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1、第第2121講化學(xué)反應(yīng)與能量變化講化學(xué)反應(yīng)與能量變化-2-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練焓變與反應(yīng)熱熱化學(xué)方程式1.焓變與反應(yīng)熱(1)反應(yīng)熱與焓變的定義:反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)中的熱量。恒壓條件下的反應(yīng)熱,稱之為焓變,符號(hào)為,單位為。(2)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。吸收或放出H kJmol-1-3-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練a表示斷裂舊化學(xué)鍵的熱量,也可以表示反應(yīng)的。b表示形成新化學(xué)鍵的熱量,也可以表示活化分子生成生成物所的能量。c表示反應(yīng)的反應(yīng)熱,可通過(guò)計(jì)算求得反應(yīng)熱(焓變)。a.從物質(zhì)所具有的焓角度分析,焓變(H)為生成物的焓與反應(yīng)物的焓之差:H=。b.從化學(xué)鍵角度分析,焓變?yōu)榉磻?yīng)物總鍵能與生成物總鍵能之差

2、:H=(如圖所示)。吸收活化能放出釋放H(生成物)-H(反應(yīng)物)a-b-4-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練(3)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。常見(jiàn)的放熱反應(yīng):可燃物的燃燒;酸堿中和反應(yīng);大多數(shù)化合反應(yīng);金屬與酸(或水)的置換反應(yīng);物質(zhì)的緩慢氧化;鋁熱反應(yīng)等。常見(jiàn)的吸熱反應(yīng):大多數(shù)分解反應(yīng);鹽的水解;Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng);碳與水蒸氣、C與CO2的反應(yīng)等。-5-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練2.熱化學(xué)方程式(1)定義。表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的和的關(guān)系的化學(xué)方程式。(2)意義。不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的。例如:H=-285.8kJmol-1,表示在25和101kPa下,1mol氫氣

3、與0.5mol氧氣完全反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出285.8kJ的熱量。物質(zhì)的量反應(yīng)熱能量變化-6-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練(3)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟。-7-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練1.反應(yīng)熱H的基本計(jì)算公式H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量H=各反應(yīng)物的鍵能之和-各生成物的鍵能之和2.常見(jiàn)1 mol各物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)-8-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練3.理解焓變的“四”注意(1)任何化學(xué)反應(yīng)都是舊鍵斷裂和新鍵形成的過(guò)程,都伴隨著能量的變化。(2)焓變不取決于部分反應(yīng)物能量和部分生成物能量的相對(duì)大小。(3)物質(zhì)的物理變化過(guò)程中,也會(huì)有能量的變化,但不屬于吸熱反應(yīng)或

4、放熱反應(yīng)。在進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí),必須要考慮到物理變化時(shí)的熱效應(yīng),如物質(zhì)的三態(tài)變化。(4)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒(méi)有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)Ba(OH)28H2O與NH4Cl在常溫常壓下即可進(jìn)行,而很多放熱反應(yīng)則需要在加熱的條件下進(jìn)行。-9-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練4.書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng)-10-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練名師點(diǎn)撥可逆反應(yīng)的H表示反應(yīng)完全時(shí)的熱量變化,與反應(yīng)是否可逆無(wú)關(guān),如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJmol-1,表示在298K時(shí),1molN2(g)與3molH2(g)完全反應(yīng)生成2molNH3(g)時(shí)放出92.4kJ的熱量。但實(shí)際上

5、1molN2(g)與3molH2(g)充分反應(yīng),不可能生成2molNH3(g),故實(shí)際反應(yīng)放出的熱量小于92.4kJ。-11-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練例1依據(jù)事實(shí)寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)1g碳與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需要吸收10.94kJ熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(2)已知2.0g燃料肼(N2H4)氣體完全燃燒生成N2和水蒸氣時(shí),放出33.4kJ的熱量,則表示肼燃燒的熱化學(xué)方程式為。(3)2molAl(s)與適量O2(g)反應(yīng)生成Al2O3(s),放出1669.8kJ的熱量,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。(4)2.3g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃,恰好完全燃燒,生成2.7

