高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題5 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 新人教版

1、 1. 了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)、了解化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱及新能源放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱、燃燒熱、中和熱及新能源的開發(fā)等概念及相關(guān)知識。的開發(fā)等概念及相關(guān)知識。 2. 掌握有關(guān)燃燒熱、中和熱的簡單計算。掌握有關(guān)燃燒熱、中和熱的簡單計算。 3. 準(zhǔn)確書寫熱化學(xué)方程式，并能進(jìn)行正誤準(zhǔn)確書寫熱化學(xué)方程式，并能進(jìn)行正誤判斷。判斷?？键c(diǎn)搜索考點(diǎn)搜索 化學(xué)反應(yīng)及能量變化是高考試題中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容?；瘜W(xué)反應(yīng)及能量變化是高考試題中的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容。從近幾年的高考情況來看，常見的題型有：書寫熱化學(xué)方程從近幾年的高考情況來看，常見的題型有：書寫熱化學(xué)方程式或判斷熱

2、化學(xué)方程式的正誤；有關(guān)反應(yīng)熱的計算；比較反式或判斷熱化學(xué)方程式的正誤；有關(guān)反應(yīng)熱的計算；比較反應(yīng)熱的大小。由于能源問題已成為社會熱點(diǎn)，有關(guān)能源的試應(yīng)熱的大小。由于能源問題已成為社會熱點(diǎn)，有關(guān)能源的試題也將成為今后命題的重點(diǎn)。預(yù)計考查反應(yīng)熱的內(nèi)容將不斷題也將成為今后命題的重點(diǎn)。預(yù)計考查反應(yīng)熱的內(nèi)容將不斷拓寬，難度有所提高，題型也會有新的變化。將反應(yīng)中物質(zhì)拓寬，難度有所提高，題型也會有新的變化。將反應(yīng)中物質(zhì)變化與能量變化結(jié)合起來，以新能源、新材料及最新研究成變化與能量變化結(jié)合起來，以新能源、新材料及最新研究成果為載體，綜合考查本部分的知識的題型出現(xiàn)的幾率比較大果為載體，綜合考查本部分的知識的題型出

3、現(xiàn)的幾率比較大。 1. 任何一個化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物所具有的任何一個化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物所具有的總能量與生成物所具有的總能量是不相等的，總能量與生成物所具有的總能量是不相等的，在產(chǎn)生新物質(zhì)的同時總是伴隨著能量的變化。在產(chǎn)生新物質(zhì)的同時總是伴隨著能量的變化。2. 放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng)中能量變化形式較多，通常表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中能量變化形式較多，通常表現(xiàn)為熱量的變化為熱量的變化 一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化一、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化 (1) 放熱反應(yīng)：放熱反應(yīng)：即有熱量放出的化學(xué)反即有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能應(yīng)，其反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量。如：燃料的燃

4、燒、中和反應(yīng)、生石灰量。如：燃料的燃燒、中和反應(yīng)、生石灰與水化合等都是放熱反應(yīng)。與水化合等都是放熱反應(yīng)。 (2) 吸熱反應(yīng)：吸熱反應(yīng)：即吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)，即吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。其反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量。如：如：H2還原還原CuO的反應(yīng)，灼熱的碳與二氧的反應(yīng)，灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng)，化碳反應(yīng)，Ba(OH)28H2O與與NH4Cl的反應(yīng)的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)。都是吸熱反應(yīng)。3. 燃燒的充分燃燒燃燒的充分燃燒 (1) 化石燃料：化石燃料：指煤、石油、天然氣等指煤、石油、天然氣等由古代動植物遺體在地殼中經(jīng)過一系列復(fù)由古代動植物遺體在地殼中經(jīng)過一系列復(fù)雜變化而

5、形成的非再生能源。雜變化而形成的非再生能源。 (2) 燃料充分燃燒的條件：燃料充分燃燒的條件：一是有足夠一是有足夠多的空氣，二是燃料與空氣有足夠大的接多的空氣，二是燃料與空氣有足夠大的接觸面積。觸面積。 (3) 燃料不完全燃燒的危害：燃料不完全燃燒的危害：產(chǎn)生的熱產(chǎn)生的熱效率低，浪費(fèi)資源；產(chǎn)生大量的效率低，浪費(fèi)資源；產(chǎn)生大量的CO污染空污染空氣、危害人類鍵康。氣、危害人類鍵康。1 1燃料、燃燒及其條件燃料、燃燒及其條件燃燒：發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)就叫燃燒。燃燒：發(fā)光發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)就叫燃燒。燃料燃燒的條件有兩個：燃料與空氣接觸；溫度達(dá)到燃料的燃料燃燒的條件有兩個：燃料與空氣接觸；溫度達(dá)到

