化学反应与能量变化.doc

51东莞家教网 化学反应与能量变化榆林教学资源网 一、考纲要求：由于能源问题已成为社会热点问题之一，有关化学反应与、能量的知识在高考中的比例在逐年增加。预计考查化学反应与能量的内容(如热化学方程式的书写、中和热的测定原理与实验操作、反应热与键能的关系、反应热的简单计算等)将不断拓宽。与环境保护的综合题，有关反应热的图象题均可成为今后高考命题的方向。复习中，一要注意本考点中涉及到的基本概念，理解、辨析、把握概念的内涵和外延；二要理解热化学方程式的含义，加强对盖斯定律应用的训练。二、知识结构：(一)、对反应热、燃烧热和中和热的理解1反应热：反应热的符号为H，单位为kJmol-1。使用反应热时注意：若比较不同反应过程中的反应热，是指H的相对大小，包含“+”、“一”的比较；若比较不同反应放出或吸收的热量，则是指H的绝对值的相对大小。 类型比较放热反应吸热反应定义化学反应过程中释放能量的反应化学反应过程中吸收能量的反应形成原因反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量生成物具有的总能量大于反应物具有的总能量与化学键强弱的关系生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量表示方法H0H0图示常见反应燃烧、中和、金属和酸的反应、铝热反应等，放热反应有的开始时需要加热以使反应启动。大多数反应过程需要持续加热，如CaCO3分解等大多数分解反应，H2和I2、S、P等不活泼的非金属化合，CO2和C的反应。吸热反应中有的不需要加热：Ba(OH)28H2O和NH4Cl固体反应，2燃烧热：在101 kPa时，l mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单位kJmol-1。需注意： (1)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧的热化学方程式时，一般以燃烧1 mol物质为标准来配平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CCO2、H2H2O(l)、NN2等。3中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O时的反应热。需注意：(1)稀溶液是指物质溶于大量水；(2)中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离的吸热所伴随的热效应；(3)中和反应的实质是H+和OH-化合生成H2O，即H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)；H=-57.3 kJmol-1(二)、热化学方程式的书写在书写热化学方程式时一般遵循三步：一是先正确书写化学反应方程式，并标出各物质的状态；二是进行计算，按化学方程式中物质系数(即为该物质消耗的物质的量)进行计算，以得出反应中能量的变化；三是确定反应热的正负号，如果是放热反应则为负，如果是吸热反应则为正。(三)、反应热大小比较1同一反应生成物的状态不同时：A(g)十B(g)=C(g) H10 A(g)+B(g)=C(1) H20C(g)=C(1) H30因为H3=H2-H1所以H2H12同一反应热状态不同时：S(g)+O2(g)=SO2(g)；H10 S(s)+O2(g)=SO2(g)；H20S(g)=S(s)；H30所以H l H23两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所以H l -90.5 kJmol-1 C甲醇的燃烧热为764 kJmol-1 D、若CO的燃烧热为282.5 kJmol-1，则H2的燃烧热为286 kJmol-1例4 已知：(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=74.9 kJmol-1，下列说法中正确的是 ( )A该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行B该反应中熵变、焓变皆大于0C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发D能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应例5下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是 （ ）C(s)O2(g)= CO2(g)；H1 C(s)O2(g)= CO(g)；H2S(s)O2(g)= SO2(g)；H3 S(g)O2(g)= SO2(g)；H4H2(g)O2(g)= H2O(l)；H5 2H2(g)O2(g)= 2H2O(l)；H6CaCO3(s)= CaO(s)CO2(g)；H7 CaO(s)H2O(l)= Ca(OH)2(s)；H8A B C D例6 化学家已发现在高压下氮气会聚合成高聚氮晶体, 该晶体中相邻氮原子间以氮氮单键连接形成空间网状结构，每个氮原子最外层均满足8电子稳定结构。这种高聚氮的N-N键键能为160 kJ/mol (N2的键能为942 kJ/mol)。下列有关高聚氮说法不正确的是 ( )A该晶体中每个氮原子与其它3个氮原子相连B该晶体属于分子晶体，它与N2属于同素异形体C理论上该高聚氮可作为高能炸药，爆炸后生成氮气，热化学方程式可表示为2N(s) = N2 (g) H = - 462 k J/mol D高聚氮爆炸生成氮气的反应在任何温度下可自发进行例7 1 molHI 键的键能是299kJ。 1mol II 键的键能是151kJ，1mol HH键的键能是436kJ， 则H2(g)+I2(g)=2HI(g)反应是 ( )A吸热反应B放热反应 C分解反应D可逆反应例8 化学键的键能是原子间形成1mol化学键（或其逆过程）时释放（或吸收）的能量。以下部分共价键键能数据：HS 364 kJmol-1，SS 266 kJmol-1，S=O 522 kJmol-1，HO 464 kJmol-1。（1）试根据这些数据计算下面这个反应的反应热：2H2S(g)+SO2(g)=3S(g)+2H2O；H= Q kJ/mol，反应产物中的S实为S8，实际分子是一个8元环状分子。求Q。 （2）标准状况下，将a L H2S与b L SO2混合进行上述反应，当a2b时，反应放热多少kJmol-1；当a2b时，反应放热多少kJmol-1(1)154(2)6.88b3.44a例9 火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。（1）反应的热化学方程式为_ _。（2）又已知H2O(l)=H2O(g)，H44 kJmol1，由16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是_kJ。（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_ _。（1）N2H4(l)2H2O2(l)N2(g)4H2O(g)；H641.63 kJmol1 （2）408.815 （3）产物不会造成环境污染例10 北京时间2008年2月21日上午11时26分，美国用导弹击毁了失控的卫星。美方称，卫星坠落地面时，燃料罐中装有的约453 kg联氨(N2H4)，可能发生泄漏，造成伤害。（1）联氨是一种无色可燃的液体，溶于水显碱性，其原理与氨相似，但其碱性不如氨强，写出其溶于水呈碱性的离子方程式： 。（2）联氨(N2H4)是航天飞船常用的高能燃料。联氨可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水；该反应的氧化产物是 。也可以采用尿素CO(NH2)2为原料制取，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式 。（3）火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量；H2O(l)H2O (g) DH44 kJmol12H2O2(l)2H2O(l)+ O2(g) DH196.4 kJmol1则写出表示联氨燃烧热的热化学方程式为 。答案：（1）N2H4+H2ONH2NH3+（N2H5+）+OH（2分）（NH2NH3+ H2O NH3NH32+OH）