资源描述
,化学反应中的热效应,第17讲,专题6化学反应与能量变化,大一轮复习讲义,考纲要求 KAOGANGYAOQIU,1.知道化学变化中常见的能量转化形式，能说明化学反应中能量转化的主要原因。 2.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)等概念。 3.能正确书写热化学方程式，能根据盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 4.了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。认识化学在解决能源危机中的重要作用。,考点一焓变、热化学方程式,考点二标准燃烧热、热值、中和热能源,探究高考明确考向,课时作业,内容索引 NEIRONGSUOYIN,考点三盖斯定律及反应热的计算,01,考点一,焓变、热化学方程式,1.反应热(焓变),(1)概念：在 条件下进行的反应的 。 符号： 。 单位： 或 。 (2)表示方法 吸热反应：H 0；放热反应：H 0。,知识梳理,ZHISHISHULI,恒压,热效应,H,kJmol1,kJ/mol,2.放热反应和吸热反应的判断,(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。,吸,放,(2)从反应热的量化参数键能的角度分析,吸热,放热,(3)记忆常见的放热反应和吸热反应 放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟酸的置换反应；物质的缓慢氧化等。 吸热反应：大多数分解反应；盐的水解；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应等。,3.理解反应历程与反应热的关系,活化,活化,反应,放热,吸热,4.热化学方程式,(1)概念 表示参加反应 和 的关系的化学方程式。 (2)意义 表明了化学反应中的 变化和 变化。 如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1 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。,物质的量,反应热,物质,能量,(3)书写要求 注明反应的 和 (25 、101 kPa下进行的反应可不注明)。 注明反应物和生成物的状态：固态(s)、液态(l)、水溶液(aq)、气态(g)。 热化学方程式中各物质的化学计量数只表示物质的 ，而不表示分子个数(或原子个数)，因此可以写成分数。 热化学方程式中不用“”和“”。 由于H与反应物的物质的量有关，所以热化学方程式中物质的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。,温度,压强,物质的量,(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应() (2)物质发生化学变化都伴有能量的变化() (3)吸热反应在任何条件下都不能发生() (4)活化能越大，表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高() (5)吸热反应中，反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量() (6)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同() (7)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关(),辨析易错易混正误判断,解析焓变与反应条件无关。,(1)已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，若向一定体积密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后，放出热量_(填“” “”或“”)92.4 kJ，说明判断的理由。,提升思维能力深度思考,答案上述反应为可逆反应，1 mol N2和3 mol H2不可能完全反应，因而放出的热量小于92.4 kJ。,(2)若体积不变，向密闭容器中再充入2 mol NH3，则该反应的焓变H_。,92.4 kJmol1,题组一化学反应过程中能量变化原因的分析 1.化学反应AB和BC的能量反应过程图如下所示。下列有关该反应的叙述错误的是 A.反应的H10 B.反应在升高温度时，平衡向正反应方向移动 C.反应的活化能小于反应的活化能 D.总反应AC的H30,解题探究,JIETITANJIU,解析A项，AB的反应，反应物总能量(A点)小于生成物总能量(B点)，AB的反应为吸热反应，吸热反应H10，正确； B项，BC的反应，反应物总能量(B点)大于生成物总能量(C点)，反应为放热反应，升高温度时，平衡向逆反应方向移动，错误； C项，反应的活化能是A生成B的最高点的差值，反应的活化能是B生成C最高点的差值，明显小于的，正确； D项，总反应AC反应的反应物总能量(A点)小于生成物总能量(C点)，反应为吸热反应的H30，正确。,2.(2018湖南教育联盟联考)已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)H100 kJmol1的能量变化如图所示，判断下列叙述中正确的是 A.加入催化剂，该反应的反应热H将减小 B.每形成2 mol AB键，将吸收b kJ能量 C.每生成2分子AB吸收(ab) kJ热量 D.该反应正反应的活化能大于100 kJmol1,解析催化剂不能改变反应热的大小，A错误； 形成化学键，释放能量，B错误； 热化学方程式中，化学计量数代表物质的量，C错误。,3.最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如图： 下列说法正确的是 A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中，CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D.状态状态表示CO与 O2反应的过程,解析由题干上图可知状态的能量低于状态的能量，因此该过程是放热过程，A项错误； 由题干下图可知该过程中CO的化学键没有断开，B项错误； CO与O生成的CO2具有极性共价键，C项正确； 状态到状态表示CO与O生成CO2的过程，D项错误。,(1)焓变与反应发生的条件、反应进行是否彻底无关。 (2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。 (3)在化学反应中，反应物各原子之间的化学键不一定完全断裂。