高中化学选修4知识点总结Word文档下载推荐.docx
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对于相同物质的反应,化学计量数不同,ΔH也不同。
聚集状态不同,ΔH也不同,所以书写热化学方程式时,首先注明物质聚集状态,然后再根据化学方程式的化学计量数与反应热的正比关系确定ΔH的值。
难点:
比较反应热的大小
(1)同一反应生成物状态不同时
A(g)+B(g)====C(g);
ΔH1<0;
A(g)+B(g)====C(l);
ΔH2<0
因为C(g)====C(l);
ΔH3<0,则ΔH3=ΔH2-ΔH1,所以|ΔH2|>|ΔH1|。
(2)同一反应物状态不同时
S(g)+O2(g)====SO2(g);
ΔH1<0
S(s)+O2(g)====SO2(g);
ΔH3+ΔH1=ΔH2,固S(s)
S(g)吸热,ΔH3>
0,所以|ΔH1|>|ΔH2|
(3)两个有联系的不同反应相比
C(s)+O2(g)====CO2(g);
C(s)+1/2O2(g)====CO(g);
ΔH3+ΔH2=ΔH1,所以ΔH1<
ΔH2(或|ΔH1|>
|ΔH2|)
(4)可逆反应中反应热大小比较
例2根据热化学方程式(101KPa)S(s)+O2(g)=SO2(g);
△H=-297.23KJ/mol分析下列说法不正确的是()
AS的燃烧热为297.23KJ/mol
BS(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热量大于297.23KJ
CS(g)+O2(g)=SO2(g)放出的热量小于297.23KJ
D形成1molSO2化学键所释放总能量大于断裂1molS(s)和1molO2(g)的化学键所吸收的总能量
例3红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。
反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式_________________。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式_______________,上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5,反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,其分解率α1等于_________;
若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。
原因是_______________。
(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=_________,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4______△H3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是_______________。
例4废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。
废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末。
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是(填字母)。
A.热裂解形成燃油B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料D.直接填埋
(2)用
的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。
已知:
====
====
在
溶液中
与
反应生成
和
的热化学方程式为。
练习一
1.N2H2是一种高效清洁的火箭燃料。
0.25molN2H2(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量。
则下列热化学方程式正确的是()
A.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);
ΔH=+133.5kJ·
mol-1
B.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);
ΔH=-133.5kJ·
C.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);
ΔH=+534kJ·
D.N2H2(g)+O2(g)====N2(g)+2H2O(g);
ΔH=-534kJ·
2.燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水,放出热量50kJ,则这一反应的热化学反应方程式为()
A.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=+50kJ·
B.C2H2(g)+5/2O2(g)====2CO2(g)+H2O;
ΔH=-1300kJ
C.2C2H2+5O2====4CO2+2H2O;
ΔH=-2600kJ
D.2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=-2600kJ·
3.下列叙述中正确的是()
A.热化学方程式2H2(g)+O2(g)====H2O(l);
ΔH=-571.6kJ·
mol-1中ΔH表示H2的燃烧热
B.分子晶体的熔点、沸点随共价键增强而升高
C.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
4.已知1gCH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出55.6kJ的热量,则下列甲烷燃烧的热化学方程式正确的是()
A.CH4+2O2====CO2+2H2O;
ΔH=-889.6kJ·
B.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(g);
C.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=889.6kJ·
D.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);
5.0.3mol的气态高能燃料乙硼烷B2H6在O2中燃烧,生成固态B2O3和液态H2O,放出649.5kJ的热量。
下列热化学方程式中正确的是()
A.B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l);
ΔH=+2165kJ·
mol-1
B.B2H6(g)+3O2(g)====B2O3(s)+3H2O(l);
ΔH=-2165kJ·
C.B2H6+3O2====B2O3+3H2O;
D.B2H6(g)+O2(g)====B2O3(s)+H2O(g);
6.可逆反应aA(s)+bB(g)
cC(g)+dD(g);
ΔH=Q,在反应过程中,当其他条件不变时,某物质在混合物中的含量与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示:
根据上图分析,以下正确的是()
A.T1>
T2,Q>
0B.T2>
T1,Q<
C.p1>
p2,a+b=c+dD.p1<
p2,b<
c+d
7.下列化学反应ΔH的数值(放热)最大的是()
