2019-2020年高考化學二輪 專題訓練 專題五 化學反應中的能量變化教案（學生版）.doc

2019-2020年高考化學二輪 專題訓練 專題五 化學反應中的能量變化教案（學生版）【考綱點擊】1.能夠根據反應物、生成物能量的變化判斷放熱反應和吸熱反應。2掌握正確書寫熱化學方程式的方法并進行簡單計算。3能夠判斷熱化學方程式的正誤及反應熱的大小比較。4了解新能源的開發(fā)及綜合應用。 【命題規(guī)律】反應熱是近幾年高考的重點考查內容之一，考查的內容主要有：熱化學方程式的書寫及正誤判斷；比較反應熱的大??；有關反應熱的簡單計算；化學鍵鍵能與反應熱、反應熱與能源的綜合考查。由于能源問題已成為社會熱點，從能源問題切入，從不同的角度設問，結合新能源的開發(fā)，把反應熱與能源結合起來進行考查，將是今后命題的方向?！局攸c知識歸梳理】一、基本概念1在化學反應過程中放出或吸收的熱量，叫反應熱，用H來表示，單位是kJ/mol。2某化學反應，設反應物總能量為E1，生成物總能量為E2，則：若E1E2，該反應為放熱反應，該反應過程中可看作是能量的釋放過程。若E1E2，該反應為吸熱反應，在發(fā)生化學反應時，反應物需要吸收能量才能轉化為生成物，所以可以看作是能量的存貯的過程。3在101 kPa時，1 mol 物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量叫燃燒熱；在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而生成1mol H2O的反應熱叫中和熱；二、熱化學方程式的書寫步驟1正確書寫化學方程式。2注明反應時的溫度、壓強，常溫常壓下可不注明。3計量數可以用分數，因為它只表示物質的量。4注明各物質的狀態(tài)，分別用s、l、g表示固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。5在方程式后用H表示反應熱，H0表示放熱，H0表示吸熱。其數值要與計量系數對應。三、燃料的燃燒1化石燃料包括：煤、石油、天然氣以及它們的產品。2燃料充分燃燒的必須條件：燃燒時有足夠多的空氣、燃料與空氣有足夠大的接觸面積。3化石燃料使用的弊端：燃料不充分燃燒對環(huán)境造成危害、屬于非再生能源、產生污染物。4預防措施：新能源的開發(fā)、煤的脫硫或固硫、煤的氣化和液化、轉化為水煤氣或干餾煤氣。四、 燃燒熱1燃燒熱 定義：在101 kPa時，1 mol 物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。注意事項燃燒熱是以1mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的化學方程式時，一般以燃燒物前系數為1的標準來配平其余物質的化學計量數。燃燒產物必須是穩(wěn)定的氧化物，例如CCO2，HH2O(l)等。燃料的充分燃燒化石燃料主要包括：煤、石油、天然氣以及它們的產品等?？扇嘉锏娜紵龡l件是：溫度達到著火點、與氧氣充分接觸。充分燃燒的必要條件是：氧氣要充足、可燃物與氧氣接觸面要大。實施方案：故體燃料粉碎，或液化、汽化。不充分燃燒的危害是產熱少、浪費資源、污染環(huán)境?；剂咸峁┠芰康谋锥艘约邦A防措施：弊端：化石燃料為不可再生能源、燃燒產物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應。預防措施：開發(fā)新能源、對燃料進行脫硫或固硫處理。【例1】下列關于熱化學反應的描述中正確的是( ) AHCl和NaOH反映的中和熱H57.3kJ/mol，則H2SO4和Ca(OH)2反映的中和熱H2(57.3)kJ/molBCO(g)的燃燒熱是283.0kJ/mol，則2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反應的H2283.0kJ/molC需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應D1mol甲烷燃燒生成氣態(tài)水和二氧化碳所放出的熱量是甲烷的燃燒熱【思路分析】 中和熱和燃燒熱是重要的反應熱，本題考查其概念及表示意義?！窘馕觥窟x項A中中和熱是指在一定條件下強酸于強堿的稀溶液反應生成1molH2O所放出的熱量，與酸和堿的元數無關；選項C中加熱是化學反應的條件，與反應是為否放熱和吸熱無關，如：FeSFeS，它屬于放熱反應；選項D中燃燒熱是指1mol的物質完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物所放出的熱量，這里的穩(wěn)定化合物包含兩層意思，一是化合物穩(wěn)定，如C燃燒可生成CO和CO2，其中CO2比CO穩(wěn)定，二是化合物的狀態(tài)穩(wěn)定，如氣態(tài)的水就不如液態(tài)的水穩(wěn)定?！敬鸢浮緽?！咀兪教骄俊肯铝幸罁峄瘜W方程式得出的結論正確的是（ ） A.已知2H2(g)O2(g)2H2O(g)；H483.6 kJ mol1，則氫氣的燃燒熱為241.8 kJ mol1B.已知C(石墨，s)=C(金剛石，s)；H0，則金剛石比石墨穩(wěn)定C.已知NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)；H57.4 kJ mol1，則含20.0g NaOH的稀溶液與稀鹽酸完全中和，放出28.7kJ的熱量D.己知2C(s)2O2(g)2CO2(g)）；H1 2C(s)O2(g)2CO(g)；H2，則H1H2解析：本題考查了化學反應中能量變化的相關知識。A選項中H2的的燃燒熱是1 mol H2燃燒生成液態(tài)水時所放出的熱量，A錯；B中因為H>0，是吸熱反應，可知金剛石能量比石墨高，內部能量越高越不穩(wěn)定，B錯；C選項中1 mol NaOH完全中和放出熱量為57.4 KJ，0.5 mol 應放出28.7 KJ熱量，C對；D選項中前者是完全燃燒，故放出熱量多，但是放熱反應H為負值，故H1<H2，D錯。答案：C五、中和熱1.