高中化学选修4期末复习课件

本章知识复习知识结构反应热焓变化学反应与能量化学反应热计算焓变燃烧热盖斯定律热化学方程式焓变节约能源的意义开发新能源能源燃料的使用132一、化学反应过程中同时存在物质和能量的变化，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，而且是以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。二、反应热、焓变反应热∶化学过程中放出或吸收的热量，叫做反应热，也称为“焓变”，符号用ΔＨ表示，单位常采用kJ/mol。(熵变ΔS)能量反应过程生成物反应物反应热E1E2自由原子或自由离子能量反应过程生成物反应物反应热E1E2自由原子或自由离子思考：反应过程吸热还是放热与反应物总能量、生成物总能量有何关系？注意当ΔＨ为“-”或ΔＨＯ时，为放热反应；当ΔＨ为“+”或ΔＨＯ时，为吸热反应。要知道常见的放热反应和吸热反应三、热化学方程式∶可以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。书写热化学方程式应注意∶１、需注明反应的温度和压强。如在多少度，多少千帕；若在常温（25℃）、常压（101kPa）时，可不注明温度和压强的条件；２、应注明反应物和生成物的状态：固体（s），液体（l），气体（g）；不用↑和↓（因已注明状态）。３、热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数。化学计量数可以是整数，也可以是分数。对于相同的反应，当计量数不同时，其ΔH不同。４、在方程式右端要注明ΔH=+（或-）akJ/mol。５、热化学方程式具有加和性，化学式前面的计量数必须与ΔH相对应；反应逆向进行时，ΔH值不变，符号相反。四、燃烧热∶25oC、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。单位为kJ/mol。如常温常压下，1mol甲烷完全燃烧放出890.31kJ的热量，就是甲烷的燃烧热∶CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=－890.31kJ/mol能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐及柴草等。我国目前使用的主要能源是化石燃料（煤、石油、天然气等）。新能源∶太阳能、氢能、地热能、风能、海洋能、核能、生物质能、反物质能、可燃冰等。五、能源6、盖斯定律∶化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到，则该反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。1.25℃、101kPa时，完全燃烧0.5mol某液态有机物，只生成1.5mol二氧化碳气体和2.0mol液态水，放出热量1008.9kJ。同温同压下，该有机物的蒸气密度是H2密度的30倍，写出该有机物燃烧的热化学方程式。（要求写出计算过程）2.红磷（P）和白磷（P4）均为磷的同素异形体。已知：P4(s)＋5O2(g)=P4O10(s)ΔH=-2983.2kJ/molP(s)＋5/4O2(g)=1/4P4O10(s)ΔH=-738.5kJ/mol写出白磷转化为红磷的热化学方程式,由此可知，红磷比白磷。（填“稳定”或“不稳定”）3.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（）①C(s)＋O2(g)==CO2(g)；ΔH1C(s)＋1/2O2(g)==CO(g)；ΔH2②S(s)＋O2(g)==SO2(g)；ΔH3S(g)＋O2(g)==SO2(g)；ΔH4③H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(l)；ΔH52H2(g)＋O2(g)==2H2O(l)；ΔH6④CaCO3(s)==CaO(s)＋CO2(g)；ΔH7CaO(s)＋H2O(l)==Ca(OH)2(s)；ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③C4.已知下列各反应的焓变Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)ΔH=-1206.8kJ/molCa(s)+1/2O2(g)=CaO(s)ΔH=-635.1kJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol试求CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的焓变5.按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题。已知：(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)ΔH1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3(aq)ΔH2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g)+H2O(l)=HCl(aq)ΔH3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)ΔH4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)=NH4Cl(aq)ΔH5=？则第（5）个方程式中的反应热ΔH5是________。6.芒硝（Na2SO4•10H2O）是重要的化工原料，具有广泛的用途。芒硝可调节室内温度，科学家利用太阳能的方法之一，是将装有芒硝的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内，当太阳照射时，它能将太阳能转化为化学能，达到蓄热效果，使室内保持较低温度；晚上，它能将化学能转化为热能，使室内保持温度。请结合方程式解析其原因。Na2SO4•10H2ONa2SO4•nH2O+(10-n)H2O吸热放热7.已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=－571.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=－483.6kJ/molCH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g)△H=－890kJ/mol常温下，取甲烷和氢气的混合气体11.2L（标准状况下测得）经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为641.8kJ，试求混合气体中甲烷和氢气体积比。