高三第一輪 第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量變化第六章化學(xué)反應(yīng)與能量選修4第一章與名師對(duì)話

P85第二節(jié)燃燒熱能源反應(yīng)熱的計(jì)算2．焓變(1)定義：在恒溫、恒壓的條件下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或釋放的熱量稱為反應(yīng)的焓變。(2)表示符號(hào)：ΔH(3)單位：通常采用kJ·mol－13．放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)一、化學(xué)反應(yīng)的焓變放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)鍵能變化生成物總鍵能

反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能

反應(yīng)物總鍵能能量變化反應(yīng)物的總能量

生成物的總能量反應(yīng)物的總能量

生成物的總能量表現(xiàn)行式反應(yīng)類型聯(lián)系大于大于△H﹤0或△H為“—”小于小于△H﹥0或△H為“+”鍵能越大，物質(zhì)能量越低，越穩(wěn)定；反之鍵能越小，物質(zhì)能量越高，越不穩(wěn)定。分解、C與CO2或H2O、C、CO、H2還原金屬氧化物，NH4Cl與Ba(OH)2·8H2O的反應(yīng)等。燃燒反應(yīng)、中和反應(yīng)、金屬與酸或水反應(yīng)多數(shù)化合反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等?；瘜W(xué)反應(yīng)過(guò)程中所釋放或吸收的能量都可以熱量（或換算成相應(yīng)的熱量）來(lái)表示，叫反應(yīng)熱，也叫“焓變”1．反應(yīng)熱：例外：C+CO2；

N2+O2注意：反應(yīng)時(shí)需要加熱的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)不需要加熱的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)。[2012·江蘇卷]某反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖0所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能，E2表示逆反應(yīng)的活化能)。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．催化劑能改變?cè)摲磻?yīng)的焓變C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能D．逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能催化劑可以降低反應(yīng)物的活化能，但不影響反應(yīng)焓變?chǔ)。體驗(yàn)高考C討論1：下列反應(yīng)中，既是離子反應(yīng)，又是放熱反應(yīng)的是（）A、Ba(OH)2?8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3?H2O+8H2OB、Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2OC、C+H2O===H2+COD、2H2S+O2==2S+2H2O討論2：下列敘述中正確的是（）A、若反應(yīng)X→Y放熱，則Y能量比X高B、若反應(yīng)X→Y放熱，則Y所處狀態(tài)比X穩(wěn)定C、如反應(yīng)X→Y吸熱，則X化學(xué)活潑性強(qiáng)于YD、若反應(yīng)X+R→Y放熱，說(shuō)明R一定是O2，因只有O2參加的反應(yīng)才會(huì)放熱考查題型1:吸、放熱反應(yīng)中能量的變化考查題型2：識(shí)記常見的吸放熱過(guò)程例、如何用蒸餾水區(qū)分以下白色固體：NaOH、NH4NO3、NaCl?BB二、熱化學(xué)方程式：表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式。例：H2(g)+O2(g)=H2O(g)

H=

-241.8kJ/mol

熱化學(xué)方程式既表明了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。

書寫注意事項(xiàng)：（1）

H寫在方程式的右側(cè)，用“空格”隔開，需注明

H的“+”與“-”（2）需注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)（s、l、g、aq）（3）熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其

H也不同。但單位始終為kJ/mol（4）正向反應(yīng)與逆向反應(yīng)的

H數(shù)值相等，符號(hào)相反。寫出下列熱化學(xué)方程式：(1)1molCO氣體完全燃燒生成CO2氣體，放出283kJ的熱量(2)1gH2氣體完全燃燒生成液態(tài)水放出143kJ熱量，Q=n·ΔHSiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)

ΔH＝－1520.0kJ·mol－1TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(l)＋2CO(g)ΔH＝－81kJ·mol－1

考查題型3：熱化學(xué)方程式的書寫討論1：(2011年山東模擬)沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4，在25℃、101kPa時(shí)，0.5molCH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)，放出445kJ熱量；已知在25℃、101kPa時(shí)，1mol液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水時(shí)要吸收44.0kJ熱量。則下列熱化學(xué)方程式正確的是(

)A．2CH4(g)＋4O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝＋890kJ/molB．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890kJ/molC．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ/molD．1/2CH4(g)＋O2(g)===1/2CO2(g)＋H2O(g)ΔH＝－401kJ/mol討論2：“四看”法判斷熱化學(xué)方程式的正誤(1)“一看”各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是否正確；(2)“二看”ΔH變化的“＋”、“－”是否正確；(3)“三看”反應(yīng)熱的單位是否為kJ/mol；(4)“四看”反應(yīng)熱數(shù)值與計(jì)量數(shù)是否相對(duì)應(yīng)。CD三、反應(yīng)熱（焓變）的計(jì)算類型比較放熱反應(yīng)(ΔH<0)吸熱反應(yīng)(ΔH>0)反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對(duì)大小利用化學(xué)鍵計(jì)算ΔHΔH＝E(生成物總能量)－

