2020高考总复习课件_化学（鲁科版）_化学反应与能量变化_化学反应的热效应

1、第1讲化学反应的热效应【2020备考】最新考纲：1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。核心素养：1.变化观念与平衡思想：认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；能多角度、动态地分析热化学反应方程式，运用热化学反应原理解决实际问题。2.科学精神与社会责任：确认能源对社会发展的重大

2、贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。考点一焓变与反应热（频数：难度：）名师课堂导语 “反应热”已成为近几年课标卷的必考内容，本考点主要是对反应热与焓变的概念辨析，以及从化学键的角度分析能量产生的原因，应特别关注通过化学键计算反应热。1.化学反应中的能量变化（1）化学反应中的两大变化：物质变化和能量变化。（2）化学反应中的两大守恒：质量守恒和能量守恒。（3）化学反应中的能量转化形式：热能、光能、电能等。通常主要表现为热量的变化。2.焓变、反应热（1）焓（H）用于描述物质所具有能量的物理量。（2）焓变（H）HH（生成物）H（反应物）。单位kJmo

3、l1。（3）反应热指当化学反应在一定温度下进行时，反应所放出或吸收的热量，通常用符号Q表示，单位kJmol1。（4）焓变与反应热的关系对于等压条件下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化全部转化为热能，则有如下关系：HQp。1.焓是与内能有关的相对比较抽象的一种物理量，焓变的值只与始末状态有关而与过程无关，物质的焓越小，具有的能量越低，稳定性越强。2.反应热是指发生了化学反应之后，使反应产物的温度回到反应前始态的温度，放出或吸收的热量，它既与始末状态有关，还与过程有关，但我们研究的多为恒压条件下进行的理想反应，此时反应热与焓变相同。3.吸热反应和放热反应（1）从反应物和生成物的总能量相对大小

4、的角度分析。（2）从反应热的量化参数键能的角度分析1.注意过程（包括物理过程、化学过程）与化学反应的区别，有能量变化的过程不一定是放热反应或吸热反应，如水结成冰放热但不属于放热反应。2.化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。如吸热反应NH4Cl与Ba（OH）28H2O在常温常压下即可进行。3.对于一些常见易混的吸热反应和放热反应要记一下，如C与CO2及C与水蒸气的反应皆为吸热反应。速查速测1.（易混点排查）正确的打“”，错误的打“”（1）放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应（）（2）物质发生化学变化都伴有能量的变化（）（3）水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的

5、反应热（）（4）同温同压下，反应H2（g）Cl2（g）=2HCl（g）在光照和点燃条件下的H不同（）（5）可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关（）2.（动手能力培养）根据RJ选修4P3图1“化学反应体系中反应物、产物的能量和活化能的关系改编”。已知反应ABC（H0），XC（H0可知，X的能量比A和B的能量和大。由XCH0（）（3）C（石墨，s）=C（金刚石，s）H0，说明石墨比金刚石稳定（）2.（教材课后习题改编）根据要求写出下列热化学方程式（1）25 101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量，表示其反应热的化学方程式为

6、_。（2）0.3 mol乙硼烷（分子式B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为_。答案（1）CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H890.3 kJmol1（2）B2H6（g）3O2（g）=B2O3（s）3H2O（l）H2 165 kJmol13.（探究思考题）依据对可逆反应的反应热的理解，思考回答下列问题：（1）已知2SO2（g）O2（g）2SO3（g）H196.64 kJmol1，则SO3（g）SO2（g）O2（g）的焓变H198.32 kJmol1。（2）若在一定条件下，向某密闭容器中充入2 mol SO2，1 mo

7、l O2充分反应，达平衡时放出的热量为Q1 kJ，则Q1”、“异丁烷C.正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJmol1D.相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多解析表示乙烷燃烧的热化学方程式中，H2O应为液态，且该反应的H3 121.6 kJmol1，A错误；由表中燃烧热数据可知，1 mol正丁烷、异丁烷分别完全燃烧时，正丁烷放出的热量多，说明等量的两种物质，正丁烷具有的能量高于异丁烷，则异丁烷更稳定，B错误；2甲基丁烷的稳定性强于正戊烷，由于2甲基丁烷的燃烧热为3 531.3 kJmol1，故正戊烷的燃烧热大于3 531.3 kJmol1，C正确；由表中数据分析可知，相同质量的

