高三化学复习化学反应中的能量变化、热化学方程式

1、高三化学复习 化学反应中的能量变化、热化学方程式教案i （章节ii化学反应和能量变化）高考要求分析这部分内容中有许多考点是每年高考的必考内容。主要有以下几点：.书写热化学方程式或判断热化学方程式的正误；.有关反应热的计算；放热反应、吸热反应的判断。.比较反应热的大小，结合反应热分析化学反应速率、化学平衡基本规律。.反应热跟化学键的综合联系。最近又出现反应热与能源结合起来进行考查。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拓宽，难度有所提高，题型也会有新的变化。知识综合脉络复分解 反应规律氧化工原反应期程有机反应 期律反应方程式 书写和应用原电

2、池电解泡;化学能和由能的转化1应律美完原规分研化学反T能量 转化 相奖 问题能源in题凰能源、硅能源 ； 任吕能源1化石类源: ;乙醒和甲醒的矛照i综合应用悯热反应 则反应判断基础知识梳理一、概念.化学反应及其能量变化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总不会相等的。在新物质产生 的同时总是伴随着能量的变化。.放热反应和吸热反应（1）放热反应：即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。（2）吸热反应：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。.化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：反应过程由能量守恒可得：反应物的

3、总能量：生成物的总能量 +热量（放热反应） 应物的总能量：生成物的总能量一热量（吸热反应） 4.燃料充分燃烧的两个条件(1)要有足够的空气(2)燃料与空气要有足够大的接触面。.热化学方程式与普通化学方程式的区别有三点不同：(1)热化学方程式必须标有热量变化。(2)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应 物和生成物的聚集状态有关。(3)热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要 注意反应热也发生相应变化。.书写热化学方程式时明确以下问题：(1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指

4、101kPa和25c时的数据。(2)物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。(3)热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的 热效应。因此式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为 “1mol”时其它物质才出现的。(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少，AH 的单位总是KJ/mol ,但AH的数值与反应式中的系 数有关。二、燃烧热、中和热.燃烧热(1)概念：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧 热。燃烧热的单位一般用kJ/mo

5、l表示。注意：完全燃烧，是指物质中下列元素完全转变成对应的物质：C-C0 2, HRH20, S-S02等。(2)表示的意义：例如C的燃烧热为 393.5kJ /mol,表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出 393.5kJ 的热量。.中和热(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1 molH 20,这时的反应热叫中和热。(2)中和热的表示： H+(aq)+OH (aq)=H2O (1) ; AH=- 57.3kJ/mol。理解中和热时注意：稀溶液是指溶于大量水的离子。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。中和反应的实质是H+和OH化合生成H2。，若

6、反应过程中有其他物质生成，这部分反应热也不在中和热内。3.使用化石燃料的利弊及新能源的开发重要的化石燃料：煤、石油、天然气煤作燃料的利弊问题煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。煤直接燃烧时产生 SQ等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的 污染，提高煤燃烧的热利用率。(3)新能源的开发调整和优化能源结构，降低燃煤在能源结构中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水 电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。最有希望的新能源是

7、太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可 以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。例题解析例1在同温同压下，下列各组热化学方程式中QQ的是()2H(g)+O2(g)=2H 2O(g);AH=- Q2H2(g)+O 2(g)=2H 20(1) ;AH=- QS(g)+O2(g)=SO2(g) ；AH=- QS(s)+0 2(s)=SO 2(g) ；AH=- QC(s)+ Lq (g)=CO(g) ;AH=- Q2C(s)+O2(g)=CO2(s) ;AH=- QH2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g) ;AH=- Q1H(g)+ 1Cl2(g尸HCl(g) ;