本章知识复习第二章知识结构化学反应速率影响化学反应速率的因素化学反应进行的方向化学平衡测量的方法反应的可逆不可逆化学平衡状态特点化学平衡常数影响因素及平衡移动原理熵判据浓度、压强温度催化剂本课程重心定量表示方法一、化学反应速率的表示方法化学反应速率用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化表示。在体积不变的反应器中，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。单位:mol/(L·min)、mol/(L·s)数学表达式:v=Δc/Δt注意（1）用不同物质表示的化学反应速率的比值一定等于化学方程式中相应的化学计量数之比（2）化学反应速率一般不能用固体或纯液体来表示原因：反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快1、浓度对反应速率的影响其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。内容：二、影响化学反应速率的重要因素2、压强对反应速率的影响对于气体反应来说，增大压强相当于增大反应物的浓度，反应速率加快．内容：原因：反应物浓度增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快增大压强原因：温度升高分子获得更高的能量活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快3、温度：在其它条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温反应速率减小加入催化剂反应活化能降低活化分子百分数提高有效碰撞次数提高反应速率加快原因：4、催化剂加快反应速率结论：向反应体系输入能量，都可以改变化学反应速率原因：反应体系内活化分子数或活化分子百分数提高（活化分子浓度增大），有效碰撞次数增加，从而加快化学反应速率。三、化学平衡状态的特征(1)逆：可逆反应(2)动：动态平衡(3)等：正反应速率=逆反应速率(4)定：反应混合物中各组分的浓度保持不变，各组分的含量一定。√√(5)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。可见，化学平衡只有在一定的条件下才能保持。当外界条件改变，旧的化学平衡将被破坏，并建立起新的平衡状态。四、勒夏特列原理如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。（化学惯性定律，“对着干”原理）★浓度：在其它条件不变时，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动★温度：在其它条件不变的情况下，升高温度，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；降低温度，会使化学平衡向着放热反应的方向移动★压强：在其它条件不变的情况下，对于反应前后气体体积改变的反应，增大压强，会使化学平衡向气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向气体体积增大的方向移动。☆催化剂：催化剂只能使正、逆反应速率等倍增大（同等程度改变正逆反应速率），缩短（改变）反应到达平衡所需的时间，不能使化学平衡发生移动。条件等效条件结果恒温恒容(ΔV≠0)恒温恒容(ΔV=0)恒温恒压等效平衡投料换算成相同物质表示时量相同两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化投料换算成相同物质表示时等比例两次平衡时各组分百分含量、c相同，n同比例变化1、对于反应：N2+O22NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是（）A、缩小体积使压强增大；B、体积不变充入氮气使压强增大；C、体积不变充入惰性气体；D、使总压强不变，充入惰性气体。练习AB2、对于反应前后气体分子数不相等的可逆反应，有同学认为可以通过以下几种情况来判断是否达到平衡状态：①当体系中物质的总物质的量不随时间变化时，说明反应已达到平衡状态。②当恒温恒容时，体系的总压强没有发生变化或当恒温恒压时，体系的总体积不发生变化都可以说明反应已达到平衡状态。③混合气体的平均相对分子质量不发生变化，也可以说明反应已达平衡状态。④对于反应前后气体分子数相等的反应，虽然体系中物质的总物质的量，总压强，总体积或混合气体的平均分子抟量都不发生变化，但不能确定反应是否达到平衡状态。上述说法正确的是（）A、①②③B、②③④C、①③④D、①②③④D3、在恒温、恒压的条件下，向可变容积的密闭容器中充入3molA和2molB，发生如下反应：3A(气)+2B(气)xC(气)+yD(气)达到平衡时，C的体积分数为m％。若维持温度、压强不变，将0.6molA、0.4molB、4.0molC和0.8molD作为起始物质充入密闭容器中，达到平衡时C的体积分数仍为m％，则x、y的值分别为()A.x=3y=lB.x=4y=1C.x=5y=1D.x=2y=3C4．在一密闭容器中充入2molA和lmolB发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)，达到平衡后，C的体积分数为w％，若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A0.6mol、B0.3mol、C1.4mol充入容器达到平衡后，C的体积分数仍为w％，则x的值为()A．2B．3C．2或3D．无法确定C5.在密闭容器中，有一个左右可滑动隔板，两边分别进行可逆反应，各物质的量如下：M、N、P为2.5mol、3.0mol、1.0mol。A、C、D各为0.5mol，B的物质的量为xmol，当x在一定范围内变化，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应均达到平衡，且隔板在反应器的正中位置。达到平衡后，测得M的转化率为75%，填写空白：（1）达到平衡后，反应器左室气体总的物质的量为mol。（2）若要使右室反应开始时v正v逆，x的取值范围。（3）若要使右室反应开始时v正v逆，x的取值范围。3.52.0x3.01.5x2.06.恒温、恒压下，在一个可变容积的容器中发生如下发应：A（气）＋B（气）C（气）（1）若开始时放入1molA和1molB，到达平衡后，生成amolC，这时A的物质的量为mol。（2）若开始时放入3molA和3molB，到达平衡后，生成C的物质的量为mol。（3）若维持温度不变，在一个与（1）反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成bmolC。将b与（1）小题中的a进行比较（）A.a＞bB.a＜bC.a=bD.无法确定（1-a）3aA本章知识复习第三章知识结构化学平衡理论1弱电解质的电离电解质有强弱→弱电解质电离为可逆→电离平衡→电离常数4难溶电解质的溶解平衡难溶≠不溶→溶解平衡应用生成溶解转移溶度积2水的电离和溶液的酸碱性水是极弱电解质→水(稀溶液)离子积