高考化學(xué)知識(shí)清單18 化學(xué)能與熱能- 高考化學(xué) 復(fù)習(xí)知識(shí)清單

知識(shí)清單18化學(xué)能與熱能

思維導(dǎo)圖

化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中釋放或定含義(表示化學(xué)反應(yīng)熱效

吸收的能量，符號(hào)：△〃,義一［應(yīng)的方程式

單位：kJ-mo「

'注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)'

燃燒熱：1mol純物質(zhì)完

全燃燒生成穩(wěn)定的氧化r(在25℃、lOlkPaT

進(jìn)行的,可不注明)

物時(shí)放出的熱量分

熱化學(xué)」標(biāo)明反應(yīng)物和］

類(lèi)書(shū)

中和熱：稀溶液中，酸方程式［生成物的狀態(tài)，

與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成

時(shí)放出

1molH2O(1)(

，各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)只

學(xué)

的熱量一化

表示物質(zhì)的量，可寫(xiě)成

應(yīng)

反

根據(jù)反應(yīng)物和生成分?jǐn)?shù).

的

中

能

物的總能量計(jì)算量定義(吸收熱量的化學(xué)

變

(根據(jù)鍵能計(jì)算〉化反應(yīng)，△〃>()

本,、

(根據(jù)蓋斯定律計(jì)算｝熱食;斷鍵吸收的能量〉、

成鍵放出的能量

(根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)每-應(yīng)判斷

方法反應(yīng)物的總能量

化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反含生成物的總能量I

應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),

義定義放出熱量的化學(xué)反應(yīng).

.而與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān),

應(yīng)蓋斯放熱A//<0,

(計(jì)算反應(yīng)熱評(píng)■定津反應(yīng)本質(zhì)「斷鍵吸收的能量v

I成鍵施田的能量

判斷------------------

方法反應(yīng)物的總能量〉

--------1生成物陽(yáng)總能量J

知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)01放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)02三個(gè)重要概念

知識(shí)點(diǎn)03反應(yīng)過(guò)程中熱量大小的比較知識(shí)點(diǎn)04能量-反應(yīng)過(guò)程圖像

知識(shí)點(diǎn)05熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷知識(shí)點(diǎn)06反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算

知識(shí)點(diǎn)07能源

知識(shí)點(diǎn)01放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

回回

1.前提條件：必須是化學(xué)反應(yīng)

(1)物質(zhì)的溶解過(guò)程：主要發(fā)生物理變化

①放熱過(guò)程：濃硫酸、NaOH固體溶于水

②吸熱過(guò)程：NH4NO3固體溶于水

(2)狀態(tài)變化：發(fā)生物理變化

①放熱過(guò)程:凝固、液化、凝華等

②吸熱過(guò)程:升華、汽化、熔化等

(3)化學(xué)鍵的變化

①放熱過(guò)程:化學(xué)鍵的形成過(guò)程，如2H-H2,Na++C「=NaCl

②吸熱過(guò)程:化學(xué)鍵的斷裂過(guò)程，如H2—2H,NaCl=Na++C「

2.本質(zhì)判據(jù)

(1)能量角度

①放熱反應(yīng)：反應(yīng)物的能量總和之生成物的能量總和

②吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的能量總和三生成物的能量總和

(2)鍵能角度

①放熱反應(yīng)：反應(yīng)物的鍵能總和三生成物的鍵能總和

②吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的鍵能總和之生成物的鍵能總和

3.條件判據(jù)

(1)需要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一般是吸熱反應(yīng)

(2)反應(yīng)開(kāi)始需要加熱，停熱后仍能繼續(xù)進(jìn)行，一般是放熱反應(yīng)

4.現(xiàn)象判據(jù)

(1)反應(yīng)體系的溫度變化

①體系的溫度升高：放熱反應(yīng)

②體系的溫度降低：吸熱反應(yīng)

(2)密閉體系的壓強(qiáng)變化

①體系的壓強(qiáng)增大：放熱反應(yīng)

②體系的壓強(qiáng)減?。何鼰岱磻?yīng)

(3)液體的揮發(fā)程度

①液體的揮發(fā)程度增大：放熱反應(yīng)

②液體的揮發(fā)程度減?。何鼰岱磻?yīng)

