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专题五化学反应中的能量变化,高考化学（天津专用）,考点一化学反应中能量变化的有关概念及计算 基础知识 1.反应热(焓变) (1)定义:在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量。 (2)符号:H。 (3)常用单位:kJ/mol或kJmol-1。 (4)测量:可用量热计测量。,考点清单,(5)表示方法 吸热反应:H0;放热反应:H0。 (6)产生原因 化学反应过程中旧键断裂吸收的能量与新键形成放出的能量不相等,故化学反应均伴随着能量变化。 2.燃烧热和中和反应反应热 (1)燃烧热:101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 (2)中和反应反应热:在稀溶液中,酸和碱发生中和反应生成 1 mol时的反应热。,3.燃料的燃烧 (1)化石燃料主要包括煤、石油、天然气等。 (2)可燃物燃烧的条件是与O2接触,温度达到着火点。 (3)充分燃烧的必要条件是O2要充足,可燃物与O2的接触面积要大。 (4)不充分燃烧则产热少,浪费资源,污染环境。,4.放热反应和吸热反应,重点难点 1.(1)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,以燃烧1 mol物质为标准来确定其余物质的化学计量数。 (2)燃烧产物必须是稳定的氧化物,如C CO2、H2 H2O(l)等。,2.(1)强酸和强碱的稀溶液发生反应,其中和反应反应热是相等的,都约是57.3 kJmol-1。 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l)H=-57.3 kJmol-1 (2)强酸和弱碱或弱酸和强碱的稀溶液发生反应,中和反应反应热一般小于57.3 kJmol-1,因为弱电解质的电离是吸热的。 (3)中和反应的实质是H+和OH-结合生成H2O。若反应过程中有其他物 质生成(如生成不溶性物质、难电离物质等),这部分反应热不在中和反应反应热之内。,基础知识 1.概念 表示参加反应的物质的量和反应热的关系的化学方程式。 2.书写要求 (1)注明反应的温度和压强(25 、101 kPa下进行的反应可不注明)。 (2)注明反应物和生成物的状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、水溶液(aq)。 (3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的物质的量,而不代表分子或原子个数,因此可以写成分数。,考点二热化学方程式的书写及正误判断,重点难点 1.书写热化学方程式应注意的问题 (1)热化学方程式中不用“”和“”,不用“”而用“” 表示。 (2)热化学方程式能反映出该反应已完成的数量。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。 (3)H单位中的“mol-1”并不是指每摩尔具体物质,而是指给定形式的具体反应。 (4)无论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热H都表示反应进 行到底时的能量变化。,2.判断一个热化学方程式是否正确,主要从以下四个方面入手: (1)各物质的化学式是否正确,化学方程式是否符合客观事实; (2)各物质的聚集状态是否注明; (3)化学方程式是否配平; (4)H是否与化学方程式中各物质前的化学计量数相对应,其符号和数值是否正确。,方法反应热大小的比较及计算 1.反应热大小的比较 (1)直接比较法 依据规律、经验和常识直接判断不同反应的反应热的大小的方法称为直接比较法。 吸热反应的H肯定比放热反应的H大(前者大于0,后者小于0)。 等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。 产物相同时,A(g)燃烧放出的热量比等量的A(s)燃烧放出的热量多。 反应物相同时,生成B(l)放出的热量比生成等量的B(g)放出的热量多。,方法技巧,生成等量的水时,强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出的热量多。 对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于理论值。例如:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H=-197 kJ/mol, 则向密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,反应达到平衡后,放出的热量要小于197 kJ。 (2)盖斯定律比较法 同一反应的生成物状态不同时 A(g)+B(g) C(g)H10 A(g)+B(g) C(l)H20 C(g) C(l)H30,因为H3=H2-H10 所以H2H1。 也可以按以下思路分析: C(g)C(l) C(l) 因为H1+H3=H2,H10,H20,H30 所以H2H1。 同一反应的反应物状态不同时 S(g)+O2(g) SO2(g)H10 S(s)+O2(g) SO2(g)H20,S(g) S(s)H30 H2+H3=H1,H10,H20,H30 所以H1H2。 两个有联系的不同反应 C(s)+O2(g) CO2(g)H10 C(s)+O2(g) CO(g)H20 C(s) CO2(g) C(s) CO(g) CO2(g),因为H2+H3=H1,H10,H20,H30 所以H1H2。 并且据此可写出下面的热化学方程式: CO(g)+O2(g) CO2(g)H3=H1-H2。 2.反应热的计算 (1)应用盖斯定律计算反应热 某化学反应无论一步完成,还是分几步完成,反应的总热效应相同。即反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。这就是盖斯定律。此定律的主要应用是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。,如右图所示,反应AB可看成反应AC和CB的和,所以反应的焓变有如下关系:H=H1+H2。 (2)根据化学键键能计算 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和 (3)根据反应物和生成物的能量计算 H=生成物具有的总能量-反应物具有的总能量。,图:H=E2-E10,该反应为放热反应; 图:H=E3-E10,该反应为放热反应。 例已知: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.2H1H3 B.H3=H4+H5 C.H1=H2+H3D.H20,D项错误。 答案C,解题导引,
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