8、 H=- Q 22解析首先分析同一物质不同聚集状态转化时的能量变化，其次分析不同聚集状态在反应物中和在生成物中对反应热的影响，最后得出比较结论。A中因HQg) 一fUQ放热，故QQ; B中S(S)一S(g)吸热，而且S在燃烧时必须由固态变为气态才能燃料，故QQ; D中在聚集状态完全相同的条件下，可燃物H2的量与燃烧热的值成正比，因此 Q=1/2Qi答案AC。例2已知11 H=b kJ mol(l)H2(g) +- O2(g) = H2O (g)AH = a kJ mol2H 2(g) +Oz(g) = 2H2O (g)1 一 ，.一H2(g)+2 O2(g)=侔。(l)h3=c kJ mol2

9、H 2(g) +O2(g) = 2屋。(l)H=d kJ - mol -下列关系式中正确的是()A. avcvOB. bd0C. 2a=bv0D. 2c=d0解析氢气跟氧气化合反应是放热反应，再根据反应物中的物质的量关系进行比较可以得出a、b、c、d之间的大小关系。答案C。例3已知：澳乙烷与氢氧化钠在乙醇溶液中发生消去反应，脱掉澳化氢而成为乙烯：CHCHBr竺内卫t CH=CH+HBr。电石法生产氯乙烯单体的主要缺点是：电石由生石灰与焦炭于电炉中在3000 C左右强热而制得， 消耗的能量很大，不符合现代节能的要求。 此外，电石与水反应生成的氢氧化钙无回收价值，造成了环境污染。还有乙快与氯化氢的

10、加成需用氯化汞作催化剂，氯化汞毒性很强，车间操作条件不好，也造成环境的汞污 染。由于这种种原因，现代工业生产聚氯乙烯的发展趋势是逐步淘汰电石法，改用由石油裂化得到的乙烯 作原料。(1)请用化学方程式分步表示用乙烯法制取聚氯乙烯树脂的有关反应。(2)如果用乙烯法为主而以电石法作配合生产聚氯乙烯树脂，有什么可取之处？(3)氯乙烯的聚合是放热反应还是吸热反应？为什么？解析(1)根据卤代煌、烯煌的性质就可完成下列反应的化学方程式:CH=CH+Cl2-CHClCKCl ;CHClCHaCl-CH=CHCl+HC匕nCH 口一CHC1Cl(2)乙烯法生产聚氯乙烯有副产品氯化氢，电石法生产聚氯乙烯需要氯化氢

11、，两者结合正好可以利 用由1,2 -二氯乙烷消去反应生成的氯化氢作为乙快加成的原料，所以两种方法可以联合生产。(3)从化学键变化的角度分析，氯乙烯聚合生成聚氯乙烯的过程实质上n个碳碳双键转化成 2n个碳碳单键，而n个碳碳双键的总键能小于 2n个碳-碳单键的总键能。所以，氯乙烯的聚合反应是放热反应。例4白磷(R)是正四面体构型的分子，当与氧气作用形成P4O0时，每两个磷原子之间插入一个氧原子，此外，每个磷原子又以双键结合一个氧原子。(1)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。现提供以下化学键的键能(kJ molT)。P P键:198 kJ - mol1; PO键：360 kJ - mol1;

12、O=O: 498 kJ - mol 1; P=O: 585 kJ - mol 1。试根据这些数据，计算出以下反应的反应热Q的值：P4 (白磷)+5Q=P40o+Q如下形式： 分子发生是从化学 一O等四种 的信息。规律，并计(2) P4O0极易与水化合，反应过程可表示为 P- O- P+H8 2P- OH若每个 P4O0分子与四个水 化合反应，写出该反应的化学方程式。解析(1)题中的新信息可分成三部分：一 键角度剖析化学反应实质；二是给出了P- P、P要求解题者从众多的信息中抽象出计算反应热的一横共价键的键能数据；三是有关P4、P4O0分子结构算出白磷燃烧反应的反应热。化学反应过程是旧 断裂、新