,题组二依据键能或能量变化图计算焓变 4.(2018保定模拟)根据如图能量关系示意图，下列说法正确的是 A.1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量之和为393.5 kJ B.反应2CO(g)O2(g)=2CO2(g)中，生成物的总能量大于反应物的总能量 C.由C(s)CO(g)的热化学方程式为：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.2 kJmol1 D.热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO热值H 10.1 kJmol1,解析A项，由图可知1 mol C(s)与1 mol O2(g)的能量比1 mol CO2(g)能量高393.5 kJ，错误； B项，2CO(g)O2(g)=2CO2(g)为放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量，错误； C项，由图可知1 mol C(s)与O2(g)生成1 mol CO(g)放出热量为393.5 kJ282.9 kJ110.6 kJ，且物质的量与热量成正比，焓变为负，则热化学方程式为2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.2 kJmol1，正确； D项，若热值指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出热量，则CO的热 值为 10.1 kJg1，错误。,5.(2018太原质检)氢卤酸的能量关系如图所示，下列说法正确的是 A.已知HF气体溶于水放热，则HF的H10 B.相同条件下，HCl的H2比HBr的小 C.相同条件下，HCl的H3H4比HI的大 D.一定条件下，气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量，则该条件下 H2a kJmol1,解析A项，已知HF气体溶于水放热，则HF气体溶于水的逆过程吸热，即HF的H10，错误； B项，由于HCl比HBr稳定，所以相同条件下HCl的H2比HBr的大，错误； C项，H3H4代表H(aq)H(g)的焓变，与是HCl的还是HI无关，错误； D项，一定条件下，气态原子生成1 mol HX键放出a kJ能量，则断开1 mol HX键形成气态原子吸收a kJ的能量，即为H2a kJmol1，正确。,6.通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(H)，化学反应的H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。,工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)，该反应的反应热H为_。,236 kJmol1,解析SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1 mol晶体硅中所含的SiSi键为 2 mol，即制取高纯硅反应的反应热H4360 kJmol12436 kJmol1(2176 kJmol14431 kJmol1)236 kJmol1。,1.熟记反应热H的基本计算公式,H生成物的总能量反应物的总能量 H反应物的总键能之和生成物的总键能之和,2.常见物质中的化学键数目,题组三热化学方程式的书写 7.依据事实写出下列反应的热化学方程式。 (1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。 (2)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_。,SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1,4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJmol1,(3)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：_ _。,NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g),H234 kJmol1,(4)化学反应N23H22NH3的能量变化如图所示(假设该反应反应完全)。 试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式。,答案N2(g)3H2(g)2NH3(l) H2(cba) kJmol1,书写热化学方程式要“五查” (1)查热化学方程式是否配平。 (2)查各物质的聚集状态是否正确。 (3)查H的“”“”符号是否正确。 (4)查反应热的单位是否为kJmol1。 (5)查反应热的数值与化学计量数是否对应。,02,考点二,标准燃烧热、热值、中和热能源,1.标准燃烧热和中和热的比较,知识梳理,ZHISHISHULI,1 mol,1 mol,1 mol,1 mol水,57.3 kJmol1,3.中和热的测定,(1)实验装置,温度计,环形玻璃搅拌棒,2.热值 1 g物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。,(3)注意事项 泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是 。 为保证酸完全中和，采取的措施是_ 。,保温,若采用的酸、碱浓度相等，可采用碱体,积稍过量,(2)中和热的测定 测定原理 c4.18 Jg114.18103 kJg11； n为生成H2O的物质的量。,4.能源,(1)能源分类 (2)解决能源问题的措施 提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。 开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。,1.表示标准燃烧热时，要完全燃烧生成稳定的氧化物，其含义是什么？,提升思维能力深度思考,答案物质中下列元素完全转变成对应的稳定氧化物，如CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等。,2.怎样用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液，能不能用金属(如铁、铜等)搅拌棒代替？,答案上下搅拌，使溶液混合均匀；金属导热性能好会导致热量的散失，所以不能用金属代替。,题组一对标准燃烧热、中和热的理解 1.