化学反应与能量（复习）

微型专题一化学反应与能量第一章化学反应与能量1会书写热化学方程式并能判断其正误。2正确理解盖斯定律并学会其应用。3掌握反应热的四种计算方法。4会比较反应热ΔH的大小。1吸热反应和放热反应的判断例1已知在25℃、101ol－1，②4Als＋2O3g===2Al2O3sΔH＝－31191J·mol－1。下列说法正确的是3的能量低，由O2变为O3是吸热反应3的能量高，由O2变为O3是放热反应2稳定，由O2变为O3是吸热反应3稳定，由O2变为O3是放热反应一、反应热焓变答案解析√解析要结合盖斯定律比较出氧气和臭氧焓的相对大小。A项，由①－②可得3O2g===2O3gΔH＝＋2842J·mol－1，即等质量的反应物O2比生成物O3的能量低，反应吸热，A项正确，B项错误；物质的能量越低越稳定，所以O2比O3稳定，由O2变为O3是吸热反应，C、D项错误。易误辨析物质的焓是不易测出的，但可以通过化学反应确定物质的焓的相对大小，当焓相对大时其稳定性差、焓相对小时其稳定性强，即物质的能量越高越不稳定，能量越低越稳定。相关链接判断反应是吸热反应还是放热反应的方法1理论分析判断法①ΔH＝生成物具有的总能量－反应物具有的总能量。当ΔH＞0时，反应吸热；当ΔH＜0时，反应放热。②ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和。反应物的键能越小，稳定性越弱，破坏它需要的能量就越少；生成物的键能越大，稳定性越强，形成它释放的能量就越多。当ΔH＞0时，反应吸热；当ΔH＜0时，反应放热。教师用书独具2反应条件判断法反应开始需要加热，而停止加热后，反应亦可继续进行，则为放热反应；若反应需要持续不断地加热才能进行，则为吸热反应。3规律判断法①常见的放热反应类型有：或酸的反应；b酸碱中和反应；c燃烧反应；d多数化合反应。2限定条件的反应热的理解例2下列热化学方程式，ΔH能正确表示物质燃烧热的是√解析燃烧热是指在25℃、101ol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。答案解析规律方法书写或判断燃烧热的热化学方程式须“三看”1一看可燃物的化学计量数是否为1。2二看元素完全燃烧是否生成稳定氧化物。3三看ΔH是否为“－”及单位是否正确。相关链接限定条件反应热的理解与比较1燃烧热的理解：①研究条件：25℃、101ol；③燃烧结果：C→CO2g、H→H2Ol、S→SO2g；④表示方法：ΔH＝－aJ·mol－1a>0。教师用书独具2燃烧热和中和热的比较：

燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔH及其单位ΔH＜0，单位均为“kJ·mol－1”不同点反应物的量可燃物为1mol不一定为1mol生成物的量不确定生成的水为1mol1热化学方程式的书写例3完成下列反应的热化学方程式。1沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，05molCH4完全燃烧生成CO2g和液态水时，放出445J热量，则热化学方程式为___________________________________________________。答案CH4g＋2O2g===CO2g＋2H2OlΔH＝－890J·mol－1二、热化学方程式2已知H2S完全燃烧生成SO2g和H2Ol，H2S的燃烧热为aJ·mol－1，写出H2S的燃烧热的热化学方程式__________________________________________________。答案ΔH＝－aJ·mol－1Ng＋3Hg===NH3gΔH2＝－bJ·mol－1NH3g===NH3lΔH3＝－cJ·mol－1写出N2g和H2g反应生成液氨的热化学方程式______________________________________________。答案N2g＋3H2g===2NH3lΔH＝－2b＋c－aJ·mol－14已知：①HFaq＋OH－aq===F－aq＋H2OlΔH＝－677J·mol－1②H＋aq＋OH－aq===H2OlΔH＝－573J·mol－1试写出HF电离的热化学方程式_______________________________________________________。5SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中，只存在S—F键，已知1molSs转化为气态硫原子吸收能量280J，F—F键能为160J·mol－1，S—F键能为330J·mol－1，试写出Ss和F2g反应生成SF6g的热化学方程式_________________________________________。