13、的化学键形成的过程，所以可以用反应物、生成物的键能来计算反应热:反应热=新键的键能总数一旧键的键能总数“P 0- P” 转化为 “2P(2)在前一小题的基础上， 又给出两条信息：第一，P4。的水解反应实质上是后可得出，4 分析(如右 的PO键断 断裂(或 应”，所以应须弄清P4、P4Q。分子结构示意图(如右图所4个P=O键。P4燃烧的化学方程式为:一OH;第二，1个RQ。分子可与4个水分子发生化合反应。分析个HO参加反应会断裂4个O- P键。再结合P4。分子结构示意图 图所示)得出可能有两种断裂方式：第一种情况是断掉处 裂(或等)产物有两种H3PQ和H5P3。0；若在处等)产物只有一种 HP2

14、O7,由于题中指出发生的是“化合反 是后一种情况。答案(1)要根据化学键变化来计算白磷燃烧的反应热，必 P4O0分子中的共价键类型、共价键数目。根据题给信息可分别画出白磷和 示)，观察后可得，P4中共有6个P-P键，P4O10中有12个P-O键、P4+5Q=P4Qo+Q所以，旧键断裂时共吸收能量：6X198+5X498=3678 (kJ)。新键形成时共放出能量：12 X 360+4 X 585=6660 (kJ)。因此，1mol 白磷转化为 P4O0放出：6660 3678=2982 ( kJ)。(2)反应的化学方程式为：P40o+4H20=2HB。课后练习.液化石油气所含的可燃性物质是：在加

15、压不高的条件下即变为液态而便于储存在钢瓶中，当打开钢瓶阀门时，又易变成气态的碳氢化合物。则下列物质中符合这一要求的是()编RABCD化学式CHGH6C4HI。GHl4沸点/ C164一 880.569.下列叙述中正确的是（）A.需加热的反应一般都是吸热反应B.放热反应一般都不要加热或点燃等条件C.化合反应一般都是放热反应，分解反应一般都是吸热反应D.燃烧反应一般都是放热反应.下列变化不符合科学原理的是（）A.稻草变酒精B.废塑料变汽油 C .空气变肥料D.水变油.近年来，有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用，关于其有利因素的下列说

16、法中你认为不妥当的是（）A.硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料B.硅的来源丰富，易于开采，且可再生C.硅燃料放出的热量大，且燃料产物对环境污染较低，容易有效控制D.寻找高效催化剂，使二氧化硅分解产生硅的同时释放能量，是硅能源大规模开发利 用的一项关键技术.如图所示，烧杯甲中盛放100mL6mol L-的HCl溶液，烧杯乙中盛放 100mL冷水，现向烧杯甲的溶液中放入25gNaOHK体，同时向烧杯乙中放入25gNHNG固体，搅拌使之溶解。A瓶中气体颜色 ,简述理由： 。B瓶气体颜色 ,简述理由： 。（图 4-2）. （1）电工使用的“试电笔”内充有一种气体，此气体的名称是 ,它在通

17、电时发出一种 色的光。（2）火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化镒、硫磺和玻璃粉等。火柴杆（含碳的有机物）上涂有少量石蜡。火柴盒两边的摩擦层是红磷和玻璃粉调和而成。火柴头在火柴盒上划动时产生的热量使红磷转变为 白磷，白磷易燃，放出的热量使氯酸钾分解， 氯酸钾分解的化学方程式是 , 二氧化镒的作用是 。产生的氧气与硫反应，放出的热量使石蜡引燃，最终使火柴杆着火。石蜡燃烧的反应方程式为：C7H6+26Q 一处T 17CO+18H2。此反应 （填“是”或“不是）化合反应， （填“是”或“不是）氧化反应。课后练习答案C （沸点比温室略低的物质在常温常压条件再加压容易液化，根据题给表中数据可看出丁烷的沸点最适 宜。事实上打火机中、家用液化气的主要成份之一都是丁烷）。D （很多放热反应开始时也需要加热，有的化合反应是吸热反应，有的分解反应是放热反应）。D （稻草主要成分是纤维素，水解后