(2018宜昌期中)下列热化学方程式中H的数值表示可燃物标准燃烧热的是 A.CO(g) O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1 B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.3 kJmol1 C.2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1 D.H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H184.6 kJmol1,解题探究,JIETITANJIU,解析A项，符合标准燃烧热的概念，正确； B项，生成物中的水是气体，属于不稳定氧化物，错误； C项，热化学方程式中是2 mol可燃物氢气燃烧放热，不符合标准燃烧热的概念，错误； D项，HCl不是氧化物，不符合标准燃烧热的概念要求，错误。,2.(2018临川第一中学高三模拟)25 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJmol1，辛烷的标准燃烧热为5 518 kJmol1。下列热化学方程式书写正确的是 A.2H(aq) (aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l) H57.3 kJmol1 B.KOH(aq) H2SO4(aq)= K2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1 C.C8H18(l) O2(g)=8CO2(g)9H2O(g)H5 518 kJmol1 D.2C8H18(g)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H5 518 kJmol1,解析A项，所列热化学方程式中有两个错误，一是中和热是指反应生成1 mol H2O(l)时的反应热，二是当有BaSO4沉淀生成时，反应放出的热量会增加，生成1 mol H2O(l)时放出的热量大于57.3 kJ，错误； C项，标准燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所产生的热量，产物中的水应为液态水，错误； D项，当2 mol辛烷完全燃烧时，产生的热量为11 036 kJ，且辛烷应为液态，错误。,3.(2018长春期末)下列示意图表示正确的是 A.甲图表示Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H26.7 kJmol1反应的能 量变化 B.乙图表示碳的标准燃烧热 C.丙图表示实验的环境温度20 ，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的 H2SO4、NaOH溶液混合，测量混合液温度，结果如图(已知V1V260 mL) D.丁图已知稳定性顺序：BAC，某反应由两步反应 构成，反应 过程中的能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能),解析A项，图像表示的物质能量变化为反应物能量高于生成物能量的放热反应，反应Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)H26.7 kJmol1为吸热反应，错误； B项，图像表示的热化学方程式为2C(s)O2(g)=2CO(g)H，生成的氧化物不是最稳定的氧化物，不符合标准燃烧热概念，错误； C项，如图，V2为20 mL时温度最高，说明此时酸碱已经反应完毕，又实验中始终保持V1V260 mL，所以V1为40 mL，由酸碱中和关系式：2NaOHH2SO4，硫酸和氢氧化钠溶液浓度不同，和题干将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合不符合，错误。,(1)有关标准燃烧热的判断，一看是否以1 mol可燃物为标准，二看是否生成稳定氧化物。 (2)有关中和热的判断，一看是否以生成1 mol H2O为标准，二看酸碱的强弱和浓度，应充分考虑弱酸、弱碱，电离吸热，浓的酸碱稀释放热等因素。,题组二能源的开发与利用 4.(2018南京调研)化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列说法正确的是 A.直接燃烧煤和将煤进行深加工后再燃烧的效率相同 B.天然气、水能属于一次能源，水煤气、电能属于二次能源 C.人们可以把放热反应释放的能量转化为其他可利用的能量，而吸热反应没 有利用价值 D.地热能、风能、天然气和氢能都属于新能源,解析A项，将煤进行深加工后，脱硫处理、气化处理能很好地减少污染气体，提高燃烧效率，燃烧的效果好，错误； C项，有时需要通过吸热反应吸收热量降低环境温度，有利用价值，如“摇摇冰”的上市就是利用了吸热反应原理，错误； D项，地热能、风能和氢能都属于新能源，天然气是化石燃料，不属于新能源，错误。,5.(2018长沙一模)能源可划分为一次能源和二次能源，直接从自然界取得的能源称为一次能源，一次能源经过加工、转换得到的能源称为二次能源。下列能源中属于一次能源的是 A.氢能B.电能C.核能D.水煤气,解析A项，氢能是通过加工转换得到的，为二次能源，错误； B项，电能是二次能源，错误； C项，核能又叫原子能，它可分为核聚变能和核裂变能两类。核燃料，如氘、氚，它们均可从自然界中直接取得，属于一次能源，正确； D项，水煤气是通过煤和水蒸气制取的，是一氧化碳和氢气的混合气体，是二次能源，错误。,题组三中和反应反应热的测定 6.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下： 用量筒量取50 mL 0.50 molL1盐酸倒入小烧杯中，测出盐酸温度；用另一量筒量取50 mL 0.55 molL1 NaOH溶液，并用同一温度计测出其温度；将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测得混合液最高温度。回答下列问题： (1)为什么所用NaOH溶液要稍过量？_。,解析在中和热的测定实验中为了确保反应物被完全中和，常常使加入的一种反应物稍微过量一些。,确保盐酸被完全中和,(2)倒入NaOH溶液的正确操作是_(填字母)。 A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入 C.一次迅速倒入,解析为了减少热量损失，倒入NaOH溶液应该一次迅速倒入。,C,(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_(填字母)。 