2019屆高三化學(通用版)二輪復習教案：專題2突破點6反應熱的計算與熱化學方程式的書寫

1、突破點 6反應熱的計算與熱化學方程式的書寫核心提煉提煉 i 反應熱的計算方法i利用熱化學方程式進行有關計算根據(jù)已知的熱化學方程式、已知的反應物或生成物的物質的量、反應吸收或 放出的熱量，可以把反應熱當作“產物”，計算反應放出或吸收的熱量。2 根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計算反應放出的熱量計算公式：Q =燃燒熱xn（可燃物的物質的量）。3 根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計算焓變若反應物舊化學鍵斷裂吸收能量 Ei,生成物新化學鍵形成放出能量 E2，則反 應的AH= Ei E2。4. 利用物質具有的能量計算：AH 二刀 E（生成物） 刀 E（反應物）。AHi5.利用反應的互逆性關系計算：AB,AHi=AH

2、2AH2核心知識聚焦丨提林心知識體驗也方向6.利用蓋斯定律計算：對于存在下列關系的反應:AH AH,A B C r= H、4-SH,D提煉 2 熱化學方程式的書寫與反應熱大小的比較1.熱化學方程式書寫的“六個注意放熱反應也用為吸熱反應也 H 為1晶單位一足為J砂二一川英文字母駅和旳井別表示氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)押溶液:d: ”反應熱的數(shù)值世須與化學計応數(shù)相對應，即止 H 數(shù)偵K訣主正反趣址比占、(2)刼鋼 J 進行時，A 片的符號做郴應改變CT感化學力社呼屮琳明下或“也磁乎明血辭I蘇亍粋 2.反應熱大小的比較方法因AHi0,AH20,AH3|A2|,所以AHiAH2o同一反應的反應物狀態(tài)不同時，如A

3、(s)+B(g)=C(g)AHi,A(g)+B(g)=C(g)AH2,貝UAHiAH2o兩個有聯(lián)系的反應相比較時，如C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi，iC(s) + 2O2(g)=CO(g)AH2。利用蓋斯定律比較，如比較AHi與AH2的大小的方法。M 1 mol E2O(1)屮和熱逼戯與斶堿稀辭離反用比較方法：利用反應(包括AHi)乘以某計量數(shù)減去反應(包括AH2)乘以某計量數(shù)，即得出AH3=AHIX某計量數(shù)-AH2X某計量數(shù)，根據(jù) 出3大于 0 或小于0 進行比較?？傊?，比較反應熱的大小時要注意：1反應中各物質的聚集狀態(tài)；.J 2AH 有正負之分，比較時要連同“ + ”、 “一”

4、一起比較，類似數(shù)學中的正、負數(shù)大小的比較；3若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負號。真題回訪回訪 1 (2019 全國丙卷節(jié)選)已知下列反應：SO2(g)+2OH-(aq)=Sc3_(aq)+出 0(1)AHiCIO_(aq)+S03_(aq)=S&_(aq)+C(aq)AH2CaSO4(s)=C 尹(aq)+SO4(aq)AH3則反應 S02(g) + Ca2+(aq) + CIO_(aq)+ 2OH_(aq)=CaSQ(s)+ 出 0(1) + C(aq)的AH =_。解析將題給三個熱化學方程式分別標號為I、U、川，根據(jù)蓋斯定律，由I+n-m可得：SO2(

5、g)+Ca2+(aq)+CIO-(aq)+2OH一(aq)=CaSQ(s)+H2OQ)+ Cl-(aq)，則有AH=AHi+AH2AH3。答案AHi+AH2AH3回訪 2 (1)(2019 全國卷I節(jié)選)已知反應 2HI(g)=H2(g) + b(g)的AH = + 111kJ mol，1 mol H2(g)、1 mol 12(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則 1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為_ kJ=(2)(2019 全國卷n節(jié)選)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成 氣(主要成分為 CO、CO2和 H2)在催化劑作用下合

