高考化学 考前三月冲刺 第一部分 专题3 6反应热与盖斯定律应用课件.ppt

学案6反应热与盖斯定律应用 专题3化学基本理论 1 反应热 能量 放热 吸热 能源 燃烧 2 热化学方程式的书写与正误判断 3 盖斯定律 焓变 h 的计算 比较 高考关键词 核心考点回扣 高考题型1能量转化及反应热的含义 高考题型2热化学方程式的书写与正误判断 高考题型3盖斯定律反应热的计算 内容索引 核心考点回扣 1 有下列变化 h2在cl2中燃烧 碳酸钙分解 铝热反应 酸碱中和反应 缓慢氧化 na2co3水解 naoh固体溶于水 铁和稀硫酸反应 ba oh 2 8h2o和nh4cl反应 工业合成氨 1 属于放热反应的有 这些反应的进行 实现了 能向 能的转变 2 属于吸热反应的有 这些反应的进行 实现了 能向 能的转变 化学 热 热 化学 2 依据事实 写出下列反应的热化学方程式 1 适量的n2和o2完全反应 每生成23gno2吸收16 95kj热量 n2与o2反应的热化学方程式为 解析23gno2的物质的量为0 5mol 则生成2molno2吸收的热量为67 8kj 吸热反应 h为正值 故反应的热化学方程式为n2 g 2o2 g 2no2 g h 67 8kj mol 1 n2 g 2o2 g 2no2 g h 67 8kj mol 1 2 18g葡萄糖与适量o2反应 生成co2和液态水 放出280 4kj热量 葡萄糖燃烧的热化学方程式为 解析18g葡萄糖的物质的量为0 1mol 故1mol葡萄糖燃烧生成co2和液态水放出2804kj的热量 反应的热化学方程式为c6h12o6 s 6o2 g 6h2o l 6co2 g h 2804kj mol 1 c6h12o6 s 6o2 g 6h2o l 6co2 g h 2804kj mol 1 3 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2gsih4自燃放出热量89 2kj sih4自燃的热化学方程式为 解析2gsih4自燃放出热量89 2kj 1molsih4自燃放出热量1427 2kj 故热化学方程式为sih4 g 2o2 g sio2 s 2h2o l h 1427 2kj mol 1 sih4 g 2o2 g sio2 s 2h2o l h 1427 2kj mol 1 4 下图是no2和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 解析由图可知放出能量 e 368kj mol 1 134kj mol 1 234kj mol 1 答案no2 g co g co2 g no g h 234kj mol 1 3 正误判断 正确的打 错误的打 1 所有的燃烧反应都是放热反应 所以不需要加热就能进行 2 反应物的总能量低于生成物的总能量时 一定不能发生反应 3 物理变化过程中 也可能有热量的变化 4 c 石墨 s c 金刚石 s h 0 说明石墨比金刚石稳定 5 一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变 6 催化剂能改变反应的焓变 7 已知s l o2 g so2 g h 293 23kj mol 1 则s s o2 g so2 g 反应放出的热量大于293 23kj mol 1 8 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 真题调研 高考题型1能量转化及反应热的含义 1 高考选项组合题 下列有关能量转化及能源利用的叙述正确的是 在co2中 mg燃烧生成mgo和c 该反应中化学能全部转化为热能 2015 江苏 4d 物质内部储存的能量决定了化学反应的热效应 2015 上海 15d 光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保 更经济 2014 浙江理综 7a 可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体 因此可存在于海底 2014 天津理综 3c 向汽油中添加甲醇后 该混合燃料的热值不变 2014 浙江理综 7d 解析mg在co2中燃烧 发光放热 因而有一部分化学能转化为光能 错 汽油和甲醇均可燃 但燃烧热不同 因而向汽油中添加甲醇后 混合燃料的热值一定会改变 错 答案 2 2014 海南 8改编 某反应过程能量变化如图所示 下列说法正确的是 a 反应过程a有催化剂参与b 该反应为放热反应 热效应等于 hc 改变催化剂 不能改变该反应的活化能d 有催化剂的条件下 反应的活化能等于e1 e2 解析a项 由图可知 反应过程a需要的活化能比b的高 所以a没有催化剂参与 错误 b项 由图可知 该反应中 反应物的总能量大于生成物的总能量 所以该反应属于放热反应 反应的热效应等于反应物与生成物能量之差 即 h 正确 c项 改变催化剂 