8、烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越少，D错误。答案CA级全员必做题1.（2019江西玉山一中月考）全球气候变暖给人类的生存和发展带来了严峻的挑战，在此背景下，“新能源”“低碳”、“节能减排”、“吃干榨尽”等概念愈来愈受到人们的重视。下列有关说法不正确的是（）A.太阳能、地热能、生物质能和核聚变能均属于“新能源”B.“低碳”是指采用含碳量低的烃类作为燃料C.如图，甲烷经一氯甲烷生成低碳烯烃的途径体现了“节能减排”思想D.让煤变成合成气，把煤“吃干榨尽”，实现了煤的清洁、高效利用解析太阳能、地热能、生物质能和核聚变能是“新能源”，A项正确；“低碳”主要是指控制二氧化碳的排放量，B项错误；从题

9、图分析，HCl循环利用，排出的水无污染，符合“节能减排”思想，C项正确；让煤变成合成气，能提高能源利用率，节能减排，D项正确。答案B2.某反应使用催化剂后，其反应过程中能量变化如图。下列说法错误的是（）A.总反应为放热反应B.使用催化剂后，活化能不变C.反应是吸热反应，反应是放热反应D.HH1H2解析由题图可知，反应是吸热反应，反应是放热反应，总反应是放热反应，且HH1H2，A、C、D项正确；使用催化剂能降低反应所需的活化能，B项错误。答案B3.已知热化学方程式：2SO2（g）O2（g）2SO3（g）HQ kJmol1（Q0）。下列说法正确的是（）A.相同条件下，2 mol SO2（g）和1

10、mol O2（g）所具有的能量小于2 mol SO3（g）所具有的能量B.将2 mol SO2（g）和1 mol O2（g）置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为Q kJC.若使用催化剂，该反应的|H|减小D.如将一定量SO2（g）和O2（g）置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2（g）被氧化解析由于SO2和O2反应放热，所以相同条件下，2 mol SO2（g）和1 mol O2（g）所具有的能量大于2 mol SO3（g）所具有的能量，A项错误；SO2和O2的反应是可逆反应，将2 mol SO2（g）和1 mol O2（g）置于一密闭容器中充分反应后，转化掉的

11、SO2小于2 mol，放出的热量小于Q kJ，B项错误；催化剂只改变活化能不改变H，C项错误。答案D4.（2019开封一模）根据表中的信息判断下列说法错误的是（）物质外观熔点燃烧热/（kJmol1）金刚石无色，透明固体？395.4石墨灰黑，不透明固体？393.5A.由表中信息可得如图所示的图像B.由表中信息知C（石墨，s）=C（金刚石，s）H1.9 kJ/molC.由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点低于石墨的熔点D.表示石墨燃烧热的化学方程式为C（石墨，s）1/2O2（g）=CO（g）H393.5 kJ/mol解析A.C（s，金刚石）O2（g）=CO2（g）H395.4 kJmol1，C（

12、s，石墨）O2（g）=CO2（g）H393.5 kJmol1，得出：C（s，金刚石）=C（s，石墨）H1.9 kJmol1，此反应属于放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故说法正确；B.根据A选项分析，故说法正确；C.等物质的量金刚石和石墨，石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，石墨中层内共价键的键长比金刚石的键长短，因此石墨的熔点比金刚石高，故说法正确；D.燃烧热：1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物，所放出的热量，C转化成二氧化碳，故说法错误。答案D5.已知：101 kPa时1 mol辛烷燃烧生成液态水时放出热量为5 518 kJ；强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1 mol H2

13、O时放出的热量为57.3 kJ，则下列热化学方程式的书写正确的是（）2C8H18（l）25O2（g）=16CO2（g）18H2O（g）H5 518 kJmol12C8H18（l）25O2（g）=16CO2（g）18H2O（l）H11 036 kJmol1HOH=H2OH57.3 kJmol12NaOH（aq）H2SO4（aq）=Na2SO4（aq）2H2O（l）H114.6 kJmol1A. B.C. D.只有解析判断热化学方程式的书写时，要注意状态、H单位、符号以及数值是否与前面的系数相对应。中水的状态应为液态且焓变数值与方程式的系数不对应，故错误；错在没有标出是在水溶液中的反应，正确的为H

14、（aq）OH（aq）=H2O（l）H57.3 kJmol1。答案C6.（2018北京海淀区期中统考）已知：2H2O2（l）=2H2O（l）O2（g）H98 kJmol1。在含少量I的溶液中，H2O2分解反应过程为：.H2O2（l）I（aq）=H2O（l）IO（aq）H1.H2O2（l）IO（aq）=H2O（l）O2（g）I（aq）H2下列说法不正确的是（）A.H1H2HB.I是H2O2分解反应的催化剂C.欲分解2 mol H2O2（l），至少需要提供98 kJ的热量D.若生成1 mol O2，则反应转移电子的物质的量为2 mol解析根据盖斯定律，由可得：2H2O2（l）=2H2O（l）O2（g

