高中化学 化学反应原理第1-3章考点总结 新人教版选修4.doc
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1、化学反应原理第1-3章考点总结一、化学反应与能量变化1、 能量变化的本质化学反应中能量变化的根本原因是生成物和反应物总能量大小不同或断键吸收的能量与成键放出的能量不同。化学反应是吸热还是放热与反应条件没有直接的关系,有些吸热反应常温下也可进行,如:Ba(OH)2.8H2O和NH4Cl的反应。【例1】(08海南卷)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:PP akJmol1、PO bkJmol1、P=O ckJmol1、O=O dkJmol1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的H,其中正确的是( )A(6a+5d4c12b)kJmol1 B
2、(4c+12b6a5d)kJmol1C(4c+12b4a5d)kJmol1D(4a+5d4c12b)kJmol1思路分析 反应热产生的根本原因是化学键的断裂和合成,反应物中的化学键的断裂需要吸热,而生成物中的化学键的合成需要放热,它们的差值就是反应热解析由图可以看出:P4中有6mol的PP,5mol的O2中含有5molOO,1mol的P4O10中含有4mol的PO,12mol的PO,所以H(6a5d4c12b)kJmol1。【答案】A。2、热化学方程式的书写【例2】已知在25,101kPa下,lgC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确
3、的是 ( )A.C8H18(1)22.5O2(g)8CO2(g)9H2O(g);H48.40kJmol1B.C8H18(1)22.5O2(g)8CO2(g)9H2O(1);H5518kJmol1C.C8H18(1)22.5O2(g)8CO2(g)9H2O(1);H5518kJmol1 D.C8H18(1)22.5O2(g)8CO2(g)9H2O(1);H48.40kJmol1【解析】根据题目条件,生成的水为液态,所以A错,1gC8H18燃烧后放出热量48.40kJ,故1molC8H18完全燃烧放出热量5518kJ,放热用“”表示,故C错。【答案】B【评析】热化学方程式的书写较难,书写时不能忽视
4、反应物、生成物的状态,要注意系数与反应物的关系。【例3】(08四川卷)下列关于热化学反应的描述中正确的是( ) AHCl和NaOH反映的中和热H57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反映的中和热H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0kJ/molC需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热思路分析 中和热和燃烧热是重要的反应热,本题考查其概念及表示意义。解析选项A中中和热是指在一定条件下强酸于强碱的稀溶液反应生成1molH2O所放出
5、的热量,与酸和碱的元数无关;选项C中加热是化学反应的条件,与反应是为否放热和吸热无关,如:FeSFeS,它属于放热反应;选项D中燃烧热是指1mol的物质完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量,这里的稳定化合物包含两层意思,一是化合物稳定,如C燃烧可生成CO和CO2,其中CO2比CO稳定,二是化合物的状态稳定,如气态的水就不如液态的水稳定。【答案】B。3、反应热大小的比较【例4】在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2Q1的是 ( ) A.2H2(g)O2(g)2H2O(g);HQ1; 2H2(g)O2(g)2H2O(l);HQ2 B.S(g)O2(g)SO2(g);HQ1; S(s)O2(g)S
6、O2(g);HQ2 C.C(s)1/2O2(g)CO(g);HQ1; C(s)O2(g)CO2(g);HQ2 D.H2(g)Cl2(g)2HCl(g);HQ1; 1/2H2(g)1/2Cl2(g)HCl(g);HQ2。【解析】A中,由于气态水转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Q2Q1;B中,由于固态硫转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Q1Q2;C中,生成CO放热,因氧气过量会与CO反应也放出热量,所以Q2Q1,D中Q1=2Q2。【答案】AC4、盖斯定律的应用【例5】已知胆矾溶于水时,溶液温度降低。在室温下将1mol无水
7、硫酸铜制成溶液时,放出热量为Q1kJ,而胆矾分解的热化学方程式是CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l);HQ2kJ/mol,则Q1与Q2的关系是 ( ) A.Q1Q2 B.Q1Q2 C.Q1Q2 D.无法确定【解析】由已知得CuSO45H2O(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l);H+Q(Q0), CuSO4(s)Cu2+(aq)+SO42-(aq);HQ1, 得CuSO45H2O(s)CuSO4(s)5H2O(l);HQ1+Q,根据盖斯定律:Q1+Q=Q2,故B正确。【答案】B二、化学平衡1、化学平衡状态标志例 举 反 应m A(g) + n B(g) p