(4)催化劑的紅熱程度

①停熱后催化劑繼續(xù)紅熱：放熱反應(yīng)

②停熱后催化劑不再紅熱：吸熱反應(yīng)

5.經(jīng)驗(yàn)判據(jù)

(1)放熱反應(yīng)

①金屬、金屬氧化物與酸或水的反應(yīng)

②可燃物的燃燒反應(yīng)及緩慢氧化

③酸和堿的中和反應(yīng)

④鋁熱反應(yīng),如2Al+Fe2C>3里=2Fe+AhO3

⑤大多數(shù)的化合反應(yīng)。如2NO2=^N2O4

(2)吸熱反應(yīng)

①大多數(shù)的分解的反應(yīng)(2涇。2獸2H2O+O2T除外)

②錢(qián)鹽和堿反應(yīng),如Ba(OH)2*8H2O+2NH4C1=BaC12+2NH3*H2O+8H2O

③鹽的水解反應(yīng)

④兩個(gè)特殊反應(yīng)：C+CO2垂=2CO、C+H2O(g)=H=CO+H2

⑤碳酸氫鈉與柱檬酸的反應(yīng)

6.自發(fā)判據(jù)：AH—TASW0

(1)A(g)+B(1)=C(1)自發(fā)進(jìn)行，AH<0

(2)2AB(g)=C(g)+3D(g)高溫自發(fā)，AH<0

7.注意事項(xiàng)

(1)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)條件無(wú)必然關(guān)系

①在高溫下才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)

②在常溫下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)

③使用催化劑的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)

(2)反應(yīng)的熱效應(yīng)與反應(yīng)是化合還是分解無(wú)必然關(guān)系

①化合反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng)

②分解反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)

8.反應(yīng)的活化能

(1)正反應(yīng)的活化能為：Ei

(2)逆反應(yīng)的活化能為：￡2

(3)正反應(yīng)的反應(yīng)熱為：△?=(￡/-￡2)kJ-mol-1

(4)活化能和反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系

①放熱反應(yīng)：EaJE<.Efla

②吸熱反應(yīng)：E會(huì)>E。逆

(5)催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，但不影響反應(yīng)熱的大小

(6)活化能和反應(yīng)速率的關(guān)系(相同溫度)

①反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢

②若Eai￡>Ea?,貝V正<「逆

(1)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵形成，任何化學(xué)反應(yīng)都具有熱效應(yīng)。

(2)不能根據(jù)反應(yīng)條件判斷反應(yīng)是放熱還是吸熱，需要加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)不一定是吸熱反應(yīng)，不需要加熱

就能進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是放熱反應(yīng)。

(3)有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)，如水結(jié)成冰放熱但不屬于放熱反應(yīng)。

吸執(zhí)吸執(zhí)

(4)物質(zhì)三態(tài)變化時(shí)，能量的變化形式為固態(tài)=^液態(tài)Ki氣態(tài)。

放熱放熱

@@@@

【典例01】下列過(guò)程屬于放熱反應(yīng)的是

A.用石灰石燒制石灰B.在鋅粒中加稀硫酸

C.濃硫酸的稀釋D.硫酸鏤與氫氧化鈣的反應(yīng)

【答案】B

【分析】常見(jiàn)的放熱反應(yīng)為所有的物質(zhì)燃燒、所有金屬與酸反應(yīng)、金屬與水反應(yīng)，所有中和反應(yīng)；絕大多

數(shù)化合反應(yīng)和鋁熱反應(yīng)；常見(jiàn)的吸熱反應(yīng)為絕大數(shù)分解反應(yīng)，個(gè)別的化合反應(yīng)(如C和CO2),少數(shù)分解置

換以及某些復(fù)分解(如鍍鹽和強(qiáng)堿)。

【詳解】A.用石灰石燒制石灰的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B.活潑金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故B正確；

C.濃硫酸的稀釋是放熱過(guò)程，但不是化學(xué)反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.硫酸核與氫氧化鈣反應(yīng)生成氨氣的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；

故選B。

【典例02】某反應(yīng)使用催化劑后，其反應(yīng)過(guò)程中能量變化如下圖，下列說(shuō)法正確的是

能量

O反應(yīng)過(guò)程

A.使用催化劑可以加快反應(yīng)速率的原因是提高了反應(yīng)的活化能

B.使用催化劑后，AH不變

C.反應(yīng)①是放熱反應(yīng)，反應(yīng)②是吸熱反應(yīng)