答案ΔH＝－104J·mol－1Ss＋3F2g===SF6gΔH＝－1220J·mol－1误区警示1漏写物质的聚集状态漏一种就全错；2ΔH的符号“＋”、“－”标示错误；3ΔH的值与各物质化学计量数不对应；4ΔH后不带单位或单位写错写成J、J·mol等。相关链接1热化学方程式书写的基本步骤写出化学反应方程式2书写热化学方程式应注意的问题1ΔH的符号和单位在化学方程式的右边写出ΔH＝数值和单位J·mol－1，吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”。教师用书独具→注明物质状态→计算ΔH数值，与系数对应并注明符号→检查热化学方程式2注明反应条件ΔH与测定条件温度、压强等有关，因此书写热化学方程式时需注明ΔH的测定条件。一般反应ΔH是在25℃、101×105Pa条件下测定的，可以不注明测定条件。3注明物质的聚集状态ΔH与反应物和生成物的聚集状态有关，因此必须注明物质的聚集状态。4注意ΔH与方程式的系数有关①热化学方程式中各物质化学式前的系数仅表示该物质的物质的量，而不表示物质的分子个数或原子个数，因此系数可以是整数，也可以是分数。②ΔH与方程式的系数相对应，若热化学方程式中各物质的系数加倍，则ΔH的数值也加倍。③若反应逆向进行，则ΔH改变符号，但数值不变。④根据燃烧热、中和热书写的热化学方程式，要符合燃烧热、中和热的定义。2热化学方程式的正误判断例4燃烧1g乙炔生成二氧化碳和液态水放出热量50J，则下列热化学方程式书写正确的是2g＋5O2g===4CO2g＋2H2OlΔH＝＋50J·mol－1答案解析2＋5O2===4CO2＋2H2OΔH＝－2600J·mol－12g＋5O2g===4CO2g＋2H2OlΔH＝－2600J·mol－1√解析本题可结合热化学方程式的书写规则来具体分析。书写热化学方程式时，ΔH只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则ΔH为“－”；若为吸热反应，则ΔH为“＋”，其单位一般为J·mol－1，故A、B项错误；并且反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值可能不同，因此必须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态s、l、g，故C项错误；ΔH必须与反应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。相关链接判断热化学方程式正误的“五审”一审“＋”“－”——放热反应ΔH一定为“－”，吸热反应ΔH一定为“＋”二审单位——单位一定为“J·mol－1”，易错写成“J”或漏写三审状态——物质的状态必须正确，特别是溶液中的反应易写错四审数值——反应热的数值必须与方程式中的化学计量数相对应，即ΔH与化学计量数成正比。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反五审是否符合概念——如燃烧热燃料的化学计量数为1，生成稳定的氧化物、中和热H2O的化学计量数为1的热化学方程式教师用书独具1利用盖斯定律进行焓变的计算例5甲醇CH3OH广泛用作燃料电池的燃料，可由天然气来合成，已知：①2CH4g＋O2g===2COg＋4H2gΔH＝－71J·mol－1，②COg＋2H2g===CH3OHlΔH＝－905J·mol－1，③CH4g＋2O2g===CO2g＋2H2OlΔH＝－890J·mol－1，则甲醇的燃烧热为____________。若CO的燃烧热为2825J·mol－1，则H2的燃烧热为____________。答案解析764J·mol－1286J·mol－1三、盖斯定律及其应用误区警示求总反应的反应热时，不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加，只关注消去不需要的物质，而忽视反应的始态与终态是否一致；另外，易忽视ΔH的数值和符号要做出相应的变化。2利用盖斯定律书写热化学方程式例6发射卫星时可用肼N2H4为燃料和二氧化氮NO2作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知：N2g＋2O2g===2NO2gΔH＝＋677J·mol－1①N2H4g＋O2g===N2g＋2H2OgΔH＝－543J·mol－1②答案1肼和二氧化氮反应的热化学方程式为____________________________________________________________。