15、），则有H1H2H，A正确；该反应中，I是过程的反应物，是过程的生成物，故I是H2O2分解反应的催化剂，B正确；反应2H2O2（l）=2H2O（l）O2（g）为放热反应，分解2 mol H2O2（l）放出98 kJ的热量，C错误；反应中I元素由1价降低到1价，则生成1 mol O2时转移2 mol电子，D正确。答案C7.（2018昆明模拟）已知：C（s）O2（g）=CO2（g）H1394 kJmol1H2（g）O2（g）=H2O（g）H2242 kJmol12C2H2（g）5O2（g）=4CO2（g）2H2O（g）H32 510 kJmol12C（s）H2（g）=C2H2（g）H4下列说法正确

16、的是（）A.反应放出197 kJ的热量，转移4 mol电子B.由反应可知1 mol气态水分解所放出的热量为242 kJC.反应表示C2H2标准燃烧热的热化学方程式D.H42H1H2H3解析1 mol C参与反应，放出的热量为394 kJ，转移电子为4 mol，故放出197 kJ热量时，转移2 mol电子，A项错误；气态水分解需要吸收热量，B项错误；表示燃烧热的热化学方程式中可燃物的系数必须为1，且生成物应为稳定的化合物，H2O的稳定状态应是液态，而不是气态，C项错误；应用盖斯定律，由2可知，D项正确。答案D8.已知：Cu（s）2H（aq）=Cu2（aq）H2（g）H12H2O2（l）=2H2O

17、（l）O2（g）H22H2（g）O2（g）=2H2O（l）H3则反应Cu（s）H2O2（l）2H（aq）=Cu2（aq）2H2O（l）的H是（）A.HH1H2H3B.HH1H2H3C.HH12H22H3D.H2H1H2H3解析利用盖斯定律，由可得所求的热化学反应方程式，即HH1H2H3。答案A9.已知：CH4（g）2O2（g）=CO2（g）2H2O（l）H1890.3 kJmol1；H2（g）O2（g）=H2O（l）H2285.8 kJmol1。CO2与H2反应生成甲烷与液态水的热化学方程式为CO2（g）4H2（g）=CH4（g）2H2O（l）H3，其中H3的数值为（）A.252.9 kJmo

18、l1 B.252.9 kJmol1C.604.5 kJmol1 D.604.5 kJmol1解析H34H2H1252.9 kJmol1。答案A10.（1）全国很多地区都曾陷入严重的雾霾和污染天气中，冬季取暖排放的CO2、汽车尾气等都是形成雾霾的因素。已知：N2（g）O2（g）=2NO（g）H179.5 kJmol12NO（g）O2（g）=2NO2（g）H112.3 kJmol12NO（g）2CO（g）=N2（g）2CO2（g）H759.8 kJmol1下图是在101 kPa、298 K条件下1 mol NO2和1 mol CO反应生成1 mol CO2和1 mol NO过程中能量变化的示意图。

19、则a。（2）利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。反应A：CO2H2OCOH2O2已知：反应是反应（填“吸热”或“放热”），其原因是_。反应A的热化学方程式是_。答案（1）368（2）吸热反应物总能量低于生成物总能量（或H0）CO2（g）H2O（g）=CO（g）H2（g）O2（g）H524.8 kJmol111.联氨可用作火箭燃料，回答下列问题：（1）在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼（N2H4）和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热。已知： N2H4（l）2H2O2（l）=N2（g）4H2O（g）H641.6 kJmol1；H2O（l）=H2O（g）H44.

20、0 kJmol1若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中放出的热量为。（2）“嫦娥二号”卫星使用液态四氧化二氮和液态偏二甲肼（C2H8N2）作推进剂。N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2（g）、H2O（g）、N2（g），并放出大量热，已知10.0 g液态偏二甲肼与液态四氧化二氮完全燃烧可放出425 kJ热量，该反应的热化学方程式为_。（3）火箭的常规燃料是液态四氧化二氮和液态肼（N2H4），N2O4作氧化剂，有人认为若用氟气代替四氧化二氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）。已知：N2H4（l）O2（g）=N2（g）2H2O（g）H534.0 kJmol1H2（g）F2（g）=HF（g）H269.0 kJmol1H2（g）O2（g）=H2O（g）H242.0 kJmol1请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_。（4）已知：H2（g）=H2（l）H0.92 kJmol1O2（g）=O2（l）H6.84 kJmol1H2O（l）=H2O（g）H44.0 kJmol1H2（g）O2（g）=H2O（l）H285.8 kJmol1请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：_。解析（1）6.4 g液态肼的物质的量为0.2 mol，由盖斯定律可知，液态肼与过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方