第5讲-化学反应与能量

第5讲-化学反应与能量第一页，共30页。1．反应热(焓变)与物质的能量、键能的关系？

答案反应热(焓变)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和或ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。2．CH4的燃烧热为－890.31kJ·mol－1表示什么意义？

答案在25℃、101kPa时，1molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890.31kJ的热量。3．H2S的燃烧热ΔH＝－akJ·mol－1，写出H2S燃烧的热化学方程式？

答案

2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)，ΔH＝

－2akJ·mol－1第一页第二页，共30页。4．利用盖斯定律怎样计算反应热？

答案

(1)确定待求的热化学方程式，找出待求的热化学方程式中各物质在已知热化学方程式的位置和化学计量数；(2)合理进行热化学方程式的叠加；(3)“ΔH”在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即ΔH的运算包括数值和符号的双重运算。第二页第三页，共30页。考点一反应热的分析与判断

从宏观上分析，反应热的形成原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小不同。即反应热(焓变)ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量。如下图所示：

知识链接

物质的稳定性与物质具有能量的关系，物质本身具有的能量越高，其稳定性越差。第三页第四页，共30页。

从微观上分析，反应热形成的原因是断键时吸收的热量与成键时放出的热量的相对大小不同。即反应热(焓变)ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和。如下图所示：

知识链接角度2反应热与反应物和生成物键能的关系

物质的稳定性与键能的关系，键能越大的物质越稳定。第四页第五页，共30页。

活化能是活化分子的平均能量与普通分子的平均能量的差值，E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能，

ΔH＝E1－E2。如下图所示：角度3反应热与正逆反应活化能的关系第五页第六页，共30页。1．(2013·重庆，6)已知：P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝akJ·mol－1 P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)

ΔH＝bkJ·mol－1 P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol－1

下列叙述正确的是 (

)。 A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH[高考印证]第六页第七页，共30页。1．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂 1molF—F、S—F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为 (

)。 A．—1780kJ·mol－1 B．—1220kJ·mol－1 C．—450kJ·mol－1 D．＋430kJ·mol－1

答案

B[应用体验]第七页第八页，共30页。考点二热化学方程式的书写与正误判断

热化学方程式书写与正误判断的“七大”要点1．注意ΔH的符号和单位

若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位为kJ·mol－1。2．注意反应热的测定条件

书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件(温度、压强)，但绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的，此时可不注明温度和压强。

知识链接角度1热化学方程式的书写与正误判断第八页第九页，共30页。3．注意热化学方程式中的化学计量数

热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。4．注意物质的聚集状态

反应物和产物的聚集状态不同，反应热ΔH不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓。第九页第十页，共30页。5．注意ΔH的数值与符号

由于ΔH与反应完成的物质的量有关，所以ΔH必须与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。互为逆反应的反应热数值相等，但符号相反。6．对于可逆反应的反应热(ΔH)是指完全反应时的反应热。7．注意燃烧热和中和热第十页第十一页，共30页。2．写出下列热化学方程式 (1)(2013·安徽，25节选)在25℃、101kPa下，已知13.5g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式是_______________。 (2)(2013·天津理综，10节选)为减少SO2的排放，常采取的措施是：将煤转化为清洁气体燃料。[高考印证]

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：____________。第十一页第十二页，共30页。2．(2013·宿迁模拟)胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是 (

)。 A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1 B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1[应用体验] C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝—890.3kJ·mol－1 D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋890.3kJ·mol－1答案

B第十二页第十三页，共30页。考点三盖斯定律的应用利用盖斯定律计算反应热的技能(1)解题思路

知识链接角度1利用盖斯定律进行反应热的计算第十三页第十四页，共30页。3．[2013·四川理综，11(5)]焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101kPa时：[高考印证]

则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是_____________。第十四页第十五页，共30页。3．(2013·淮南模拟)已知下列热化学方程式：

①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－24.8kJ·mol－1[应用体验] ΔH2＝—15.73kJ·mol－1

③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝＋640.4kJ·mol－1

则14gCO气体还原足量FeO固体得到固体Fe和CO2气体时对应的ΔH为 (

)。 A．—218kJ·mol－1 B．—109kJ·mol－1 C．＋218kJ·mol－1 D．＋109kJ·mol－1第十五页第十六页，共30页。 (1)燃烧热是指101kPa时1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量，并不是1mol可燃物燃烧时放出的热量就是燃烧热。(2)中和热不是指1mol酸与1mol碱中和时的热效应，而是指“生成1molH2O(l)”的热效应，不包括电解质生成水合离子的热效应，同时也不包括反应生成其他物质的热效应。

知识链接防范1

对燃烧热和中和热的概念理解不清第十六页第十七页，共30页。1．下列关于热化学反应的描述中正确的是 (

)。 A．HCl和NaOH反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，则 H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝2×(－57.3)kJ·mol－1 B．CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol－1，则2CO2(g)===2CO(g) ＋O2(g)反应的ΔH＝2×283.0kJ·mol－1 C．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 D．1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲

烷燃烧热[防范演练]第十七页第十八页，共30页。

化学反应的热效应ΔH由符号和数字组成，单位是kJ·mol－1，计算和比较时要考虑“＋”、“－”号。对于放热反应的反应热

ΔH＜0，为负值，放热越多，ΔH的绝对值越大，ΔH越小，吸热反应的反应热，ΔH＞0，为正值，吸热越多，ΔH越大。而化学反应中放出和吸收的热量没有符号，只有数值，单位是kJ。

知识链接防范2混淆“＋”、“－”号和反应热的单位第十八页第十九页，共30页。2．(2013·马鞍山模拟)强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1

已知：①CH3COOH(aq)＋NaOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)

ΔH1＝akJ·mol－1[防范演练]上述反应均为在溶液中的反应，则a、b、c的关系正确的A．a＝b＝c B．b＜a＜cC．b＜c＜a D．a＜c＜b答案

C第十九页第二十页，共30页。

反应物和生成物的聚集状态不同，反应热ΔH也不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。物质的聚集状态用“s、l、g、aq”分别表示固态、液态、气态、溶液，热化学方程式中不用“↑”和“↓”。

知识链接防范3

忽视物质的聚集状态第二十页第二十一页，共30页。3．(2013·阜阳检测)已知在1×105Pa、298K条件下，2mol氢气燃烧生成水蒸气，放出484kJ热量，下列热化学方程式正确的是 (

)。[防范演练]第二十一页第二十二页，共30页。2．图像法是研究化学反应的焓变的一种常用方法。(1)在微生物作用的条件下，NH4＋经过两步反应被氧化成NO3－。两步反应的能量变化如图1所示：[问题设计]图1第二十二页第二十三页，共30页。①第一步反应是________反应(填“放热”或“吸热”)，判断依据是________。②1molNH4＋(aq)全部氧化成NO3－(aq)的热化学方程式是________________________。(2)图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素。图2第二十三页第二十四页，共30页。请写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式___________。解析

(1)利用盖斯定律，根据第一步反应和第二步反应确定总的热化学方程式。(2)氧族元素中按氧、硫、硒、碲的顺序，氢化物的稳定性逐渐减弱，生成氢化物的反应热逐渐增大，生成硒化氢的反应热ΔH＝＋81kJ·mol－1，所以硒化氢分解的反应热ΔH＝－81kJ·mol－1。答案