A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌 C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,解析使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒上下轻轻地搅动。,D,(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。,解析稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中一水合氨的电离要吸收热量，故反应热的数值要小一些(注意中和热与H的关系)。,H1H2H3,(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 gcm3，又知中和反应后生成溶液的比热容c4.18 Jg11。为了计算中和热，某学生实验记录数据如下：,解析取三次实验的平均值代入公式计算即可。,依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热H_(结果保留一位小数)。,51.8 kJmol1,(6)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸，理由是_ _。,解析硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热，故不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸。,不能,H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀，沉淀的生成热会影响反应的反应热,03,考点三,盖斯定律及反应热的计算,1.盖斯定律,(1)内容 对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的反应热只与反应体系的 有关，而与_无关。 (2)意义 间接计算某些反应的反应热。,知识梳理,ZHISHISHULI,始态和终态,反应的途径,(3)应用,aH2,H2,H1H2,2.利用盖斯定律计算反应热,(1)运用盖斯定律的技巧“三调一加” 一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学方程式。 二调：根据改写的热化学方程式调整相应H的符号。 三调：调整中间物质的化学计量数。 一加：将调整好的热化学方程式及其H相加。 (2)运用盖斯定律的三个注意事项 热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。 热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。 将一个热化学方程式颠倒时，H的“”“”随之改变，但数值不变。,3.反应热大小的比较,(1)看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下： (2)看H的符号。比较反应热大小时不要只比较H数值的大小，还要考虑其符号。 (3)看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的H越小，吸热反应的H越大。 (4)看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。,题组一反应热大小的比较 1.试比较下列各组H的大小。 (1)同一反应，生成物状态不同时 A(g)B(g)=C(g)H10 A(g)B(g)=C(l)H20 则H1_(填“”“”或“”，下同)H2。,解题探究,JIETITANJIU,解析因为C(g)=C(l)H30 则H3H2H1，H2H1。,(2)同一反应，反应物状态不同时 S(g)O2(g)=SO2(g)H10 S(s)O2(g)=SO2(g)H20 则H1_H2。,解析 H2H3H1，则H3H1H2，又H30，所以H1H2。,(3)两个有联系的不同反应相比 C(s)O2(g)=CO2(g)H10 C(s) O2(g)=CO(g)H20 则H1_H2。,解析根据常识可知，CO(g) O2(g)=CO2(g)H30，又因为H2H3H1，所以H2H1。,2.已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1 3H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H2 2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A.H10B.H50，H4H3 C.H1H2H3D.H3H4H5,解析大多数化合反应为放热反应，而放热反应的反应热(H)均为负值，故A错误；,3.(2018开封模拟)已知室温下，将CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，将CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，则下列能量转化关系的判断不正确的是 A.H10 B.H2H3 C.H3H1 D.H2H1H3,解析A项，CuSO45H2O(s)受热分解生成CuSO4(s)，为吸热反应，H10，正确； B项，H20，H30，则H2H3，正确； C项，H30，H10，则H3H1，错误； D项，根据盖斯定律可知：H2H1H3，正确。,题组二反应热的计算 4.(2018长沙市第一中学高三测试)在25 、101 kPa时，C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的标准燃烧热分别为393.5 kJmol1、285.8 kJmol1、870.3 kJmol1，则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为 A.488.3 kJmol1 B.488.3 kJmol1 C.191 kJmol1 D.191 kJmol1,解析由题知表示各物质标准燃烧热的热化学方程式分别为 C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1； H2(g) O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1； CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H870.3 kJmol1。 