中和熱 定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而生成1mol H2O，這時的反應熱叫做中和熱。注意事項中和反應的實質是H+和OH反應生成H2O。若反應過程中有其他物質生成（如生成沉淀或弱電解質），則其反應熱不等于中和熱。對于強酸強堿的稀溶液反應，其中和熱基本上是相等的。都約為57.3 kJ/mol對于強酸與弱堿或弱酸與強堿的反應,中和熱一般低于57.3 kJ/mol。因為弱電解質的電離屬于吸熱反應。2.中和熱的測定（1）實驗步驟：保溫裝置的準備：大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)使放入的小燒杯口與大燒杯口相平。在大小燒杯之間也同時填滿碎泡沫塑料或紙條，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。 用量筒量取50ml，0.50moL/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量其溫度。(tHCl) 另取一量筒量取50ml，055mol/L NaOH溶液，用溫度計測量NaOH溶液的溫度:(tNaOH)將量筒內的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小燒杯中，用玻璃攪棒輕輕攪動溶液，準確記錄混合溶液的最高溫度(t2)。計算：起始溫度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 ， 終止溫度t20C ，溫度差=(t2-t1)0C（2）注意的幾個問題：作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可以用保溫杯來做，也可按課本中方法做，一定要使小燒杯口與大燒杯口相平，這樣可以減少熱量的損失。鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準確，且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，因此HC1和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會減小這樣酸堿中和時產生的熱量勢必要用去一部分來補未電離分子的離解熱，造成較大誤差。宜用有O1分刻度的溫度計，且測量應盡可能讀準，并估讀到小數點后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數，以提高所測溫度的精度。不宜用弱酸、弱堿代替強酸、強堿，來測中和熱，否則會因中和過程中電離吸熱，使測得的中和熱數值不準確。實驗操作時動作要快。以盡量減少熱量的散失。實驗過程要至少重復兩次，取測量所得數據的平均值作為計算依據，可以使中和熱測定盡量準確?！咎貏e提醒】燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱反應HH0，單位：KJ/mol不同點反應物的量1mol（O2的量不限）可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反應熱的含義1mol反應物完全燃燒時放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同生成1mol H2O時放出的熱量，不同反應物的中和熱大致相同，均為57.3KJ/mol例2已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(1)；H = - 57. 3 kJmol-1，其中aq代表稀溶液，以下四個反應方程式中，反應熱H = - 57.3 kJmol-1的是（ ）A H2SO4(aq) +2NaOH(aq) = Na2SO4(aq)+ 2H2O(1)B H2SO4(aq) + Ba(OH)2(aq) = BaSO4(s)+ H2O(1)C HCl(aq) +NaOH(aq) = NaCl(aq)+ H2O(1)D HCl(aq) + NH3 H2O (aq) = (NH4Cl (aq) + H2O(1)解析：由中和熱的定義知，生成物必須為1 mol H2O放出的熱量才可能是中和熱，則A錯誤。由于B中除了有H2O生成外，還有BaSO4沉淀，反應熱大于中和熱。B項錯誤。D項中的氨水為弱電解質，所以反應熱小于中和熱。答案：C【變式探究】下列說法或表示法正確的是 （ ）A.等量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出熱量多B.由C(石墨)C(金剛石)：H=+119 kJ/ mol可知，金剛石比石墨穩(wěn)定C.在稀溶液中：H+OH=H2O；H=57.3 kJ/ mol，若將含0.5 mol H2SO4的濃硫酸與含1 mol NaOH的溶液混合，放出的熱量大于57.3 kJD.在101 kPa時，2 g H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ熱量，氫氣燃燒的熱化學方程式表示為2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）；H=+285.8 kJ/ mol解析：中和熱是在稀溶液中進行的，這樣可以避免因濃溶液稀釋過程產生的熱量變化而影響其測定結果。濃硫酸、氫氧化鈉反應時都會出現稀釋的過程，且放出較多的熱量，因而測定結果偏大。 答案：C六、蓋斯定律及其應用1.蓋斯定律的涵義：化學反應的反應熱只與反應的 (各反應物)和 (各生成物)有關，而與反應的無關。即如果一個反應可以分幾步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的。2.蓋斯定律的應用蓋斯定律在科學研究中具有重要意義。因為有些反應進行的很慢，有些反應不容易直接發(fā)生，有些反應的產品不純（有副反應發(fā)生），這給測定反應熱造成了困難。此時如果應用蓋斯定律，就可以間接的把它們的反應熱計算出來。