高三化学二轮复习 专题5 化学反应中的能量变化 新人教版

1、 1. 了解化学反应中的能量变化，吸热反应、了解化学反应中的能量变化，吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热及新能源放热反应、反应热、燃烧热、中和热及新能源的开发等概念及相关知识。的开发等概念及相关知识。 2. 掌握有关燃烧热、中和热的简单计算。掌握有关燃烧热、中和热的简单计算。 3. 准确书写热化学方程式，并能进行正误准确书写热化学方程式，并能进行正误判断。判断。考点搜索考点搜索 化学反应及能量变化是高考试题中的重点和热点内容。化学反应及能量变化是高考试题中的重点和热点内容。从近几年的高考情况来看，常见的题型有：书写热化学方程从近几年的高考情况来看，常见的题型有：书写热化学方程式或判断热

2、化学方程式的正误；有关反应热的计算；比较反式或判断热化学方程式的正误；有关反应热的计算；比较反应热的大小。由于能源问题已成为社会热点，有关能源的试应热的大小。由于能源问题已成为社会热点，有关能源的试题也将成为今后命题的重点。预计考查反应热的内容将不断题也将成为今后命题的重点。预计考查反应热的内容将不断拓宽，难度有所提高，题型也会有新的变化。将反应中物质拓宽，难度有所提高，题型也会有新的变化。将反应中物质变化与能量变化结合起来，以新能源、新材料及最新研究成变化与能量变化结合起来，以新能源、新材料及最新研究成果为载体，综合考查本部分的知识的题型出现的几率比较大果为载体，综合考查本部分的知识的题型出

3、现的几率比较大。 1. 任何一个化学反应中，反应物所具有的任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量是不相等的，总能量与生成物所具有的总能量是不相等的，在产生新物质的同时总是伴随着能量的变化。在产生新物质的同时总是伴随着能量的变化。2. 放热反应和吸热反应放热反应和吸热反应 化学反应中能量变化形式较多，通常表现化学反应中能量变化形式较多，通常表现为热量的变化为热量的变化 一、化学反应中的能量变化一、化学反应中的能量变化 (1) 放热反应：放热反应：即有热量放出的化学反即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量高于生成物的总能应，其反应物的总能量高于生成物的总能量。如：燃料的燃

4、烧、中和反应、生石灰量。如：燃料的燃烧、中和反应、生石灰与水化合等都是放热反应。与水化合等都是放热反应。 (2) 吸热反应：吸热反应：即吸收热量的化学反应，即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。其反应物的总能量小于生成物的总能量。如：如：H2还原还原CuO的反应，灼热的碳与二氧的反应，灼热的碳与二氧化碳反应，化碳反应，Ba(OH)28H2O与与NH4Cl的反应的反应都是吸热反应。都是吸热反应。3. 燃烧的充分燃烧燃烧的充分燃烧 (1) 化石燃料：化石燃料：指煤、石油、天然气等指煤、石油、天然气等由古代动植物遗体在地壳中经过一系列复由古代动植物遗体在地壳中经过一系列复杂变化而

5、形成的非再生能源。杂变化而形成的非再生能源。 (2) 燃料充分燃烧的条件：燃料充分燃烧的条件：一是有足够一是有足够多的空气，二是燃料与空气有足够大的接多的空气，二是燃料与空气有足够大的接触面积。触面积。 (3) 燃料不完全燃烧的危害：燃料不完全燃烧的危害：产生的热产生的热效率低，浪费资源；产生大量的效率低，浪费资源；产生大量的CO污染空污染空气、危害人类键康。气、危害人类键康。1 1燃料、燃烧及其条件燃料、燃烧及其条件燃烧：发光发热的剧烈的化学反应就叫燃烧。燃烧：发光发热的剧烈的化学反应就叫燃烧。燃料燃烧的条件有两个：燃料与空气接触；温度达到燃料的燃料燃烧的条件有两个：燃料与空气接触；温度达到

6、燃料的着火点。着火点。“燃烧时要有足够多的空气和燃料燃烧时要有足够多的空气和燃料”与与“空气要有空气要有足够大的接触面足够大的接触面”是燃料充分燃烧的条件。是燃料充分燃烧的条件。提高燃料燃烧效率的方法有：提高燃料燃烧效率的方法有：（1 1）增大燃料与空气的接触面积。）增大燃料与空气的接触面积。固体燃料固体燃料粉碎或进行汽化和液化；粉碎或进行汽化和液化；液体燃料液体燃料雾状喷出。雾状喷出。（2 2）提供足量的空气）提供足量的空气重要的化石燃料：煤、石油、天然气；重要的化石燃料：煤、石油、天然气；注：4. 反应热：在化学反应过程中所放出或吸收反应热：在化学反应过程中所放出或吸收的热量。通常用的热量