6、燃料的著火點(diǎn)。著火點(diǎn)?！叭紵龝r要有足夠多的空氣和燃料燃燒時要有足夠多的空氣和燃料”與與“空氣要有空氣要有足夠大的接觸面足夠大的接觸面”是燃料充分燃燒的條件。是燃料充分燃燒的條件。提高燃料燃燒效率的方法有：提高燃料燃燒效率的方法有：（1 1）增大燃料與空氣的接觸面積。）增大燃料與空氣的接觸面積。固體燃料固體燃料粉碎或進(jìn)行汽化和液化；粉碎或進(jìn)行汽化和液化；液體燃料液體燃料霧狀噴出。霧狀噴出。（2 2）提供足量的空氣）提供足量的空氣重要的化石燃料：煤、石油、天然氣；重要的化石燃料：煤、石油、天然氣；注：4. 反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過程中所放出或吸收反應(yīng)熱：在化學(xué)反應(yīng)過程中所放出或吸收的熱量。通常用的熱量

7、。通常用 H表示：表示： H0為吸熱反應(yīng)。為吸熱反應(yīng)。(1) 燃燒熱：燃燒熱：101kPa時，時，1mol物質(zhì)完全燃燒生物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱，成穩(wěn)定氧化物時所放出的熱， H0。(2) 中和熱：中和熱：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成應(yīng)生成1mol H2O時所放出的熱，時所放出的熱， H0為吸熱反應(yīng)，說為吸熱反應(yīng)，說明金剛石能量高，不穩(wěn)定；明金剛石能量高，不穩(wěn)定；D中反應(yīng)中反應(yīng)放熱，放熱， H應(yīng)小于應(yīng)小于0。 答案：答案：C例例2. 已知已知CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(1); H=Q1 2H2(g)+O2(g) = 2H

8、2O(g); H=Q2 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(1); H=Q3 常溫下，取體積比為常溫下，取體積比為4:1的甲烷和的甲烷和H2的的混合氣體混合氣體112L(標(biāo)況標(biāo)況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為常溫，則放出的熱量為: A. 4Q1+0.5Q3 B. 4Q1+0.5Q2 C. 4Q1+Q3 D. 4Q1+2Q2 解析：本題是對反應(yīng)熱計算的考查，關(guān)解析：本題是對反應(yīng)熱計算的考查，關(guān)鍵是反應(yīng)熱的選擇，常溫時水呈液態(tài)，故利鍵是反應(yīng)熱的選擇，常溫時水呈液態(tài)，故利用兩個反應(yīng)進(jìn)行計算。用兩個反應(yīng)進(jìn)行計算。112L混合氣體中混合氣體中n(CH4)=4mol，n

9、(H2)=1mol，故，故112L混合氣混合氣體所放出的熱量為體所放出的熱量為4Q10.5Q3，答案為，答案為A。5. 能量間轉(zhuǎn)化關(guān)系能量間轉(zhuǎn)化關(guān)系 新能源的開發(fā)措施：調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源；新能源的開發(fā)措施：調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源；減少使用化石燃料。減少使用化石燃料。 最有希望的新能源：太陽能燃料電池、風(fēng)能、氫最有希望的新能源：太陽能燃料電池、風(fēng)能、氫能。能。 這些新能源的特點(diǎn)是：資源豐富、可以再生，對這些新能源的特點(diǎn)是：資源豐富、可以再生，對環(huán)境沒有污染或污染很少。環(huán)境沒有污染或污染很少。 二、熱化學(xué)方程式二、熱化學(xué)方程式 1. 表明化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)方程式稱表明化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的化學(xué)