例3、已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃燒熱分別是-285.8kJmol-1、-1411.0kJmol-1和-1366.8kJmol-1,則由C2H4(g)和H2O(l)反應生成C2H5OH(l)的H為( )A-44.2kJmol-1B+44.2kJmlo-1C-330kJmol-1 D+330kJmlo-1 解析： 由題意可知：C2H4(g)3O2(g)2CO2(g)2H2O(l)；H-1411.0kJmol-1，C2H5OH(1)3O2(g)2CO2(g)3H2O(l)；H-1366.8kJmol-1,將上述兩個方程式相減得：C2H4(g)H2O(l)C2H5OH(l)；H-44.2kJmol-1?！敬鸢浮?A【方法技巧】 用蓋斯定律解題首先要知道有關的反應式和相應的反應熱，然后將反應合并成所求的反應式，其相應的反應熱要同樣合并?！咀兪教骄俊库?Ti )被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬。如下圖所示，將鈦廠、氯堿廠和甲醇廠組成產業(yè)鏈可以大大提高資源利用率，減少環(huán)境污染。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?l)電解食鹽水時，總反應的離子方程式是_。(2)寫出鈦鐵礦經氯化法得到四氯化鈦的化學方程式：_。(3)已知：Mg(s)+Cl2(g)MgCl2(s) H一641kJmol1Ti(s)+2Cl2(g)TiCl4(s) H一770kJmol1則2Mg+TiCl42MgCl2+Ti H_。反應2Mg(s)+TiCl4(s)2MgCl2(s)+Ti在Ar氣氛中進行的理由是_。(4)在上述產業(yè)鏈中,合成192 t 甲醇理論上需額外補充H2_t (不考慮生產過程中物質的任何損失).(5)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料，石墨為電極可構成燃料電池。該電池中負極上的電極反應式是_。答案：(1)2Cl+2H2O 2OH+H2+Cl2(2)2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO(3)512 kJ/mol Mg和Ti都有強還原性，在Ar氣氛中可以防止被氧化。(4)10 (5)CH3OH6e+8OHCO32+6H2O【要點歸納探究】一、反應中能量的變化1.基本概念：反應熱：在化學反應過程中放出或吸收的熱量。反應熱用符號“H”表示。單位“kJ/mol”。吸熱反應和放熱反應：在化學反應過程中，通常用E反表示反應物所具有的總能量，E生表示生成物所具有的總能量。若E反 > E生，為放熱反應；當H 為“-”或H < 0。若E反 < E生，為吸熱反應；當H 為“+”或H > 0。2吸熱反應和放熱反應的判斷方法 根據反應類型判斷：通常情況下燃燒反應、中和反應、金屬和酸反應制氫氣的反應為放熱反應；電解質的電離、鹽類水解、大多數的分解反應等為吸熱反應。若正反應為吸熱反應，則逆反應為放熱反應。根據實驗現象判斷：使反應體系溫度升高的反應，為放熱反應。反之為吸熱反應。如：鈉與水反應的現象：鈉“熔”成一個小球，可以說明這一反應為放熱反應；Fe粉與硫的混合物稍微受熱后反應繼續(xù)劇烈進行，且保持紅熱狀態(tài)，說明這一反應為放熱反應。在燃燒很旺的爐火中加入煤，爐火馬上“暗”下來，說明CO2與C反應為吸熱反應；Ba(OH)2與NH4Cl反應，燒杯與玻璃片粘在一起，說明該反應為吸熱反應。由物質的聚集狀態(tài)判斷：同種物質的聚集狀態(tài)不同，其本身具有的能量也不相同。一般情況下：氣態(tài)物質所具有的能量大于液態(tài)，液態(tài)具有的能量大于固態(tài)；物質處與穩(wěn)定狀態(tài)的能量小于不穩(wěn)定狀態(tài)的能量。如：硫蒸氣在氧氣中完全燃燒放出的能量大于固態(tài)硫完全燃燒放出的能量。石墨比金剛石穩(wěn)定，所以由石墨轉化為金剛石的反應為吸熱反應。由蓋斯定律判斷：如一個反應可分步進行，則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱相同，通過化學反應的能量變化值來進行計算，若H > 0，則反應為吸熱反應，反之則為放熱反應。用儀器來測量：量熱計【特別提醒】我們不能通過看一個反應是否需要加熱來判斷是吸熱反應和放熱反應，因為需加熱的反應不一定都是吸熱反應，如物質的燃燒一般需要加熱來引發(fā)反應的進行，但屬于放熱反應，只有哪些需持續(xù)加熱的反應才是吸熱反應，而那些只是通過加熱來引起反應，反應開始后則無須加熱的反應，則屬放熱反應。所以注意兩點，若一個反應需持續(xù)加熱才能進行，一旦停止加熱，反應則停止，這樣的反應肯定是吸熱反應，若一個反應雖然需進行加熱來引起反應，但只要反應開始后，不需加熱繼續(xù)反應，則這樣的反應屬放熱反應。常見的放熱反應有：酸堿中和反應、活潑金屬和酸反應、燃燒反應；常見的吸熱反應有：大多數分解反應；氯化銨與八水合氫氧化鋇的反應。【自主探究】已知某反應是放熱反應，下列說法正確的是（ ）A. 該反應發(fā)生時，一定不需要加熱B. 該反應中反應物的總能量小于生成物的總能量C. 該反應中反應物的總能量大于生成物的總能量D. 如果該反應開始后停止加熱，反應一定不能繼續(xù)進行解析：放熱反應中反應物總能量大于生成物總能量，放熱反應不一定不需要加熱，有些放熱反應需要加熱來引發(fā)反應，但不需要持續(xù)加熱，因為放出的熱量可以維持反應的進行。答案：C。二、熱化學方程式的書寫1定義：表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式。2書寫熱化學方程式： 先書寫化學方程式。有g（氣體）、l（液體）、s（固體）標明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。反應熱用“H”表示，標在化學方程式后面，中間用“；”隔開，吸收熱量用“”，放出熱量用“”。H與測定的條件有關，書寫時應著名條件。若條件為25，103kPa，則可不注明。