7、。通常用 H表示：表示： H0为吸热反应。为吸热反应。(1) 燃烧热：燃烧热：101kPa时，时，1mol物质完全燃烧生物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热，成稳定氧化物时所放出的热， H0。(2) 中和热：中和热：在稀溶液中，酸与碱发生中和反在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成应生成1mol H2O时所放出的热，时所放出的热， H0为吸热反应，说为吸热反应，说明金刚石能量高，不稳定；明金刚石能量高，不稳定；D中反应中反应放热，放热， H应小于应小于0。 答案：答案：C例例2. 已知已知CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(1); H=Q1 2H2(g)+O2(g) = 2H

8、2O(g); H=Q2 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1); H=Q3 常温下，取体积比为常温下，取体积比为4:1的甲烷和的甲烷和H2的的混合气体混合气体112L(标况标况)，经完全燃烧后恢复到，经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为常温，则放出的热量为: A. 4Q1+0.5Q3 B. 4Q1+0.5Q2 C. 4Q1+Q3 D. 4Q1+2Q2 解析：本题是对反应热计算的考查，关解析：本题是对反应热计算的考查，关键是反应热的选择，常温时水呈液态，故利键是反应热的选择，常温时水呈液态，故利用两个反应进行计算。用两个反应进行计算。112L混合气体中混合气体中n(CH4)=4mol，n

9、(H2)=1mol，故，故112L混合气混合气体所放出的热量为体所放出的热量为4Q10.5Q3，答案为，答案为A。5. 能量间转化关系能量间转化关系 新能源的开发措施：调整能源结构，开发新能源；新能源的开发措施：调整能源结构，开发新能源；减少使用化石燃料。减少使用化石燃料。 最有希望的新能源：太阳能燃料电池、风能、氢最有希望的新能源：太阳能燃料电池、风能、氢能。能。 这些新能源的特点是：资源丰富、可以再生，对这些新能源的特点是：资源丰富、可以再生，对环境没有污染或污染很少。环境没有污染或污染很少。 二、热化学方程式二、热化学方程式 1. 表明化学反应热效应的化学方程式称表明化学反应热效应的化学

10、方程式称为热化学方程式。为热化学方程式。 2. 书写热化学方程式应注意的几点：书写热化学方程式应注意的几点： (1) 要注明反应的温度、压强要注明反应的温度、压强,在化学方在化学方程式的右端注明反应热，程式的右端注明反应热， 在热化学方程式在热化学方程式 H中的中的“+”与与“”一定要注明，一定要注明，“+”代代表吸热，表吸热，“”代表放热。代表放热。 (2) 要注明反应物和生成物的状态，因为要注明反应物和生成物的状态，因为状态不同，物质所具有的能量不同，反应热状态不同，物质所具有的能量不同，反应热也不同。如果是同素异形体，则要注明同素也不同。如果是同素异形体，则要注明同素异形体的名称。异形体

11、的名称。 (3) 热化学方程式各物质前的计量数不表热化学方程式各物质前的计量数不表示粒子个数，只表示物质的量，因此它可以示粒子个数，只表示物质的量，因此它可以是整数，也可以是分数，计量数不相同，反是整数，也可以是分数，计量数不相同，反应热数据也不同。应热数据也不同。(4)要注意反应热的单位：反应热的单位是kJ/mol。1 mol的基本单元不是某一反应物或生成物的分子(或原子等)，而是指1 mol反应。如已经写出了热化学方程式：2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)；H 571.6 kJ/mol，1 mol反应是代表2 mol H2(g)与1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O

12、(l)，放出热量为571.6 kJ; 如已经写出了热化学方程式：H2(g)+（1/2）O2(g) =H2O(l);H285.8 kJ/mol，1 mol反应是代表1 mol H2(g)与（1/2） mol O2(g)完全反应生成1 mol H2O(l)，放出热量为285.8 kJ。 。（5 5）明确反应热之间的）明确反应热之间的“加与减加与减”，不管化学反应一步完，不管化学反应一步完成或分步完成成或分步完成, ,这个过程的反应热是相同的。所以热化学反这个过程的反应热是相同的。所以热化学反应方程式应方程式, ,可以像数学方程式一样进行可以像数学方程式一样进行“加与减加与减”。（6 6）涉及反应热

