(通用版)2019版高考化學一輪復習 第六章 化學反應(yīng)與能量學案.doc
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第六章 化學反應(yīng)與能量第一節(jié)化學能與熱能教材復習打牢基礎(chǔ),基穩(wěn)才能樓高反應(yīng)熱與焓變1化學反應(yīng)中的能量變化(1)化學反應(yīng)中的兩大變化:物質(zhì)變化和能量變化。 (2)化學反應(yīng)中的兩大守恒:質(zhì)量守恒和能量守恒。(3)化學反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化形式:熱能、光能、電能等。通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。2反應(yīng)熱、焓變(1)反應(yīng)熱:在化學反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量。(2)焓變:生成物與反應(yīng)物的焓值差,HH(生成物)H(反應(yīng)物),單位:kJmol1。(3)反應(yīng)熱與焓變的關(guān)系:恒壓條件下,化學反應(yīng)的反應(yīng)熱等于焓變。3吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)(1)兩角度理解從能量高低角度理解: H0,放熱反應(yīng)H0,吸熱反應(yīng)從化學鍵角度理解:(2)常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng):大多數(shù)化合反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與的反應(yīng)、所有的燃燒反應(yīng)、物質(zhì)的緩慢氧化。吸熱反應(yīng):大多數(shù)分解反應(yīng)、鹽類的水解反應(yīng)、C與CO2反應(yīng)、Ba(OH)28H2O和NH4Cl反應(yīng)、C與H2O(g)反應(yīng)。4反應(yīng)熱、活化能圖示(1)在無催化劑的情況,為正反應(yīng)的活化能,為逆反應(yīng)的活化能,HE1E2。(2)催化劑能降低反應(yīng)的活化能,但不影響焓變的大小。(1)化學反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成,任何化學反應(yīng)都有熱效應(yīng)。(2)需要加熱才能進行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng),不需要加熱就能進行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。 對點練習1下列反應(yīng),屬于放熱反應(yīng)的是()A電解水制氫B鋁熱法制鐵C焦炭和水反應(yīng)制水煤氣 D煅燒石灰石制生石灰解析:選B鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),其余均為吸熱反應(yīng)。2下列圖示變化過程為吸熱的是()解析:選AA中,反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,故A為吸熱反應(yīng);B中,N2和H2必須先吸收能量斷裂舊化學鍵,再放出能量形成新化學鍵,由于放出的能量大于吸收的能量,故B為放熱反應(yīng);C中,濃硫酸溶于水放出熱量;D中,鋅與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)。3反應(yīng)物X轉(zhuǎn)化為Y和Z的能量變化如圖所示,下列說法正確的是()AXY反應(yīng)的HE5E2BXZ反應(yīng)的H0C由圖可知等物質(zhì)的量的Y的能量一定比X的能量高D升高溫度可提高XZ的反應(yīng)速率解析:選DH生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量,由題圖知XY反應(yīng)的HE3E2,A項錯誤;XZ反應(yīng)的HE1E20,B項錯誤;由題圖可知,2X(g)=3Y(g)為吸熱反應(yīng),只能說明3 mol Y(g)的能量一定比2 mol X(g)的能量高,但不能得出等物質(zhì)的量的Y的能量一定比X的能量高,C項錯誤;升高溫度,化學反應(yīng)速率加快,D項正確。4已知某反應(yīng)A(g)B(g)C(g)D(g),反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題。(1)該反應(yīng)是_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),該反應(yīng)的H_kJmol1(用含E1、E2的代數(shù)式表示),1 mol氣體A和1 mol氣體B具有的總能量比1 mol氣體C和1 mol氣體D具有的總能量_(填“一定高”“一定低”或“高低不一定”)。(2)若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,則E1和E2的變化是:E1_,E2_,H_(填“增大”“減小”或“不變”)。答案:(1)吸熱E1E2一定低(2)減小減小不變熱化學方程式1熱化學方程式及其意義(1)概念:表示參加化學反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學方程式。(2)意義:表明了化學反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化。例如:H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1,表示在25 和1.01105 Pa下,1 mol H2和0.5 mol O2完全反應(yīng)生成1 mol液態(tài)水時放出285.8 kJ的熱量。2熱化學方程式的書寫方法(1)熱化學方程式中物質(zhì)的化學計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,因此可以是整數(shù),也可以是分數(shù)。(2)熱化學方程式的化學計量數(shù)改變n倍,反應(yīng)熱也改變n倍。