熱化學方程式中的計量數只表示物質的量，不表示分子個數，因此熱化學方程式中的計量數可以是小數或分數，表示熱量的單位“kJ/mol”表示的是對應方程式中的物質的量，所以熱量的數值必須與熱化學方程式中的計量數相對應。熱化學方程式中不注明反應發(fā)生的條件。生成物中不能用“”或“”符號?！咀灾魈骄俊空託馐且环N能源，它的主要成分是CH4。0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445 kJ熱量，則下列熱化學方程式中正確的是（ ）A.2CH4(g)4O2(g)=2CO2(g)4H2O(l) H=890 kJmol1B.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890 kJmol1C.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H=890 kJmol1D.1/2CH4(g)O2(g)=1/2CO2(g)H2O(l) H=890 kJmol1解析：0.5 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出445 kJ熱量，即1 mol CH4完全燃燒生成CO2和H2O時，放出890 kJ熱量。根據熱化學方程式的有關規(guī)定，要注明聚集狀態(tài)，要標出熱效應。答案：C。三、 燃燒熱1燃燒熱 定義：在101 kPa時，1 mol 物質完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。注意事項燃燒熱是以1mol物質完全燃燒所放出的熱量來定義的，因此在書寫燃燒熱的化學方程式時，一般以燃燒物前系數為1的標準來配平其余物質的化學計量數。燃燒產物必須是穩(wěn)定的氧化物，例如CCO2，HH2O(l)等。燃料的充分燃燒化石燃料主要包括：煤、石油、天然氣以及它們的產品等。可燃物的燃燒條件是：溫度達到著火點、與氧氣充分接觸。充分燃燒的必要條件是：氧氣要充足、可燃物與氧氣接觸面要大。實施方案：故體燃料粉碎，或液化、汽化。不充分燃燒的危害是產熱少、浪費資源、污染環(huán)境?；剂咸峁┠芰康谋锥艘约邦A防措施：弊端：化石燃料為不可再生能源、燃燒產物中含有SO2造成環(huán)境污染、CO2引起溫室效應。預防措施：開發(fā)新能源、對燃料進行脫硫或固硫處理。【自主探究】25、101 kPa下，碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ/mol、285.8 kJ/mol、890.3 kJ/mol、2 800 kJ/mol,則下列熱化學方程式正確的是（ ）AC(s)+O2(g)=CO(g)；H=-393.5 kJ/molB2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；H=+571.6 kJ/molCCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)；H=-890.3 kJ/molDC6H12O6（s）+3O2(g) = 3CO2(g)+3H2O(l)；H=-1400 kJ/mol解析：A.C項生成物不是穩(wěn)定的氧化物（C項中H2O為氣態(tài)）；B項中燃燒物不為1mol。答案：D四、中和熱1.中和熱 定義：在稀溶液中，酸和堿發(fā)生中和反應而生成1mol H2O，這時的反應熱叫做中和熱。注意事項中和反應的實質是H+和OH反應生成H2O。若反應過程中有其他物質生成（如生成沉淀或弱電解質），則其反應熱不等于中和熱。對于強酸強堿的稀溶液反應，其中和熱基本上是相等的。都約為57.3 kJ/mol對于強酸與弱堿或弱酸與強堿的反應,中和熱一般低于57.3 kJ/mol。因為弱電解質的電離屬于吸熱反應。2.中和熱的測定（1）實驗步驟：保溫裝置的準備：大燒杯底部墊泡沫塑料(或紙條)使放入的小燒杯口與大燒杯口相平。在大小燒杯之間也同時填滿碎泡沫塑料或紙條，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。 用量筒量取50ml，0.50moL/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計測量其溫度。(tHCl) 另取一量筒量取50ml，055mol/L NaOH溶液，用溫度計測量NaOH溶液的溫度:(tNaOH)將量筒內的NaOH溶液全部倒入盛有HCI的小燒杯中，用玻璃攪棒輕輕攪動溶液，準確記錄混合溶液的最高溫度(t2)。計算：起始溫度t10C=(tHCl+tNaOH)/2 ， 終止溫度t20C ，溫度差=(t2-t1)0C（2）注意的幾個問題：作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此可以用保溫杯來做，也可按課本中方法做，一定要使小燒杯口與大燒杯口相平，這樣可以減少熱量的損失。鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準確，且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測得的中和熱更準確，因此HC1和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會減小這樣酸堿中和時產生的熱量勢必要用去一部分來補未電離分子的離解熱，造成較大誤差。宜用有O1分刻度的溫度計，且測量應盡可能讀準，并估讀到小數點后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中，而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數，以提高所測溫度的精度。不宜用弱酸、弱堿代替強酸、強堿，來測中和熱，否則會因中和過程中電離吸熱，使測得的中和熱數值不準確。實驗操作時動作要快。以盡量減少熱量的散失。實驗過程要至少重復兩次，取測量所得數據的平均值作為計算依據，可以使中和熱測定盡量準確?！