改变了反应进行的途径 可改变反应的活化能 错误 答案b 3 2015 北京理综 9 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下 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oc co和o生成了具有极性共价键的co2d 状态 状态 表示co与o2反应的过程 解析a项 由能量 反应过程图像中状态 和状态 知 co和o生成co2是放热反应 错误 b项 由状态 知 在co与o生成co2的过程中co没有断键形成c和o 错误 c项 由状态 及co2的结构式o c o知 co2分子中存在碳氧极性共价键 正确 d项 由能量 反应过程图像中状态 co和o 和状态 co2 分析 状态 状态 表示co和o原子反应生成co2的过程 错误 答案c 核心透析 1 化学反应中能量变化的主要原因发生化学反应时旧化学键断裂所吸收的能量与新化学键形成所放出的能量不相同 其关系可用下图表示 e反e2 反应吸收能量 e反 e生或e1 e2 反应放出能量 2 从反应过程中能量变化图认识反应热 3 催化剂对活化能 焓变的影响催化剂能降低反应所需的活化能 但 h保持不变 如图所示 对点模拟 考向1反应热的概念及能量的利用1 下列设备工作时 将化学能转化为热能的是 解析a项设备把光能转化为电能 错误 b项设备把化学能转化为电能 错误 c项设备把光能转化为热能 错误 d项是利用可燃气体燃烧反应 把化学能转化为热能 正确 答案d 2 为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染 同时缓解能源危机 有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想 下列说法正确的是 a h2o的分解反应是放热反应b 氢能源已被普遍使用c 2molh2o具有的能量低于2molh2和1molo2的总能量d 氢气不易贮存和运输 无开发利用价值 解析氢气燃烧生成水是放热反应 则水的分解反应是吸热反应 a不正确 c正确 由于氢气的获得目前还没有更好的技术 所以氢能源还没有被普遍使用 b不正确 氢气属于新能源 具有很好的开发价值 d不正确 答案c 3 下列说法正确的是 a 热化学方程式中 如果没有注明温度和压强 则表示反应热是在标准状况下测得的b 升高温度或加入催化剂 可以改变化学反应的反应热c 据能量守恒定律 反应物的总能量一定等于生成物的总能量d 物质发生化学变化一定伴随着能量变化 解析反应热应该是在常温常压下测定的 a不正确 加入催化剂不能改变化学反应的反应热 b不正确 任何化学反应都伴随着能量的变化 因此反应物的总能量一定不等于生成物的总能量 c不正确 d正确 答案d 考向2结合能量关系图理解反应热4 化学反应a g b g c g d g 过程中的能量变化如图所示 由此可判断 a 1mola与1molb充分反应后 能量变化为 eb 加入催化剂后 反应加快 e减小c 反应物的总键能小于生成物的总键能d 该反应达到平衡时 升高温度 a的转化率增大 解析由于该反应为可逆反应 1mola与1molb充分反应后 a b均有剩余 所以能量变化小于 e a错误 加入催化剂后 反应加快 但平衡不移动 故 e不变 b错误 根据图像可知反应物的总能量小于生成物的总能量 所以反应为吸热反应 键能则相反 c错误 由于反应为吸热反应 达到平衡时 升高温度 a的转化率增大 d正确 答案d 5 已知化学反应a2 g b2 g 2ab g 的能量变化如图所示 下列叙述中正确的是 a 每生成2分子ab吸收bkj热量b 该反应热 h a b kj mol 1c 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量d 断裂1mola a键和1molb b键 放出akj能量 解析观察题给图像可以得到 上述反应的反应物总能量低于生成物总能量 为吸热反应 其中反应热 h a b kj mol 1 化学反应过程中 化学键断裂为吸热过程 化学键形成为放热过程 答案b 6 反应a b c h 0 分两步进行 a b x h 0 x c h 0 下列示意图中 能正确表示总反应过程中能量变化的是 解析根据反应物和生成物能量的高低来分析 解决问题 化学反应都伴随能量变化 当反应物的总能量高于生成物的总能量时 该反应为放热反应 当反应物的总能量低于生成物的总能量时 该反应为吸热反应 反应 的 h 0 为吸热反应 故可排除a项和c项 反应 的 h 0 为放热反应 b项错误 故选d 答案d 高考题型2热化学方程式的书写与正误判断 真题调研 1 按要求书写下列变化的热化学方程式 1 2015 天津理综 7 4 已知1mol钠的单质在足量o2中燃烧 恢复至室温 放出255 5kj热量 写出该反应的热化学方程式 2na s o2 g na2o2 s h 511kj mol 