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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结归名师纳化学反应中的能量变化总结化学选修 4化学反应与原理章节学问点梳理第一章化学反应与能量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结|1 化学反应的实质:反应物化学键断裂和 生成物化学键形成。其中旧键断裂要吸取肚大能量,新键形成会释放 能量。有,容2 化学反应的特点:既有物质 变化,又有 能量 变化。容习学3 化学反应中的能量转化形式:热能 、光能和电能等,通常主要表现为热能 的变化。困之难一、焓变反应热事学,1反应热:化学反应过程中所放出或吸取的热量,任何化学反应都有反应热,由于任何化学反应业有都会存在热量变化,即要么吸
2、热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热)成更,2焓变 H 的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.上层一符号: H.单位: kJ/mol,即:恒压下:焓变=反应热,都可用 H 表示,楼单位都是kJ/mol。3.产生缘由: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 放热) H为“ + ”或 H 0 ,表示的时候“+”,“ kJ/mol”不能省略放热反应和吸热反应判定方法能量图像左图反应物总能量大于产物总能量,为放热反应。 右图为反应物总能量低于产物总能量,为吸热反应留意: a.图中可以得知物质的能量越高越不稳固。b.肯定是 全部物质 的能量之
3、和,而不是某一个物质的能量高于产物或者低于产物的能量通过键能的运算H也可以利用运算H 来判定是吸热仍是放热。 H= 生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能 -生成物的总键能(不建议大家死记硬背公式,应当懂得反应物断键吸取的能量和产物成键时所放出的能量相对大小,假如断键吸取能量大于成键释放能量就为吸热反应,假如成键释放的能量大于断键吸取的能量就为放热反应)依据键能运算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目,留意晶体结构中化学键的情形。常见物质中的化学键数目要求把握氢气和氯气燃烧键能变化物质H HCl ClH Cl键能436kJ/mol243kJ/mol表中的数值
4、表示断开或者形成1mol432kJ/mol化学键时所吸取或者释放的能量。专业资料整理第 1 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼专业资料整理第 2 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之,事依据方程式: H2+Cl2 =2HCl学有业 E 吸 =436+243=679kJ成更, E 放 =2 432=864kJ上一 E 放 - E吸 =864kJ-679kJ=185kJ层楼说明是放热反
5、应,就该反应的H=-185kJ/mol对常见的反应进行记忆 常见的放热反应:全部的燃烧反应全部的酸碱中和反应大多数的化合反应反应,如金属与水或酸的反应,食物腐败等。生石灰(氧化钙)和水反应铝热反应等自发氧化仍原可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 常见的吸热反应:晶体 BaOH 8H2O 与 NH4Cl 大多数的分解反应2条件一般是连续加热或高可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结温的反应,如C 和 CO2、 C 和 H2Og的反应,以 H2, CO, C 为仍原剂的热仍原法对金属的冶炼。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结温馨警示1 物质的物理变化过程中,也
6、会有能量的变化,但不属于吸热反应或放热反应,在进行反可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结应热的有关运算时,必需要考虑到物理变化时的热效应,量:气态 液态 固态如物质的三态变化。同种物质不同状态时所具有的能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 2 )物质溶解一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。( 3 )化学反应是放热仍是吸热与反应发生的条件没有必定联系。如吸热反应NH 4Cl与 BaOH2 在常温常压下即可进行,而许多放热反应需要在加热的条件下才能进行。( 4 )能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳固,能量和键能成反比。( 5)常温是指 25 , 1
7、01. 标况是指 0,101.( 6)比较 H时必需连同符号一起比较。正确懂得反应过程、能量图象E1:旧键断裂吸取的能量或称为活化能。 E2:新键形成放出的能量或称为逆反应的活化能。H E1 E 2,为此反应的焓变。催化剂的作用:降低 E 1、E2,但不影响H ,反应放热仍是吸热取决于起点反应物 和终点 生成物 能量的高低。利用状态,快速比较反应热的大小如反应为放热反应1. 当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。专业资料整理第 3 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反
8、应放热最多。2名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼专业资料整理第 4 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 在比较反应热 H 的大小时,应带符号比较。对于放热反应,放出的热量越多,H 反而越小。名二、热化学方程式归师纳1 概念结总|表示参与化学反应的物质的物质的量 和反应热 的关系的化学方程式。|可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结大例如:在 200、有肚101kPa 时, H 2 与碘蒸气作用生成容容,200 学习12 mol HI气体时,放出14.9 kJ热量,其热化学方程式为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