咎貏e提醒】燃燒熱中和熱相同點能量變化放熱反應HH0，單位：KJ/mol不同點反應物的量1mol（O2的量不限）可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是1mol反應熱的含義1mol反應物完全燃燒時放出的熱量；不同反應物，燃燒熱不同生成1mol H2O時放出的熱量，不同反應物的中和熱大致相同，均為57.3KJ/mol【自主探究】下列說法正確的是（ ）A. 中和熱一定是強酸跟強堿反應放出的熱量B. 1 mol酸與1 mol堿完全反應放出的熱量是中和熱C. 在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應生成1 mol H2O時的反應熱叫做中和熱D. 表示中和熱的離子方程式為：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)；H=57.3 kJmol-1解析：強酸與強堿的反應熱不一定是中和熱（若生成的水的物質的量不為1mol，或酸為濃酸等），A項錯誤。B項如果為弱酸或弱堿則不成立，D中反應屬于放熱反應，應該是負值。答案：C【考點突破】考點一化學鍵與反應熱例1化學反應N23H2 2NH3的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是 ()AN2(g)3H2(g) 2NH3(l)H2(abc) kJ/molBN2(g)3H2(g) 2NH3(g)H2(ba) kJ/molCN2(g)H2(g) NH3(l)H(bca) kJ/molDN2(g)H2(g) NH3(g)H(ab) kJ/mol解析通過圖分析起點 mol N2(g) mol H2(g)，變化三階段為吸收能量a kJ；放出能量b kJ；放出能量c kJ到1 mol NH3(l)。故可得熱化學方程式：N2(g)H2(g) NH3(l)H(abc) kJ/mol，擴大計量數后得到A。答案：A名師點撥1.從宏觀上分析，反應熱的形成原因是反應物具有的總能量與生成物具有的總能量的相對大??；從微觀上分析，反應熱形成原因是斷鍵時吸收的熱量與成鍵時放出的熱量的相對大小，注意從圖示上去理解。2.從能量角度比較物質的穩(wěn)定性：物質本身具有的能量越高，其穩(wěn)定性越差。變式探究1 白磷與氧氣可發(fā)生如下反應：P45O2=P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：PP：a kJ/mol、PO：b kJ/mol、P=O：c kJ/mol、O=O：d kJ/mol。根據圖示的分子結構和有關數據估算該反應的H，其中正確的是()A(6a5d4c12b) kJ/mol B(4c12b6a5d) kJ/molC(4c12b4a5d) kJ/mol D(4a5d4c12b) kJ/mol解析化學反應的實質是舊鍵斷裂、新鍵形成，其中舊化學鍵斷裂吸收能量，新化學鍵形成釋放能量，反應方程式P45O2=P4O10中有6 mol PP鍵和5 mol O=O鍵斷裂，同時生成4 mol P=O鍵和12 mol PO鍵，因此H(6a5d4c12b) kJ/mol。答案：A考點二熱化學方程式的書寫及正誤判斷例2.下列熱化學方程式書寫正確的是(H的絕對值均正確) () AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g)H1 367.0 kJ/mol(燃燒熱)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol(中和熱)CS(s)O2(g)=SO2(g)H296.8 kJ/mol(反應熱)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反應熱)解析根據燃燒熱的概念，生成的水應為液態(tài)，A項錯；B項中反應放熱，H應為負值，B項錯；D項中沒表示聚集狀態(tài)，D項錯。答案：C名師點撥 熱化學方程式的書寫規(guī)則(1)書寫熱化學方程式時一定要注明物質的聚集狀態(tài)。(2)熱化學方程式中的H值一定要與方程式中的計量系數成比例，且要注明單位和“”、“”符號。(3)熱化學方程式的計量系數只表示物質的量，可以為分數。(4)一般來說熱化學方程式必須注明反應條件，如不注明反應的溫度和壓強，則應將溫度和壓強分別視為25和1.01105 Pa。(5)熱化學方程式是表示反應已完成的數量。由于H與反應完成物質的量有關，所以方程式中化學式前面的化學計量數必須與H相對應,如果化學計量數加倍，則H也要加倍。當反應逆向進行時,其反應熱與正反應的反應熱數值相等，符號相反。變式探究2 已知25、101 kPa下，拆開1 mol CH鍵要吸收415 kJ的能量，拆開1 mol CC鍵要吸收331 kJ的能量，拆開1 mol O2中的O=O鍵要吸收498 kJ的能量，形成水分子中的1 mol HO鍵要放出465 kJ的能量，形成二氧化碳分子中的1 mol C=O鍵要放出798 kJ的能量(丙烷燃燒過程中不考慮其他能量轉化)。下列說法正確的是()A火炬中丙烷完全燃燒的熱化學方程式為C3H85O2=3CO24H2OH2 036 kJ/molBC3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(g) H<2 036 kJ/molC火炬中丙烷完全燃燒的熱化學方程式為：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) H2 036 kJ/molD火炬中丙烷燃燒的能量變化可用右圖表示解析C3H8分子中含有2個CC鍵，8個CH鍵，C3H8在燃燒過程中所有的化學鍵均要發(fā)生斷裂， 1 mol C3H8吸收的熱量2331 kJ8415 kJ 3 982 kJ,5 mol O2吸收的熱量5498 kJ2 490 kJ，生成的3 mol CO2和4 mol H2O(l)放出的熱量32798 kJ42465 kJ8 508 kJ，故1 mol C3H8完全燃燒生成CO2和H2O(l)時放出的熱量8 508 kJ6 472 kJ2 036 kJ，故火炬中丙烷完全燃燒的熱化學方程式為：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 036 kJ/mol。