1 2 2015 安徽理综 27 4 nabh4 s 与水 l 反应生成nabo2 s 和氢气 g 在25 101kpa下 已知每消耗3 8克nabh4 s 放热21 6kj 该反应的热化学方程式是 解析根据物质的量计算 n nabh4 0 1mol 故热化学方程式为nabh4 s 2h2o l nabo2 s 4h2 g h 216 0kj mol 1 nabh4 s 2h2o l nabo2 s 4h2 g h 216 0kj mol 1 3 2014 天津理综 7 4 节选 由粗硅制纯硅过程如下 在上述由sicl4制纯硅的反应中 测得每生成1 12kg纯硅需吸收akj热量 写出该反应的热化学方程式 sicl4 g 2h2 g si s 4hcl g h 0 025akj mol 1 2 2014 海南 4 标准状况下 气态分子断开1mol化学键的焓变称为键焓 已知h h h o和o o键的键焓 h分别为436kj mol 1 463kj mol 1 495kj mol 1 下列热化学方程式正确的是 c 2h2 g o2 g 2h2o g h 485kj mol 1d 2h2 g o2 g 2h2o g h 485kj mol 1 解析根据 h h h o和o o键的键焓 h分别为436kj mol 1 463kj mol 1 495kj mol 1 可以计算出2molh2和1molo2完全反应生成2molh2o g 产生的焓变是436kj mol 1 2 495kj mol 1 1 463kj mol 1 4 485kj mol 1 所以该过程的热化学方程式为2h2 g o2 g 2h2o g h 485kj mol 1 d正确 答案d 核心透析 书写热化学方程式的注意事项 1 化学计量数只表示物质的量 不是粒子数 计量数可以是分数 计量数最好不都是分数或带有公约数 2 h与物质的状态有关 不要漏掉状态 3 h与化学计量数成正比 化学计量数变 h也变 4 h的符号 数值和单位不要写错或漏掉 5 反应条件如 高温 催化剂 点燃 等不必注明 6 要注明测定反应热的条件 反应热 h与测定条件 温度 压强等 有关 因此书写热化学方程式时应注明 h的测定条件 绝大多数 h是在25 101kpa下测定的 可不注明温度和压强 对点模拟 考向1热化学方程式的意义1 已知 h2 g f2 g 2hf g h 270kj mol 1 下列说法正确的是 a 2l氟化氢气体分解成1l氢气与1l氟气吸收270kj热量b 1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kj c 在相同条件下 1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量d 1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢气体分子放出270kj热量解析热化学方程式中的计量数表示物质的量 答案c 2 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 a 已知2so2 g o2 g 2so3 g 为放热反应 则so2的能量一定高于so3的能量b 已知c 石墨 s c 金刚石 s h 0 则金刚石比石墨稳定c 已知h aq oh aq h2o l h 57 3kj mol 1 则任何酸碱中和反应的热效应均为57 3kjd 已知2c s 2o2 g 2co2 g h1 2c s o2 g 2co g h2 则 h1 h2 解析a项说明2molso2和1molo2的总能量比2molso3的能量高 但不能说so2的能量高于so3的能量 a不正确 石墨转化为金刚石吸收能量 则金刚石的能量高于石墨 能量越高越不稳定 b不正确 酸碱中和反应的热效应不仅与生成h2o的物质的量有关 还与酸 碱的浓度及强弱有关 c不正确 碳完全燃烧比不完全燃烧放出的能量多 但比较 h时应带符号比较 故 h1 h2 d正确 答案d 考向2热化学方程式的正误判断3 已知在25 101kpa条件下 2mol氢气燃烧生成水蒸气 放出484kj热量 下列热化学方程式正确的是 解析b中生成物水应为气态 b错 h2燃烧放热 h为负值 则h2o分解必为吸热反应 h为正值 a正确 c d错 答案a 4 下列热化学方程式书写正确的是 c 2h2 g o2 g 2h2o l h 571 6kjd c s o2 g co2 g h 393 5kj mol 1 b 考向3依据图表信息书写热化学方程式5 反应2c o2 2co的能量变化如图所示 下列说法正确的是 a 12gc s 与一定量o2 g 反应生成14gco g 放出的热量为110 5kjb 2molc s 与足量o2 g 反应生成co2 g 放出的热量大于221kjc 该反应的热化学方程式是2c s o2 g 2co g h 221kjd 