8、 C(g) + q D(g)混合物体系中各成分的含量各物质的 物质的量或各物质的质量分数一定平衡各物质的质量或物质的质量分数一定平衡各气体的体积或体积分数一定平衡总体积、总压强、总物质的量一定不一定平衡正、逆反应速率相等在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A,即v(正)=v(逆)平衡在单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C,即v(正)=v(逆)平衡v(A): v(B): v(C): v(D)=m:n:p:q,v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡在单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了p mol C,因均指v(逆)不一定平衡压强m + n p +
9、q 时,总压强一定(其他条件一定)平衡m + n = p + q 时,总压强一定(其他条件一定)不一定平衡混合气体的平均相对分子质量M rM r一定时,且m + n p + q时(非气体的不算)平衡M r一定时,且m + n = p + q时(非气体的不算)不一定平衡温度任何化学反应都伴有能量的变化,当体系温度一定时(其他不变)平衡气体的密度密度一定不一定平衡颜色反应体系内有色物质的颜色稳定不变平衡【例1】H2(g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志 。 c(H2)=c(I2)=c(HI)时c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随
10、时间而改变单位时间内生成nmolH2的同时生成2nmolHI单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolI2反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂温度和体积一定时,容器内压强不再变化温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化解析 浓度相等,不能说明已达到平衡状态;浓度之比与平衡状态无必然联系;浓度不变,说明已达平衡。注意不要把浓度不变与、两种情况混淆;“生成nmolH2”指逆反应,“生成2nmolHI”指正反应,且v正=v逆,正确;“生成nmolH2”、“生成nmolI
11、2”都指逆反应,不能判断;无论是v正、v逆,用不同物质表示时,一定和化学计量数成正比,与是否达到平衡状态无关。从微观角度表示v正=v逆,正确;由于(g) = 0,压强始终不改变;颜色不变,说明I2(g)浓度不变,可以判断;由于(g) = 0,体积始终不变,且反应混合物总质量始终不变,密度不变,不能判断是否达到平衡。反应前后气体的物质的量、质量均不变,所以平均分子量始终不变,不一定达到平衡状态。解答:2、化学平衡的计算有关化学平衡的基本计算:“初”、“转”、“平”“三行式”计算的技巧(一般表示如下:) mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) “初”始浓度: a b c d “转”化浓度:
12、mx nx px qx“平”衡浓度: amx bnx c+px d+qx此三种浓度中,只有“转”化浓度之比等于计量数之比,常常要用平衡时候的数据求其他的值: (1)如求A物质的平衡转化率(A) (A)(2) 在恒温、等容的条件下,反应前后的压强比等于物质的量比。(3) 求B物质平衡时的体积分数(B),(B)【例2】把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(气)+B(气) 2C(气)+(气)经达到平衡,此时生成C为,测定D的平均反应速率为0.1mol/Lmin,下列说法中错误的是 ( )A.x = 2 B. B的转化率为20%C. 平衡时A的浓度为0.8
13、mol/L D. 恒温达平衡时容器内压强为开始时的85%解析本题是一道有关化学平衡的基础计算题,解题的关键是弄清各量的含义。因,所以。3A(气)+B(气) 2C(气)+2D(气)起始量(mol) 6 5 0 0变化量(mol) 3 1 2 2平衡量(mol) 3 4 2 2B的转化率为:平衡时A的浓度:,所以答案C、D 【例3】(08海南卷)X、Y、Z三种气体,取X和Y按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y2Z ,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y的转化率最接近于( )A33%B40%C50%D65%解析由可知: X+2
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