選項A沒有注明物質的狀態(tài)，錯誤；選項C中H忽視“”，錯誤；選項B，因H2O(l)H2O(g)時吸收熱量，故生成H2O(g)時放出更少的熱量，H是負值，故有H>2 036 kJ/mol；選項D，因C3H8(g)完全燃燒是放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，正確。答案：D考點三蓋斯定律的應用及H的計算例3. (1)(廣東)由磷灰石主要成分Ca5(PO4)3F在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學方程式為：4Ca5(PO4)3F(s)21SiO2(s)30C(s)=3P4(g)20CaSiO3(s)30CO(g)SiF4(g)H上述反應中，副產物礦渣可用來 。已知相同條件下：4Ca5(PO4)3F(s)3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)2CaSiO3(s)SiF4(g)H1H2(g)O2(g)=H2O(l) H285.84 kJ/mol在H2SO4溶液中，Cu與H2O2反應生成Cu2和H2O的熱化學方程式為Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l) H319.68 kJ/mol。解析(1)CaSiO3為玻璃的成分之一，從而確定礦渣用途。根據蓋斯定律知HH13H218H3(2)由熱化學方程式得：Cu(s)2H(aq)H2O2(l)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJ/molHH1H2H364.39 kJ/mol(196.46 kJ/mol)(285.84 kJ/mol)319.68 kJ/mol答案(1)制玻璃H13H218H3(2)Cu(s)H2O2(l)2H(aq)=Cu2(aq)2H2O(l)H319.68 kJ/mol方法技巧1.熱化學方程式中反應熱的比較(1)比較反應熱(H)的大小時，要注意帶符號(“”或“”)進行。(2)注意反應熱(H)與化學方程式中的化學計量數成正比。(3)注意物質的聚集狀態(tài)，固態(tài)、液態(tài)、 氣態(tài)。2利用蓋斯定律進行H計算時的注意事項(1)合理進行方程式的疊加熱化學方程式的疊加類似于整式的運算，疊加時應遵循數學的運算規(guī)則，當需要將某一熱化學方程式同乘以某一化學計量數時，各物質前的化學計量數和H需同乘以該化學計量數。(2)“H”在進行加、減、乘等運算時，一定要注意其符號的改變，即H的運算包括數值和符號的雙重運算。變式探究3在298 K、100 kPa時，已知：2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g) H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g) H3則H3與H1和H2間的關系正確的是 ()AH3H12H2BH3H1H2CH3H12H2DH3H1H2解析令2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3根據蓋斯定律，將反應反應2即可求得反應，因此有H3H12H2，故A項正確。答案：A高考失分警示1比較反應熱H的大小要注意反應熱的數值和符號。若為放熱反應，熱量越多，H越小；若為吸熱反應，熱量越多，H越大。2反應熱H的單位kJ/mol中的“/mol”是指該化學反應整個體系(即指“每摩化學反應”)，而不是指該反應中的某種物質。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol指“每摩2H2(g)O2(g)=2H2O(l)反應”，放出571.6 kJ的能量，而不是指反應中“H2(g)、O2(g)或H2O(l)”的物質的量。3不論化學反應是否可逆，熱化學方程式中的反應熱H表示反應進行到底(完全轉化)時的能量變化。如：2SO2(g)O2(g)=2SO3(g)H197 kJ/mol是指2 mol SO2(g)和 1 mol O2(g)完全轉化為2 mol SO3(g)時放出的能量。若在相同的溫度和壓強時，向某容器中加入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)反應達到平衡時，放出的能量為Q，因反應不能完全轉化生成 2 mol SO3(g)，故Q<197 kJ。【高考真題精解精析】【xx高考】1（xx上海）據報道，科學家開發(fā)出了利用太陽能分解水的新型催化劑。下列有關水分解過程的能量變化示意圖正確的是解析：分解水屬于吸熱反應，催化劑可以降低活化能。答案：B2.（xx重慶）一定條件下，下列反應中水蒸氣含量隨反應時間的變化趨勢符合題圖10 的是ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)； H0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)； H0CCH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)H2O(g)； H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)2H2O(g)； H0【答案】A【解析】左邊圖像是溫度與時間的圖像，在拐點之前可以判斷斜率較大的T2對應的反應速率快，因此溫度較高，即T2>T1，拐點之后，T2溫度下達到平衡時，水蒸氣的含量較少，因此確定升高溫度，平衡逆向移動，即此反應正向為放熱反應，排除B、C。右邊圖像為壓強與時間的圖像，拐點前可判斷P1>P2，拐點后可判斷增大壓強平衡正向移動，確定此反應生成物的氣體的物質的量之和小于反應物氣體的物質的量之和，排除D。3.（xx重慶） SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結構中只存在S-F鍵。