高中化学选修4知识点分章总结及精练精析

化学选修4化学反应与原理知识点详解及高考真题

体验（带详细解析）

一、本模块内容的特点

1.理论性、规律性强 2.定量

3.知识的综合性强 4.知识的内容较深

二、本模块内容详细分析

第一章 化学反应与能量

章节知识网络

化学反应与能量 燃料的使用 反应热 焓变 1 燃烧热 节约能源的意义 能源 开发新能源 热化学方程式 盖斯定律 化学反应热计算 一、焓变 反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)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.产生原因：化学反应过程中化学键的断裂与形成 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 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 4.可直接测量，测量仪器叫量热计。

☆ 常见的放热反应：① 所有的燃烧反应 ② 酸碱中和反应

③ 大多数的化合反应 ④ 金属与酸的反应 ⑤ 生石灰和水反应 ⑥ 浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等

☆ 常见的吸热反应：① 晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ② 大多数的分解反应 ③ 以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应 ④ 铵盐溶解等

二、热化学方程式

书写化学方程式注意要点:

①热化学方程式必须标出能量变化。

②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示）

③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。

④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数

⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，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定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点：

①研究条件：101 kPa

②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol

④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，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： H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol

3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4．中和热的测定实验 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（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。

2.盖斯定律的应用

盖斯定律的应用主要是以热化学方程式为依托的对特定化学反应过程的焓变的计算，运用盖斯定律时的注意事项如下：

① 热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值也应该乘上该数;

② 热化学方程式相加减时,同种物质之间可以相加减,反应热也随之相加减; ③ 将一个热化学方程式颠倒时,△H的“+”、“-”号必须随之改变. 本章难点点拨：

难点一：焓变及其计算

难在：不能全面把握焓变要素，不能把方程与焓变对应 起来 难在：吸放与“+、-”，反应方向、状态变化与焓变的关系 解决规律小结：

1、方程加，焓变加，方程减，焓变减。

2、反应的向变符不符：方向不同，焓变变号。

3、质变对不对：反应前后物质不同，焓变值不同。

4、态变符不符：状态不同，焓变值不同。晶型不同，焓变不同。 5、量变配不配（焓变符号、焓变值、焓变单位）：焓变值为按系数完全进行的值。对可逆反应是不可能完全反应的，但焓变数值是对应与方程系数完全反应的数据。 6、反应条件符不符：如燃烧热对应于101kPa、25℃

难点二：反应方向——（恒压条件下）焓变、熵变以及温度对反应方向的影响 难在:

1、ΔH和 ΔS的理解

2、反应方向判椐的理解和应用

ΔH-T ΔS<0，反应能自发进行 ΔH-T ΔS=0，反应达到平衡 ΔH-T ΔS>0，反应不能自发进行

3、易产生焓变正负、熵变正负、反应自发与否的片面关系

解决策略：关键在于理解并接受，加上适当的训练。对本难点切勿“一意孤行”，以自己理解为标准，要能听得进老师正确的指引并欣然接受，哪怕自己觉得不可思议！ 习题训练

1．（2011浙江高考12）下列说法不正确的是 ．．．

A．已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol，冰中氢键键能为20 kJ/mol，假设1 mol冰中有2 mol 氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，则最多只能破坏冰中15％的氢键

(c?)2B．已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，Ka?。若加入少量醋酸钠

c(1??)固体，则CH3COOH

CH3COO＋H向左移动，α减小，Ka变小

－＋

C．实验测得环己烷(l)、环己烯(l)和苯(l)的标准燃烧热分别为－3916 kJ/mol、－3747 kJ/mol和－3265 kJ/mol，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键

D．已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)1CO(g)＋O2(g)

22Fe(s)＋3CO(g)，△H＝＋489.0 kJ/mol。

CO2(g)，△H＝－283.0 kJ/mol。 CO2(g)，△H＝－393.5 kJ/mol。 2Fe2O3(s)，△H＝－1641.0 kJ/mol

C(石墨)＋O2(g)则4Fe(s)＋3O2(g)