D.AH=AH2-AH1

【答案】B

【詳解】A.使用催化劑后，活化能降低，可以加快反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；

B.使用催化劑后，活化能降低，焰變不變，故B正確；

C.根據(jù)圖中信息，反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)圖中信息得到總反應(yīng)二①十②，按蓋斯定律，AH=AHI+AH2,故D錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為B。

知識(shí)點(diǎn)02三個(gè)重要概念

1.燃燒熱(25℃、lOlkPa)

(1)概念：lmol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物的反應(yīng)熱

(2)穩(wěn)定氧化物：C—CO2(g)、H-EhO(1)、S—SO2⑴、PTP2O5(s)

(3)單位：kJ/mol

(4)表示：C的燃燒熱為一393.5kJ/mol

(5)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式：可燃物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為！

2.熱值(25℃、lOlkPa)

(1)概念：lg_可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物的反應(yīng)熱

(2)單位：kJ/g

(3)表示：C的熱值為-32.8kJ/g

(4)燃燒熱和熱值的換算關(guān)系：燃燒熱=熱值x摩爾質(zhì)量

3.中和熱

(1)概念：稀溶液中酸跟堿反應(yīng)生成Imol水時(shí)的反應(yīng)熱

(2)單位:kJ/mol

(3)表示中和熱的熱化學(xué)方程式：HzO的化學(xué)計(jì)量數(shù)為！

(4)表示：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱為-57.3kJ-mo「

(1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液生成1molH2O放出的熱量為57.3kJ,弱酸弱堿電離時(shí)吸熱，生成1

molH,0時(shí)放出的熱量小于57.3kJ。濃硫酸稀釋時(shí)放熱，生成1molH2O時(shí)放出的熱量大于57.3kJ。

(2)對(duì)于中和反應(yīng)反應(yīng)熱、燃燒熱，由于它們反應(yīng)放熱是確定的，所以描述中不帶“一”，但其焰變?yōu)樨?fù)值。

(3)當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示中和反應(yīng)反應(yīng)熱時(shí)，生成H2O的物質(zhì)的量必須是1mol,當(dāng)用熱化學(xué)方程式表示

燃燒熱時(shí)，可燃物的物質(zhì)的量必須為1mol?

【典例03】下列說(shuō)法正確的是

A.乙烯完全燃燒時(shí)，放出的熱量就是乙烯的燃燒熱

B.在25℃、101kPa時(shí)，1mol碳燃燒所放出的熱量為碳的燃燒熱

C.由2co(g)+O2(g)=2CC)2(g)411=-566511101-1可知，CO的燃燒熱為283kJ-moH

D.乙煥的燃燒熱為1299.6則反應(yīng)2c2H2(g)+5O2(g)=4CC>2(g)+2H2O(g)的AH=-2599.2kJ-mol1

【答案】C

【詳解】A.燃燒熱是指Imol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，沒(méi)指明乙烯為Imol,故A錯(cuò)

誤；

B.沒(méi)指明碳完全燃燒生成指定產(chǎn)物CCh(g),故B錯(cuò)誤；

C.2moic0完全燃燒放出熱量566kJ,則ImolCO完全燃燒生成CO2(g)放出熱量為283kJ,所以其燃燒

熱為283kJ-moH,故C正確；

D.熱化學(xué)方程式中生成物水應(yīng)為液態(tài)，故D錯(cuò)誤；

答案選C。

【典例04】下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.同溫同壓下，反應(yīng)H2(g)+CU(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的AH不同

B.已知C(s)+O2(g)=CC?2(g)AH1；C(s)+1o2(g)=CO(g)AH2,則

,

C.表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AW=-890.3kJ-mor

D.HC1和NaOH反應(yīng)中和熱AH=-57.3kJ-mo「，貝U：

1

H2so4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1)AH=-114.6kJ-moF

【答案】B

【詳解】A.△"只與反應(yīng)體系的始末狀態(tài)有關(guān)，與反應(yīng)條件無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤;