A.NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H2O(l);
ΔH1
B.NaOH(aq)+
H2SO4(aq)====
Na2SO4(aq)+H2O(l);
ΔH2
C.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)====CH3COONa(aq)+H2O(l);
ΔH3
D.NaOH(aq)+
H2SO4(浓)====
ΔH4
8.已知:
在热力学标准态(298K、1.01×
105Pa)下,由稳定的单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(ΔH)。
下图为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。
试完成下列问题:
(1)写出氧族元素中含有18e-的两种氢化物的电子式___________________________。
(2)请你归纳:
非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的反应热ΔH的关系__________________。
(3)写出硒化氢在热力学标准态下,发生分解反应的热化学反应方程式:
__________________。
答案:
例1D例2B
例3
(1)P(s)+
Cl2(g)===PCl3(g);
△H=-306kJ·
mol-1。
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g);
△H=93kJ·
25%;
大于。
(3)两步反应均为放热反应,降低温度有利于提高产率,防止产物分解。
(4)-399kJ·
mol-1;
等于。
(5)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl。
例4
(1)BD
(2)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68KJ.mol-1
1D2D3C4D5B6B7D
8答案:
(1)
(2)非金属元素氢化物越稳定,ΔH越小,反之亦然
(3)H2Se(g)====Se(s)+H2(g);
ΔH=-81kJ·
练习二
一、单项选择题
1.下列说法中正确的是( )
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时,
该反应为吸热反应
C.生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,ΔH>
D.ΔH的大小与热化学方程式的计量数无关
2.参照反应Br+H2
HBr+H的能量对反应历程的示意图,下列叙述中正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.加入催化剂,该化学反应的反应热变大
C.反应物总能量高于生成物总能量
D.升高温度可增大正反应速率,降低逆反应速率
3.N2H4是一种高效清洁的火箭燃料0.25molN2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量.则下列热化学方程式中正确的是( )
A.
N2H4(g)+
O2(g)===
N2(g)+H2O(g)
ΔH=+267kJ·
B.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l)
ΔH=-133.5kJ·
C.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH=+534kJ·
D.N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-534kJ·
4.已知:
H2(g)+F2(g)===2HF(g)ΔH=-546.6kJ·
mol-1,下列说法不正确的是( )
A.44.8L氟化氢气体分解成22.4L的氢气和22.4L的氟气吸收546.6kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于546.6kJ
C.相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和高于2mol氟化氢气体的能量
D.2molH—F键的键能比1molH—H键和1molF—F键的键能之和大546.6kJ
5.下列变化为放热反应的是( )
A.H2O(g)===H2O(l)ΔH=-44.0kJ·
B.2HI(g)
H2(g)+I2(g)ΔH=+14.9kJ·
C.形成化学键时共放出能量863kJ的化学反应
D.能量变化如图所示的化学反应
二、不定项选择题
6.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值);
H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)ΔH=-Q1kJ·
H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)ΔH=-Q2kJ·
有关上述反应的叙述正确的是( )
A.Q1>
Q2
B.生成物总能量均高于反应物总能量
C.生成1molHCl气体时放出Q1热量
D.1molHBr(g)具有的能量大于1molHBr(l)具有的能量D
7.下列变化过程,属于放热过程的是( )
①液态水变成水蒸气 ②酸碱中和反应 ③浓H2SO4稀释 ④固体氢氧化钠溶于水 ⑤H2在Cl2中燃烧 ⑥弱酸电离 ⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·
8H2O混合搅拌
A.②③④⑤ B.①⑥⑦
C.②③④D.①③⑤
8.如图,a曲线是198K、101kPa时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图,下列叙述正确的是( )
A.该反应的热化学方程式为:
N2+3H2
2NH3 ΔH=-92kJ·
B.b曲线是升高温度时的能量变化曲线
C.加入催化剂,该化学反应的反应热改变
D.在198K、体积一定的条件下,通入1molN2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ,若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ则184>
Q2>
2Q1
9.下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s)
ΔH=-216kJ·
mol-1,E反应物>
E生成物
B.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)
ΔH=+178.5kJ·
mol-1,E生成物>
E反应物
C.HI(g)
H2(g)+
I2(s)
ΔH=+26.5kJ·
mol-1,1molHI在密闭容器中分解达平衡后吸收26.5kJ的能量
D.H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3kJ·
mol-1,1L1mol·
L-1的NaOH溶液与1L1mol·
L-1的CH3COOH溶液混合后放热57.3kJ
10.已知:
①101kPa时,C(s)+1/2O2(g)===CO(g) ΔH1=-110.5kJ·
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH2=-57.3kJ·
mol-1.
