反应热和化学反应速率

将心注入 梦想可及上城依米书院高二年级化学学考复习讲义(化学反应中的热效应)姓名： 成绩： 【考点1】 化学能与热能热化学方程式1化学反应的分类2化学反应的实质与特征(1)实质：_断裂和_形成。(2)特征：既有_变化，又伴有_变化；释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一。3反应热焓变(加试要求)(1)反应热在化学反应过程中，当反应物和生成物具有相同温度时，所_或_的热量。(2)焓变在恒温、恒压的条件下，化学反应过程中吸收或释放的热量，符号H，常用单位kJmol1。4吸热反应和放热反应(1)能量变化与化学键的关系吸收能量(E1)反应物生成物放出能量(E2)若E1E2，为_反应。若E1E2，为_反应。(2)能量变化与物质总能量的关系化学反应_热量反应物的总能量生成物的总能量化学反应_热量如图所示5热化学方程式(1)定义：表示参加反应物质的物质的量和能量的关系的化学方程式。(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。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol表示在25 、101 kPa条件下，_。(3)书写6能源(1)能源分类(2)解决能源问题的措施提高能源的利用效率：a.改善开采、运输、加工等各个环节；b.科学控制燃烧反应，使燃料充分燃烧。开发新能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。有关燃料的三个定义：(加试要求)标准燃烧热在101 kPa下_l物质_的反应热热值在101 kPa下，1_g物质完全燃烧所放出的热量完全燃烧指物质中含有的氮元素转化为_，氢元素转化为_，碳元素转化为_核心要点提升1吸热反应与放热反应的比较吸热反应放热反应热量变化吸收热量放出热量能量角度反应物的总能量小于生成物的总能量反应物的总能量大于生成物的总能量化学键角度旧键断裂吸收的能量大于形成新键放出的能量旧键断裂吸收的能量小于形成新键放出的能量图示实例大部分的分解反应；以碳、一氧化碳、氢气为还原剂的氧化还原反应；某些盐与碱的反应金属与水或酸的反应；酸碱中和反应；所有的燃烧反应；金属氧化物与水或酸的反应；大部分的化合反应2.书写热化学方程式“六注意”3热化学方程式正误判断“五看”(1)看方程式是否配平。(2)看各物质的聚集状态是否正确。(3)看“H0”和“H0”是否正确。(4)看反应热的单位是否为kJmol1。(5)看H的数值与化学计量数是否对应。【特别提醒】物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，不属于吸热反应或放热反应。但在进行反应热的有关计算时，必须要考虑到物理变化时的热效应，如物质的三态变化。典型例题讲解(2016浙江10月选考试题)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是()AN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(ba) kJmol1BN2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(ab) kJmol1C2NH3(l)=N2(g)3H2(g)H2(abc) kJmol1D2NH3(l)=N2(g)3H2(g)H2(bca) kJmol1【方法技巧】判断热化学方程式的“五审”(2015浙江10月学考)已知1 mol CH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3 kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是()ACH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1题组对点训练1(2016浙江10月选考试题)下列属于可再生能源的是()A氢能B石油C煤 D天然气2(2016浙江4月学考)下列说法正确的是()A煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物B利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向C化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化，并伴随能量的转化D若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热3(2016浙江4月学考)2A(g)B(g)H1(H10)；2A(g)B(l)H2。下列能量变化示意图正确的是()4根据如图所给信息，得出的结论正确的是() A48 g碳完全燃烧放出的热量为1 574 kJ/molB2C(s)O2(g)=2CO(g)H221.0 kJ/molC2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H283.0 kJ/molDC(s)O2(g)=CO2(s)H393.5 kJ/mol5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23 g NO2吸收16.95 kJ热量。N2与O2反应的热化学方程式为_。(2)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2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。(3)已知拆开1 mol HH、1 mol NH、1 mol NN分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(4)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_。化学反应速率【考点1】化学反应速率及计算核心要点提升1反应速率的计算及大小比较的常用依据“速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比”是反应速率的计算及大小比较的常用依据。