(3)可逆反應(yīng)的H表示完全反應(yīng)的熱量變化,與反應(yīng)是否可逆無關(guān)。如N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1,表示在101 kPa、25 時,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反應(yīng)生成2 mol NH3(g)時放出92.4 kJ的熱量。(4)反應(yīng)逆向進行時,其焓變與正反應(yīng)的數(shù)值相等,符號相反。(5)與普通方程式的區(qū)別:一般不標注“”、“”以及反應(yīng)條件等。(6)同素異形體之間轉(zhuǎn)化的熱化學方程式除了注明狀態(tài)外,還要注明名稱。 對點練習1根據(jù)下列圖像的敘述不正確的是()A圖(1)表示的熱化學方程式為CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1B圖(2)表示的熱化學方程式為CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1C由圖可知正逆反應(yīng)的熱效應(yīng)的數(shù)值相同D兩個圖像表示的含義不同解析:選B圖(1)表示CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1,A正確;圖(2)表示CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H41 kJmol1,B錯誤;由圖知C正確;兩個圖像的反應(yīng)物、生成物正好相反,D正確。2航天燃料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),是一項重要的技術(shù)突破。鈹是高效率的火箭燃料,燃燒時放出巨大的能量,已知1 kg金屬鈹完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ。則鈹燃燒的熱化學方程式正確的是()ABeO2=BeOH564.3 kJmol1BBe(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1CBe(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1DBe(s)O2(g)=BeO(g)H564.3 kJmol1解析:選C1 kg Be的物質(zhì)的量為 mol,又因為1 kg鈹完全燃燒放出的熱量為62 700 kJ,則1 mol鈹完全燃燒放出的熱量為 kJ564.3 kJ,Be與氧氣反應(yīng)生成BeO,則其熱化學方程式為Be(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1。3寫出下列反應(yīng)的熱化學方程式。(1)101 kPa時,1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量,表示H2燃燒熱的熱化學方程式為_。(2)0.3 mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧氣中燃燒,生成固體三氧化二硼和液體水,放出649.5 kJ的熱量,則其熱化學方程式為_。答案:(1)H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1燃燒熱和中和熱能源1燃燒熱和中和熱的比較燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱H及其單位H0,單位均為kJmol1不同點反應(yīng)物的量可燃物的物質(zhì)的量一定為1_mol不一定為1 mol生成物的量不確定生成水為 1_mol反應(yīng)熱的含義101 kPa 時,1_mol 純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱量在稀溶液里,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成 1_mol_水時所放出的熱量表示方法燃燒熱為Ha kJmol1(a0)強酸與強堿反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol1或H57.3_kJmol12中和熱的測定(1)裝置(請在橫線上填寫儀器名稱)(2)計算公式:H kJmol1t1起始溫度,t2終止溫度。(3)注意事項泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或紙條)的作用是保溫隔熱,減少實驗過程中的熱量損失。為保證酸完全中和,采取的措施是堿稍過量。因為弱酸或弱堿存在電離平衡,電離過程需要吸熱,實驗中若使用弱酸、弱堿則測得的數(shù)值偏小。3能源(1)濃H2SO4稀釋時放熱,濃H2SO4與強堿溶液反應(yīng)生成1 mol H2O時放出的熱量大于57.3 kJ。(2)當用熱化學方程式表示中和熱時,生成H2O的物質(zhì)的量必須是1 mol,當用熱化學方程式表示燃燒熱時,可燃物的物質(zhì)的量必須為1 mol。 對點練習1下列說法正確的是()A強酸跟強堿的反應(yīng)熱一定是中和熱B1 mol C完全燃燒放熱383.3 kJ,其熱化學方程式為CO2=CO2H383.3 kJmol1C在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時的反應(yīng)熱叫做中和熱D表示中和熱的離子方程式為H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1解析:選D中和熱是指在稀溶液中,強酸和強堿中和生成1 mol液態(tài)水和可溶性鹽放出的熱量,題中沒有指明具體反應(yīng)條件和生成水的物質(zhì)的量,故A項、C項錯誤;書寫熱化學方程式時要特別注明反應(yīng)物與生成物的狀態(tài),故B項錯誤;中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),表示中和熱的離子方程式中H57.3 kJmol1,故D項正確。