下列结论正确的是( )
A.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3<
B.若碳的燃烧热用ΔH3来表示,则ΔH3>
C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为ΔH4,则ΔH4<
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
三、非选择题
11.已知某反应A(g)+B(g)
C(g)+D(g),反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
(1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”),该反应的ΔH=________kJ·
mol-1(用含E1、E2的代数式表示),1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量________(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”).
(2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大,则E1和E2的变化是:
E1________,E2__________,ΔH________(填“增大”“减小”或“不变”).
12.金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们燃烧时若氧气不足则生成一氧化碳,充分燃烧时生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示.
(1)等量金刚石和石墨完全燃烧________(填“金刚石”或“石墨”)放出热量更多,写出表示石墨燃烧热的热化学方程式_______________________________________________.
(2)在通常状况下,金刚石和石墨________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,写出石墨转化为金刚石的热化学方程式_________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)12g石墨在一定量空气中燃烧,生成气体36g,该过程放出的热量
________________________________________________________________________.
13.(12分)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如右图所示.
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3kJ·
mol-1):
___________________________________________________
____________________________________________________
(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表.
①请填写下表中的空白:
温度
实验
次数
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
温度差平均值(T2-T1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
________
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
29.8
4
26.4
26.3
30.4
②近似认为0.50mol·
L-1NaOH溶液和0.50mol·
L-1硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·
℃).则中和热ΔH=________(取小数点后一位).
③上述实验数值结果与57.3kJ·
mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是________(填字母).
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
14.(13分)通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能.已知部分化学键的键能如下:
化学键
N—H
N—N
O===O
N≡N
O—H
键能
(kJ·
mol-1)
386
167
498
946
460
(1)发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4,气态)为燃料,若它在氧气(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(液态).1mol肼完全燃烧时放出的热量为________.
(2)为了提高肼(N2H4)燃烧过程中释放的能量,常用二氧化氮作氧化剂代替氧气,这两者反应生成氮气和水蒸气.已知
①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH1=+67.7kJ·
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g)ΔH2=-534kJ·
试写出肼和NO2完全反应的热化学方程式:
_________________________________
(3)随着中国空间技术的发展,寻找更高效的火箭推进剂也被提到了议事日程.在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出具有高能量的物质N60,它的结构与C60十分相似.已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子,且N60分子结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构.试推测1个N60的结构含有________个N—N键.
1C2A3D4A5D6AD7A8D9AB10AC
11
(1)吸热 E1-E2 一定低
(2)减小 减小 不变
12
(1)金刚石 C(石墨,s)+O2===CO2(g)
ΔH=-393.5kJ·
(2)石墨 C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9kJ·
(3)252.0kJ
13
(1)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·
(2)①4.0 ②-53.5kJ·
mol-1 ③a、c、d
14
(1)577kJ
(2)N2H4(g)+NO2(g)===3/2N2(g)+2H2O(g)ΔH3=-567.85kJ·
mol-1 (3)90
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