6、g液態(tài)水和2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)并放出68.35kJ的熱量。寫(xiě)出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。(5)(2017天津理綜,節(jié)選)0.1molCl2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。-12-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練答案:(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)H=+131.28kJmol-1(2)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-534.4kJmol-1(3)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)H=-3339.6kJmol-1(4)C2H5OH(l)+3O

7、2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)H=-1367kJmol-1(5)2Cl2(g)+TiO2(s)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)H=-85.6kJmol-1-13-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練-14-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練-15-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練-16-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練考向一化學(xué)反應(yīng)中的能量變化圖像1.(2018北京東城模擬)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.反應(yīng)生成1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移4mole-B.反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和C.N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)H=-139kJmol-1D.

8、斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和 答案解析解析關(guān)閉N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的化學(xué)方程式為N2O+NO=N2+NO2,反應(yīng)生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol e-,A項(xiàng)不正確;根據(jù)圖示,反應(yīng)物能量之和大于生成物能量之和,B項(xiàng)正確;該反應(yīng)的反應(yīng)熱為(209-348)kJmol-1=-139 kJmol-1,C項(xiàng)正確;由于該反應(yīng)放熱,所以斷鍵吸收能量之和小于成鍵釋放能量之和,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉A-17-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練2.(2018甘肅武威高三期末)H2與ICl的反應(yīng)分、兩步進(jìn)行,其能量變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)、反應(yīng)均為放熱反應(yīng)B.反應(yīng)、反應(yīng)均為氧

9、化還原反應(yīng)C.反應(yīng)比反應(yīng)的速率小,與相應(yīng)正反應(yīng)的活化能無(wú)關(guān)D.反應(yīng)、反應(yīng)的焓變之和為H=-218kJmol-1 答案解析解析關(guān)閉根據(jù)圖像可知,反應(yīng)和反應(yīng)中反應(yīng)物總能量都大于生成物總能量,則反應(yīng)、均為放熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;反應(yīng)、中都存在元素化合價(jià)變化,所以反應(yīng)、都是氧化還原反應(yīng),B項(xiàng)正確;反應(yīng)比反應(yīng)的速率小,說(shuō)明反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能較大,反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能較小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)、反應(yīng)兩步反應(yīng)的總的能量變化為218 kJ,根據(jù)蓋斯定律可知,反應(yīng)、反應(yīng)的焓變之和為H=-218 kJmol-1,D項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉C-18-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練考向二利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱3.(2018天津南開(kāi)外國(guó)語(yǔ)高

10、級(jí)中學(xué)高三模擬)已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量143kJ,18g水蒸氣變成液態(tài)水放出44kJ的熱量。其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:則表中x為()A.920B.557C.463D.188 答案解析解析關(guān)閉根據(jù)題意,可得熱化學(xué)方程式為2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-572 kJmol-1;而18 g水蒸氣變成液態(tài)水放出44 kJ熱量,則2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-484 kJmol-1,即-484 kJmol-1=2436 kJmol-1+496 kJmol-1-4x kJmol-1,解得x=463。答案解析關(guān)閉C-19-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練4.(2018河南豫

11、南豫北名校高三精英聯(lián)賽)N4的分子結(jié)構(gòu)為正四面體形(如圖所示)。已知:斷裂N4(g)中1molNN鍵吸收193kJ能量,形成N2(g)中1molNN鍵放出941kJ能量。下列說(shuō)法正確的是()A.N4(g)比N2(g)更穩(wěn)定B.N4(g)=2N2(g)H=+724kJmol-1C.形成1molN4(g)中的化學(xué)鍵放出193kJ的能量D.1molN2(g)完全轉(zhuǎn)化為N4(g),體系的能量增加362kJ 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-20-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練5.(2018天津理綜,節(jié)選)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:已知上述反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:則該反應(yīng)的H=。答案:+12