解析：A．正确，熔化热只相当于0.3 mol氢键。 B．错误。Ka只与温度有关，与浓度无关。

C．正确。环己烯(l)与环己烷(l)相比，形成一个双键，能量降低169kJ/mol，苯(l)与环己烷(l)相比，能量降低691kJ/mol，远大于169×3，说明苯环有特殊稳定结构

D．正确。热方程式①＝(③－②)×3－④÷2，△H也成立。 答案：B

【评析】本题为大综合题，主要考察了物质的键能分析应用，化学反应能量变化的盖斯定律的应用，以及弱电解质溶液的电离平衡分析。

2.（2011北京高考10）25℃、101kPa 下：①2Na(s)＋1/2O2(g)=Na2O(s) △H1=－414KJ/mol ②2Na(s)＋O2(g)=Na2O2(s) △H2=－511KJ/mol 下列说法正确的是

A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等

B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同

C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快 D.25℃、101kPa 下，Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） △H=－317kJ/mol

解析：Na2O是由Na和O2构成的，二者的个数比是2：1。Na2O2是由Na和O22构成的，二者的个

＋

－

＋

－

数比也是2：1，选项A不正确；由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子，而生成1molNa2O2也转移2mol电子，因此选项B不正确；常温下Na与O2反应生成Na2O，在加热时生成Na2O2，所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O，所以选项C也不正确；由盖斯定律知①×2－②即得到反应 Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） △H=－317kJ/mol，因此选项D正确。

答案：D

3.（2011重庆） SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-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

A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/mol C.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol

解析：本题考察反应热的有关计算。在化学反应中断键需要吸热，而形成新的化学键需要放热。由题意的1mol S(s)和3molF2(g)形成S原子和F原子共需要吸收能量是280kJ+3×160kJ＝760 kJ。而生成1mol SF6(g)时需形成6molS-F键，共放出6×330kJ＝1980 kJ，因此该反应共放出的热量为1980 kJ－760 kJ＝1220kJ,所以该反应的反应热△H＝－1220 kJ/mol，选项B正确。

答案：B

4.（2011海南）已知：2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s） △H=-701.0kJ·mol-1 2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s） △H=-181.6kJ·mol-1

则反应Zn（s）+ HgO（s）=ZnO（s）+ Hg（l）的△H为

A. +519.4kJ·mol-1 B. +259.7 kJ·mol-1 C. -259.7 kJ·mol-1 D. -519.4kJ·mol-1 [答案]C

命题立意：考查盖斯定律。

解析：反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7 kJ·mol-1。 【误区警示】本题中两负数相减易出错，此外系数除以2时，焓值也要除2。 5.（2011海南）某反应的△H=+100kJ·mol-1，下列有关该反应的叙述正确的是 A.正反应活化能小于100kJ·mol-1 B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol-1

C.正反应活化能不小于100kJ·mol-1

D.正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol-1 [答案]CD

命题立意：活化能理解考查

解析：在可逆反应过程中活化能有正反应和逆反应两种，焓与活化能的关系是△H=Σ（反应物）-Σ（生成物）。题中焓为正值，过程如图

所以CD正确

【技巧点拨】关于这类题，比较数值间的相互关系，可先作图再作答，以防出错。

6．（2011上海）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是

解析：分解水属于吸热反应，催化剂可以降低活化能。 答案：B

7．（2011上海）根据碘与氢气反应的热化学方程式 (i) I2(g)+ H2(g) 下列判断正确的是

A．254g I2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48 kJ

B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ C．反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定

D．反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低

解析：反应是可逆反应，反应物不能完全转化；利用盖斯定律可得出1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差35.96 kJ；同一种物质的能量在相同条件下，能量一样多。同样利用盖斯定律可得出选项D正确。

答案：D

8.(2011江苏高考20，14分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 已知： CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝+206.2kJ·molCH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g) △H＝-247.4 kJ·mol

－1

－1

2HI(g)+ 9.48 kJ (ii) I2(S)+ H2(g)2HI(g) - 26.48 kJ

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