1、江苏专用201X版高考化学一轮复习 专题6 化学反应与能量变化 1 第一单元 化学反应中的热效应第一单元化学反应中的热效应1了解化学反应中能量转化的原因及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(H)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。反应热与焓变 知识梳理一、反应热和焓变1反应热是化学反应中放出或吸收的热量。2焓变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。3化
2、学反应的反应热用一定条件下的焓变表示，符号为H，单位为 kJmol1。干冰、冰、液氨等的汽化过程为物理变化，它们的热效应不是反应热。二、吸热反应与放热反应1从能量高低角度理解2从化学键角度理解3常见放热反应(1)可燃物的燃烧；(2)酸碱中和反应；(3)大多数化合反应；(4)金属跟酸的置换反应；(5)物质的缓慢氧化。4常见吸热反应(1)大多数分解反应；(2)盐的水解；(3)Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；(4)碳和水蒸气、C和CO2的反应。自我检测1判断正误，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、。()(3)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热。()(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。()解析：(1)反应的吸、放热与是否加热无关，如燃烧反应是放热反应，一般需要点燃，而NH4Cl和Ba(OH)28H2O晶体反应是吸热反应，不需要加热，错误；(3)水由气态变液态，是物理变化，其能量变化不能称为反应热，错误；(4)H与反应的条件和途径无关，只与反应物和生成物的能量有关，错误。答案：(1)(2)(3)(4)(5)2下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变
4、化的同时不一定发生能量变化B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：选C。化学反应中一定有能量变化，A错误；B项中，由H断开旧化学键吸收的能量形成新化学键放出的能量，得H0，故为放热反应，B错误；H的大小与热化学方程式的化学计量数成正比，D错误。 (1)并不是所有的化合反应均为放热反应，如C和CO2、N2和O2的反应是化合反应，但为吸热反应。(2)反应热H大小只跟所有反应物的总能量、所有生成物的总能量有关，跟反应条件无关。(3)需要加热的反应不一定是吸热
5、反应，如CO2CO2H0，生成物的能量高于反应物的能量，反应的H0，生成物的能量低于反应物的能量，故C项正确。热化学方程式 知识梳理1概念表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2意义表明了化学反应中的物质变化和能量变化。例如：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1：表示在25 、101 kPa条件下，2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol H2O(l)，放出571.6 kJ的热量。3书写规则自我检测1甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种反应原理为CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.0 k
6、Jmol1。对下列说法作出正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)1 L CH3OH蒸气与1 L水蒸气反应生成1 L CO2气体与3 L氢气吸收热量49.0 kJ。()(2)1个CH3OH分子与1个水分子反应生成1个CO2分子与3个H2分子吸收热量49.0 kJ。()(3)相同条件下，1 mol CH3OH(g)与1 mol H2O(g)的能量总和小于1 mol CO2(g)与3 mol H2(g)的能量总和。()(4)1 mol CH3OH蒸气与1 mol液态水反应生成1 mol CO2气体与3 mol氢气吸收的热量小于49.0 kJ。()解析：(1)(2)热化学方程式前的化学计量数表示
7、的是物质的量，而不是表示体积或分子数，错误；(3)该反应是吸热反应，正确；(4)液态水变为气态水，需要吸收热量，所以吸收的热量大于49.0 kJ，错误。答案：(1)(2)(3)(4)2化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和 76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。解析：根据AX3的熔点和沸点可知室温时AX3为液体，由AX5的熔点可知AX5室温时为固体。由此可写出室温时AX3与气体X2生成AX5的热化学方程式：AX3(l)X2(g)=AX5(s
8、)H123.8 kJ mol1。答案：AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。(1)(2017高考天津卷)0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2xH2O的液态化合物，放热4.28 kJ，该反应的热化学方程式为_。(2)(2016高考天津卷)硅与氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为69 和58 ，写
9、出该反应的热化学方程式：_。解析(1)生成的还原性气体为CO，易水解成TiO2xH2O的液态化合物为TiCl4，反应的化学方程式为2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)，结合题意知H285.6 kJmol1。(2)生成物是四氯化硅，书写热化学方程式的关键是判断常温下四氯化硅的状态。根据其熔点和沸点数据，可推断出四氯化硅在常温下呈液态。据此可写出反应的热化学方程式。答案(1)2Cl2(g)TiO2(s)2C(s)=TiCl4(l)2CO(g)H85.6 kJmol1(2)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJmol1(1)(2015高考天津卷)已知
10、1 mol Na的单质在足量O2中燃烧，恢复至室温，放出255.5 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_。(2)(2015高考安徽卷)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g)，在25 、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ，该反应的热化学方程式是_。解析：(1)1 mol Na在O2中完全燃烧生成Na2O2放出热量为255.5 kJ，则该反应的热化学方程式为2Na(s)O2(g)=Na2O2(s)H511 kJmol1。(2)NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH42H2O=NaBO24H2，3.8 g NaBH4的物质的量为0.
