化学选修4化学反应与原理第一章化学反应与能量知识总结详细版
高中化学选修4《化学反应原理》 第1章 化学反应与能量转化 思维导图
高中化学选修4《化学反应原理》第1
章化学反应与能量转化思维导图.doc
本文介绍了思维导图作为一种终极的思维工具，可以帮助人们整理和记忆信息，提高研究效率。
同时，本文还利用思维导图整理了高中化学《化学反应原理》第一章的基础知识。
化学反应与能量转化是化学学科中的基础知识之一。
其中，1-1节介绍了化学反应的热效应，即反应过程中能量的转化。
化学反应可以放热或吸热，这取决于反应物的能量和反应产物的能量之间的差异。
在反应中，能量的转化可以通过热量计等仪器来测量。
1-2节介绍了电能转化为化学能，即电解。
电解是一种将
电能转化为化学能的过程，可以将离子化合物分解成原子或离子。
在电解中，电流通过电解质溶液，导致离子发生氧化还原反应，从而在电极上产生化学反应。
在电解中，产生的化学反应与电流密切相关。
1-3节介绍了化学能转化为电能，即电池。
电池是一种将
化学能转化为电能的装置，可以将化学反应中产生的能量转化为电能。
电池的工作原理是利用化学反应产生电势差，使电子在电路中流动，从而产生电流。
电池的种类很多，例如原电池、干电池、锂离子电池等。
总之，化学反应与能量转化是化学学科的重要内容，理解其中的原理和机制对于研究化学非常重要。
思维导图作为一种有效的研究工具，可以帮助我们更好地整理和记忆知识，提高研究效率。
高中化学 第1章 化学反应与能量本章小结课件 新人教版选修4
第七页，共58页。
(4)注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符 号都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g、aq)才
能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用↑和↓
利用盖斯定律求反应热时，应注意热化学方程式的化学计量数
变化、状态变化、ΔH变化，同时在同乘一个数或除一个数时各 物质的物质的量、ΔH值均要发生变化，同种物质的分子式可以 相加减，ΔH同样也可相加减。
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●案例精析 【例1】 盖斯定律认为，不管化学过程是一步完成或 分为几步完成，整个过程的热效应是相同的。 已知：H2O(g)＝H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ ·mol－1， C2H5OH(g)＝C2H5OH(l) ΔH＝－Q2 kJ/mol－1， C2H5OH(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH＝－Q3
已知：①S(单斜，s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1
②S(正交，s)＋O2(g)＝SO2(g) ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1 ③S(单斜，s)＝S(正交，s) ΔH3
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下列说法正确的是
()
A．ΔH3＝0.33 kJ·mol－1
B．单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
成H2O 1.5 mol，液化放热1.5 Q，故23 g酒精液体完全燃烧放出的
热量应为(1.5Q1－0.5Q2＋0.5Q3) kJ。
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[答案] D [点评] 牢记应用热化学方程式计算的要领，即可解此题。
选修4 第一章第一节 化学反应与能量的变化
第一章化学反应与能量一、化学键与化学反应中能量变化的关系（教材1页、教辅4~5页）1、化学反应的本质化学反应的特征是有新物质的生成，涉及到反应物的化学键断裂，生成物的化学键的形成，而化学键的断裂要吸收能量，化学键的生成要放出能量，使得化学反应中就有了能量的变化。
物质中的原子之间是通过化学键相结合的（有效碰撞）2、化学反应中能量变化的原因在相同条件下，各物质的能量不相同；能量不能再生，也不会消失，只发生形式的转化或传递物质具有的能量越低越稳定，参加化学反应时，化学键断裂就需要吸收更多的能量；反之，物质具有的能量越高越不稳定，参加化学反应时，化学键断裂需要吸收的能量低。
(物质具有的能量大小与化学键的能量大小刚好相反)物质所具有的能量与物质的状态有关：固体(s)、液体(l)、气体(g)、溶液(aq)某种物质从固体转变为液体、再转变为气体是需要吸收能量的，因此对于同种物质，气体所具有的能量最高，固体最低。
在说一个反应的能量变化时，一定要说明物质（反应物和生成物）的状态。
3、化学反应中能量变化形式化学反应都有新物质的生成，同时伴有能量变化；能量变化可表现为热能、光能、电能、声能、功等，通常表现为热能的变化二、常见的放热反应和吸热反应类型㈠、放热反应1、定义：放出热量的化学反应2、能量变化：E反应物的总能量＞E生成物的总能量3、类型：①酸碱中和反应②可燃物的燃烧反应(所有的燃烧反应)③金属单质与酸的反应④绝大部分化合反应⑤铝热反应类型⑥炸药的爆炸，如NH4NO3、TNT(三硝基甲苯)等的爆炸⑦氧化钙溶于水、强调：①固体氢氧化钠等溶于水通常理解为物理变化（生成水合离子时放热）②浓H 2SO 4溶于水是一个有争议的问题： 9H 2SO 4·SO 3（生成水合离子时放热）SO 3＋H 2O=H 2SO 4是化学变化，但溶液中的溶质主要是H 2SO 4，做题时揣摩题意㈡、吸热反应：1、定义：吸收热量的化学反应2、能量变化：E 反应物的总能量＜ E 生成物的总能量3、类型： ①铵盐与强碱的反应 NH 4Cl ＋Ca(OH)2、 NH 4Cl ＋Ba(OH)2·8H 2O②C 和CO 2的反应，C 与H 2O 在高温下反应，N 2与O 2在放电条件下反应③加热分解的反应(绝大部分分解反应)，如KClO 3、KMnO 4、H 2O 2④盐的水解（实质是酸碱中和的逆反应）⑤ H 2＋CuO强调：①铵盐溶于水(CH 3COONH 4溶于水)②弱电解质的电离：通常认为电离过程只有化学键的断裂，没有化学键的生成，故不认为是―反应‖三、焓变 反应热 在化学反应过程中同时存在着物质变化和能量的变化，而且二者均符合守恒定律（质量守恒定律、能量守恒定律）在化学反应中，能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。