6、成甲醇。發(fā)生的主要反應如下：CH3OH(g)AH1CH3OH(g)+H2O(g)AH21CO(g) + 2H2(g)2CO2(g) + 3H2(g)3CO2(g) + H2(g)回答下列問題：CO(g)+H2O(g)AH3已知反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學鍵H HC OC=OHOC HE/(kJ mol)4363431 076465413由此計算 出i= _kJmoI已知 58kJmo則 出3=_ kJ mol1o解析設 1 mol Hl(g)分子中化學鍵斷裂吸收的能量為 x,則 2x 436 kJ 151kJ=+ 11 kJ, x= 299 kJ。根據(jù)鍵能與反應熱的關系可知，AH1=反

7、應物的鍵能之和一生成物的鍵能之和=(1 076 kJ mol1+ 2X436 kJ mol1) (413 kJ mol1x3+ 343 kJ mol1+ 4651 1kJ mol)= 99 kJ mol。根據(jù)質量守恒定律，由 可得：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g),結合1 1蓋斯定律可得： 出3=朋2出1= ( 58 kJ mol) ( 99 kJ mol)= + 41 kJ mol1o答案(1)299 (2) 99 + 41回訪 3 (1)(2019 新課標全國卷I節(jié)選)已知：甲醇脫水反應2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) + H2O(g)AH= 23.9 kJ

8、 mol1甲醇制烯烴反應2CH3OH(g)=C2H4(g) + 2H2O(g)AH2= 29.1 kJ mol1乙醇異構化反應C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)AH3= +50.7 kJ mol1則乙烯氣相直接水合反應 C2H4(g) + H2O(g)=C2H5OH(g)的AH = _kJ mol。(2)(2019 新課標全國卷I節(jié)選)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新 型能源。由合成氣(組成為 H2、CO 和少量的 CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應： 甲醇合成反應：(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AHi= 90.1 kJ mo|T(i

9、i)CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g)AH2= 49.0 kJ mol1水煤氣變換反應：(iii )CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g)AH3= 41.1 kJ mol1二甲醚合成反應：(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) + H2O(g)AH4= 24.5 kJ mol1由 H2和 CO 直接制備二甲醚 (另一產物為水蒸氣 )的熱化學方程式為。解析 (1)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)AH1= 23.9 kJ mol12CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)AH2= 29.1 kJ mol1C2H

10、5OH(g)=CH3OCH3(g)1AH3= +50.7 kJ mol1根據(jù)蓋斯定律，由得：C2H4(g) + H2O(g)=C2H5OH(g)AH = 45.5 kJmol1o寫出由 H2和 CO 直接制備二甲醚的化學方程式：4H2+ 2CO= CH3OCH3+H2Oo1由(i)得：2CO(g) + 4H2(g)=2CH3OH(g)AH1= ( 90.1)X2 kJ mol;1由(iv)得：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) + H2O(g)AH4= 24.5 kJ mol;以上兩式相加得所求熱化學方程式的出=(-90.1x2)kJ mol-1+ ( 24.5)kJmol-1= 204

11、.7 kJ mol1。故熱化學方程式為 4H2(g)+ 2CO(g)=CH3OCH3(g)1+H2O(g)AH= 204.7 kJ mol。答案45.5(2)4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH= 204.7 kJ mol1回訪 4 (2019 新課標全國卷n)室溫下，將 1 mol 的 CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應為AH1,將 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應為AH2；CuSO45H2O 受熱分解的化學方程式為：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+ 5H2O(l)，熱效應為AH3。則下列判斷正確的是