9、师归纳总结困H2g I 2g =之难2HIg,事101 kPa学H 14.9 kJmol。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结业2 意义: 说明白化学反应中有成的,更上如: 2H2g O2g=2H一层2Ol楼物质变化和 能量 变化。H 571.6 kJ mol 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结表示: 2 mol氢气和 1 mol氧气反应生成2 mol液态水时放出571.6 kJ的热量 。3. 书写化学方程式留意要点:热化学方程式必需标出能量变化,即反应热H, H 对应的正负号都不能省。热化学方程式中必需标明反应物和生成物的集合状态(s,l, g分别表示固态,液态,
10、气态,水溶液中溶质用 aq表示)热化学反应方程式不标条件,除非题中特殊指出反应时的温度和压强。热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,不表示个数和体积,可以是整数,也可以是分数各物质系数加倍,H加倍,即:H和计量数成比例。反应逆向进行,H转变符号,数值不变。(1) 对于同素异形体,除注明集合状态外,仍要注明名称。由于同素异形体虽然构成元素相可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结易错警示属于不同物质,其本身具有的能量不同,所以反应中的H 也不同。同,但H 的数值以及符号都可能不同。等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 物质本身具有的能量与物质的集合状态有关。集合状态
11、不同,反应热量的同一物质,气态时能量最大,其次为液态,最小的为固态。(3) 不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热H表示反应进行究竟完全转化 时的能量变化。如:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2SO2g O2g2SO3g的能量。实际上投H 197 kJ mol 1 是指 2 mol SO 2g和 1 mol O 2g完全转化为g 和 1 mol O 2g不行能转化为2 mol SO 3g,因此放的热2 mol SO 3g时放出可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结入2 mol SO 2也没有197kJ多。“五可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结判定热
12、化学方程式正误的审 ”专业资料整理第 5 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结名三、燃烧热师纳归1 概念:在 101 kPa时, 1 mol纯物质完全燃烧生成稳固氧化物 时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。单结总位| 1大|一般用 kJ mol 或 kJ/mol表示。3肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼专业资料整理第 6 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结留意: 压强 101 kPa 。量 可燃物的物质的量为1 mol。师名完全燃烧。归纳总产物 元素完全燃烧时对应的稳固氧化
13、物:结|大|C CO2g, H H2Ol, S SO2g有肚等。,容2 意义:例如, C的燃烧热是 393.5 kJ mol 1 ,容25 ,101 kPa条件下1 mol C完全燃烧393.5 kJ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结习学表示在放出的困之难热量 。事学,3 燃烧热热化学方程式的书写原就业成有燃烧热是以 1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时,应以燃烧1 mol物,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结更上层一质为标准来配平其余物质的化学计量数。例楼如:C8H18l25O2g=8CO 2g9H2Ol2 1H 5518 kJ
14、 mol ,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C8H18 的燃烧热为 5518 1 kJ mol。(4) 燃烧热的运算:Q放 n 可燃物 | H|式中: Q 放 为可燃物燃烧反应放出的热量。n 为可燃物的物质的量。H 为可燃物的燃烧热。四、中和热可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 概念:在 稀溶液 中,酸跟碱发生中和反应生成留意:1_mol _H 2O时的反应热叫做中和热。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 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:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结用离子方程式可表示为H
15、 aq OH aq=H2OlH 57.3 kJ mol 1。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结弱酸或弱碱电离要吸取热量,所以它们参与中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中和反应写出的离子方程式中只能是质显现,否就所得的热中就有别的能量。H+aq +OH-aq =H 2Ol,而不能有弱酸、弱碱、沉淀、气体等物可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中和热是一个定值,与取用的酸或碱的物质的量无关。溶液的浓度 稀溶液 。假如是浓酸或者浓碱就会有溶解热产生量 产物的物质的量为1 mol H 2O。(2) 中和热热化学方程式的
16、书写原就中和热是以稀的强酸和强碱溶液反应生成1 mol水时所放出的热量来定义的,因此在书写热化学方程式时,应以生成 1 mol H2 O为标准来配平其余物质的化学计量数,如硫酸与氢氧化钠溶液反应,用热化学方程式可表示为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1H2SO4aq NaOHaq= 2Na2SO4aq H2Ol( 3 )中和热的测定试验:1。H 57.3 kJ mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结专业资料整理第 7 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结碱要过量(假如酸和碱的物质的量相同,中和热会偏小),一般中和1热为 57.3kJ/