则2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l)可由反应22得出，则反应热为393.5 kJmol12(285.8 kJmol12)(870.3 kJmol1)488.3 kJmol1。,5.(2018福建百所重点校联合考试)乙烯可用作合成纤维、合成橡胶、塑料的原料。回答下列问题： (1)实验室用乙醇和五氧化二磷制取乙烯的过程如下： P2O53H2O=2H3PO4； H3PO4C2H5OHC2H5OPO(OH)2(磷酸单乙酯)H2O； 170220 时，C2H5OPO(OH)2会分解生成乙烯和磷酸。C2H5OPO(OH)2分解 反应的化学方程式为_。,(2)用CrO3作催化剂，CO2重整C2H6制乙烯的反应过程如下： C2H6(g)C2H4(g)H2(g)H1； 3H2(g)2CrO3(s)=3H2O(g)Cr2O3(s)H2； Cr2O3(s)3CO2(g)=3CO(g)2CrO3(s)H3。 反应C2H6(g)CO2(g)C2H4(g)CO(g)H2O(g)的H_ (用含H1、H2、H3的代数式表示)。,(3H1H2H3)/3,已知部分化学键的键能数据如下表所示，则H1_kJmol1。,123,解析H反应物键能之和生成物键能之和，则H1(64133484413615436) kJmol1123 kJmol1。,题组三利用盖斯定律书写热化学方程式 6.根据已知信息，按要求写出指定反应的热化学方程式 (1)LiH可作飞船的燃料，已知下列反应： 2Li(s)H2(g)=2LiH(s)H182 kJmol1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1 4Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H1 196 kJmol1 试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式_ _。,2LiH(s)O2(g)=Li2O(s)H2O(l),H702 kJmol1,解析2LiH(s)=2Li(s)H2(g)H182 kJmol1,上述三式相加得：2LiH(s)O2(g)=Li2O(s)H2O(l)H702 kJmol1。,(2)工业上制取硝酸铵的流程图如下所示： 已知：4NO(g)4NH3(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)H1 745.2 kJmol1； 6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g)H1 925.2 kJmol1。 则反应的热化学方程式可表示为_ _。,4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g),解析将已知的两个热化学方程式从上到下依次标记为和，根据盖斯定律由54得：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025.2 kJmol1。,H1 025.2 kJmol1,2H(aq)H2O(l)H346 kJmol1,04,探究高考明确考向,1.正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能,(2) 表示燃料燃烧反应的能量变化()(2016江苏，10A),1,2,3,4,5,6,2.(2017江苏，8)通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列说法不正确的是 C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H1a kJmol1 CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2b kJmol1 CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3c kJmol1 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H4d kJmol1 A.反应、为反应提供原料气 B.反应也是CO2资源化利用的方法之一 D.反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1,1,2,3,4,5,6,解析A项，反应、提供CO2和H2，正确； B项，反应将CO2转化为有机原料，是CO2的资源利用，正确； C项，反应生成液态水，放出热量大于 ，错误； D项，目标反应可由反应22获得，计算反应热为(2b2cd) kJmol1，正确。,1,2,3,4,5,6,3.(2016江苏，8)通过以下反应均可获取H2。下列有关说法正确的是 太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)=2H2(g)O2(g)H1571.6 kJmol1 焦炭与水反应制氢：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3 kJmol1 甲烷与水反应制氢：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1 kJmol1 A.反应中电能转化为化学能 B.反应为放热反应 C.反应使用催化剂，H3减小 D.反应CH4(g)=C(s)2H2(g)的H74.8 kJmol1,1,2,3,4,5,6,解析反应中是光能转化为化学能，A错误； 反应中H0，为吸热反应，B错误； 催化剂只降低反应的活化能，不影响反应的焓变，C错误； 根据盖斯定律，目标反应可由反应获得，H206.1 kJmol1131.3 kJmol174.8 kJmol1，D正确。,1,2,3,4,5,6,4.(2014江苏，10)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1 CO2(g)C(s)=2CO(g)H2 2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3 4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H4 3CO(g)Fe2O3(s)=3CO2(g)2Fe(s)H5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A.H10，H30B.H20，H40 C.H1H2H3D.H3H4H5,1,2,3,4,5,6,解析A项，C(s)、CO(g)在O2(g)中燃烧生成CO2，均为放热反应，则有H10，Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)为放热反应，则有H40； C项，将五个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由可得，则有H1H2H3； D项，根据盖斯定律，由2可得3，则有3H3H42H5。