2下列熱化學方程式書寫和表示正確的是(H的絕對值均正確)()A2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196 kJmol1(反應(yīng)熱)BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890.3 kJmol1(燃燒熱)CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1(中和熱)D2NO2=O22NOH116.2 kJmol1(反應(yīng)熱)解析:選A二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫是放熱反應(yīng),焓變?yōu)樨撝?,且標注了物質(zhì)的聚集狀態(tài)和反應(yīng)焓變,符合熱化學方程式的書寫原則,故A項正確;燃燒熱是1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,選項中生成的氣態(tài)水不是穩(wěn)定氧化物,故B項錯誤;酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變?yōu)樨撝担蔆項錯誤;熱化學方程式中物質(zhì)的聚集狀態(tài)未標注,故D項錯誤?;A(chǔ)過關(guān)練 1反應(yīng)ABC(H0)XC(H0知,X的能量高于(AB)的能量,A、C不符合題意;由XCH0知,X的能量高于C的能量,D不符合題意。2一般硫粉含有S(單斜)和S(正交)兩種同素異形體。已知常溫下:S(s,單斜)O2(g)=SO2(g)H297.16 kJmol1S(s,正交)O2(g)=SO2(g)H296.83 kJmol1下列說法錯誤的是()AS(g)O2(g)=SO2(g)H297.16 kJmol1B單斜硫轉(zhuǎn)變?yōu)檎涣虻哪芰孔兓捎萌鐖D表示C常溫下正交硫比單斜硫穩(wěn)定D單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)解析:選B根據(jù)正交硫與單斜硫燃燒的熱化學方程式可知單斜硫的能量高。氣態(tài)硫變?yōu)楣腆w,需要放出熱量,則氣態(tài)硫含有的能量高于硫粉的能量,故S(g)O2(g)=SO2(g)H297.16 kJmol1,A正確;物質(zhì)含有的能量越低,物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強,所以常溫下正交硫比單斜硫穩(wěn)定,C正確;由于單斜硫的能量高于正交硫的能量,所以單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應(yīng)是放熱反應(yīng),D正確,B錯誤。3如圖所示是298 K時N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖,下列敘述錯誤的是()A加入催化劑,不能改變該化學反應(yīng)的反應(yīng)熱Bb曲線是加入催化劑時的能量變化曲線C該反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1D在溫度、體積一定的條件下,通入1 mol N2和3 mol H2反應(yīng)后放出的熱量為92 kJ解析:選D根據(jù)圖示可知加入催化劑,可以改變反應(yīng)途徑,降低反應(yīng)的活化能,但是不能改變反應(yīng)物、生成物的能量,也就不能改變該化學反應(yīng)的反應(yīng)熱,A正確;a曲線是未加入催化劑時的能量變化曲線,b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線,B正確;由于反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高92 kJ,所以該反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92 kJmol1,C正確;在溫度、體積一定的條件下,通入1 mol N2和3 mol H2,由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以反應(yīng)后放出的熱量小于92 kJ,D錯誤。4已知一定條件下斷裂1 mol化學鍵生成氣態(tài)原子需要吸收的能量如下:HH436 kJ;ClCl247 kJ;HCl434 kJ。下列所得熱化學方程式或結(jié)論正確的是()AH(g)Cl(g)=HCl(g)H434 kJmol1B2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)的反應(yīng)熱H0CH2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJD相同條件下,反應(yīng)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點燃條件下的H不相等解析:選AH(g)Cl(g)=HCl(g)H434 kJmol1,故A項正確;2HCl(g)=H2(g)Cl2(g)H(4342436247)kJmol1185 kJmol1,故B項錯誤;H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJmol1,故C項錯誤;相同條件下,同一反應(yīng)的H與反應(yīng)條件無關(guān),故D項錯誤。5化學反應(yīng)A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量變化如圖所示,則下列說法正確的是()A該反應(yīng)的H(yx)kJmol1B斷裂2 mol AB鍵需要吸收y kJ能量,y kJ是該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能C2 mol AB(g)的總鍵能低于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的總鍵能D斷裂1 mol AA鍵和1 mol BB鍵可放出x kJ的能量解析:選BA2(g)B2(g)=2AB(g)是放熱反應(yīng),H(xy)kJmol1,故A項錯誤;由題圖可知斷裂2 mol AB鍵需要吸收y kJ能量,y kJ是該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能,故B項正確;A2(g)B2(g)=2AB(g)是放熱反應(yīng),H反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能0,故2 mol AB(g)的總鍵能高于1 mol A2(g)和1 mol B2(g)的總鍵能,故C項錯誤;化學鍵的斷裂需要吸收能量,故D項錯誤。