17、mol。2如用弱酸或弱碱做试验,放出的热量会偏小,中和热会偏小。名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼4专业资料整理第 8 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如用浓溶液做试验,放出的热量会偏大,中和热会偏大。在试验中,增大酸和碱的用量,放出的热量会增多但中和热保持不变。师名本试验的关键是操作要快,保温成效要好。碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是保温隔热, 防止热归纳量散失。不能用铜棒代替玻璃棒,以减小热缺失。总|结( 4 )测定原理|肚有大m酸 m 碱 c t 终 t始容H ,容n学习可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结困 1
18、之难 其中: c 4.18 J,事g学1 4.18 10 3 1 1kJg 。 n为生成 H 2O的物质的量 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结业有,成易错警示更(1) 反应热、燃烧热、中和热均有单位,单位均为 1kJ mol。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一上 1 , 燃烧热、中和热的数值与参与反应的量的多少无关,但在楼层2 中和热是肯定值,即H 57.3kJ mol 分析时要留意反应物及生成物的状态及类别 强酸、强碱、弱酸、弱碱 。正确懂得中和热,留意操作与运算细节(1) 中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应。 1(2) 酸
19、碱溶液应当用稀溶液0.1 0.5 mol L 。如溶液浓度过大,溶液中阴、阳离子间的相互牵制作用越大,电离程度达不到100%,这样使酸碱中和时产生的热量会消耗一部分补偿电离时所需的热量,造成较大误 差。(3) 使用两只量筒分别量取酸和碱。(4) 使用同一支温度计分别先后测量酸、碱及混合液的最高温度,测完一种溶液后,必需用水冲洗洁净并用滤纸擦干。(5) 取多次试验 t 1、 t 2 的平均值代入公式运算,而不是结果的平均值,假如某次试验温度和其他组相差较大要舍弃。运算时应留意单位的统一。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,而与详细反应进行的途径无
20、关,假如一个反应可以分几步进行,就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。利用盖斯定律书写热化学方程式六、能源1. 概念: 能供应 能量 的自然资源。2. 进展阶段: 柴草 时期 化石能源 时期 多能源结构时期。3. 能源的分类专业资料整理第 9 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼专业资料整理第 10 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事学,4 能源问题业成有1 我国目前使用的主要能源是化石燃料 ,它们的隐藏量
21、有限,而且不能再生,最终将会枯竭。,上更2 化石燃料的大量使用带来严峻的环境污染 问题。一层楼5 解决能源问题的措施(1) 提高能源的使用效率改善开采、运输、加工等各个环节。科学掌握燃烧反应,使燃料充分燃烧。一是保证燃烧时有适当过量的空气,如鼓入空气、增大O2 浓度等。二是保证燃料与空气有足够大的接触面积,如将固体 粉碎成粉末 ,使液体 喷成雾状 等。(2) 开发新的能源开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、化学反应速率其次章化学反应速率和化学平稳快慢 的物理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 化学反应速率的含
22、义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行量。2. 化学反应速率的表示方法1 定性:依据反应物消耗,生成物产生的快慢 用气体、沉淀等可见现象 来粗略比较。2 定量:用单位时间内反应物浓度的削减 或生成物浓度的增加来表示。3. 数学表达式及单位可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c,单位:vt molL 11 或 s molL 1 1,如密闭容器中,合成氨的反min应N 2 3H22NH 3,开头时cN2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 1,1 11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 8mol L2 min后 cN 24 mol L ,就用N 2表示该反应的
23、反应速率为2mol Lmin。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 规律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 同一化学反应的反应速率可以用不同物质的浓度变化来表示,其数值可能 不同,因此表示化学反应速率时要可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结指明详细物质。2VVVV用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的化可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学计量数 之比。例如,对于反mAg pCg ( A )( B)(C)( D)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结应nBgqDg ,即mnp
