第一节 化学能与热能.docx

第六章 化学反应与能量考点一焓变、反应热1焓变与反应热(1)反应热：化学反应过程中吸收或放出的能量。(2)焓变：生成物与反应物的内能差称为焓变。符号为H，单位是kJmol1。(3)注意事项在恒压条件下，焓变等于反应热。任何化学反应都伴随着能量的变化，不存在不发生能量变化的反应。化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量。化学反应中既存在质量守恒，又存在能量守恒。2放热反应与吸热反应放热反应吸热反应概念放出热量的化学反应吸收热量的化学反应常见反应a.可燃物的燃烧b酸碱中和反应c金属与酸的置换反应d物质的缓慢氧化e铝热反应f大多数化合反应a.弱电解质的电离b盐类的水解反应cBa(OH)28H2O与NH4Cl的反应dC和H2O(g)、C和CO2的反应e大多数的分解反应拓展归纳 (1)放热反应、吸热反应与反应条件的关系需要加热才能发生的反应，不一定是吸热反应，如木炭的燃烧是放热反应。常温下不需要加热就能发生的反应不一定是放热反应。如：Ba(OH)28H2O和NH4Cl常温下的反应是吸热反应。(2)吸热反应与放热反应的判断根据反应过程的图示判断根据反应过程中化学键的变化判断3燃烧热与中和反应反应热(简称中和热)(1)燃烧热(2)中和热(3)中和热的测定测定装置(请在横线上填写仪器名称)计算公式H kJmol1t1起始温度，t2终止温度。注意事项a泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。b为保证酸完全中和，采取的措施是碱稍过量。拓展归纳燃烧热与中和热的比较比较角度燃烧热中和热相同点能量变化放热HH0C降低压强有利于提高Y的产率D升高温度有利于提高Z的产率解析：选CA项，由XY反应的HE3E2，错误；B项，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由XZ反应的H0，错误；C项，根据化学反应2X(g)=3Y(g)，该反应是气体体积增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，正确；D项，由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，错误。3(1)(2016海南高考)油酸甘油酯(相对分子质量884)在体内代谢时可发生如下反应：C57H104O6(s)80O2(g)=57CO2(g)52H2O(l)已知燃烧1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为_。(2)(2015海南高考)已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为_。解析：(1)燃烧热指的是燃烧1 mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ，燃烧1 mol 油酸甘油酯释放出热量为3.8104 kJ3.36104 kJ3.4104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热H3.4104 kJmol1。(2)1.8 g水的物质的量为0.1 mol，丙烷的分子式是C3H8，1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，燃烧的丙烷的物质的量为 mol，所以反应放出的热量为2 215 kJ55.375 kJ。答案：(1)3.4104 kJmol1(2)55.375 Kj考点二热化学方程式1概念表示参加反应的物质的量和反应热关系的化学方程式。2意义不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1，表示在25 和1.01105 Pa下，1 mol 氢气和0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ 的热量。3书写步骤拓展归纳(1)燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1，即CO的燃烧热H283.0 kJmol1。(2)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O放出的热量，H57.3 kJmol1，弱酸、弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ，NaOH固体溶解或浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3 kJ，若反应过程中还有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离的其他物质等)，则此反应的反应热就不是中和热。题点全练题点(一)热化学方程式的正误判断1下列热化学方程式正确的是()A表示硫的燃烧热的热化学方程式：S(s)O2(g)=SO3(g)H315 kJmol1B表示中和热的热化学方程式：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1C表示H2燃烧热的热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1 D表示CO燃烧热的热化学方程式：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1解析：选B表示燃烧热的热化学方程式，可燃物质的物质的量为1 mol，反应生成稳定氧化物，A中应生成SO2；C中应生成H2O(l)，D中CO的物质的量应为1 mol。2一定条件下，化学反应2H2O2=2H2O的能量变化如图所示，则反应的热化学方程式可表示为()AH2(g)O2(g)=H2O(g)H(ab)kJmol1B2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2(ba)kJmol1CH2(g)O2(g)=H2O(l)H(bca)kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2(abc)kJmol1解析：选D反应热等于反应物总能量减去生成物总能量，根据图像可知H2(g)O2(g)=H2O(g)H(ab)kJmol1，H2(g)O2(g)=H2O(l)H(abc)kJmol1，所以有2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H2(ab)kJmol1或2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2(abc)kJmol1。规律方法判断热化学方程式的“5审法”题点(二)热化学方程式的书写3(1)101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量，反应的热化学方程式为_。(2)0.3 mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为_。