B.碳燃燒為放熱反應(yīng)，M為負(fù)值；C(s)+O2(g)=CO2(g)泡燃燒充分，放熱更多，數(shù)值更大，AH更

小，所以△用＜△%,故B正確;

C.燃燒熱是指Imol可燃物然全燃燒生成指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量，H元素對(duì)應(yīng)的指定產(chǎn)物時(shí)液態(tài)水，故

C錯(cuò)誤；

D.中和熱是指酸堿發(fā)生中和反應(yīng)，生成ImolIhO時(shí)所放出的熱量，

H2sO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSC)4(s)+2H2O(l)生成2molH2O的同時(shí)，領(lǐng)離子和硫酸根離子化合生成硫酸

領(lǐng)，也放出熱量，所以114.6kJ-molT,故D錯(cuò)誤;

答案選B。

知識(shí)點(diǎn)03反應(yīng)過(guò)程中熱量大小的比較

0?。回

1.燃燒過(guò)程中熱量大小的比較

(1)物質(zhì)完全燃燒時(shí)放出的熱量多

(2)物質(zhì)在。2中完全燃燒放出的熱量比在空氣中的少(光能型)

(3)物質(zhì)完全燃燒生成固態(tài)產(chǎn)物時(shí)放出的熱量最多

(4)氣態(tài)的物質(zhì)完全燃燒放出的熱量最多

2.各類(lèi)中和熱的比較

(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和熱的數(shù)值笠至57.3kJ.moPi

(2)有濃酸或濃堿參加的中和熱的數(shù)值大至57.3kJ-mori

(3)有弱酸或弱堿參加的中和熱的數(shù)值小王57.3kJ.mo「

(4)有沉淀生成的中和熱的數(shù)值笠乏57.3kJmo「

3.根據(jù)穩(wěn)定性判斷能量高低

(1)微粒穩(wěn)定性的判斷

①能量角度：微粒所含的能量越低越穩(wěn)定

②鍵能角度：微粒所含的化學(xué)鍵鍵能越大越穩(wěn)定

(2)生成穩(wěn)定性強(qiáng)的物質(zhì)，放熱變

3.能量高低的判斷

(1)金屬性和非金屬性強(qiáng)弱判據(jù)

①金屬性越強(qiáng)，越容易失電子，吸收的能量越少

②非金屬性越強(qiáng)，越容易得電子，釋放的能量越多

③非金屬單質(zhì)與H2化合時(shí)生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，放出的能量越多

(2)微粒穩(wěn)定性判據(jù)：能量越低越穩(wěn)定

(3)鍵能大小判據(jù)：斷裂1個(gè)鍵的鍵能越大，物質(zhì)越穩(wěn)定，所含能量越低

反應(yīng)過(guò)程能量分析的注意事項(xiàng)

?婚變與反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)是否徹底無(wú)關(guān)。

?催化劑能降低反應(yīng)的活化能，但不影響焰變的大小。

?在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物各原子之間的化學(xué)鍵不一定完全斷裂。

?有能量變化的過(guò)程不一定是放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。如水結(jié)成冰放熱，但不屬于放熱反應(yīng)。

@@@@

【典例05】NF3是一種溫室氣體，其存儲(chǔ)能量的能力是CO2的12000?20000倍，在大氣中的壽命可長(zhǎng)達(dá)

740年，如表所示是幾種化學(xué)鍵的鍵能，下列說(shuō)法中正確的是

化學(xué)鍵N三NF-FN-F

鍵能/kJ-moE946154.8283.0

A.過(guò)程N(yùn)2(g)-2N(g)放出能量

B.過(guò)程N(yùn)(g)+3F(g)—NF3(g)放出能量

C.反應(yīng)N2(g)+3F2(g)=2NF3(g)為吸熱反應(yīng)

D.NF3吸收能量后如果沒(méi)有化學(xué)鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

【答案】B

【詳解】A.過(guò)程N(yùn)z(g)-2N(g)為化學(xué)鍵斷裂的過(guò)程，是吸收能量的過(guò)程，故A錯(cuò)誤；

B.過(guò)程N(yùn)(g)+3F(g)-NF3(g)為形成化學(xué)鍵的過(guò)程，是放出能量的過(guò)程，故B正確；

C.由反應(yīng)熱與反應(yīng)物的鍵能之和與生成物的鍵能之和的差值相等可得：AH=946kJ-mol1+3x154.8

111

kJmol一6x283.0kJmol^一287.6kJmol,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成，則NF3吸收能量后如果沒(méi)有化學(xué)鍵的斷裂與生成，說(shuō)明沒(méi)