2N2H4g＋2NO2g===3N2g＋4H2OgΔH＝－11537J·mol－1解析解析结合盖斯定律：②×2－①便得反应2N2H4g＋2NO2g===3N2g＋4H2Og，其反应热ΔH＝－543J·mol－1×2－＋677J·mol－1＝－11537J·mol－1。答案2有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大，试写出肼和氟气反应的热化学方程式：____________________________________________________。N2H4g＋2F2g===N2g＋4HFgΔH＝－1135J·mol－1解析结合盖斯定律知：②＋③×4－④×2得反应N2H4g＋2F2g===N2g＋4HFg，其反应热ΔH＝－543J·mol－1＋－269J·mol－1×4－－242J·mol－1×2＝－1135J·mol－1。解析相关链接利用盖斯定律书写热化学方程式的思维模型先确定待求的化学反应方程式⇒找出待求热化学方程式中各物质在已知热化学方程式中的位置⇒根据待求热化学方程式中各物质的化学计量数和位置对已知热化学方程式进行处理，得到变形后的新热化学方程式⇒将新得到的热化学方程式进行加减反应热也需要相应加减⇒计算反应热或写出待求的热化学方程式。教师用书独具规律方法利用盖斯定律书写或计算ΔH的注意事项1热化学方程式同乘以n时，ΔH必须乘以n。2热化学方程式相加减时，同种物质相加减，ΔH也随之相加减，同时带上“＋”、“－”号。3写一个热化学方程式的逆反应时，ΔH的数值不变，符号相反。1反应热的计算例71随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切。Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：SO2g＋I2g＋2H2Og===2HIg＋H2SO4lΔH＝aJ·mol－12H2SO4l===2H2Og＋2SO2g＋O2gΔH＝bJ·mol－12HIg===H2g＋I2gΔH＝cJ·mol－1则：2H2Og===2H2g＋O2gΔH＝__________J·mol－1。2a＋b＋2c答案解析解析将题给热化学方程式依次编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ×2＋Ⅱ＋Ⅲ×2得2H2Og===2H2g＋O2gΔH＝2a＋b＋2cJ·mol－1。四、反应热的计算与比较2据粗略统计，我国没有经过处理便排放的焦炉煤气已超过250亿立方米，这不仅是能源的浪费，也对环境造成极大污染。为解决这一问题，我国在2004年起已利用焦炉煤气制取甲醇及二甲醚。已知CO中的C与O之间为三键连接，且合成甲醇的主要反应原理为COg＋2H2gCH3OHgΔH。下表所列为常见化学键的键能数据：答案解析化学键C—CC—HH—HC—OC≡OH—O348414436326.81032464则该反应的ΔH＝_______J·mol－1。－1288解析ΔH＝1032J·mol－1＋2×436J·mol－1－3×414J·mol－1－3268J·mol－1－464J·mol－1＝－1288J·mol－1。3恒温恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示。已知：2SO2g＋O2g2SO3gΔH＝－1966J·mol－1答案①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：____________________________________________。解析Ss＋O2g===SO2gΔH＝－297J·mol－1解析由图可知1molSs完全燃烧放出的热量为297J，故能表示硫的燃烧热的热化学方程式为Ss＋O2g===SO2gΔH＝－297J·mol－1。答案②ΔH2＝_______J·mol－1。解析－7864相关链接计算反应热的常用方法1利用热化学方程式进行相关量的求解。可先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。2根据盖斯定律求算可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到新的热化学方程式，可进行反应热的有关计算。教师用书独具3根据燃