,1,2,3,4,5,6,5.2015江苏，20(1)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为 NO(g)O3(g)=NO2(g)O2(g)H200.9 kJmol1 NO(g) O2(g)=NO2(g)H58.2 kJmol1 SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g)H241.6 kJmol1 则反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H kJmol1。,317.3,1,2,3,4,5,6,6.2018江苏，20(1)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。 用水吸收NOx的相关热化学方程式如下： 2NO2(g)H2O(l)=HNO3(aq)HNO2(aq)H116.1 kJmol1 3HNO2(aq)=HNO3(aq)2NO(g)H2O(l)H75.9 kJmol1 反应3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)的H kJmol1。,解析将题给三个热化学方程式依次编号为、和，根据盖斯定律可知， ，则H136.2 kJmol1。,136.2,1,2,3,4,5,6,05,课时作业,一、单项选择题 1.下列说法不正确的是 A.化学能可以转变成为热能、电能等 B.化学反应必然伴随发生能量变化 C.化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的 D.化学反应中能量变化的多少与反应物的质量无关,解析化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键形成，一定伴随能量变化；化学变化过程中产生的能量可以转化为热能、电能等，且化学反应中，反应物的质量(或物质的量)的多少及物质的聚集状态，影响着反应中能量变化的多少。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,2.根据如图所示的反应，判断下列说法中错误的是 A.CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量 B.该反应的焓变大于零 C.该反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，化学键断裂吸收能量，化学键 生成放出能量 D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析因为碳酸钙受热分解是吸热反应，所以CO2(g)和CaO(s)的总能量大于CaCO3(s)的总能量，焓变大于零，A、B两项均正确；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,需要加热才发生的反应不一定为吸热反应，如碳的燃烧反应就是放热反应，D项错误。,3.(2018常州一中高三第一学期期初考试)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A.已知2C(s)2O2(g)=2CO2(g)Ha，2C(s)O2(g)=2CO(g)Hb， 则ab B.已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1，则含 40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ C.已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6 kJmol1，则氢气的燃烧热为 241.8 kJmol1 D.已知CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.1 kJmol1，反应过程 中使用催化剂，H减小,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析A项，碳完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量，焓变是负值，则ab，错误； B项，中和热是指稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1 mol水时所放出的热量，醋酸是弱酸，其电离过程吸热，40.0 g即1 mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，正确； C项，燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，氢气燃烧生成液态水，气态水的能量高于液态水的能量，由热化学方程式可知，氢气的燃烧热H241.8 kJmol1，错误； D项，反应热只与反应物总能量和生成物总能量的相对大小有关系，与反应条件无关，因此反应过程中使用催化剂，H不变，错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,4.(2018盐城市高三第三次模拟)化学链燃烧技术是目前能源领域研究的热点之一，用NiO作载氧体的化学链燃烧示意图和相关热化学反应如下： 2Ni(s)O2(g)=2NiO(s)H479.8 kJmol1 CH4(g)NiO(s)=CO(g)2H2(g)Ni(s)Ha kJmol1 CH4(g)2NiO(s)=CO2(g)2H2(g)2Ni(s)Hb kJmol1 CH4(g)4NiO(s)=CO2(g)2H2O(g)4Ni(s)H156.9 kJmol1 下列说法错误的是 A.CO2(g)CH4(g)=2CO(g)2H2(g)H(2ab) kJmol1 B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.7 kJmol1 C.甲烷在“燃料反应器”中反应时产生淡蓝色火焰并放出热量 D.