12、()A. AH2AH3B.A1AH3B 1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應，故AH10,1mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱反應，故AH20,根據(jù)蓋 斯定律得到關系式AH1=AH2+AH3，分析得到答案：AH1VAH3?；卦L 5 (2013 新課標全國卷n)在 1 200C時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列 反應3H2S(g)+2O2(g)=SO2(g)+H2O(g)AH12H2S(g)+SO2(g)=|s2(g)+2H2O(g)AH21H2S(g)+2O2(g)=S(g)+H2O(g)AH32S(g)=S2(g)AH4則AH4的正確表達式為

13、()A.出4=3(Hi+ AH2-3AHs)2B.出4=3(3AH3AHIAH2)C. AH4=2(AHI+ AH23AH3)D. AH4=2(AHI AH23AH3)A 根據(jù)蓋斯定律找出各反應的反應熱之間的關系。2 2將前三個熱化學方程式分別標為、，根據(jù)蓋斯定律，由即+22X可得：2S(g)=S2(g)AH4=3( Adi+AH2 3AH3)。熱點題型探究 I 透析高都鰹提升解題技能1 2熱點題型 i 利用化學鍵計算反應熱，熱化學方程式的書寫2 .已知：iC(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)AH=a kJ mol2C(s)+ O2(g)=2CO(g)AH = 220 kJ mol1

14、H H 鍵、O=O 鍵和 OH 鍵的鍵能分別為 436 kJ mol1 496 kJ mol1和 462 kJ mol1，貝 U a 為()A . 332B. 118C.+ 350D. + 130D 將兩個熱化學方程式分別標為、，則根據(jù)蓋斯定律可知X2即得到熱化學方程式 O2(g) + 2H2(g)=2H2O(g)AH = (220+ 2a) kJ/mol。由于反應熱等于斷鍵吸收的能量與形成新化學鍵所放出的能量的差值，則496 kJ/mol+0反應過程A 體系中 A2、B2最活潑B. Ei= 1 370 kJ moiC.AH = 482 kJmo1D.該反應是放熱反應A 由題圖可以看出，反應物

15、的總能量高于生成物的總能量，所以該反應是放熱反應，D 正確；Ei表示斷開反應物中化學鍵所吸收的能量（即反應的活化能），1 1 1則 E1= 2X436 kJ mol+ 498 kJ mol= 1 370 kJ mol，B 正確；E2表示形成生成物中化學鍵所放出的熱量，則 E2= 2X2X463 kJmol-1 852 kJ mol1，AH =111 ,_E1 E2= 1 370 kJ mol 1 852 kJ mol= 482 kJ mol，C 正確；圖中 A 和 B具有的能量最高，因此 A 和 B 最活潑，故 A 錯誤。3. （1）（2016 湖南懷化一模）燃料的使用和防止污染是社會發(fā)展中一

16、個無法回避的矛盾話題。直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用 CH4催化還原 NOx可以消除氮氧化物的污染。2X436 kJ/mol 2X2X462 kJ/mol = (220 + 2a) kJ/mol，解得 a =+ 130,答案選 D。2. (2016 河南十所名校階段性測試)已知：破壞 1 mol AA 鍵、1 mol BB 鍵、1 mol A B 鍵時分別需要吸收 436 kJ、498 kJ、463 kJ 的能量；反應 2A2(g) +B2(g)=2A2B(g)的能量變化如圖所示。下列說法中錯誤的是()（2） （2016 湖南懷化二模）如圖為 1

17、 mol NO2（g）和 1 mol CO（g）反應生成 NO（g）和CO2（g）過程中的能量變化示意圖。已知 E1= 134 kJ/mol，E2= 368 kJ/mol（E1、E2為反應的活化能）。若在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，則E1、AH 的變化已知： CH4（g） + 2NO2（g）=N2（g） + CO2（g） + 2H2O（g）AH1= 860.0 kJ mol122NO2(g)N2O4AH2= 66.9 kJ mol1寫出 CH4催化還原 N2O4(g)生成 N2和 H2O(g)、CO2的熱化學方程式:分別是(填“增大” “減小”或“不變”)。寫出該反應的熱化1793.1