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二、热化学方程式 热化学方程式∶能表示参加 反应 物质的量 和反应热 的关系的化学方程式。
【练习】
1、1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g) 和1molH2(g)，需吸收131.5kJ的热量，该反 应的反应热为△H= ＋131.5 kJ/mol。 2、拆开1molH—H键、1molN—H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ， －92kJ/mol 则1molN2生成NH3的反应为： ，1mol H2 －30.67kJ/mol 生成NH3的反应热为： 。
30.5克
4、已知： S(s) + O2(g) = SO2(g) ΔH =－290.6KJ， 求 1.6克硫燃烧成为SO2气体放出多少热量？
14.53KJ
思考与交流
热化学方程式与普通 化学方程式有什么区别？正确书写其应当 注意哪几点？
小结∶热化学方程式不单表示了反应物和生 成物的关系，而且表示了反应的热效应。
D、1/2CH4 (g)＋O2 (g) ＝1/2CO2 (g) ＋H2O (l) ΔH = -890 kJ/mol
3、已知
（1）H2(g)＋1/2O2 (g) ＝H2O (g) ΔH1 = a kJ/mol
（2）2H2(g)＋O2 (g) ＝2H2O (g) ΔH2 = b kJ/mol
（3） H2(g)＋1/2O2 (g) ＝ H2O (l) ΔH3 = c kJ/mol （4） 2H2(g)＋O2 (g) ＝2H2O (l) 则a、b、c、d的关系正确的是 C ΔH4 = d kJ/mol 。
A、 2CH4 (g)＋4O2 (g)＝2CO2 (g)＋ 4H2O (l) ΔH = +890 kJ/mol B、 CH4 ＋2 O2 ＝ CO2 ＋ H2O C、CH4 (g)＋2 O2 (g) ＝CO2 (g) ＋2H2O (l) ΔH = －890 kJ/mol ΔH = －890 kJ/mol
化学选修4第一章第一节第一课时化学反应的能量变化
7、热化学方程式： 热化学方程式： ΔH=－ S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=－297.3kJ/mol 分析下列说法中正确的是（ 分析下列说法中正确的是（ B D ） ΔH>A．S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH>-297.3KJ/mol ΔH<B．S(g)+O2(g)=SO2(l) ΔH<-297.3KJ/mol 的键能总和大于1molS 1molS和 C．1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2键能之和 的键能总和小于1molS 1molS和 D．1molSO2的键能总和小于1molS和1molO2键能之和
（3） H2( g )＋1/2O2 ( g ) ＝ H2O ( l ) ∆H3 = c kJ/mol ） （4） 2H2( g )＋O2 ( g ) ＝2H2O ( l ) ） 则a、b、c、d的关系正确的是 、 、 、 的关系正确的是 A、a<c<0 、 B、b>d>0 、 C ∆H4 = d kJ/mol 。
∆H=QP
焓 生成物 △H＞0
焓 反应物 △H＜0
吸热 反应物 反应过程
放热
生成物 反应过程
放热反应： 放热反应： ∆H＜0或 ∆H为“－” ＜ 或 为 吸热反应： 吸热反应： ∆H＞0 或∆H为“＋” ＞ 为
反应热.焓变. 反应热.焓变.键能的概念及其关系
(1)概念 (1)概念 反应热 化学反 应中吸收 或者放出 的热量。 的热量。 焓变 恒压条件下的反 应热 符号:Δ H 符号:Δ H<0:放热反应 Δ H<0:放热反应 :吸热反应 Δ H>0 :吸热反应 键能
例 2：拆开 lmol H—H键、lmol N－H键、 H— N－ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 键分别需要的能量是436kJ lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、 946kJ， 生成NH 946kJ，则1mol N2生成NH3的反应热为 -92KJ/mol 生成NH 1mol H2生成NH3的反应热为 -30.6KJ/mol 。
人教版高中选修4 化学反应原理1—4章知识点总结
选修4 化学反应原理1—4章知识点总结第一章化学反应与能量一、反应热焓变1、定义：化学反应过程中放出或吸收的热量叫做化学反应的反应热.在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中所吸收或释放的热量称为反应的焓变。