E(反應(yīng)物總能量)ΔH＝反應(yīng)物斷鍵吸收總能量－生成物成鍵放出總能量ΔH＝E(反應(yīng)物總鍵能)－

E(生成物總鍵能)(2011年重慶理綜)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體，分子結(jié)構(gòu)中只存在S—F鍵。已知：1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ，斷裂1molF—F、S—F鍵需吸收的能量分別為160kJ、330kJ。則S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反應(yīng)熱ΔH為(

)A．－1780kJ/mol B．－1220kJ/molC．－450kJ/mol D．＋430kJ/mol考查題型4：焓變與物質(zhì)的鍵能、物質(zhì)的量的關(guān)系

(2012年重慶理綜)肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖0所示。已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N≡N為942、O===O為500，N—N為154，則斷裂1molN—H鍵所需的能量(kJ)是(

)A．194

B．391C．516D．658BB討論2：討論1：四、燃燒熱和中和熱燃燒熱中和熱相同點(diǎn)能量變化

H不同點(diǎn)反應(yīng)物的量生成物的量反應(yīng)熱的定義放熱反應(yīng)

H<0（單位kJ/mol）1mol1molH2O不定不定在101kPa時(shí)，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量；反應(yīng)物不同，燃燒熱不同。在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成1molH2O時(shí)放出的熱量；強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱都相同，均約為-57.3kJ/mol討論2：(2006·天津)已知反應(yīng)：①101kPa時(shí)，2C(s)＋O2(g)＝2CO（g）；△H＝－221kJ/mol②稀溶液中，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(1)；△H＝－57.3kJ/mol下列結(jié)論正確的是A．碳的燃燒熱大于110.5kJ/molB．①的反應(yīng)熱為221kJ/molC．稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為－57.3kJ/molD．稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水，放出57.3kJ熱量考查題型5：燃燒熱、中和熱概念的考查討論1：下列說(shuō)法正確的是A.吸熱反應(yīng)的

H<0，放熱反應(yīng)的

H>0B.燃燒熱是指1mol物質(zhì)燃燒放出的熱量C.中和熱可能大于零，也可能小于零D.燃燒熱和中和熱都是反應(yīng)熱AD小結(jié)：“三熱”表述強(qiáng)調(diào)新教材中燃燒熱的表述討論3：（07江蘇）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是①CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g)；△H＝＋49.0kJ·mol－1②CH3OH(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2(g)；△H=-192.9kJ·mol－1下列說(shuō)法正確的是（）A、CH3OH的燃燒熱為192.9kJ·mol－1B、反應(yīng)①中的能量變化如右圖所示C、CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程一定要吸收能量D、根據(jù)②推知反應(yīng)CH3OH(l)＋1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H＞—192.9kJ·mol－1D考查題型

6：與可逆反應(yīng)結(jié)合考查-Q(Q>0)BC五、蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱總是相同的。反應(yīng)熱大小的比較：（1）同一反應(yīng)生成物狀態(tài)不同時(shí)A(g)+B(g)==C(g);ΔH1<0A(g)+B(g)==C(l);ΔH2<0因?yàn)镃(g)==C(l);ΔH3<0

所以│ΔH1│<│ΔH2│（2）同一反應(yīng)物狀態(tài)不同時(shí)S(g)+O2(g)==SO2(g);ΔH1<0S(s)+O2(g)==SO2(g);ΔH2<0S(g)→S(s)→SO2(g)ΔH1ΔH3ΔH2ΔH3==ΔH2─ΔH1ΔH3+ΔH2==ΔH1所以│ΔH1│>│ΔH2│（3）兩個(gè)有聯(lián)系的不同反應(yīng)C(s)+O2(g)==CO2(g);ΔH1<0C(s)+1/2O2(g)==CO

(g);ΔH2<0C(s)→CO(g)→CO2(g)ΔH1ΔH2ΔH3ΔH3+ΔH2==ΔH1所以│ΔH1│>│ΔH2│討論1：(2006·江蘇)下列各組熱化學(xué)方程式程中，化學(xué)反應(yīng)的△H前者大于后者的是①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；△H1 C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)；△H2②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；△H3 S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；△H4③H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)；△H52H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；△H6④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)；△H7

CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)；△H8A．①

B．④

C．②③④

D．①②③C討論2：（2010·廣東）在298K、100kPa時(shí)，已知：

2H2O(g)=O2(g)+2H2(g);⊿H1

Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)；⊿H22Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)；⊿H3則⊿H1、⊿H2、⊿H3間的關(guān)系正確的是（）