6在化學反應(yīng)中,只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應(yīng),這些分子稱為活化分子,使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其單位通常用kJmol1表示。請認真觀察圖像,然后回答問題。(1)圖中所示反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)_(填“需要”或“不需要”)加熱,該反應(yīng)的H_(用含E1、E2的代數(shù)式表示)。(2)已知熱化學方程式:H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1,該反應(yīng)的活化能為167.2 kJmol1,則其逆反應(yīng)的活化能為_。(3)對于同一反應(yīng),圖中虛線()與實線()相比,活化能大大降低,活化分子的百分數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認為最可能的原因是_。解析:(1)根據(jù)圖像可知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,該反應(yīng)為放熱反應(yīng);該反應(yīng)需要加熱,使反應(yīng)物分子變?yōu)榛罨肿?,活化分子發(fā)生碰撞時才能發(fā)生化學反應(yīng);反應(yīng)的焓變生成物的總能量反應(yīng)物的總能量,即HE2E1。(2)反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量,反應(yīng)的焓變正反應(yīng)的活化能逆反應(yīng)的活化能,由已知反應(yīng)得其逆反應(yīng)的活化能為167.2 kJmol1241.8 kJmol1409.0 kJmol1。(3)對于同一反應(yīng),圖中虛線()與實線()相比,活化能大大降低,活化分子的百分數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,最有可能的原因是使用了催化劑。答案:(1)放熱需要E2E1(2)409.0 kJmol1(3)使用了催化劑高考研究把握考情,方向不對努力白費考 綱 要 求高 頻 考 點1.了解化學反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因及常見的能量轉(zhuǎn)化形式。2了解化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3了解熱化學方程式的含義,能正確書寫熱化學方程式。4了解能源是人類生存和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學在解決能源危機中的重要作用。5了解焓變(H)與反應(yīng)熱的含義。6理解蓋斯定律,并能運用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)焓變的計算。1.熱化學方程式的書寫與正誤判斷5年3考2.反應(yīng)熱的計算與大小比較5年5考考點一熱化學方程式的書寫與正誤判斷 高考這樣考1(2014海南高考)標準狀況下,氣態(tài)分子斷開1 mol化學鍵的焓變稱為鍵焓。已知HH、HO和O=O鍵的鍵焓H分別為436 kJmol1、463 kJmol1和495 kJmol1。下列熱化學方程式正確的是()AH2O(g)=H2(g)O2(g)H485 kJmol1BH2O(g)=H2(g)O2(g)H485 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1解析:選D1 mol H2O(g)分解產(chǎn)生1 mol H2和 mol O2的能量變化是2463 kJmol1436 kJmol1495 kJmol1242.5 kJmol1,因此熱化學方程式為H2O(g)=H2(g)O2(g)H242.5 kJmol1,A、B錯誤;2 mol H2O分解產(chǎn)生2 mol H2和1 mol O2的能量變化則是485 kJ,熱化學方程式是2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1,C錯誤,D正確。2(2017全國卷節(jié)選)近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子,它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能。回答下列問題:下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。通過計算,可知系統(tǒng)()和系統(tǒng)()制氫的熱化學方程式分別為_、_,制得等量H2所需能量較少的是_。解析:系統(tǒng)()和系統(tǒng)()都是吸熱反應(yīng),從熱化學方程式可以看出,系統(tǒng)()制備1 mol H2需要消耗20 kJ能量,而系統(tǒng)()制備1 mol H2需要消耗286 kJ能量,故系統(tǒng)()消耗的能量較少。答案:H2O(l)=H2(g)O2(g)H286 kJmol1H2S(g)=H2(g)S(s)H20 kJmol1系統(tǒng)()3(2017天津高考節(jié)選)0.1 mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28 kJ,該反應(yīng)的熱化學方程式為_。解析:該還原性氣體為CO,易水解生成TiO2xH2O的液態(tài)化合物為TiCl4,反應(yīng)的化學方程式為2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g),結(jié)合題意知H285.6 kJmol1。