           238.6 (填“”、“”或“”)。(3) 使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：                      

23、                                                  

24、                                                 。(4) 火

25、箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)3TiO2(s)3C(s)=2Al2O3(s)3TiC(s)H1 176 kJ·mol1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为                            

26、     。【考点三】实验中和热的测定实验原理： H+(aq) + OH-(aq)=H2O(l)；H57.3 kJ/mol实验步骤： (1)设计装置如图； (2)用一个量筒量取50 mL 0.50 mol·L1盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表，并将温度计上的酸用水冲洗干净； (3)用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol·L1的NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表； (4)把套有盖板的 和 放入小烧杯中的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯，盖好盖板，用 轻轻搅动，测量

27、混合溶液的 ，记入下表； (5)重复步骤(2)(4)三次。数据记录：温度实验次数起始温度t1/终止温度t2/温度差(t2t1 )/HClNaOH平均值123数据处理： Q = C m t (其中Q：中和反应放出的热量; C：反应混合液的比热容; m：反应混合液的质量; t：反应前后溶液温度的差值)已知：c = 4.18 J/(g·) ； 酸 =碱 = 1 g/cm3 ； V酸= V碱 = 50 mL Q = C m t = c·(酸V酸碱V碱)·(t2t1) = 0.418(t2t1) kJH = kJ/mol【问题探究】1. 实验中为何使用0.55 mol

28、83;L1 NaOH溶液而不用0.50 mol·L1的NaOH溶液？2. 在中和热测定实验中能否用金属(不与酸反应)质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒？3. 为什么强酸强碱的中和热是相同的？4. 为什么弱酸、弱碱参加的中和反应的中和热小于 57. 3 kJ/mol？5. 离子方程式H+OH- = H2O代表了酸碱中和反应的实质，能否用此代表所有中和反应的离子方程式？【基础练习】1为了测其酸碱反应的中和热，计算时至少需要的数据是( )酸的浓度和体积碱的浓度和体积比热容反应后溶液的质量生成水的物质的量反应前后温度变化操作所需的时间AB CD全部2用0.5 mol·L1 NaOH溶液

29、分别与0.5 mol·L1的盐酸、醋酸溶液反应，且所取的溶液体积均相等，测出的中和热数值分别为H1和H2，则H1和H2两者的关系正确的是( )AH1H2BH1=H2 CH1H2 D无法比较 3中和热的测定实验的关键是要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液，量热器要尽量做到绝热；在量热的过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题：（1）中学化学实验中的中和热的测定所需的玻璃仪器有：_，在大小烧杯之间填满碎泡沫(或纸条)其作用是_，结合日常生活的实际该实验改在_中进行效果会更好。（2）若此实验用0.50 mol·L1 HCl和0.55 mol·L1的NaOH溶液各100 mL，NaOH的浓度大于HCl的浓度作用是_；当室温低于10时进行，对实验结果会造成较大的误差其原因是_。（3）若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似为1 g/mL，中和后生成的溶液的比热容C=4.18 J/(g·)，则该中和反应放出热量为_kJ (填表达式)，H