6.1化学反应与能量的变化.com]

1、第一节化学反应与能量的变化,一、反应热、焓变 1焓变 在_条件下进行的化学反应的热效应。符号：_，单位：_。,恒压,H,kJmol1,吸收,放出,说明：(1)吸热反应是生成物的总能量高于反应物总能量，放热反应则相反。 (2)物质的能量越低物质越稳定。 (3)常见的吸热反应和放热反应,1(判一判)下列说法是否正确(填“”或“”)? (1)雪熔化时温度降低，说明雪熔化是吸热反应() (2)C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0说明石墨比金刚石稳定() (3)2H2O(l)=2H2(g)O2(g)的焓变H0() (4)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行() 【答案】(1)(2)(3)(

2、4),2(选一选)下列说法或表示方法正确的是() A反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应 B已知S(l)O2(g)=SO2(g)H293.23 kJ/mol，则S(s)O2(g)=SO2(g)反应放出的热量大于293.23 kJ/mol C表示中和热的离子方程式为：HOH=H2OH57.3 kJ/mol D物理变化过程中，也可能有热量的变化 【答案】D,二、热化学方程式 意义：不仅表明化学反应中_的变化，也表明了化学反应中_的变化。 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1，表示在_条件下，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成液态水

3、时要_的能量。,物质,能量,25 、101 kPa,放出571.6 kJ,3(写一写)(1)1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体，放出283 kJ的热量，其热化学方程式为_。 (2)1 g H2气体完全燃烧生成液态水放出143 kJ热量，其热化学方程式为_。,4(选一选)已知：H2(g)F2(g)=2HF(g) H270 kJ/mol，下列说法正确的是() A氟化氢气体分解生成氢气和氟气的反应是放热反应 B1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于270 kJ C在相同条件下，1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量 D该

4、反应中的能量变化可用下图来表示,【答案】C,1.焓变的实质 当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新结合成生成物分子，即新键形成时，又要释放能量。由于吸收和放出的能量不同，导致了化学反应前后的能量变化。化学反应过程中的能量守恒，热量变化是化学反应中能量变化的主要形式。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。,焓变的实质和基本计算,2焓变的基本计算,催化剂可以降低反应物的活化能，但不影响反应焓变H。,(2012华南师大中山附中质检)已知：1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436 kJ的能量；1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收2

5、43 kJ的能量；由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431 kJ的能量。 下列叙述正确的是() A氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2(g)Cl2(g)=2HCl(g) B氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/mol,C氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/mol D氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的H183 kJ/mol,【答案】C,1(2012广东梅县期末模拟改编)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)。下图表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用

6、催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。该反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，写出反应的热化学方程式：_；选择适宜的催化剂，_(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热。,【解析】从图可以看出生成物的能量低于反应物的能量，说明反应为放热反应，H0。 使用催化剂可改变反应途径，降低反应活化能但不改变焓变H。 【答案】放热CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H91 kJ/mol不能,1.注意H的符号和单位 H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。 若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位一般为kJmol1。 2注意反应条件 反应热H与测定条件(温度

7、、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 325 Pa下测定的，可不注明温度和压强。,热化学方程式的书写与判断,3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H不同。因此，必须注明物质的聚集状态。 4注意化学方程式的化学计量数 (1)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。,在可逆反应中的反应热数值是按生成物的量反应完成时放出或吸收的能量，而不是按反应物的量反应时的能量变化。如3H2(g)N2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1是指生成

8、2 mol NH3时放出92.4 kJ的热量，因反应不能进行完全，3 mol H2(g)和1 mol N2(g)混合反应实际放出的热量小于92.4 kJ。,D由C、S形成的液态化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，25 时放出热量215 kJ，该反应的热化学方程式为CS2(l)3O2(g)=CO2(g)2SO2(g)H1 075 kJ/mol E已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量,【答案】CD,2(2012海淀区期末)红

9、磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的H表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是() A其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成 B反应2P(s)5Cl2(g)=2PCl5(g)对应的反应热H798 kJ/mol,CP和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)3Cl2(g)=2PCl3(g)H306 kJ/mol DPCl5分解为PCl3和Cl2的热化学方程式为PCl5(g)=PCl3(g)Cl2(g)H93 kJ/mol 【解析】由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的

10、热化学方程式是：P(s)5/2Cl2(g)=PCl5(g)H399 kJ/mol，则B项正确；图中的H表示生成1 mol产物的数据，C项错误；D项，H为“”，D项错误。 【答案】B,高考题组一反应热和焓变的计算 1(2011重庆高考)SF6是一种优良的绝缘导体，分子结构中只存在SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量280 kJ，断裂1 mol FF、SF键需吸收的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)3F2(g)=SF6(g)的反应热H为() A1 780 kJ/molB1 220 kJ/mol C450 kJ/mol D430 kJ/mol 【解析】H(生成物成

11、键释放的总能量反应物断键吸收的总能量)(633031601280) kJ/mol1 220 kJ/mol。 【答案】B,2(2010山东高考)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是() A生成物总能量一定低于反应物总能量 B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变 D同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的H不同,【解析】本题考查了盖斯定律、焓变等化学知识的应用。放热反应生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应生成物总能量高于反应物总能量，A错误。化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素

12、有关，与吸热、放热反应无关，B错误。通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变，C正确。同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应条件不会影响H的值，D错误。 【答案】C,3判断正误(用“”或“”填写)。 (1)如图表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中能量变化(2011江苏高考)(),(2)500 、30 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H38.6 kJ/mol(2010浙江高考)() 【答案】(1)(2),高考题组二热

13、化学方程式的书写 4(2011安徽高考)在25 、101 kPa下，已知Si的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol 电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是_ _。 【解析】SiH4在O2中燃烧的化学方程式为：SiH42O2=SiO22H2O,1 mol SiH4反应转移8 mol电子，放出的热量为8 mol190.0 kJmol11 520.0 kJ。 【答案】SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 520.0 kJ/mol,5(2009宁夏高考)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。,请回答下列问题： (1)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_； (2)图中H_kJmol1； (3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_ _； (4)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求计算过程)。,【解析】(1)由图象很容易得出，纵坐标