同一个反应的速率，用不同物质表示时，数值之比等于方程式中各物质的计量数之比，即对于反应：aAbB=cCdD，有v(A)v(B)v(C)v(D)abcd或v(A)v(B)v(C)v(D)；可利用此比例关系计算用不同物质表示的反应速率或计算方程式中各物质的化学计量数。2化学反应速率大小比较的方法(1)看单位是否统一，若不统一，换算成相同的单位。(2)换算成用同一物质表示的反应速率，再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aAbB=cCdD，比较与，若，则A表示的反应速率比B大。3计算化学反应速率的基本模式(1)写出有关反应的化学方程式。(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。(3)根据已知条件列方程式计算。例如：反应mAnBpC起始浓度(molL1) abc转化浓度(molL1) x某时刻浓度(molL1) ax b c【特别提醒】(1)同一化学反应，用不同的物质表示的反应速率的数值不同，所以在表示化学反应速率时必须指明具体物质。(2)固体和纯液体的浓度可视为常数，所以通常不用固体或纯液体表示或计算反应速率。(3)化学反应速率通常都是用反应物或生成物物质的量浓度的变化来表示。但在某些情况下也有用反应物或生成物的物质的量或质量的变化来表示的。典型例题讲解(2016浙江4月选考真题)X(g)3Y(g)2Z(g)Ha kJmol1，一定条件下，将1 mol X和3 mol Y通入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min，测得Y的物质的量为2.4 mol。下列说法正确的是()A10 min内，Y的平均反应速率为0.03 molL1s1B第10 min时，X的反应速率为0.01 molL1min1C10 min内，消耗0.2 mol X，生成0.4 mol Z D10 min内，X和Y反应放出的热量为a kJ(2016浙江宁波3月学考模拟)一定温度下，在0.5 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，10 s时达到化学平衡，则从反应开始到10 s时的反应速率用X表示为() A0.08 molL1s1B0.30 molL1s1C0.16 molL1s1 D0.32 molL1s1题组对点训练1(2015浙江10月学考)某温度时，2NO(g)O2(g)=2NO2(g)反应2 s后，NO的浓度减少了0.06 molL1，则以O2表示该时段的化学反应速率是()A0.03 molL1s1B0.015 molL1s1C0.12 molL1s1 D0.06 molL1s12(2015浙江7月学考)一定条件下，在容积为1 L的密闭容器中发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，1 min后测得生成0.06 mol NH3，则该段时间内N2的化学反应速率(molL1min1)为()A0.01B0.02 C0.03D0.063对于化学反应3W(g)2X(g)4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()Av(W)3v(Z)B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)4将气体A、B置于容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：4A(g)B(g)2C(g)反应进行到4 s末，测得A为0.5 mol，B为0.4 mol，C为0.2 mol。则下列反应速率不正确的是()Av(A)0.05 mol/(Ls) Bv(B)0.025 mol/(Ls)Cv(C)0.025 mol/(Ls) Dv(B)0.012 5 mol/(Ls)5一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)B610 min的平均反应速率：v(H2O2)MgAl。2外因(其他条件不变，只改变一个条件)核心要点提升1正确理解压强对反应速率的影响注意：(1)恒温恒容：充入“惰性气体”总压增大物质浓度不变(活化分子浓度不变)反应速率不变。(2)恒温恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。2“惰性气体”对反应速率的影响我们把化学反应体系中与各反应成分不起反应的气体统称为“惰性气体”。(1)恒温恒容时对于有气体参加的反应，充入“惰性气体”体系总压强增大，但各反应成分分压不变，即各反应成分的浓度不变，反应速率不变。(2)恒温恒压时对于有气体参加的反应，充入“惰性气体”容器容积增大各反应成分浓度降低反应速率减小。【特别提醒】(1)改变固体或纯液体的量对化学反应速率无影响(因为固体、纯液体的浓度均可视为常数)，但改变固体表面积会影响化学反应速率。(2)不要把外界因素对反应速率的影响和对化学平衡的影响混淆。如升温，正、逆反应速率都增大，但是增大的幅度不同，导致化学平衡发生移动。(3)催化剂有正催化剂和负催化剂之分，正催化剂即通常所说的催化剂，负催化剂又称为抑制剂。典型例题讲解一定温度下，反应C(s)CO2(g)2CO(g)H0，反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。下列有关以上两个反应的说法正确的是()A降低温度，反应的速率减小，反应的速率增大B增大压强，反应的速率不变，反应的速率增大C增大压强，反应的速率增大，反应的速率增大D升高温度，反应的速率增大，反应的速率减小题组对点训练1下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是()ACu能与浓硝酸反应，而不与浓盐酸反应 BCu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快CN2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应DCu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应2下列措施对增大反应速率明显有效的是()ANa与水反应时增大水的用量 BFe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大反应容器体积