2012高考一輪復習-化學反應與能量

《化學反應與能量》專題復習一、放熱反應和吸熱反應放熱反應：

反應過程中放出熱量的反應NaOH+HCl=NaCl+H2O

典型放熱反應CaO+H2O=Ca(OH)22Al+6HCl=AlCl3+3H2↑

C+O2

CO2點燃

CH4+2O2CO2+2H2O點燃物質(zhì)的燃燒中和反應H2+Cl22HCl點燃化合反應氧化還原反應

反應過程中吸收熱量的反應CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH（水解）典型吸熱反應CO2＋C2CO高溫Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O吸熱反應：N2O4＝2NO21.化合反應一般放熱，分解反應一般吸熱；2.需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應。Fe+S=FeS△注意

CaCO3

CaO+CO2↑高溫

C+H2OCO+H2高溫1.下列說法正確的是()D

A.需要加熱方能發(fā)生的反應一定是吸熱反應；

B.放熱的反應在常溫下一定很易發(fā)生;C.吸熱反應一定需要加熱才能進行反應;D.吸熱反應發(fā)生過程中要不斷從外界獲得能量、放熱反應發(fā)生過程中不再需要外界能量。二、反應熱1.焓（H）用于描述物質(zhì)

的物理量。所具有的能量2.焓變（ΔH）

，表示為

。始、終狀態(tài)焓的變化ΔH=H（反應產(chǎn)物）-H（反應物）3.焓變與反應熱的關(guān)系對于一定溫度和壓強下的化學反應，當物質(zhì)所具有的能量只以熱能的形式釋放或吸收時，反應前后物質(zhì)的焓變等于該反應的反應熱。有如下關(guān)系：

。ΔH=Qp單位：一般采用:kJ/mol1、反應熱與鍵能的關(guān)系△H＝反應物總鍵能－生成物總鍵能當△H為“－”或△H＜0時，為當△H為“＋”或△H＞0時，為放熱反應吸熱反應例：已知反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H＝－88.4

kJ/mol，鍵能H－H：436kJ/mol，N－H：390.4kJ/mol，試計算N≡N的鍵能。X＋3×436－6×390.4＝－88.4X＝946(kJ/mol)(2008海南8)白磷與氧可發(fā)生如下反應：P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P－PakJ·mol1-1、P－ObkJ·mol-1、P=OckJ·mol-1、O=OdkJ·mol-1根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應的H,其中正確的是A.(6a+5d－4c－12b)kJ·mol-1B.(4c+12b－6a－5d)kJ·mol-1C.(4c+12b－4a－5d)kJ·mol-1D.(4a+5d－4c－12b)kJ·mol-1（2008重慶13）化學反應N2+3H2=2NH3的能量變化如題13圖所示，該反應的熱化學方程式是A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(1);△H=2(a-b-c)kJ·mol-1B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H=2(b-a)kJ·mol-1C.N2(g)+H2(g)=NH3(1);△H=(h+c-a)kJ·mol-1D.N2(g)+H2(g)=NH3(g);△H=(a+b)kJ·mol-12、反應熱與物質(zhì)內(nèi)能的關(guān)系反應物轉(zhuǎn)化為生成物時放出熱量，這是放熱反應若E反應物＞E生成物若E反應物＜E生成物反應物轉(zhuǎn)化為生成物時吸收熱量，這是吸熱反應△H＝生成物總能量－反應物總能量放熱反應與吸熱反應的比較放熱反應吸熱反應表現(xiàn)形式△H為“－”或△H＜0

△H為“＋”或△H＞0時能量變化E生成物

＜

E反應物

E生成物＞E反應物

鍵能變化生成物鍵能>反應物鍵能反應物鍵能>生成物鍵能聯(lián)系△H＝E生成物

-E反應物=(鍵能)反應物-(鍵能)生成物鍵能越大，能量越低，越穩(wěn)定.三、重要的反應熱－燃燒熱1.概念：在101kPa時，1mol物質(zhì)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(zhì)的燃燒熱2.單位：kJ/mol(1)燃燒的物質(zhì)必須為:1mol(2)完全燃燒是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對應的物質(zhì)：C→CO2，H→H2O(l)，S→SO2等。(3)燃燒熱通常由實驗測得3.注意：4.表示的意義：例如:C的燃燒熱為393.5kJ／mol，表示:在101kPa時1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量。★燃燒熱是以1mol物質(zhì)完全燃燒放出的熱量來定義的，因此在書寫它的熱化學方程式時，應以燃燒1mol物質(zhì)為標準來配平其余物質(zhì)的系數(shù)。例如：C8H18(g)+25/2O2（g）＝8CO2（g）十9H2O(l)；△H＝－5518kJ／mol