18、 kJ mol 。E1為該反應的活化能，加入催化劑能降低反應的活化能但不能改變反應熱。AH =生成物總能量一反應物總能量=E1 E2,據(jù)此可寫出反應的熱化學方程式。答案(1)CH4(g) + N2O4(g)=N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)AH = 793.1kJ mol1(2)減小不變1NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)AH= 234 kJ mol4.(名師押題)參考下列圖表和有關要求回答問題：(1) 甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是：1CH3OH(g) + H2O(g)=CO2(g) + 3H2(g)1AH= +49.0 kJ m

19、ol12CH3OH(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2(g)AH= 192.9 kJ mol一1又知： H2O(g)=H2O(l)AH = 44 kJ mol1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為 _ 。(2)下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學鍵P PP OO=OP=O鍵能 /kJ mol一abcx學方式:反應即可得熱化學方程式：CH4(g) +N2O4（g）=N2（g） + C02（g） +2H2O（g）1 1AH= 860.0 kJ mol+66.9 kJ mol=解析(1)根據(jù)蓋斯定律，反應1 1 1AH=3X(192.9 kJ mol)2X49.0 kJ mol+(44 k

20、J mol)x2= 764.7 kJmol1o反應熱二反應物鍵能總和生成物鍵能總和，即6a + 5c (4x+ 12b)= d,1 1解得 x= 4(12b d 6a 5c)或 4(d + 6a + 5c 12b)。3答案(1)CH3OH(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l)AH = 764.7 kJ mol1 14(12b d 6a 5c)或&(d + 6a + 5c 12b)I思維建模I已知 1 mol 白磷(P4)完全燃燒放熱為 d kJ,白磷及其完全燃燒的產物結構如圖所示，則上表中 x=_ (用含有 a、b、c、d 的代數(shù)式表示)。3解析X3 x2 + x2

21、 得 CH3OH(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2 出 0(1)熱化學方程式書寫與正誤判斷的步驟三審_物質的狀態(tài)必須正確，特別是濬液中的反應 狀態(tài)易寫錯烤變的數(shù)惶必須與方程式中的化學計量數(shù) 相對應，即齟與化學計量數(shù)成正比 n 當反 應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱 數(shù)值相等，符號相反:審是否如燃燒熱、中和熱的熱化學方程式 符合槪念-熱點題型 2 蓋斯定律及其應用1用 H2可將工業(yè)廢氣中的 NO 催化還原為 N2,其能量轉化關系如圖（圖中計1量單位為 mol），貝U:NO（g） +出二二巧比 +出 0）的AH 為（）f kJ “ mnl-1v飛咲)佔)6 kJ - Blfil-

22、14U/i一 毗)-1A.q(a+ b c d) kJ molI1B.q(c+ a d b) kJ mol1單位一定為“kJ moLj易錯寫成“kT或漏寫四審數(shù)值熱化學方程式書寫與正誤判斷的步驟I書寫一般分為“四步”2.正誤判ST五審”放熱反應定為“ 吸熱反應定為篥C*2(c+ d a b) kJ mol11D*2(C+d a b) kJ molA 由圖中轉化可知，斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵釋放能量，發(fā)生12NO（g） + 2H2（g）=N2（g） + 2H2O（g）AH = （a + b c d） kJ mol，又因為化學計1 1 量數(shù)與反應中的能量變化成正比，則 NO（g）+ H2（g）=2N2（g）+ H2O（g）AH = ?（a1+ b c d） kJ mol。2.（2016 昆明重點中學測試四）氫氣、鋁、鐵都是重要的還原劑。已知下列反應的熱化學方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH13H2（g）+Fe2O3（s）=2Fe（s）+ 3H2O（g）AH232Fe（s）+22（g）=Fe2O3（s）AH332Al（s）+2O2（g）=Al2O3（s）AH42Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）AH5下列關于上述反應焓變的判斷正確的是（）A.AHi0B.AH5VO, A