答案:2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol14(2017北京高考節(jié)選)TiCl4是由鈦精礦(主要成分為TiO2)制備鈦(Ti)的重要中間產(chǎn)物,制備純TiCl4的流程示意圖如下:資料:TiCl4及所含雜質(zhì)氯化物的性質(zhì)化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸點/58136181(升華)3161 412熔點/6925193304714在TiCl4中的溶解性互溶微溶難溶氯化過程:TiO2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成CO和CO2可使反應(yīng)得以進行。已知:TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1175.4 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H2220.9 kJmol1沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式:_。解析:根據(jù)蓋斯定律,將已知的兩個熱化學方程式相加即可得到所求熱化學方程式。答案:TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g)H45.5 kJmol15(2016天津高考)Si與Cl兩元素的單質(zhì)反應(yīng)生成1 mol Si的最高價化合物,恢復至室溫,放熱687 kJ,已知該化合物的熔、沸點分別為69 和58 。寫出該反應(yīng)的熱化學方程式:_。答案:Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJmol16(2014全國卷)化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。回答下列問題:已知AX3的熔點和沸點分別為93.6 和76 ,AX5的熔點為167 。室溫時AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5,放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學方程式為_。答案:AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol17(2014天津高考)由SiCl4制純硅的反應(yīng)中,測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學方程式:_。答案:SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)H0.025a kJmol1師說高考知考情高考主要以非選擇題的形式考查本部分內(nèi)容。題目以生產(chǎn)、生活、科學技術(shù)和能源問題等社會熱點為背景,將熱化學方程式的書寫和蓋斯定律的計算融合在一起,較好地考查學生對知識的靈活應(yīng)用能力和運用化學用語的能力明學法復習時,要認識熱化學方程式與一般化學方程式的不同,清楚書寫熱化學方程式的要求和注意事項,熟記反應(yīng)熱、中和熱、燃燒熱的概念,通過比較明確它們的區(qū)別和聯(lián)系,把握概念的內(nèi)涵和外延,并能根據(jù)熱化學方程式、蓋斯定律進行相關(guān)計算過關(guān)這樣練1在一定條件下,將64 g二氧化硫氣體氧化成三氧化硫氣體時,實驗測得放出的熱量為78.64 kJ,已知二氧化硫在此條件下的轉(zhuǎn)化率為80%。下列熱化學方程式書寫正確的是()ASO2(g)O2(g)=SO3(g)H98.3 kJmol1B2SO2(g)O2(g)=2SO3(l)H196.6 kJmol1CSO2(g)O2(g)=SO3(g)H78.64 kJmol1D2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H196.6 kJmol1解析:選An(SO2)1 mol,參加反應(yīng)的有0.8 mol,放出的熱量為78.64 kJ,若參加反應(yīng)的SO2是1 mol,則放出的熱量為98.3 kJ,A項正確。2下列熱化學方程式書寫正確的是()A甲烷的燃燒熱為890 kJmol1,則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式為CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJmol1B在一定條件下將1 mol SO2和0.5 mol O2置于密閉容器中充分反應(yīng),放出熱量79.2 kJ,則反應(yīng)的熱化學方程式為2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H158.4 kJmol1CNaOH(s)H2SO4(濃)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1D2.00 g C2H2氣體完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳氣體放出99.6 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學方程式為2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2 589.6 kJmol1解析:選D該熱化學方程式中水應(yīng)為液態(tài),A項錯誤;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),1 mol SO2和0.5 mol O2反應(yīng)生成的SO3小于1 mol,故2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HH3BH1H3解析:選B1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低,為吸熱反應(yīng),故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高,為放熱反應(yīng),故 H20,根據(jù)蓋斯定律得到關(guān)系式H1H2H3,分析得到答案:H10,后者0)。