11、1 mol，故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量，由此可写出热化学方程式。答案：(1)2Na(s)O2(g)=Na2O2(s) H511 kJmol1(2)NaBH4(s)2H2O(l)=NaBO2(s)4H2(g) H216.0 kJmol1书写热化学方程式的“五步” 题组一热化学方程式的正误判断1实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmo
12、l1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol12H2(g)O2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol1A仅有 B仅有C仅有 D全部符合要求解析：选B。写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)产物的稳定状态，H2O为液态，碳单质的稳定氧化物为CO2；(2)单位是kJmol1，不是kJ；(3)数值，H的数值要与方程式中化学计量数保持一致；(4)符号，吸热为“”(“”常省略)，放热为“”。仅符合要求。2下列热化学方程式书写正确的是(H的绝对值均正确)(
13、)AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1 367.0 kJ/mol(标准燃烧热)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJ/mol(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g) H296.8 kJ/mol(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJ/mol(反应热)解析：选C。A项，表示标准燃烧热时，应生成稳定的氧化物，则水的状态应为液态；B项，酸碱中和反应为放热反应，H值为负值；D项，各物质未注明聚集状态。 题组二热化学方程式的书写3. (1)已知化学反应A2(g)B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应
14、的热化学方程式：_。(2)化学反应N23H2=2NH3的能量变化如图所示(假设该反应进行完全)。试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式：_。答案：(1)A2(g)B2(g)=2AB(g)H(ab) kJmol1(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(cba) kJmol14依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_。(2)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ，其燃烧
15、生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。解析：(1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ，1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ，故热化学方程式为SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1。(2)根据C原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。答案：(1)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l) H1 427.2 kJmol1(2)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(
16、g)3H2O(l) H2Q kJmol1“五审”突破热化学方程式的正误判断 标准燃烧热、中和热及能源 知识梳理1标准燃烧热(1)概念：在101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热。标准燃烧热的单位一般用kJmol1表示。标准燃烧热的限定词有恒压(101 kPa时)、可燃物的物质的量(1 mol)、完全燃烧、稳定的氧化物等，其中的“完全燃烧”，是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等。(2)表示的意义：例如：C的标准燃烧热为393.5 kJmol1，表示在101 kPa时，1 mol C完全燃烧生成CO2气体时放出393
17、.5 kJ的热量。(3)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(l)H5 518 kJmol1，即C8H18的标准燃烧热H为5 518 kJmol1。(4)标准燃烧热的计算：可燃物完全燃烧放出的热量的计算方法为Q放n(可燃物)|H|。式中：Q放为可燃物燃烧反应放出的热量；n为可燃物的物质的量；H为可燃物的标准燃烧热。2中和热(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应生成1_mol_液态H2O时的反应热。(2)注意
18、几个限定词：稀溶液；产物是1 mol液态H2O；用热化学方程式可表示为OH(aq)H(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1。(3)中和热的测定测定原理Hc4.18 Jg114.18103 kJg11；n为生成H2O的物质的量。装置如图(在横线上填出仪器的名称)3能源自我检测1CH4的标准燃烧热H890.31 kJmol1表示什么意义？答案：在25 、101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时放出890.31 kJ的热量。2浓硫酸与稀NaOH溶液反应、稀醋酸与稀NaOH溶液反应所测得的中和热H都是57.3 kJmol1吗？为什么？答案：不是。由于浓硫酸溶于水放热，所
19、以浓硫酸与稀NaOH溶液反应所测得的中和热H57.3 kJmol1。3能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。下列做法不利于能源“开源节流”的是()A大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源B大力开采煤、石油和天然气，以满足人们日益增长的能源需求C开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源，减少煤、石油等化石燃料的使用D减少资源消耗，增加资源的重复使用，注重资源的循环再生答案：B(1)中和热不包括浓溶液稀释、电解质溶解、电离、生成沉淀所产生的热效应。(2)强酸和强碱反应的中和热H为57.3 kJmol1。强酸和弱碱或弱酸和强碱反应的中和热H一般大于57.3 kJ
20、mol1，因为它们在中和反应过程中进一步电离需吸热，使中和反应中所放出热量被消耗一部分。(2018福州高三质检)25 、101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热H为57.3 kJ/mol，辛烷的标准燃烧热H为5 518 kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是()A2H(aq)SO(aq)2Na(aq)2OH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H57.3 kJ/molBKOH(aq)H2SO4(aq)=K2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJ/molCC8H18(l)O2(g)=8CO2(g)9H2O(g) H5 518 kJ/molD2C8H18(l)25O
21、2(g)=16CO2(g)18H2O(l) H5 518 kJ/mol解析中和热是指在25 、101 kPa时，在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量。A项中生成的是2 mol H2O，错误。B项符合中和热的定义且符合热化学方程式的书写要求，正确。C项中H2O(g)不符合标准燃烧热生成“稳定的氧化物”的定义，错误。D项中H应为(25 518) kJ/mol，错误。答案B将上述例题中A项改为2H(aq)SO (aq)Ba2(aq)2OH(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H114.6 kJ/mol，是否正确？答案：不正确。114.6 kJ/mol仅是发生中和反
22、应放出的热量，该反应除中和反应放出热量外，Ba2与SO生成BaSO4沉淀也有热效应。书写表示标准燃烧热、中和热的热化学方程式时的注意事项 题组一标准燃烧热、中和热的理解1下列关于热化学反应的描述中正确的是()A已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，则HCl和NH3H2O反应的反应热H57.3 kJ/molB燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2 (g)H192.9 kJ/mol，则CH3OH(g)的标准燃烧热H192.9 kJ/molCH2(g)的标准燃烧热H285.8 kJ/mol，则2H2O(g)=2H2(g
23、)O2(g)H571.6 kJ/molD葡萄糖的标准燃烧热H2 800 kJ/mol，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJ/mol解析：选D。NH3H2O是弱电解质，电离时吸热，故反应热H57.3 kJ/mol，A错误；甲醇蒸气的标准燃烧热是1 mol CH3OH(g)完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量，B错误；标准燃烧热的定义是1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，反应中的H2O应该为液态，C错误；葡萄糖的标准燃烧热H2 800 kJ/mol，故C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJ/mol，