C8H18的燃燒熱為5518kJ／mol。四、重要的反應熱－中和熱在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應而生成1molH2O，這時的反應熱叫中和熱。1.概念：①條件：②反應物：③生成物及物質(zhì)的量：④放出的熱量：稀溶液酸與堿（中學階段只討論強酸與強酸中和）生成1mol的H2O△H＝－57．3kJ／mol。2.注意：若用弱酸代替強酸，或用弱堿代替強堿，因中和過程中弱電解質(zhì)電離吸熱，會使測得中和熱的數(shù)值偏低。比較項目燃燒熱中和熱相同點能量變化△H不同點反應物的量生成物的量反應熱的涵義燃燒熱與中和熱的區(qū)別和聯(lián)系放熱反應△H＜0

單位：kJ/mol1mol燃料可能是1mol,也可能是0.5或1/3mol等不限量生成的水為1mol1mol物質(zhì)完全燃燒時放出的熱量；不同物質(zhì)，燃燒熱不同生成1mol水時放出的熱量；不同強酸強堿的中和熱大致相同，均約為：57.3kJ/mol練習：

強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應：H+(aq)+OH－(aq)=H2O(1)；

H=-57.3kJ/mol，向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸、濃H2SO4、稀HNO3，則恰好完全反應時的熱效應H1，H2，H3的關(guān)系正確的是（）

A.H1>H2>H3B.H1<H3<H2C.H2<H1<H3D.H1>H3>H2D五、熱化學方程式表明反應所放出或吸收的熱量的化學方程式。1.概念：

(1)注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。(氣：g，液：l，固：s)

(2)△H“-”，為放熱反應，△H“+”為吸熱反應(3)需注明反應的溫度和壓強，若不注明溫度和壓強，一般指250C,1.01×105Pa系數(shù)只表示物質(zhì)的量，可以是整數(shù)、小數(shù)或分數(shù)。(5)系數(shù)必須與反應熱相對應。3.書寫熱化學方程式注意事項2.意義:溶液：aq不僅表示化學反應中的物質(zhì)變化，還表示化學反應中的能量變化。例：2H2（g）+O2

（g）=2H2O（l）；△H＝－571.6kJ/mol熱化學方程式與普通方程式的比較；△H＝－483.6kJ/mol、小數(shù)。－＋

2.下列熱化學方程式中的H能表示可燃物燃燒熱的是:（）DA.H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)；

H=－184.6kJ/molB.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)；

H=－802.3kJ/molC.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);

H=－571.6kJ/molD.CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g)；

H=－283kJ/mol六、有關(guān)熱化學方程式的計算2.根據(jù)熱化學方程式求反應熱

例題1

已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)；△H＝＋517.6kJ/molCH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H＝－890.3kJ/mol

則：1g氫氣和1g甲烷分別燃燒后，放出熱量之比約為

(A)1:34(B)1:1.7(C)2.3:1(D)4.6:1例題2：（1）用20gNaOH配成稀溶液與足量稀鹽酸反應，放出

kJ熱量；（2）用10mol/L硫酸100ml配成稀溶液與足量稀NaOH溶液反應，放出

kJ熱量。28.65114.6Exe1:298K時，取1molN2和3molH2放在一個密閉容器中發(fā)生如下反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

;△H=-92.4KJ/mol(1)在該溫度下，在催化劑存在時進行反應，測得反應熱總是小于92.4KJ，其原因是

；(2)若測得反應放出的熱量為69.3KJ，則N2的轉(zhuǎn)化率為多少？75%Exe2：完全燃燒一定量的乙醇，放出的熱量為Q，為了完全吸收所生成的CO2，消耗掉8mol/L的NaOH溶液50mL，則在相同條件下完全燃燒1mol的乙醇，放出的熱量不可能為（）A.10Q