A.⊿H3=⊿H1+2⊿H2B.⊿H3=⊿H1+⊿H2C.⊿H3=⊿H1-2⊿H2D.⊿H3=⊿H1-⊿H2A考查題型

7：反應(yīng)熱的大小比較討論1：發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭的第三級(jí)使用液氫和液氧這種推進(jìn)劑已知：H2(g)===H2(l)

ΔH＝－0.92kJ/mol；

O2(g)===O2(l)ΔH＝－6.84kJ/mol；

H2O(l)===H2O(g)

ΔH＝44.0kJ/mol。氫氣的燃燒熱⊿H=-285.8kJ/mol

請(qǐng)寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式：考查題型

8：蓋斯定律的應(yīng)用討論2：(2011年海南化學(xué))已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)

ΔH＝－701.0kJ·mol－1

2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)

ΔH＝－181.6kJ·mol－1則反應(yīng)Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH為(

)A．＋519.4kJ·mol－1 B．＋259.7kJ·mol－1C．－259.7kJ·mol－1 D．－519.4kJ·mol－1C考查題型

9：反應(yīng)熱計(jì)算方法小結(jié)例3已知H2的燃燒熱為285.8kJ·mol－1，CO的燃燒熱為282.8kJ·mol－1?，F(xiàn)有H2和CO組成的混合氣體56.0L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)充分燃燒后，放出的總熱量為710.0kJ，并生成液態(tài)水。下列說(shuō)法正確的是(

)A．CO燃燒的熱化學(xué)方程式為：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)；ΔH＝＋282.2kJ·mol－1B．H2燃燒的熱化學(xué)方程式為：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)；ΔH＝－571.6kJ·mol－1C．燃燒前混合氣體中，H2的體積分?jǐn)?shù)為40%D．燃燒后的混合氣體與足量的過(guò)氧化鈉反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2molBC蓋斯定律六、燃料的充分燃燒和新能源的開發(fā)討論1：（07高考）下列關(guān)于煤、石油、天然氣等資源的說(shuō)法正確的是（）A、石油裂解得到的汽油是純凈物B、石油產(chǎn)品都可用于聚合反應(yīng)C、天然氣是一種清潔的化石燃料D、水煤氣是通過(guò)煤的液化得到的氣體燃料C討論2：（2009·廣東）下列措施不符合節(jié)能減排的是（）A．大力發(fā)展火力發(fā)電，解決廣東電力緊張問(wèn)題B．在屋頂安裝太陽(yáng)能熱水器為居民提供生活用熱水C．用石灰對(duì)煤燃燒后形成的煙氣脫硫，并回收石膏D．用雜草、生活垃圾等有機(jī)廢棄物在沼氣池中發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，作家庭燃?xì)釧1mol

NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)

ΔH＝－57.3kJ·mol－1

若是有濃溶液或者弱酸堿則不等于57.3中和熱、反應(yīng)熱、ΔH的表述七、實(shí)驗(yàn)選修4P41.儀器及裝置（量熱計(jì)或量熱杯）大燒杯(500mL)、小燒杯(100mL)、溫度計(jì)、量筒(50mL)兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個(gè)小孔)、環(huán)形玻璃攪拌棒。0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液

保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失

燒杯間填充泡沫塑料或紙條或硬紙板的作用是：環(huán)形玻璃攪拌棒不能用環(huán)形銅絲攪拌棒代替。2.實(shí)驗(yàn)步驟

1．在大燒杯底墊泡沫塑料(或紙條)，使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條)，大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板，在板中間開兩個(gè)小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過(guò)，以達(dá)到保溫、隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量損失的目的，如圖所示。該實(shí)驗(yàn)也可在保溫杯中進(jìn)行。2．用一個(gè)量筒量取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測(cè)量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。3．用另一個(gè)量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測(cè)量NaOH溶液的溫度，記入下表。4．把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯(注意不要灑到外面)。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動(dòng)溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。5．重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)?！鱄＝

6．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算中和熱

起始溫度t1/℃終止溫度溫度差HClNaOH平均值t2/℃(t2－t1)/℃1

2

3

1．作為量熱器的儀器裝置，其保溫隔熱的效果一定要好。因此，可以用保溫杯來(lái)做，也可用塊狀聚苯乙烯泡沫塑料制成與小燒杯外徑相近的絕熱外套來(lái)做，以保證實(shí)驗(yàn)時(shí)的保溫隔熱效果。如果按教材中的方法做，一定要使小燒杯杯口與大燒杯杯口相平，這樣可以減少熱量損失。2．鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確，且NaOH溶液的濃度須稍大于鹽酸的濃度。為使測(cè)得的中和熱更準(zhǔn)確，所用鹽酸和NaOH溶液的濃度宜小不宜大，如果濃度偏大，則溶液中陰、陽(yáng)離子間的相互牽制作用就大，表觀電離度就會(huì)減小，這樣酸堿中和