该反应的反应热等于co分子中化学键形成时所释放的总能量与o2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差 解析根据图可知12gc s 与一定量o2 g 反应生成28gco g 放出的热量为110 5kj a项错误 2molc s 与足量o2 g 反应生成co g 放出热量为221kj 由于co g 与o2 g 反应生成co2 g 放热 因此2molc s 与足量o2 g 反应生成co2 g 放出热量大于221kj b项正确 该反应的热化学方程式是2c s o2 g 2co g h 221kj mol 1 c项错误 该反应的反应热等于c与o2断键吸收的总能量与co成键放出的能量的差 d项错误 答案b 第一步反应是 反应 选填 放热 或 吸热 判断依据是 1molnh aq 全部氧化成no aq 的热化学方程式是 放热 h 273kj mol 1 0 或反应物总能量大于生成物总能量 nh aq 2o2 g 2h aq no aq h2o l h 346kj mol 1 已知 反应a中 4molhcl被氧化 放出115 6kj的热量 1 反应a的热化学方程式是 解析根据4molhcl被氧化放出115 6kj的热量 又结合反应条件为400 故其热化学方程式为4hcl g o2 g 2cl2 g 2h2o g h 115 6kj mol 1 2 断开1molh o键与断开1molh cl键所需能量相差约为 kj h2o中h o键比hcl中h cl键 填 强 或 弱 解析根据 1 的热化学方程式和o2 cl2的键能可知 断裂4molh cl键与1molo o键需吸收的能量比生成2molcl cl键和4molh o键放出的能量少115 6kj 故4molh o键的键能比4molh cl键的键能大 115 6kj 498kj 2 243kj 127 6kj 故断开1molh o键与断开1molh cl键所需能量相差约为127 6kj 4 32kj 根据h o键键能大于h cl键键能可知 h o键比h cl键强 32 强 高考题型3盖斯定律反应热的计算 真题调研 1 2015 海南 4 已知丙烷的燃烧热 h 2215kj mol 1 若一定量的丙烷完全燃烧后生成1 8g水 则放出的热量约为 a 55kjb 220kjc 550kjd 1108kj 解析由丙烷的燃烧热 h 2215kj mol 1 可写出其燃烧的热化学方程式c3h8 g 5o2 g 3co2 g 4h2o l h 2215kj mol 1 丙烷完全燃烧产生1 8g水 n h2o m m 1 8g 18g mol 1 0 1mol 所以反应放出的热量是q 2215kj 4mol 0 1 55 4kj a选项正确 答案a 2 根据已知热化学方程式按要求写出下列有关热化学方程式 1 2015 山东理综 30 3 贮氢合金thni5可催化由co h2合成ch4的反应 温度为t时 该反应的热化学方程式为 已知温度为t时 ch4 g 2h2o g co2 g 4h2 g h 165kj mol 1co g h2o g co2 g h2 g h 41kj mol 1 解析co h2合成ch4的反应为co g 3h2 g ch4 g h2o g h 将已知的两个热化学方程式依次编号为 即得所求的反应 根据盖斯定律有 h 41kj mol 1 165kj mol 1 206kj mol 1 答案co g 3h2 g ch4 g h2o g h 206kj mol 1 2 2015 福建理综 24 2 已知 al2o3 s 3c s 2al s 3co g h1 1344 1kj mol 12alcl3 g 2al s 3cl2 g h2 1169 2kj mol 1由al2o3 c和cl2反应生成alcl3的热化学方程式为 al2o3 s 3c s 3cl2 g 2alcl3 g 3co g h 174 9kj mol 1 3 按要求写出下列化学反应的焓变 h 1 2015 浙江理综 28 1 乙苯催化脱氢制苯乙烯反应 已知 计算上述反应的 h kj mol 1 解析设 部分的化学键键能为akj mol 1 则 h a 348 412 5 kj mol 1 a 612 412 3 436 kj mol 1 124kj mol 1 答案124 2 2015 全国卷 27 1 甲醇既是重要的化工原料 又可作为燃料 利用合成气 主要成分为co co2和h2 在催化剂作用下合成甲醇 发生的主要反应如下 co g 2h2 g ch3oh g h1 co2 g 3h2 g ch3oh g h2o g h2 co2 g h2 g co g h2o g h3 回答下列问题 已知反应 中相关的化学键键能数据如下 由此计算 h1 kj mol 1 已知 h2 58kj mol 1 则 h3 kj mol 1 解析根据键能与反应热的关系可知 h1 反应物的键能之和 生成物的键能之和 