有化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，故D錯(cuò)誤；

故選Bo

【典例06］甲烷分子結(jié)構(gòu)具有高對(duì)稱(chēng)性且斷開(kāi)ImolC-H鍵需要吸收440kJ能量。無(wú)催化劑作用下甲烷在溫

度達(dá)到1200℃以上才可裂解。在催化劑及一定條件下，CH,可在較低溫度下發(fā)生裂解反應(yīng)，甲烷在銀基催

化劑上轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

相

對(duì)過(guò)渡態(tài)I過(guò)螃n

能

r\/\過(guò)渡態(tài)川

量

I\\r—,

(其中吸附在催

化劑表面的物種

用“?”標(biāo)注)

C+4-H才C+2H2

A.甲烷催化裂解成C和H2需要吸收1760kJ能量

B.步驟②為吸熱反應(yīng)、步驟③放熱反應(yīng)

C.催化劑使用一段時(shí)間后失活的原因可能是碳在催化劑表面沉積

D.使用該催化劑，反應(yīng)的焰變減小

【答案】C

【詳解】A.斷開(kāi)ImolC-H鍵需要吸收440kJ能量，Imol甲烷分子中有4moic—H鍵，完全斷開(kāi)需要吸收

1760kJ能量，即Imol甲烷中的化學(xué)鍵完全斷開(kāi)需要吸收1760kJ能量，而不是甲烷催化裂解成C和H2需

要吸收1760kJ能量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.步驟②、③反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量均高于生成物的總能量，所以均為放熱反應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.從圖中可以看出，甲烷在保基催化劑上轉(zhuǎn)化是在催化劑表面上發(fā)生的，催化劑使用一段時(shí)間后失活的原

因可能是碳在催化劑表面沉積，堵塞了催化劑表面的活性中心，選項(xiàng)C正確；

D.催化劑不影響反應(yīng)物和生成物的總能量，使用該催化劑，反應(yīng)的婚變不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

答案選C。

知識(shí)點(diǎn)04能量-反應(yīng)過(guò)程圖像

i.反應(yīng)熱性質(zhì)的判斷

(1)放熱反應(yīng):反應(yīng)物的能量和大于生成物的能量和

(2)吸熱反應(yīng)：反應(yīng)物的能量和大于生成物的能量和

2.反應(yīng)吸熱或放熱數(shù)的判斷：看反應(yīng)物和生成物能量和的差值IAHI

能(A…B…C］過(guò)渡狀態(tài)

量

反應(yīng)過(guò)程

3.催化劑和中間產(chǎn)物(過(guò)渡態(tài)物質(zhì))的判斷

(1)催化劑：第一步反應(yīng)的反應(yīng)物,第二步反應(yīng)的生成物

(2)過(guò)渡物：第一步反應(yīng)的生成物,第二步反應(yīng)的反應(yīng)物

總反應(yīng)

03+0-202

催化反應(yīng)：

①03+C1-02+C10

反應(yīng)物②ClO+OfC1+02

.成物O2+O2

反應(yīng)進(jìn)程

臭氧分解歷程示意圖

4.曲線上的峰

(1)峰的個(gè)數(shù)表示中間反應(yīng)的個(gè)數(shù)

(2)峰谷

①峰前的峰谷：表示該中間反應(yīng)反應(yīng)物的能量

②峰后的峰谷：表示該中間反應(yīng)生成物的能量

【典例07］某反應(yīng)過(guò)程能量變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

「能量

JAZZ

反應(yīng)進(jìn)程

A.反應(yīng)過(guò)程a有催化劑參與

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱效應(yīng)等于AH

C.使用催化劑，可改變?cè)摲磻?yīng)的AH

D.有催化劑條件下，反應(yīng)的活化能等于E1+E2

【答案】B

【詳解】A.由圖可知，反應(yīng)過(guò)程a需要的活化能比b要高，所以a沒(méi)有催化劑參與，A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，該反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，所以該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng)