已知：1molS(s)轉化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1molF-F 、S-F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)3F2(g)=SF6(g)的反應熱H為A. -1780kJ/mol B. -1220 kJ/molC.-450 kJ/mol D. +430 kJ/mol【答案】B【解析】根據題意可判斷1molSF6中含有6molSF鍵，1mol F2中含有1molFF鍵，因此H=280kJ/mol+160kJ/mol3-330kJ/mol6=-1220kJ/mol。4.（xx浙江）下列說法不正確的是A已知冰的熔化熱為6.0 kJ/mol，冰中氫鍵鍵能為20 kJ/mol，假設1 mol冰中有2 mol 氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15的氫鍵B已知一定溫度下，醋酸溶液的物質的量濃度為c，電離度為，。若加入少量醋酸鈉固體，則CH3COOHCH3COOH向左移動，減小，Ka變小C實驗測得環(huán)己烷(l)、環(huán)己烯(l)和苯(l)的標準燃燒熱分別為3916 kJ/mol、3747 kJ/mol和3265 kJ/mol，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵D已知：Fe2O3(s)3C(石墨)2Fe(s)3CO(g)，H489.0 kJ/mol。CO(g)O2(g)CO2(g)，H283.0 kJ/mol。C(石墨)O2(g)CO2(g)，H393.5 kJ/mol。則4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s)，H1641.0 kJ/mol5.（xx江蘇）下列圖示與對應的敘述相符的是A.圖5表示某吸熱反應分別在有、無催化劑的情況下反應過程中的能量變化B.圖6表示0.1000 molL1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 molL1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線C.圖7表示KNO3的溶解度曲線，圖中a點所示的溶液是80時KNO3的不飽和溶液D.圖8 表示某可逆反應生成物的量隨反應時間變化的曲線，由圖知t時反應物轉化率最大【答案】C【解析】本題考查學生對化學反應熱效應、酸堿中和滴定、溶解度曲線、平衡轉化率等角度的理解能力。是基本理論內容的綜合。高三復習要多注重這一方面的能力訓練。A.圖5表示反應物總能量大于生成物總能量，是放熱反應。B.圖6中起始點0.1000 molL1CH3COOH溶液pH值不會在1以下；當NaOH與CH3COOH等物質的反應時，溶液因鹽類水解而呈堿性，突躍會提前；終點pH值也不會是13。C.圖7通過a作一條輔助線，與KNO3的溶解度曲線有一交點在a點之上，說明a點溶液是不飽和溶液。D.圖8 表示某可逆反應生成物的量隨反應時間變化的曲線，由圖知t時曲線并沒有達到平衡，所以反應物的轉化率并不是最大。6.（xx江蘇）下列說法正確的是A.一定溫度下，反應MgCl2(1)Mg(1) Cl2(g)的 H0 S0B.水解反應NH4H2ONH3H2OH達到平衡后，升高溫度平衡逆向移動C.鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應D.對于反應2H2O22H2OO2, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本題是化學反應與熱效應、電化學等的簡單綜合題，著力考查學生對熵變、焓變，水解反應、原電池電解池、化學反應速率的影響因素等方面的能力。A.分解反應是吸熱反應，熵變、焓變都大于零，內容來源于選修四化學方向的判斷。B.水解反應是吸熱反應，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動。C.鉛蓄電池放電時的負極失電子，發(fā)生氧化反應。D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應速率。7.（xx北京）25、101kPa 下：2Na(s)1/2O2(g)=Na2O(s) H1=414KJ/mol2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H2=511KJ/mol下列說法正確的是A.和產物的陰陽離子個數比不相等B.和生成等物質的量的產物，轉移電子數不同C.常溫下Na與足量O2反應生成Na2O，隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快D.25、101kPa 下，Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） H=317kJ/mol解析：Na2O是由Na和O2構成的，二者的個數比是2：1。Na2O2是由Na和O22構成的，二者的個數比也是2：1，選項A不正確；由化合價變化可知生成1molNa2O轉移2mol電子，而生成1molNa2O2也轉移2mol電子，因此選項B不正確；常溫下Na與O2反應生成Na2O，在加熱時生成Na2O2，所以當溫度升高到一定程度時就不在生成Na2O，所以選項C也不正確；由蓋斯定律知2即得到反應Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） H=317kJ/mol，因此選項D正確。答案：D8、（xx廣東）（15分）利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉化為CH4和O2。紫外光照射時，在不同催化劑（I，II，III）作用下，CH4產量隨光照時間的變化如圖13所示。（1）在0-30小時內，CH4的平均生成速率vI、vII和vIII從大到小的順序為 ；反應開始后的12小時內，在第 種催化劑的作用下，收集的CH4最多。