1076kj mol 1 2 436kj mol 1 413kj mol 1 3 343kj mol 1 465kj mol 1 99kj mol 1 根据质量守恒定律由 可得 co2 g h2 g co g h2o g 结合盖斯定律可得 h3 h2 h1 58kj mol 1 99kj mol 1 41kj mol 1 答案 99 41 核心透析 常见有关反应热计算归纳总结 1 根据 两个 公式计算反应热 h e 生成物的总能量 e 反应物的总能量 h e 反应物的键能之和 e 生成物的键能之和 2 根据热化学方程式计算反应热对于任意一个热化学方程式 焓变与反应物的物质的量成正比 q n h 3 根据盖斯定律计算反应热若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到 则该反应的焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到 表示方法 h h1 h2 得分技巧1 比较反应热大小的四个注意要点 1 反应物和生成物的状态物质的气 液 固三态的变化与反应热量的关系 2 h的符号 比较反应热的大小时 不要只比较 h数值的大小 还要考虑其符号 3 参加反应物质的量 当反应物和生成物的状态相同时 参加反应物质的量越多 放热反应的 h越小 吸热反应的 h越大 4 反应的程度 参加反应物质的量和状态相同时 反应的程度越大 热量变化越大 2 盖斯定律应用的 三步 分析法第一步 分析目标反应和已知反应 明确目标反应的反应物和生成物以及需要约掉的物质 第二步 将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数 使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致 热化学方程式中的 h也进行相应的换算 同时约掉目标反应中没有的物质 第三步 将已知热化学方程式进行叠加 相应的热化学方程式中的 h也进行叠加 以上可概括为找目标 看来源 变方向 调系数 相叠加 得答案 对点模拟 考向1反应热的比较1 已知 胆矾失水的热化学方程式为cuso4 5h2o s cuso4 s 5h2o l h q1kj mol 1 室温下 无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为 胆矾 cuso4 5h2o 溶于水时溶液温度降低 则q1与q2的关系是 q1 q2为正数 a q1 q2b q1 q2c q1 q2d 无法确定 解析利用热化学方程式相加法 将胆矾失水和无水cuso4溶于水的热化学方程式相加得 答案a 2 已知1mol红磷转化为0 25mol白磷 吸收18 39kj热量 4p 红 s 5o2 g 2p2o5 s h1 p4 白 s 5o2 g 2p2o5 s h2则 h1与 h2的关系正确的是 a h1 h2b h1 h2c h1 h2d 无法确定 解析根据提供信息 由反应 减去反应 可得 4p 红 s p4 白 s h h1 h2 18 39kj mol 1 4 73 56kj mol 1 故 h1 h2 b正确 答案b 3 下列两组热化学方程式中 有关 h的比较正确的是 ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h1ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o l h2 naoh aq ch3cooh aq ch3coona aq h2o l h4a h1 h2 h3 h4b h1 h2 h3 h4c h1 h2 h3 h4d h1 h2 h3 h4 解析由于h2o g 转化为h2o l 要放出热量 所以等物质的量的ch4 g 燃烧生成液态水时放出热量的数值要比生成气态水时的大 等物质的量的naoh与稀醋酸 浓h2so4恰好反应生成等物质的量的水 若不考虑浓h2so4溶解放热和弱电解质电离吸热 应放出相同的热量 但在实际反应中 浓h2so4溶于水时放热 使反应放出的总热量增多 醋酸是弱酸 部分ch3cooh分子在电离过程中要吸热 使反应放热减小 答案b 考向2计算反应热4 已知 hcn aq 与naoh aq 反应的 h 12 1kj mol 1 hcl aq 与naoh aq 反应的 h 55 6kj mol 1 则hcn在水溶液中电离的 h等于 a 67 7kj mol 1b 43 5kj mol 1c 43 5kj mol 1d 67 7kj mol 1 解析根据盖斯定律 将hcn与naoh的反应设计为以下两步 则 h1 h2 h3即 12 1kj mol 1 h2 55 6kj mol 1 h2 43 5kj mol 1 答案c 5 根据热化学方程式计算有关反应热 1 ch4催化还原法 消除氮氧化物污染的有关热化学方程式如下 ch4