等于生成物與反應(yīng)物能量之差，即AH,B正確；

C.使用催化劑，改變了反應(yīng)進(jìn)行的途徑，降低了反應(yīng)的活化能，但不會(huì)改變?cè)摲磻?yīng)的焰變，C錯(cuò)誤；

D.Ei、E2分別代表反應(yīng)過(guò)程中各步反應(yīng)的活化能，整個(gè)反應(yīng)的活化能為Ei,D錯(cuò)誤；

選B。

【典例08］反應(yīng)A2(g)+2BC(g)=2BA(g)+C2(g)過(guò)程中體系的能量變化如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

2(A…B…C)

能量］宿化配合物

反應(yīng)物A2(g)+1AH\2BA(g)+C2(g)

2BC(g)±……—??生成物

°反應(yīng)過(guò)程

A.Ei等于拆開(kāi)1molA2(g)中化學(xué)鍵和2molBC(g)中化學(xué)鍵所需能量之和

B.該反應(yīng)的熱效應(yīng)AH=E「E2

C.使用催化劑，該反應(yīng)AH不變

D.若改變某條件時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率加快，則Ei可能不變

【答案】A

【詳解】A.由圖可知，最高能量狀態(tài)時(shí)得到活化配合物，并沒(méi)有生成氣態(tài)A、B、C原子，未徹底斷裂反

應(yīng)物中的化學(xué)鍵，則Ei不等于拆開(kāi)1molA2(g)中化學(xué)鍵和2molBC(g)中化學(xué)鍵所需能量之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.Ei為正反應(yīng)的活化能，E2為逆反應(yīng)的活化能，熔變等于正逆反應(yīng)的活化能之差，則熱效應(yīng)AH=EI-E2,

選項(xiàng)B正確；

C.催化劑改變反應(yīng)的歷程，可同時(shí)降低正逆反應(yīng)的活化能，但二者差值不變，不影響焰變大小，選項(xiàng)C正

確；

D.若改變反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)體系的壓強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)速率加快，則Ei不變，使用催化劑時(shí)Ei減小，選項(xiàng)D

正確；

答案選A。

知識(shí)點(diǎn)05熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)及正誤判斷

回回

1.熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法

I一寫(xiě)方程式寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式

I

|二標(biāo)狀態(tài)I一—S、l、g、aq標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀翻

,I確定反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)并在方程式“一”

目星產(chǎn)一|上注明(101kPa、25寸時(shí)可不標(biāo)注)

I」|在方程式后寫(xiě)出AH,并根據(jù)信息注明4口

|五標(biāo)數(shù)值I—根據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算寫(xiě)出的值1

2.熱化學(xué)方程式中各量的含義

2A(g)+B(g)=^=3C(g)AH=—okJ-mor1

(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)

①含義：只表示物質(zhì)的量,不表示分子個(gè)數(shù)

②特點(diǎn)：可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)

(2)熱化學(xué)方程式的意義：2moiA(g)和ImolB(g)完全反應(yīng)生成3moic(g)時(shí)釋放。反的熱量。

(3)熱化學(xué)方程式中的

@^H——flkJ-mor1中moF1的含義：每摩爾反應(yīng)

②單位：kJ?mo「,與化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān)

③正負(fù)：正逆反應(yīng)的數(shù)值相等，符號(hào)相反

3.寫(xiě)熱化學(xué)方程式的注意問(wèn)題

(1)反應(yīng)物的量都已知，根據(jù)量少的計(jì)算反應(yīng)熱

(2)需要判斷反應(yīng)是可逆反應(yīng)還是完全反應(yīng)

(3)需要判斷反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)

4.熱化學(xué)方程式的正誤判斷

(1)注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：方程式中每種物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號(hào)注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(g、1、s),

不用標(biāo)"T"或水溶液用aq表示。

(2)注意注明必要的反應(yīng)條件：焰變與溫度等測(cè)定條件有關(guān)，所以書(shū)寫(xiě)時(shí)必須在后指明反應(yīng)的溫度

(298K時(shí)可不注明)。

(3)注意明確化學(xué)計(jì)量數(shù)的含義：化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示分子個(gè)數(shù)或原子個(gè)數(shù)，

因此熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。

(4)注意AH的單位及符號(hào)：AH的單位是J-moPi或kJ-mo「i,△”只能寫(xiě)在化學(xué)方程式的右邊，表示正

向反應(yīng)的焰變。AH<0表示為放熱反應(yīng)；△論0表示為吸熱反應(yīng)。

(5)注意同一反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)與AH數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則

數(shù)值的絕對(duì)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則的數(shù)值改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變。

s???