（2）將所得CH4與H2O(g)通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，該反應的H=+206 kJmol-1在答題卡的坐標圖中，畫出反應過程中體系的能量變化圖（進行必要的標注）將等物質的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密閉容器，某溫度下反應達到平衡，平衡常數K=27，此時測得CO的物質的量為0.10mol，求CH4的平衡轉化率（計算結果保留兩位有效數字）（3）已知：CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1寫出由CO2生成CO的化學方程式 解析：此題綜合考查化學反應速率、化學平衡和熱化學知識。（1）分析圖13,可知在0-30小時內，CH4的平均生成速率是：vIII>vII>vI，在反應開始后的12小時內，在第II種催化劑作用下，收集的CH4最多；（2）見答案；根據反應方程式：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)，假設起始時CH4和H2O的物質的量均為x，CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)開始值： x x 0 0變化值： 0.1 0.1 0.1 0.3平衡值：x-0.1 x-0.1 0.1 0.3，根據平衡常數K=27，可列式得：0.1（0.3）3/(x-0.1)2=27，解之得x=0.11mol，可知CH4的平衡轉化率=（0.1/0.11）100%=91%；（3）根據反應：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H=+206 kJmol-1 ；CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H=802kJmol-1 ；將反應-反應得：CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。答案：（1）vIII>vII>vI，II；（2）；91%；（3）CO2(g)3H2O(g) = CO(g)+ 3H2(g)+2O2(g) H=+1008kJmol-1。9.（xx北京）(12分)在溫度t1和t2下，X2(g)和 H2反應生成HX的平衡常數如下表：化學方程式K (t1 )K (t2) 21.8 4334（1）已知t2 >t1，HX的生成反應是 反應（填“吸熱”或“放熱”）。（2）HX的電子式是 。（3）共價鍵的極性隨共用電子對偏移程度的增大而增強，HX共價鍵的極性由強到弱的順序是 。（4）X2都能與H2反應生成HX，用原子結構解釋原因： 。(5)K的變化體現出X2化學性質的遞變性，用原子結構解釋原因：_，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱。（6）僅依據K的變化，可以推斷出：隨著鹵素原子核電荷數的增加，_（選填字母）a. 在相同條件下，平衡時X2的轉化率逐漸降低b. X2與H2反應的劇烈程度逐漸減弱c. HX的還原性逐漸d. HX的穩(wěn)定性逐漸減弱解析：（1）由表中數據可知，溫度越高平衡常數越小，這說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，所以HX的生成反應是發(fā)熱反應；（2）HX屬于共價化合物，HX之間形成的化學鍵是極性共價鍵，因此HX的電子式是；（3）F、Cl、Br、I屬于 A，同主族元素自上而下隨著核電荷數的增大，原子核外電子層數逐漸增多，導致原子半徑逐漸增大，因此原子核對最外層電子的吸引力逐漸減弱，從而導致非金屬性逐漸減弱，即這四種元素得到電子的能力逐漸減弱，所以HF鍵的極性最強，HI的極性最弱，因此HX共價鍵的極性由強到弱的順序是HF、HCl、HBr、HI；（4）鹵素原子的最外層電子數均為7個，在反應中均易得到一個電子而達到8電子的穩(wěn)定結構。而H原子最外層只有一個電子，在反應中也想得到一個電子而得到2電子的穩(wěn)定結構，因此鹵素單質與氫氣化合時易通過一對共用電子對形成化合物HX；（5）同（3）（6）K值越大，說明反應的正向程度越大，即轉化率越高，a正確；反應的正向程度越小，說明生成物越不穩(wěn)定，越易分解，因此選項d正確；而選項c、d與K的大小無直接聯系。答案：（1）放熱 （2） （3）HF、HCl、HBr、HI； （4）鹵素原子的最外層電子數均為7個 （5）同一主族元素從上到下原子核外電子層數依次增多 （6）a、d10.（xx安徽）（14分）W、X、Y、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數變化如下圖所示。已知W的一種核素的質量數為18，中子數為10；X和Ne原子的核外電子數相差1；Y的單質是一種常見的半導體材料；Z的電負性在同周期主族元素中最大。（1）X位于元素周期表中第 周期第 族；W的基態(tài)原子核外有 個未成對電子。（2）X的單質子和Y的單質相比，熔點較高的是 （寫化學式）；Z的氣態(tài)氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是 （寫化學式）。 （3）Y與Z形成的化合物和足量水反應，生成一種弱酸和一種強酸，該反應的化學方程式是 。（4）在25C、101 kPa下，已知Y的氣態(tài)化物在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，平均每轉移1mol 電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式是 。解析：因為W的一種核素的質量數為18，中子數為10，說明W的質子數為8，即為氧元素；Y的單質是一種常見的半導體材料，而在短周期元素中只有元素硅符合，即Y是Si；所以由圖像中原子半徑的大小順序可知X、Y、Z應該屬于第三周期元素，在第三周期主族元素中電負性最大的Cl元素，所以Z是Cl；又因為X和Ne原子的核外電子數相差1，且X位于第三周期，所以X是