B.5~10Q

C.＞10Q

D.＜5Q

Exe3：已知熱化學方程式：

2KNO3(s)==2KNO2(s)+O2(g)；△H=+Q1KJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=－Q2KJ/mol為提供1molKNO3

分解所需的熱量，理論上需要燃燒碳的物質(zhì)的量為()mol(不考慮損耗)Q1/2Q2CD

[例]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H＝－571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H＝－2220kJ/mol5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ，則氫氣和丙烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:1解法1：設H2、C3H8的物質(zhì)的量分別為x，y

x+y=5

(571.6/2)(x)+2220y=3847

V(H2):V(C3H8)=n(H2):n(C3H8)=3.75:1.25=3:13.求混合物的組成

x=3.75moly=1.25mol選B方法2

：1molH2燃燒放熱571.6kJ/2=285.8kJ答：氫氣和丙烷的體積比為3：1

1molC3H8燃燒放熱2220kJ

1mol混合氣

燃燒放熱3847kJ/5=769.4kJH2285.8C3H42220769.41450.6483.631＝

[例]在一定條件下，氫氣和丙烷燃燒的化學方程式為：

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H＝－

571.6kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△H＝－

2220kJ/mol

5mol氫氣和丙烷的混合氣完全燃燒時放熱3847kJ，則氫氣和丙烷的體積比為(A)1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:13.求混合物的組成蓋斯定律及其應用化學反應不管是一步完成還是分幾步完成，其反應熱是相同的。即：化學反應的反應熱，只與反應的始態(tài)(各反應物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與反應具體進行的途徑無關(guān)。應用：間接計算一些無法直接測定的反應熱例題剖析已知：C(s)+O2(g)=CO2；△H＝－393.5kJ/molCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)；△H＝－283.0kJ/mol計算反應：C(s)+1/2O2(g)=CO的△H＝？CO(g)+1/2O2(g)C(s)+O2(g)CO2(g)△H1△H2△H3△H1＝△H2＋△H3由蓋斯定律有：△H2＝△H1－△H3＝－393.5kJ/mol－（－283.0kJ/mol）＝－110.5kJ/molExe1:已知：C(s、金剛石)+O2(g)=CO2(g);△H=－395.41KJ/molC(s、石墨)+O2(g)=CO2(g);△H=－393.51KJ/mol回答下列問題：（1）石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學方程式：（2）石墨和金剛石相比較，

的穩(wěn)定性更大；C(s、石墨)＝C(s、金剛石);△H=＋1.9KJ/mol石墨

Exe2:在同溫同壓下，下列各組熱化學方程式中Q2﹥Q1的是(

)(A)2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；△H=－Q1KJ/mol2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)；△H=－Q2KJ/mol(B)S(g)+O2(g)==SO2(g)；△H=－Q1KJ/molS(s)+O2(g)==SO2(g)；△H=－Q2KJ/mol(C)C(s)+1/2O2(g)==CO(g)；△H=－Q1KJ/molC(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=－Q2KJ/mol(D)H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)；△H=－Q1KJ/mol1/2H2(g)+1/2Cl2(g)===HCl(g)；△H=－Q2KJ/molAC能源的分類

①從能源的原有形態(tài)是否改變的角度分為自然界現(xiàn)存的一次能源:

由一次能源加工轉(zhuǎn)化而成的二次能源:②從能源能否循環(huán)再生角度，可將能源分為可再生能源和不可再生能源。煤、石油是古代動植物經(jīng)長期地質(zhì)運動作用形成的，這是不可再生能源；像太陽能、風力、或從綠色植物中制取的酒精等，是可再生能源。煤、石油、天然氣、水力、太陽能如：煤氣、液化氣、汽油、煤油、酒精、電能等。使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)礦物燃料、植物燃料、氣體燃料及新型燃料燃料種類：（1）重要的化石燃料：煤、石油、天然氣。（2）煤作燃料的利弊問題：①煤是重要的化工原料，把煤作燃料簡單燒掉太可惜，應該綜合利用。②煤直接燃燒時產(chǎn)生SO2等有毒氣體和煙塵，對環(huán)境造成嚴重污染。③煤作為固體