12、0kJmol-1解析:化學(xué)反應(yīng)的焓變應(yīng)該等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和,所以該反應(yīng)的焓變?yōu)?4413kJmol-1+2745kJmol-1)-(21075kJmol-1+2436kJmol-1)=+120kJmol-1。-21-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練考向三熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷6.一定條件下,化學(xué)反應(yīng)2H2+O2=2H2O的能量變化如圖所示,則反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為()答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-22-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練7.寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)一定量N2(g)與一定量H2(g)在一定條件下反應(yīng)生成2molNH3(g),放出92.2kJ熱量。(2)1

13、4gN2(g)與適量的O2(g)在一定條件下反應(yīng)生成NO(g),吸收34kJ熱量。(3)SiH4是一種無(wú)色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2gSiH4自燃放出熱量89.2kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為。-23-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練(4)在25、101kPa下,一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量QkJ,其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為。(5)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25、101kPa下,已知該反應(yīng)每消耗1molCuCl(s),放熱44.4kJ,該反應(yīng)的熱

14、化學(xué)方程式是。-24-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練燃燒熱中和熱能源1.燃燒熱1mol穩(wěn)定氧化物1molC(s)CO2(g)-25-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練名師點(diǎn)撥燃燒熱是以1mol純物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來(lái)定義的,因此在書(shū)寫(xiě)表示某物質(zhì)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式時(shí),應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)配平其余物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例如:H=-5518kJmol-1,即C8H18的燃燒熱H為-5518kJmol-1。-26-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練2.中和熱 1molH2O-27-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練3.中和熱的測(cè)定(1)實(shí)驗(yàn)裝置。-28-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練(2)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,NaOH溶液

15、的濃度稍大于鹽酸的濃度是確保HCl反應(yīng)完全。若采用的酸、堿溶液濃度相等,可采用堿溶液體積稍過(guò)量的方法達(dá)到這個(gè)目的。實(shí)驗(yàn)中若用弱酸(或弱堿)溶液代替強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿)溶液,因弱酸(或弱堿)電離出H+(或OH-)需要吸收熱量,故測(cè)定的中和熱的數(shù)值小于57.3kJmol-1;若用濃硫酸與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)測(cè)定反應(yīng)熱,因濃硫酸稀釋要放熱,故測(cè)定的反應(yīng)熱的數(shù)值大于57.3kJmol-1。-29-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練4.能源(1)能源分類。不可再生可再生-30-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練(2)解決能源問(wèn)題的措施。提高能源的利用效率:a.改善開(kāi)采、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié);b.科學(xué)控制燃燒反應(yīng),使燃料充分燃燒。開(kāi)發(fā)新能

16、源:開(kāi)發(fā)資源豐富、可以再生、沒(méi)有污染或污染很小的新能源。-31-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練1.反應(yīng)熱、中和熱、燃燒熱常見(jiàn)易錯(cuò)易混情況(1)描述反應(yīng)熱時(shí),無(wú)論是用“反應(yīng)熱”“焓變”表示還是用H表示,其后所跟數(shù)值都需要帶“+”“-”符號(hào)。如:某反應(yīng)的反應(yīng)熱(或焓變)為H=-QkJmol-1或H=+QkJmol-1。(2)由于中和反應(yīng)和燃燒均是放熱反應(yīng),表示中和熱和燃燒熱可不帶“-”號(hào)。如:某物質(zhì)的燃燒熱為H=-QkJmol-1或QkJmol-1。(3)-32-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練2.中和熱的測(cè)定誤差分析(1)分析的依據(jù)?？磳?shí)驗(yàn)中有哪些因素能造成(t終-t始)出現(xiàn)誤差。若(t終-t始)偏大,則|H|偏大;若(t終-t始)偏小,則|H|偏小。(2)誤差分析實(shí)例。50mL0.50molL-1鹽酸與50mL0.55molL-1NaOH溶液反應(yīng)的誤差分析:-33-基礎(chǔ)梳理考點(diǎn)突破對(duì)點(diǎn)演練例225、101kPa時(shí),強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3kJmol-1,辛烷的燃燒熱為5518kJmol-1。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是()答案解析解析關(guān)閉A項(xiàng),所列熱化學(xué)方程式中有兩個(gè)錯(cuò)誤,一