2、符号：△H3、单位：kJ·mol-14、规定：吸热反应:△H > 0 或者值为“+”，放热反应:△H < 0 或者值为“-”常见的放热反应和吸热反应放热反应吸热反应燃料的燃烧C+CO2, H2+CuO酸碱中和反应C+H2O金属与酸Ba(OH)2.8H2O+NH4Cl大多数化合反应CaCO3高温分解大多数分解反应小结：1、化学键断裂，吸收能量；化学键生成，放出能量2、反应物总能量大于生成物总能量，放热反应，体系能量降低，△H为“－”或小于0反应物总能量小于生成物总能量，吸热反应，体系能量升高，△H为“+”或大于03、反应热数值上等于生成物分子形成时所释放的总能量与反应物分子断裂时所吸收的总能量之差二、热化学方程式1.概念:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学方程式.2.意义:既能表示化学反应中的物质变化,又能表示化学反应中的能量变化.[总结]书写热化学方程式注意事项:（1）反应物和生成物要标明其聚集状态，用g、l、s分别代表气态、液态、固态。
（2）方程式右端用△H 标明恒压条件下反应放出或吸收的热量，放热为负，吸热为正。
（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，只表示物质的量，因此可以是整数或分数。
（4）对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H 也不同，即△H 的值与计量数成正比,当化学反应逆向进行时,数值不变,符号相反。
三、盖斯定律：不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。
化学反应的焓变（ΔH）只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
总结规律：若多步化学反应相加可得到新的化学反应，则新反应的反应热即为上述多步反应的反应热之和。
高中化学选修4知识总结
高中化学选修4知识总结第一章化学反应与能量考点1：吸热反应与放热反应1、吸热反应与放热反应的区别特别注意：反应是吸热还是放热与反应的条件没有必然的联系，而决定于反应物和生成物具有的总能量(或焓)的相对大小。
2、常见的放热反应①一切燃烧反应;②活泼金属与酸或水的反应;③酸碱中和反应;④铝热反应;⑤大多数化合反应(但有些化合反应是吸热反应，如：N2+O2=2NO，CO2+C=2CO等均为吸热反应)。
3、常见的吸热反应①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应;②大多数分解反应是吸热反应③等也是吸热反应;④水解反应考点2：反应热计算的依据1.根据热化学方程式计算反应热与反应物各物质的物质的量成正比。
2.根据反应物和生成物的总能量计算ΔH=E生成物-E反应物。
3.根据键能计算ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和。
4.根据盖斯定律计算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，而与反应的途径无关。
即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。
温馨提示：①盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。
②热化学方程式之间的“+”“-”等数学运算，对应ΔH也进行“+”“-”等数学计算。
5.根据物质燃烧放热数值计算：Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
第二章化学反应速率与化学平衡考点1：化学反应速率1、化学反应速率的表示方法___________。
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。
表达式：___________ 。
其常用的单位是__________ 、或__________ 。
2、影响化学反应速率的因素1)内因(主要因素)反应物本身的性质。
2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)3、理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
②活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1-E2。
高中化学选修四第一章第二节燃烧热能源
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二、中和热
1．定义：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应，生 成1mol水时的 反应热叫做中和热。
2. 中和热的表示： H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) △H=-57.3kJ／mol
3.要点： Ⅰ、条件：稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子 Ⅱ、反应物： （强）酸与（强）碱。中和热不包括离子在水溶液 中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应 Ⅲ、生成1mol水。中和反应的实质是H+和OH-化合生成H20，若 反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热之内
44.6 mol×890 kJ／mol＝3.97×104kJ
答：CH4的燃烧热为 890 kJ／mol，1000 L CH4(标准状况)完 全燃烧产生的热量为 3.97×104kJ。
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【例2】 葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖 燃烧的热化学方程式为：
C6H12O6(s)＋6O2(g)＝ 6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH=－2 800 kJ／mol
Ⅳ、放出的热量：57.3kJ/mol
.