(2)產(chǎn)物相同時,同種氣態(tài)物質(zhì)燃燒放出的熱量比等量的固態(tài)物質(zhì)燃燒放出的熱量多;反應(yīng)物相同時,生成同種液態(tài)物質(zhì)放出的熱量比生成等量的氣態(tài)物質(zhì)放出的熱量多。(3)生成等量的水時,強酸和強堿的稀溶液反應(yīng)比弱酸和強堿(或弱堿和強酸,或弱酸和弱堿)的稀溶液反應(yīng)放出的熱量多。(4)對于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進行完全,實際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。對點訓練1(2018湖南長沙模擬)已知:(1)H2(g)O2(g)=H2O(g)H1a kJmol1(2)2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2b kJmol1(3)H2(g)O2(g)=H2O(l)H3c kJmol1(4)2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H4d kJmol1下列關(guān)系式中正確的是()Aacd0C2ab0解析:選C氫氣燃燒為放熱反應(yīng),H0,氣態(tài)水液化放出熱量,故生成液態(tài)水放出的熱量多,但H小,故ca0,A項錯誤;同理,db0,B項錯誤;熱化學方程式中化學計量數(shù)表示物質(zhì)的量,化學計量數(shù)增大一倍,H為原來的2倍,故2ab0,C項正確;同理,2cd0,D項錯誤。2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下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是()AH10,H30 BH20,H40CH1H2H3 DH3H4H5解析:選CC與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),H10,CO與O2生成CO2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),H30,鐵與氧氣的反應(yīng)是放熱反應(yīng),H40,A、B項錯誤;前兩個方程式相減得:2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3H1H2,即H1H2H3,C項正確;由4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H4和6CO(g)2Fe2O3(s)=6CO2(g)4Fe(s)2H5相加,得2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H3(H42H5)/3,D項錯誤。突破點2利用鍵能計算H(1)計算公式:H反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和。(2)根據(jù)鍵能計算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價鍵的數(shù)目,如H2O分子中含有2個(OH)共價鍵,NH3分子中含有3個(NH)共價鍵等。要注意特殊分子或晶體中化學鍵的數(shù)目,常見的有1 mol P4中含有6 mol PP鍵,1 mol晶體硅中含有2 mol SiSi鍵,1 mol石墨晶體中含有1.5 mol CC鍵,1 mol金剛石中含有2 mol CC鍵,1 mol SiO2中含有4 mol SiO鍵等。對點訓練3已知:C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)Ha kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H220 kJmol1HH、O=O和OH鍵的鍵能分別為436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1,則a為()A332 B118 C350 D130解析:選D根據(jù)蓋斯定律,由題給的兩個熱化學方程式可得:2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H(2a220)kJmol1,則有:4462 kJmol12436 kJmol1496 kJmol1(2a220)kJmol1,解得a130,故選項D正確。4(2015全國卷節(jié)選)已知反應(yīng)2HI(g)H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_kJ。解析:設(shè)1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂吸收的能量為x,則2x436 kJ151 kJ11 kJ,x299 kJ。答案:2995(2018杭州市重點中學過關(guān)卷)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):已知:化學鍵CHCCC=CHH鍵能/(kJmol1)412348612436計算上述反應(yīng)的H_kJmol1。解析:制備苯乙烯需斷開2 mol CH鍵,生成1 mol HH鍵,同時在CC鍵的基礎(chǔ)上生成C=C鍵,因此生成1 mol苯乙烯吸收的熱量為2412 kJ824 kJ,放出的熱量為436 kJ(612348)kJ700 kJ,根據(jù)反應(yīng)熱的定義可知,H824 kJmol1700 kJmol1124 kJmol1。答案:124突破點3利用蓋斯定律計算H(1)蓋斯定律化學反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的,即化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。(2)應(yīng)用五步驟對點訓練6已知:2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJmol1上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為H4_,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進劑的主要原因為_。