含碳燃料利用“化学链燃烧技术”有利于二氧化碳的分离与回收,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析已知：2Ni(s)O2(g)=2NiO(s)H1479.8 kJmol1 CH4(g)NiO(s)=CO(g)2H2(g)Ni(s)H2a kJmol1 CH4(g)2NiO(s)=CO2(g)2H2(g)2Ni(s)H3b kJmol1 CH4(g)4NiO(s)=CO2(g)2H2O(g)4Ni(s)H4156.9 kJmol1 A项，根据盖斯定律，由2得反应CO2(g)CH4(g)=2CO(g)2H2(g)H(2ab)kJmol1，正确； B项，根据盖斯定律，由2得反应CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H802.7 kJmol1，正确； C项，甲烷在“燃料反应器”中反应时不是甲烷的燃烧反应，不产生淡蓝色火焰，错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,5.N2(g)3H2(g)2NH3(g)反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中错误的是 A.该反应的活化能为E1 B.该反应的HE1E2 C.该反应为放热反应 D.图中表示温度T1T2,解析活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量，故A项正确； 依据图像分析可知，HE1E2，故B项正确； 反应物的能量高于生成物的能量，该反应是放热反应，故C项正确； 图中虚线、实线表示的是有无催化剂时，反应过程中的能量变化，反应的活化能与温度无关，故D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,6.(2018南京市四校高三第四次模拟)2017年中国首次海域可燃冰(CH4nH2O，密度1 gcm3)试开采成功。若以辛烷代表汽油(密度2 gcm3)的组成，下列说法不正确的是 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H1a kJmol1 2C8H18(l)25O2(g)=16CO2(g)18H2O(l)H2b kJmol1 A.可燃冰适宜保存在低温、高压的环境中 B.1 m3可燃冰可释放出标准状况下 m3的CH4 C.汽油的燃烧热约为0.5b kJmol1 D.1 m3可燃冰释放出的甲烷燃烧放出的热量约为等体积汽油的 倍,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析A项，可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，可燃冰适宜保存在低温、高压的环境中，正确；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,C项，根据，汽油的燃烧热为0.5b kJmol1；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,7.(2018泰州中学高三第四次模拟)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，会污染大气。采用NaClO、Ca(ClO)2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，下列说法正确的是,SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)H4d kJmol1 A.随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小 B.反应、均为氧化还原反应 C.反应Ca(OH)2(aq)H2SO4(aq)=CaSO4(s)2H2O(l)的Hc kJmol1 D.dabc,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析A项，由反应和可知，随着吸收反应的进行，不断消耗OH，因此导致吸收剂溶液的pH逐渐减小，正确； B项，反应没有发生化合价的变化，不是氧化还原反应，错误； C项，反应Ca(OH)2(aq)H2SO4(aq)=CaSO4(s)2H2O的离子方程式为：Ca2 2OH2HCaSO42H2O，该离子反应不是反应的逆反应，因此Hc kJmol1，错误； D项，根据盖斯定律可知，所以dabc，错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,二、不定项选择题 8.已知：1 mol晶体硅中含有2 mol SiSi键。Si(s)O2(g)=SiO2(s)H，其反应过程与能量变化如图所示。 ,下列说法中正确的是 A.晶体硅光伏发电是将化学能转化为电能 B.二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性 C.H988 kJmol1 D.Hac,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析晶体硅光伏发电是将太阳能转化为电能，A项错误； 根据化学键的键能判断，断裂1 mol二氧化硅中的SiO键需要的能量为4460 kJ1 840 kJ，断裂1 mol晶体硅中的SiSi键需要的能量为2176 kJ354 kJ，故二氧化硅的稳定性大于硅的稳定性，B项正确； Si(s)O2(g)=SiO2(s)H(17625004604) kJmol1988 kJmol1，C项正确； 根据图中信息可知，Hc，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,9.在25 、101 kPa下，1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放 出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系 如图所示： 由此判断，下列说法正确的是 A.由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能 量高，白磷比红磷稳定 B.由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定 C.由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定 D.由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定,解析由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,10.下列图示与对应的叙述相符的是,A.图甲中的H1H2 B.图乙表示可逆反应A(s)3B(g)2C(g)H0 C.图丙表示充满NO2气体的试管，倒置于水槽中，向其中缓慢通入氧气直至试管 中全部充满水，假设溶质不扩散，溶质的物质的量浓度与通入氧气的体积关系 D.