江苏省2020版高考化学新增分大一轮复习专题6化学反应与能量变化第17讲化学反应中的热效应讲义含解析苏教版.docx

第17讲化学反应中的热效应考纲要求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1反应热(焓变)(1)概念：在恒压条件下进行的反应的热效应。符号：H。单位：kJmol1或kJ/mol。(2)表示方法吸热反应：H0；放热反应：H”“”或“”，下同)H2。答案解析因为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)H10S(s)O2(g)=SO2(g)H20则H1H2。答案解析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)H10C(s)O2(g)=CO(g)H20则H1H2。答案解析根据常识可知，CO(g)O2(g)=CO2(g)H30，又因为H2H3H1，所以H2H1。2已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H13H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H22Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H32Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H42Al(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()AH10BH50，H4H3CH1H2H3DH3H4H5答案B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；铝热反应为放热反应，故H50，而2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H3，2Al(s)O2(g)=Al2O3(s)H4，由可得：2Al(s)Fe2O3(s)=Al2O3(s)2Fe(s)H5H4H30，可得H4H3、H3H4H5，故B正确、D错误；已知：3H2(g)Fe2O3(s)=2Fe(s)3H2O(g)H2，2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)H3，将()可得：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1(H2H3)，故C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()AH10BH2H3CH3H1DH2H1H3答案C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()A488.3kJmol1B488.3kJmol1C191kJmol1D191kJmol1答案A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)。已知部分化学键的键能数据如下表所示，则H1kJmol1。化学键CCC=CCHHH键能/kJmol1348615413436答案(1)C2H5OPO(OH)2CH2=CH2H3PO4(2)(3H1H2H3)/3123解析(1)170200 时，C2H5OPO(OH)2会分解生成乙烯和磷酸，则C2H5OPO(OH)2分解反应的化学方程式为C2H5OPO(OH)2CH2=CH2H3PO4。(2)将题述热化学方程式分别用a、b、c表示，(3abc)/3得：C2H6(g)CO2(g)C2H4(g)CO(g)H2O(g)H。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)H182kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572kJmol14Li(s)O2(g)=2Li2O(s)H1196kJmol1试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式。答案2LiH(s)O2(g)=Li2O(s)H2O(l)H702kJmol1解析2LiH(s)=2Li(s)H2(g)H182kJmol12Li(s)O2(g)=Li2O(s)H598kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H286kJmol1上述三式相加得：2LiH(s)O2(g)=Li2O(s)H2O(l)H702kJmol1。(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)H1745.2kJmol1；6NO(g)4NH3(g)5N2(g)6H2O(g)H1925.2kJmol1。则反应的热化学方程式可表示为。答案4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1025.2kJmol1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。(3)饮用水中的NO主要来自于NH。已知在微生物的作用下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：1molNH全部被氧化成NO的热化学方程式为。答案NH(aq)2O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H346kJmol11.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放出更多热能途径a：CCOH2CO2H2O途径b：CCO2()(2015江苏，3B)(2)表示燃料燃烧反应的能量变化()(2016江苏，10A)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)H1akJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H2bkJmol1CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H3ckJmol12CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H4dkJmol1A.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C.反应CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(l)的HkJmol1D.反应2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)的H(2b2cd) kJmol1答案C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。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)H1571.6kJmol1焦炭与水反应制氢：C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H2131.3kJmol1甲烷与水反应制氢：CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H3206.1kJmol1A.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H74.8kJmol1答案D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，H206.1kJmol1131.3kJmol174.8kJmol1，D正确。4.(2014江苏，10)已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H1CO2(g)C(s)=2CO(g)H22CO(g)O2(g)=2CO2(g)H34Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H43CO(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，H40C.H1H2H3D.H3H4H5答案C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、H30，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。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)H200.9kJmol1NO(g)O2(g)=NO2(g)H58.2kJmol1SO2(g)O3(g)=SO3(g)O2(g)H241.6kJmol1则反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的HkJmol1。答案317.36.2018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)H116.1kJmol13HNO2(aq)=HNO3(aq)2NO(g)H2O(l)H75.9kJmol1反应3NO2(g)H2O(l)=2HNO3(aq)NO(g)的HkJmol1。答案136.2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H136.2kJmol1。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答案D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。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答案D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；在CaCO3中，Ca2和CO之间存在离子键，CO中C与O之间存在共价键，故反应中既有离子键断裂也有共价键断裂，断键吸收能量，成键放出能量，C项正确；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abB.已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3kJmol1，则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJC.已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483.6kJmol1，则氢气的燃烧热为241.8kJmol1D.已知CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H206.1kJmol1，反应过程中使用催化剂，H减小答案B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1mol水时所放出的热量，醋酸是弱酸，其电离过程吸热，40.0g即1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3kJ，正确；C项，燃烧热是1mol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HH2B.图乙表示可逆反应A(s)3B(g)2C(g)H0C.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答案C解析H1、H2、H3均小于零，且H1H2H3，