解析:由已知熱化學方程式可得:N2O4(l)=2O2(g)N2(g)H12N2H4(l)=2N2(g)4H2(g)2H22O2(g)4H2(g)=4H2O(g)2H3根據(jù)蓋斯定律,將上述三個熱化學方程式相加,可得2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H42H32H2H1。由熱化學方程式可知,N2H4和N2O4反應(yīng)時放出大量的熱,且產(chǎn)生大量氣體。答案:2H32H2H1反應(yīng)放熱量大、產(chǎn)生大量氣體7(2018山東實驗中學練兵)已知下列反應(yīng):SO2(g)2OH(aq)=SO(aq)H2O(l)H1ClO(aq)SO(aq)=SO(aq)Cl(aq)H2CaSO4(s)=Ca2(aq)SO(aq)H3則反應(yīng)SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq)的H_。解析:將題給三個熱化學方程式分別標號為、,根據(jù)蓋斯定律,由可得:SO2(g)Ca2(aq)ClO(aq)2OH(aq)=CaSO4(s)H2O(l)Cl(aq),則有HH1H2H3。答案:H1H2H38(2017武漢診斷)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(H)分別為890.3 kJmol1、285.8 kJmol1和283.0 kJmol1,則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為_。解析:CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1,H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1,CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1,根據(jù)蓋斯定律,22得:CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H890.3 kJmol12285.8 kJmol12283.0 kJmol1247.3 kJmol1,即生成1 mol CO需吸收能量123.65 kJ,因此生成1 m3(標準狀況)CO所需能量:123.65 kJmol15 520 kJ5.52103 kJ。答案:5.52103 kJ課堂即時練 1已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的H12.1 kJmol1;HCl(aq)與NaOH(aq)反應(yīng)的H55.6 kJmol1,則HCN在水溶液中電離的H等于()A67.7 kJmol1B43.5 kJmol1C43.5 kJmol1 D67.7 kJmol1解析:選C反應(yīng)的熱化學方程式分別為HCN(aq)OH(aq)=CN(aq)H2O(l)H12.1 kJmol1;H(aq)OH(aq)=H2O(l)H55.6 kJmol1根據(jù)蓋斯定律,由可得HCN電離的熱化學方程式為HCN(aq)H(aq)CN(aq)H12.1 kJmol1(55.6 kJmol1)43.5 kJmol1。2(2018馬鞍山二中月考)根據(jù)熱化學方程式:S(l)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJmol1,分析下列說法中正確的是()AS(s)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJmol1C1 mol SO2(g)的鍵能總和大于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的鍵能之和D1 mol SO2(g)的鍵能總和小于1 mol S(l)和1 mol O2(g)的鍵能之和解析:選C因物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)要放出熱量,所以S(s)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJmol1,A項錯誤;因物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)要吸收熱量,所以S(g)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJmol1,B項錯誤;由題意知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),放熱反應(yīng)中反應(yīng)物總鍵能小于生成物總鍵能,C項正確,D項錯誤。3根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4(g)4F2(g)=CF4(g)4HF(g)的反應(yīng)熱H為()化學鍵CHCFHFFF鍵能/(kJmol1)414489565155A.485 kJmol1 B485 kJmol1C1 940 kJmol1 D1 940 kJmol1解析:選DH反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和414 kJmol14155 kJmol14489 kJmol14565 kJmol141 940 kJmol1。4(2018太原五中月考)燃燒a g C2H5OH(l),生成二氧化碳氣體和液態(tài)水,放出的熱量為Q kJ,經(jīng)測定,生成的CO2與足量澄清石灰水反應(yīng)得到5 g沉淀,則表示乙醇燃燒的熱化學方程式是()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H20Q kJmol1BC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H40Q kJmol1C.C2H5OH(l)O2(g)=CO2(g)H2O(g)H20Q kJm- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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