化学选修四整体总结 (1)

第一章

第二章

复习

第三章

第四章

第一章知识结构化 学 反 应 与 能 量 燃料的使用 反应热 焓变 燃烧热 节约能源的意义 能源 热化学方程式 焓变 盖斯定律 开发新能源 化学反应热计算 焓变

一.反应热1,定义 2、符号单位

焓变

化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做反应热， 恒压条件下又称为“焓变” H KJ/mol

规定：

当 H为“-”( H<0)时，为放热反应 当 H为“+”( H>0)时，为吸热反应 (1)反应物本性 (2)反应物的量 (3)反应物,生成物 聚集状态 (4)反应程度 (5)测量条件 定义 (1)燃烧热

3、影响因素 4、分类

Q(放)=n(可燃物)×△H

定义(2)中和热 H+(aq) +OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ· -1 mol

二.热化学方程式1.定义 表述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.书写 (1)、化学方程的右边必须写上△H并用“空格”隔开 △H:吸热用“+”,放热用：“ - ”,单位是kJ/mol (2)、需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即 指: 25℃ 1.01×105Pa;

(3)、物质后需标聚集状态(s、l、g、aq) (4)、热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅 表示物质的量并不能表示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 (5)、若化学方程式中各物质的系数加倍，则△H数值也 加倍；若反应逆向进行，则△H改变符号，但绝对值不变

注意：同素异形体间的转化要标名称！!!3.热化学方程式表示的意义 (1)、反应物和生成物的种类、聚集状态 (2)、反应中各物质的物质的量比和质量比 (3)、反应中放出或吸收的热量。

三.反应热的计算1.利用键能算 △H=反应物键能之和—生成物键能之和 2.利用反应物和生成物总能量算 △H=生成物总能量—反应物总能量 3.利用活化能算 △H=正反应活化能—逆反应活化能 即：△H=E1 - E2 4.利用盖斯定律算 △H A B △H=△H1+△H2 △H1 C △H2

四.中和热测定

典例精析 典例精析 例1下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于 后者的是( C ) ① C(s)+O2(g)=CO2(g) C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ② S(s)+O2(g)=SO2(g) S(g)+O2(g)=SO2(g) ③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1 ΔH2 ΔH3 ΔH4 ΔH5

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)④ CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) A.① C.②③④

ΔH6ΔH7 B.④ D.①②③

CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8

典例精析 【解析】 ① 由于氧气与CO反应生成CO2放出热量，所以： ΔH1<ΔH2; ② 由于固态硫变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出 的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即ΔH3>ΔH4; ③ 气态水变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气 态水放出的热量要多，即ΔH5>ΔH6; ④ 碳酸钙分

解是吸热反应，氧化钙与水化合是放热反应，所 以ΔH7>ΔH8。 答案：C 【评注】反应放出或吸收热量的多少，跟反应物和生成物的聚

集状态和物质的量有密切关系。比较ΔH大小时要包含正负号进行对照。

例2.(2008· 海南) 白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P- P a kJ· –1、 mol P-O b kJ· –1、P=O c kJ· —1、O=O d kJ· –1。 mol mol mol

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正

确的是( ) A A.(6a+5d-4c-12b)kJ· –1 mol B.(4c+12b-6a-5d)kJ· –1 mol C.(4c+12b-4a-5d)kJ· –1 mol D.(4a+5d-4c-12b)kJ· –1 mol

典例精析

【解析】

本题从化学键的角度，考查有关反应热的简

单计算技巧。 1 mol白磷(P4)中含有6 mol P-P键，1 mol P4O10中含有4 mol P=O键和12 mol P-O键， 根据：ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物) =[6a+5d]─[4c+12b] kJ/mol

典例精析

例3.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知：

① Sn(s、白)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH1② Sn(s、灰)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) ΔH2 ③ Sn(s、灰) A. ΔH1>ΔH2 B. 锡在常温下以灰锡状态存在>13.2℃

下列说法正确的是

<13.2℃

Sn(s、白) ΔH3=+2.1 kJ/mol

C. 灰锡转化为白锡的反应是放热反应D. 锡制器皿长期处于低于13.2℃的环境中，会自行毁坏

典例精析

【解析】考查有关盖斯定律的综合应用能力。 ②-①即得③式，则ΔH2-ΔH1=ΔH3 >0,所以ΔH2 >ΔH1 ;

根据平衡移动原理：常温(T>13.2℃),③式向右移动，所以锡以白锡形式存在；当温度低于13.2℃,③式向左移动，锡 以灰锡(粉末状态)形式存在，所以长期处于低温环境中，锡 器会自行毁坏。

典例精析 例4.以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式 C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300 kJ/mol 的说法中，正确的是 A.有10NA个电子转移时，该反应吸收1300 kJ的能量 B.有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300 kJ的能量

C.有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量D.有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300 kJ的能量 【解析】考查对热化学方程式的理解。根据电子守恒原理： 1 mol C2H2失去的电子数等于2.5mol O2得到的电子数。 2.5 mol×4=10 mol电子；每个CO2分子中含有4对碳氧共 用电子对。

典例精析例5.1996年亚特兰大奥运会火炬所用的燃料是丙烯，2008年北京奥运 会的“祥云”火炬所用的燃料的主要成分是丙烷。下表中是一些化学键 键能的数据。化学键 键能E(kJ/mol) C—H 414 C=C x C—C 347 H—Cl 431 Cl—Cl 243 H—H 436

(1)丙烷脱氢可得丙烯。 已知：C3H8(g) CH3CH=CH2(g)+H2(g) ΔH=+126 kJ· -1。

mol 试求C=C双键的键能x为 613 kJ/mol ; (2)下列叙述正确的是 A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式为 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) B.氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH=+183 kJ/mol C.氢气与氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183 kJ/mol D.氢气与氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的ΔH=-183 kJ/mol

典例精析

【解析】考查反应热与键能的关系：ΔH=反应物的键能总和 -生成物的键能总和。 (1)根据ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物):ΔH=[2E(C—C)+8E(C—H)]-[E(C=C)+E(C—C)+6E(C—H)+E(H—H)]=126 kJ/mol

所以E(C=C)=613 kJ/mol

(2)反应可表示为：H-H + Cl-Cl

2H-Cl,可知断裂了1 mol

H-H键和1 mol Cl-Cl键，同时生成了2 mol H-Cl键。根据反应 热与键能的关系：ΔH=∑E(反应物)-∑E(生成物) =(436 kJ/mol+243 kJ/mol) - 2×431 kJ/mol=-183 kJ/mol。