(3)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(4)下图是1 mol NO2和1 mol 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：(1)1 mol CH4完全燃烧需要2 mol O2生成1 mol CO2和2 mol液态H2O，故热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1。(2)1 mol乙硼烷在氧气中燃烧放出的热量为649.5 kJ2 165 kJ，则其热化学方程式为B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1。(3)由题意可知生成n(CO2)n(CaCO3)1 mol，则由原子守恒可知，需要乙醇的物质的量为 mol，故热化学方程式为C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H(2Q)2Q kJmol1。(4)由图可知其热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)HE1E2134 kJmol1368 kJmol1234 kJmol1。答案：(1)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJmol1(4)NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g)H234 kJmol14依据事实写出下列反应的热化学方程式。(1)1 g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需要吸收10.94 kJ 热量，此反应的热化学方程式为_。(2)已知2.0 g燃料肼(N2H4)气体完全燃烧生成N2和水蒸气时，放出33.4 kJ的热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为_。(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量。此反应的热化学方程式为_。(4)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g液态水和2.24 L CO2(标准状况)并放出68.35 kJ的热量。写出此反应的热化学方程式：_。解析：(1)1 g 碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94 kJ热量，则碳与水蒸气反应的热化学方程式为C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H131.28 kJmol1。(2)2.0 g 肼气体在氧气中完全燃烧生成氮气和水蒸气时放出33.4 kJ热量，则表示肼燃烧的热化学方程式为N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.4 kJmol1。(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)反应生成Al2O3(s)，放出1 669.8 kJ的热量，则此反应的热化学方程式为4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s)H1 669.8 kJmol123 339.6 kJmol1。(4)通过燃烧的产物可知该有机物中肯定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。n(H2O)0.15 mol，n(H)0.3 mol，m(H)0.3 g，n(CO2)0.1 mol，n(C)0.1 mol，m(C)1.2 g，则碳元素和氢元素的质量之和是0.3 g1.2 g1.5 gH2的是()A2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H1；2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H2BS(g)O2(g)=SO2(g) H1；S(s)O2(g)=SO2(g) H2C2SO2(g)O2(g)=2SO3(g) H1；2SO3(g)=O2(g)2SO2(g) H2D已知反应：C(金刚石，s)=C(石墨，s)H0，则H2HH1，H1H2H0，故H1H2，正确。B项：，由于S(s)=S(g)H0，则HH1H2，H2H1H0，故H2H1，错误。C项：SO2氧化成SO3是放热反应，H10，故H2H1，错误。D项：，根据盖斯定律H1HH2，H1H2H0，则H1H3BH1H3解析：选B方法一：1 mol CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，为吸热反应，故H10,1 mol CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，为放热反应，故 H20，根据盖斯定律得到关系式H1H2H3，分析得到答案：H1H3。方法二：本题还可以用图示法进行比较，方法如下。画出化学变化过程中的能量变化图后，依据反应物的总能量与生成物的总能量的高低关系可以很方便地比较H的大小。如图，从图中关系再确定各选项。综合演练提能 课堂巩固练1(2018滕州二中月考)下列说法正确的是()A任何化学反应都伴随着能量的变化B升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热C化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现D2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H0，H30，H40CH1H2H3 DH3H42H5解析：选C物质的燃烧反应均为放热反应，则H1、H3、H4均小于0，故A、B项错误；将题给的5个热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，故H1H2H3，C项正确；根据盖斯定律，32，故3H3H42H5，D项错误。6(1)已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJmol1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_。(2)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)H1200.9 kJmol1NO(g)O2(g)=NO2(g)H258.2 kJmol1则反应3NO(g)O3(g)=3NO2(g)的H_kJmol1。(3)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂的条件下可净化。反应的化学方程式为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)。已知部分化学键的键能如下：分子式/结构式NO/NOCO/COCO2/O=C=ON2/NN化学键NOCOC=ONN键能(kJmol1)632