10、方程式稱為熱化學(xué)方程式。為熱化學(xué)方程式。 2. 書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的幾點(diǎn)：書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的幾點(diǎn)： (1) 要注明反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)要注明反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng),在化學(xué)方在化學(xué)方程式的右端注明反應(yīng)熱，程式的右端注明反應(yīng)熱， 在熱化學(xué)方程式在熱化學(xué)方程式 H中的中的“+”與與“”一定要注明，一定要注明，“+”代代表吸熱，表吸熱，“”代表放熱。代表放熱。 (2) 要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，因為要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)，因為狀態(tài)不同，物質(zhì)所具有的能量不同，反應(yīng)熱狀態(tài)不同，物質(zhì)所具有的能量不同，反應(yīng)熱也不同。如果是同素異形體，則要注明同素也不同。如果是同素異形體，則要注明同素異形體的名稱。異形體

11、的名稱。 (3) 熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的計量數(shù)不表熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的計量數(shù)不表示粒子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此它可以示粒子個數(shù)，只表示物質(zhì)的量，因此它可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，計量數(shù)不相同，反是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，計量數(shù)不相同，反應(yīng)熱數(shù)據(jù)也不同。應(yīng)熱數(shù)據(jù)也不同。(4)要注意反應(yīng)熱的單位：反應(yīng)熱的單位是kJ/mol。1 mol的基本單元不是某一反應(yīng)物或生成物的分子(或原子等)，而是指1 mol反應(yīng)。如已經(jīng)寫出了熱化學(xué)方程式：2H2(g)+O2(g) =2H2O(l)；H 571.6 kJ/mol，1 mol反應(yīng)是代表2 mol H2(g)與1 mol O2(g)完全反應(yīng)生成2 mol H2O

12、(l)，放出熱量為571.6 kJ; 如已經(jīng)寫出了熱化學(xué)方程式：H2(g)+（1/2）O2(g) =H2O(l);H285.8 kJ/mol，1 mol反應(yīng)是代表1 mol H2(g)與（1/2） mol O2(g)完全反應(yīng)生成1 mol H2O(l)，放出熱量為285.8 kJ。 。（5 5）明確反應(yīng)熱之間的）明確反應(yīng)熱之間的“加與減加與減”，不管化學(xué)反應(yīng)一步完，不管化學(xué)反應(yīng)一步完成或分步完成成或分步完成, ,這個過程的反應(yīng)熱是相同的。所以熱化學(xué)反這個過程的反應(yīng)熱是相同的。所以熱化學(xué)反應(yīng)方程式應(yīng)方程式, ,可以像數(shù)學(xué)方程式一樣進(jìn)行可以像數(shù)學(xué)方程式一樣進(jìn)行“加與減加與減”。（6 6）涉及反應(yīng)熱

13、的計算，可把熱量視為一種）涉及反應(yīng)熱的計算，可把熱量視為一種“特殊物質(zhì)特殊物質(zhì)”，同樣可列比例計算。同樣可列比例計算。（7 7）同一類型的反應(yīng)，書寫熱化學(xué)方程式與寫出代表燃燒同一類型的反應(yīng)，書寫熱化學(xué)方程式與寫出代表燃燒熱的熱化學(xué)方程式的區(qū)別：熱的熱化學(xué)方程式的區(qū)別：如寫出氫氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式，下面兩種寫法均正確：如寫出氫氣完全燃燒的熱化學(xué)方程式，下面兩種寫法均正確：2H2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g)= 2H(g)= 2H2 2O(l)O(l)；H H5715716 kJ/mol6 kJ/molH H2 2(g)+(g)+（1/2 1/2 ） O O2 2(g) =H(g)

14、=H2 2O(l)O(l)；H H2852858 kJ/mol8 kJ/mol但如果要求寫出表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式則只有第二但如果要求寫出表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式則只有第二個是正確的，即要求可燃物的物質(zhì)的量必須是個是正確的，即要求可燃物的物質(zhì)的量必須是1 mol1 mol。 專題備忘專題備忘 例例3. 已知充分燃燒已知充分燃燒a g乙炔氣體時生成乙炔氣體時生成1mol二氧二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量化碳?xì)怏w和液態(tài)水，并放出熱量b kJ，則乙炔燃，則乙炔燃燒的熱化學(xué)方程式正確的是燒的熱化學(xué)方程式正確的是:A. 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H