13、的计算，可把热量视为一种）涉及反应热的计算，可把热量视为一种“特殊物质特殊物质”，同样可列比例计算。同样可列比例计算。（7 7）同一类型的反应，书写热化学方程式与写出代表燃烧同一类型的反应，书写热化学方程式与写出代表燃烧热的热化学方程式的区别：热的热化学方程式的区别：如写出氢气完全燃烧的热化学方程式，下面两种写法均正确：如写出氢气完全燃烧的热化学方程式，下面两种写法均正确：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l)O(l)；H H5715716 kJ/mol6 kJ/molH H2 2(g)+(g)+（1/2 1/2 ） O O2 2(g) =H(g)

14、=H2 2O(l)O(l)；H H2852858 kJ/mol8 kJ/mol但如果要求写出表示氢气燃烧热的热化学方程式则只有第二但如果要求写出表示氢气燃烧热的热化学方程式则只有第二个是正确的，即要求可燃物的物质的量必须是个是正确的，即要求可燃物的物质的量必须是1 mol1 mol。 专题备忘专题备忘 例例3. 已知充分燃烧已知充分燃烧a g乙炔气体时生成乙炔气体时生成1mol二氧二氧化碳气体和液态水，并放出热量化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是烧的热化学方程式正确的是:A. 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H

15、=4b kJ/molB. C2H2(g)+ O2(g) = 2CO2(g)+H2O(1); H =2b kJ/mol 25C. 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H=2b kJ/molD. 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H=b kJ/mol解析：此题考查热化学方程式的书写及有关解析：此题考查热化学方程式的书写及有关反应热的计算。侧重考查分析、应用和计算反应热的计算。侧重考查分析、应用和计算的能力。由题设知的能力。由题设知2 mol CO22b kJ1 mol C2H2，则乙炔的热方程式为，则乙炔的热方程式为2C2H2(

16、g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H=4b kJ/mol，或，或C2H2(g)+ O2(g) = 2CO2(g) +H2O(1); H=2b kJ/mol，故选，故选A。 25三、盖斯定律三、盖斯定律 一个化学反应在一定条件下无论是一步完成一个化学反应在一定条件下无论是一步完成还是分几步完成，反应的总热效应相同。还是分几步完成，反应的总热效应相同。 根据盖斯定律，将化学方程式可以像代数式根据盖斯定律，将化学方程式可以像代数式那样相加或相减，相应的反应热也相加或相减。那样相加或相减，相应的反应热也相加或相减。对解决未知反应的热效应非常有用。对解决未知反应的热效应非常有用。

17、例例4. 已知：已知： C(s)+O2(g) = 2CO2(g); H=393.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g); H=566kJ/mol； TiO2(s)+2C2(g)=TiCl4(g)+O2(g); H=+141kJ/mol 则则 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s)+2CO(g)的的 H为为: A. 313.5kJ/mol B. +313.5kJ/mol C. 80.0kJ/mol D. +80.0kJ/molC四、反应热大小的比较：四、反应热大小的比较：(1) 同一反应生成物状态不同时同一反应生成物状态不同时如：如：2H2(g)+O2

18、(g) = 2H2O(1)； H1 点燃点燃2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)； H2 点燃点燃因为气体变液体会放热，故因为气体变液体会放热，故: H1 H2 (3) 两个相联系的不同反应比较两个相联系的不同反应比较如如: C(s)+O2(g) = CO2(g)； H1 C(s)+1/2O2(g) = CO(g)； H2可以设计成：可以设计成：C(s) CO(g) CO2(g)g(O212)g(O212故故 H1 H2 (2) 同一反应反应物状态不同时同一反应反应物状态不同时 点燃如：点燃如：S(g)+O2(g) = SO2(g); H1点燃点燃S(s)+O2(g) = SO2(g)

19、； H2 点燃点燃因为固体变气体会吸热，故因为固体变气体会吸热，故: H1 H2 H3 B. H1 H3 H2 C. H2 H1 H3 H2解析：强酸的解析：强酸的H与强碱的与强碱的OH在稀溶液中发生在稀溶液中发生中和反应的热效应：中和反应的热效应：H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)； H=-57.3kJ/mol， 由于稀醋酸中主要是醋酸分子，当醋酸和由于稀醋酸中主要是醋酸分子，当醋酸和NaOH发生中和反应时，醋酸的电离平衡向电离发生中和反应时，醋酸的电离平衡向电离的方向移动，电离过程要吸热，因此中和反应放的方向移动，电离过程要吸热，因此中和反应放出的热量小于出的热量小于57.3kJ/mol; H1 57.3kJ/mol；而浓；而浓H2SO4稀释时要放稀释时要放出热量，所以出热量，所以 H257.3kJ/mo