24、qc易错警示1 由 v 运算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率,如某时刻,某秒时速率时t多少的说法是错误的,且无论用反应物仍是用生成物表示均取正值。专业资料整理第 11 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同。(3) 比较反应速率时要统一物质统一单位。(4) 对于固体或纯液体反应物,其浓度视为常数,故不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。名6师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼专业资料整理第 12 页,共 99 页可编辑资料 - - -
25、 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5. 用好三段式解题模式名师“ 三段式法 ” 的解题模式1 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结归纳结总对于反应 mA nBpCqD , t0 s时 A的浓度为 a molL, B 的浓度为 bmol L,反应进行至t1 s时, A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结|消耗了 x mol L1,就反应速率可运算如大有肚下:容容,mA nBpCqD起始浓度1/mol L转化浓度/mol L1学习ab00xnx mpx mqx m困难之事, 学业有成, 更可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳
26、总结一上t 1 时刻浓度 /molL层 1楼axb nxpxqx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mmm1x 1nx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求速率: vA tmol L s, vBtmol Lt s,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10m t11px0qx 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vC m t1 t 0mol L s,vD m t1 t 0mol L s。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C100%n100
27、% AC A100%n Ax100%100%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0求转化率 AC求某时刻气体压强与初始压强比ptn0如C A 0n A0anx( a x )( b pxqx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结总ntAntBntCntD100%100 %mmm100%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AP0 总n 00 B0 C0 Da b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结nnn二、影响
28、化学反应速率的因素1. 内因 主要因素 反应物本身的性质是影响化学反应速率的打算因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为MgAlZnFe 。2. 外因 其他条件不变,只转变一个条件F2Cl 2 Br 2I2,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结专业资料整理第 13 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结名师归纳结总3 理论说明 有效碰撞理论|大|1 活化分子、活化能、有效碰撞有肚容活化分子:能够发生有效碰撞的分子。,容习学活化能:由一般分子到达活化分子状态所需的最低能量难困之7事, 学业有成, 更上一层楼专业资料
29、整理第 14 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图中: E 1 为正反应的活化能。 E 2 为逆反应的活化能。E3 为使用催化剂时的活化能。师名反应热H E 1 E 2。归纳总有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应 的碰撞。(两点:足够能量和合适的取向)结|大|2 活化分子、有效碰撞与反应速率的关系肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼易错警示1 由于固体和纯液体的浓度可视为常数,故转变用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时,其表面积将增大,其反应速率将加快。(2) 上升温度,不论正反应仍是逆反应,不论放热反应仍是吸热反应,反应速率一般都要加快,只不过增
30、加的程度不同。不行以认为v 吸 加快而 v 放 减慢。(3) 转变压强,实质是转变体积而使浓度发生转变来实现反应速率的转变。对于没有气体参与的反应,转变体系压强,反应物的浓度不变,反应速率不发生转变。(4) 加入催化剂:由于降低了反应的活化能,增加了活化分子百分数,故成千上万倍的加快反应速率,且 对可逆反应 v 正 、 v 逆 增大的倍数相等,但它不会使不能发生的化学反应变得自发,也不会转变化学反应的反应热和平衡状态。特殊说明转变压强对化学反应速率的影响转变压强对化学反应速率产生影响的根本缘由是引起浓度的转变。所以在争论压强对反应速率的影响时,应分析引起压强转变的缘由及这种转变对反应体系的浓度
31、产生何种影响。对于气体反应体系,有以下几种情形:恒温时:引起引起引起增加压强体积缩小 浓度增大 反应速率加快。恒容时:引起引起a. 充入气体反应物 浓度增大 总压增大 反应速率加快。 引起b. 充入“惰气”总压增大 分压不变 各反应物质浓度不变反应速率不变。恒压时:引起充入“惰气” 体积增大 各反应物浓度减小反应速率减慢。综合应用:比如 10 mL浓度为 1 mol L 1 的盐酸与过量的锌粉反应,如加入适量的以下溶液,能减慢反应速率+但又不影响氢气生成量的方法可以对盐酸用水或者硫酸钾溶液等进行稀释,加入醋酸钠可以结合H或者降低反应专业资料整理第 15 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结体系的温度。8名师归纳总结| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼专业资料整理第 16 页,共 99 页可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总