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例：已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)； H=-57.3kJ/mol ，求下列中和反应中放出
的热量。
（1）用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反
应放出28__.7_____ kJ的热量。
（2）用28gKOH配稀溶液跟足量稀硝酸反应，
放出__2__8_._7kJ的热量。
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▪ ⑤单位：kJ·mol－1。
▪ ⑥文字叙述燃烧热时，用“正值”或“ΔH” 表示。例如，CH4的燃烧热为890.3kJ·mol －1，或ΔH＝－890.3kJ·mol－1。
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化学选修4化学反应与原理
第一章化学反应与能量
一、焓变反应热
1．反应热：化学反应过程中所放出或吸收的热量，任何化学反应都有反应热，因为任何化学反应都会存在热量变化，即要么吸热要么放热。
反应热可以分为（燃烧热、中和热、溶解热）
2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号：△H.单位：kJ/mol ，即：恒压下：焓变=反应热，都可用ΔH表示，单位都是kJ/mol。
3.产生原因：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
也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。
△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(E断)-生成物的总键能（E成）
☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合△
反应（特殊：C＋CO22CO是吸热反应）④金属与水或酸的反应⑤生石灰（氧化钙）和水反应⑥铝热反应等
☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③水解反应☆区分是现象（物理变化）还是反应（生成新物质是化学变化），一般铵盐溶解是吸热现象，别的物质溶于水是放热。
注意：放热反应不一定需要加热，吸热反应也不一定都需要加热。
4.能量与键能的关系：物质具有的能量越低，物质越稳定，能量和键能成反比。
5.同种物质不同状态时所具有的能量：气态>液态>固态
6.常温是指25℃，101KPa.标况是指0℃,101℃.
7.比较△H时必须连同符号一起比较。
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，即反应热△H，△H对应的正负号都不能省。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（s,l, g分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示）
③热化学反应方程式不标条件，除非题中特别指出反应时的温度和压强。
④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
⑤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 改变符号，数值不变。
6.表示意义：物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。
三、中和热
1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H 2O ，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) =H 2O(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：看课本装置图
（1）①装置（如图）
②计算公式
ΔH ＝－(m 碱＋m 酸)·c ·(t 2－t 1)n
kJ ·mol －1 t 1——起始温度，t 2——终止温度，n ——生成水的物质的量。
（2）注意事项
①泡沫塑料板、碎泡沫塑料(或纸条)及环形玻璃搅拌棒的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。
②为保证酸完全中和，采取的措施是使碱稍过量。
（如果酸和碱的物质的量相同，中和热会偏小），一般中和热为57.3kJ/mol 。
（3）若用弱酸或弱碱做实验，放出的热量会偏小，中和热会偏小。
（4）若用浓溶液做实验，放出的热量会偏大，中和热会偏大。
(5)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。
四、燃烧热、能源
1．概念： 101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物（二氧化碳、二氧化硫、液态水H 2O ）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 ）
2.燃烧热和中和热的表示方法都是有ΔH 时才有负号。
3.石墨和金刚石的燃烧热不同。
不同的物质燃烧热不同。
4.能源
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。
如图表示始态到终态的反应热。
则ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＝ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5。
方法：目标方程式与已知方程一般同向相加，反向相减，再把系数化成一致即可。