由图丁可说明烯烃与H2加成反应是放热反应，虚线表示在有催化剂的条件下进行,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析H1、H2、H3均小于零，且H1H2H3，故A错误； 平衡常数不会随压强的改变而改变，故B错误； 试管中发生的总反应为4NO2O22H2O=4HNO3，所以随氧气通入，溶质的物质的量浓度不变，故C正确； 催化剂会降低反应的活化能，故D错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,11.(2018徐州市高三考前模拟检测)联氨(N2H4)常温下为无色液体，可用作火箭燃料。下列说法不正确的是 2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1 N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2 O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H3 2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJmol1 A.O2(g)2H2(g)=2H2O(l)H5，H5H3 B.H42H32H2H1 C.1 mol O2(g)和2 mol H2(g)具有的总能量小于2 mol H2O(g) D.联氨和N2O4作火箭推进剂的原因之一是反应放出大量的热,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析A项，O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H3，O2(g)2H2(g)=2H2O(l)H5，两个反应均为放热反应，H均为负值，放热越多H越小，由于生成液态水放热更多，所以H5H3，错误； B项，根据盖斯定律，22得，2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)，所以H42H32H2H1，正确； C项，O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H3，该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，错误； D项，由H41 048.9 kJmol1知，反应放出大量的热，所以可以用联氨和N2O4作火箭推进剂，正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,三、非选择题 12.煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下： CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H1218.4 kJmol1(反应) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1(反应) 请回答下列问题： (1)反应是放热反应还是吸热反应？ ，能否通过反应判断等物质的量的CO、CO2具有能量的高低？ 。,吸热反应,否,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析反应的H10，故为吸热反应；通过反应只能判断反应物的总能量低于生成物的总能量，不能判断某一反应物与某一生成物之间的能量的相对大小。,(2)已知CO转化成CO2的能量关系如图所示。写出该反应的热化学方程式 ，则CO的燃烧热H为 kJmol1。,2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1,283,解析由图可知2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1，CO的燃烧热H为 (566) kJmol1283 kJmol1。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,(3)依据反应、确定反应CaO(s)3CO(g)SO2(g)=CaS(s)3CO2(g)H_ kJmol1。,394,解析利用盖斯定律将反应减去反应可得目标方程式， H(175.6218.4)kJmol1394 kJmol1。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,13.CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1； 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1； C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1。 (1)在深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活。甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量 (填“”“”或“”)890.3 kJ。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析给定反应的反应热只取决于反应物和生成物的多少和状态，与中间过程无关，故甲烷细菌使1 mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量仍等于890.3 kJ。,(2)甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)：CH4CO2= 2CO2H2，1 g CH4完全反应可释放15.46 kJ的热量，能表示该反应过程中能量变化的是 (填字母)。,解析1 g CH4完全反应释放15.46 kJ的热量，则1 mol CH4完全反应放出的热量为247.36 kJ，故D项符合题意。,D,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,(3)C(s)与H2(g)不反应，所以C(s)2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热H 。,解析根据盖斯定律， 即得C(s)2H2(g)=CH4(g)H74.8 kJmol1。,74.8 kJmol1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,
展开阅读全文