15、=4b kJ/molB. C2H2(g)+ O2(g) = 2CO2(g)+H2O(1); H =2b kJ/mol 25C. 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H=2b kJ/molD. 2C2H2(g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H=b kJ/mol解析：此題考查熱化學(xué)方程式的書寫及有關(guān)解析：此題考查熱化學(xué)方程式的書寫及有關(guān)反應(yīng)熱的計算。側(cè)重考查分析、應(yīng)用和計算反應(yīng)熱的計算。側(cè)重考查分析、應(yīng)用和計算的能力。由題設(shè)知的能力。由題設(shè)知2 mol CO22b kJ1 mol C2H2，則乙炔的熱方程式為，則乙炔的熱方程式為2C2H2(

16、g)+5O2(g) = 4CO2(g)+2H2O(1); H=4b kJ/mol，或，或C2H2(g)+ O2(g) = 2CO2(g) +H2O(1); H=2b kJ/mol，故選，故選A。 25三、蓋斯定律三、蓋斯定律 一個化學(xué)反應(yīng)在一定條件下無論是一步完成一個化學(xué)反應(yīng)在一定條件下無論是一步完成還是分幾步完成，反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同。還是分幾步完成，反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同。 根據(jù)蓋斯定律，將化學(xué)方程式可以像代數(shù)式根據(jù)蓋斯定律，將化學(xué)方程式可以像代數(shù)式那樣相加或相減，相應(yīng)的反應(yīng)熱也相加或相減。那樣相加或相減，相應(yīng)的反應(yīng)熱也相加或相減。對解決未知反應(yīng)的熱效應(yīng)非常有用。對解決未知反應(yīng)的熱效應(yīng)非常有用。

17、例例4. 已知：已知： C(s)+O2(g) = 2CO2(g); H=393.5kJ/mol 2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g); H=566kJ/mol； TiO2(s)+2C2(g)=TiCl4(g)+O2(g); H=+141kJ/mol 則則 TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) =TiCl4(s)+2CO(g)的的 H為為: A. 313.5kJ/mol B. +313.5kJ/mol C. 80.0kJ/mol D. +80.0kJ/molC四、反應(yīng)熱大小的比較：四、反應(yīng)熱大小的比較：(1) 同一反應(yīng)生成物狀態(tài)不同時同一反應(yīng)生成物狀態(tài)不同時如：如：2H2(g)+O2

18、(g) = 2H2O(1)； H1 點(diǎn)燃點(diǎn)燃2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)； H2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃因為氣體變液體會放熱，故因為氣體變液體會放熱，故: H1 H2 (3) 兩個相聯(lián)系的不同反應(yīng)比較兩個相聯(lián)系的不同反應(yīng)比較如如: C(s)+O2(g) = CO2(g)； H1 C(s)+1/2O2(g) = CO(g)； H2可以設(shè)計成：可以設(shè)計成：C(s) CO(g) CO2(g)g(O212)g(O212故故 H1 H2 (2) 同一反應(yīng)反應(yīng)物狀態(tài)不同時同一反應(yīng)反應(yīng)物狀態(tài)不同時 點(diǎn)燃如：點(diǎn)燃如：S(g)+O2(g) = SO2(g); H1點(diǎn)燃點(diǎn)燃S(s)+O2(g) = SO2(g)

19、； H2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃因為固體變氣體會吸熱，故因為固體變氣體會吸熱，故: H1 H2 H3 B. H1 H3 H2 C. H2 H1 H3 H2解析：強(qiáng)酸的解析：強(qiáng)酸的H與強(qiáng)堿的與強(qiáng)堿的OH在稀溶液中發(fā)生在稀溶液中發(fā)生中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：中和反應(yīng)的熱效應(yīng)：H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)； H=-57.3kJ/mol， 由于稀醋酸中主要是醋酸分子，當(dāng)醋酸和由于稀醋酸中主要是醋酸分子，當(dāng)醋酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時，醋酸的電離平衡向電離發(fā)生中和反應(yīng)時，醋酸的電離平衡向電離的方向移動，電離過程要吸熱，因此中和反應(yīng)放的方向移動，電離過程要吸熱，因此中和反應(yīng)放出的熱量小于出的熱量小于57.3kJ/mol; H1 57.3kJ/mol；而濃；而濃H2SO4稀釋時要放稀釋時要放出熱量，所以出熱量，所以 H257.3kJ/mo