書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

①熱化學(xué)方程式的基礎(chǔ)是化學(xué)方程式，因此必須遵循化學(xué)方程式的要求，如原子守恒、元素守恒等。

②要在物質(zhì)的化學(xué)式后用括號(hào)注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。一般用英文字母g、1和S分別表示物

質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，水溶液中的溶質(zhì)則用叫表示。熱化學(xué)方程式一般不寫(xiě)反應(yīng)條件。

③要在化學(xué)方程式的右邊標(biāo)出焰變(AH)。放熱反應(yīng)，AH為“一”；吸熱反應(yīng)，AH為“+”?！鳌钡膯挝皇?/p>

kJ/mol(或kJmoL)。方程式與應(yīng)用空格隔開(kāi)。

④由于△”與測(cè)定條件有關(guān)，因此應(yīng)在AH后注明反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)。在25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng),

可不注明。

⑤熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量，并不表示物質(zhì)的分子數(shù)

或原子數(shù)，因此化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)，一般不用小數(shù)。

【典例09】在298K、101kPa下，將2.2gCO,通入150mL0.5mol.E1KOH溶液中充分反應(yīng)(不考慮氣體逸出)，

1

測(cè)得反應(yīng)放出xkJ熱量。已知該條件下，W0.ImolCO2itAIL0.2mol.LKOH溶液中充分反應(yīng)放出ykJ熱

量。則CO?與KOH溶液反應(yīng)生成KHCC>3的熱化學(xué)方程式正確的是

1

A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-(40x-10y)kJ-mol

1

B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-40(y-x)kJ-mol

1

C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-2(10x-y)kJ-mol

1

D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-10(5x-4y)kJ-mol

【答案】A

1

【詳解】W2.2gCO2jfiA150mL0.5mol-LKOH溶液中充分反應(yīng)生成0.025molK2cO3和0.025molKHCC>3,

1

反應(yīng)共放出xkJ熱量；W0.ImolCO2jfiAIL0.2mol-L-KOH溶液中充分反應(yīng)生成O.lmolK2co3,放出ykJ

熱量，則生成。.3的加放出的熱量是2那熱邕所以生成加的加放出的熱量是小《閃

熱量；則CO2與KOH溶液反應(yīng)生成KHCO3的熱化學(xué)方程式是

1

CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)AH=-(40x-lOy)kJ-mol,故選A。

【典例10］月井(又稱(chēng)聯(lián)氨，化學(xué)式N2H?和過(guò)氧化氫可用作火箭推進(jìn)劑，當(dāng)兩者混合時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成氮?dú)?/p>

和水蒸氣，并放出大量的熱。已知足量液態(tài)期與Imol液態(tài)過(guò)氧化氫充分反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵猓懦?20.8kJ

熱量。下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)中的氧化劑是N2H4

B.腫分子具有對(duì)稱(chēng)性結(jié)構(gòu)，分子中既有極性鍵也有非極性鍵

C.當(dāng)反應(yīng)過(guò)程中放出320.8kJ熱量時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02義1023

D.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H4⑴+2氏026=電?+4凡0⑴H=-641.6kJmor'

【答案】B

【詳解】A.該反應(yīng)的方程式為N2H4+2氏。2=沖+4應(yīng)。，過(guò)氧化氫作氧化劑，故A錯(cuò)誤；

B.脫的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2N-NH2,具有對(duì)稱(chēng)性結(jié)構(gòu)，分子中有N與N形成的非極性鍵，也有N與H形成的極

性鍵，故B正確；

C.該反應(yīng)N2H4+2HQLN2+4HQ,當(dāng)有2moiH2O2參與反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移到電子物質(zhì)的量為4mol,當(dāng)放出

320.8kJ熱量時(shí)，有ImollhCh參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為2mol,即為2NA個(gè)電子，故C錯(cuò)誤；

D.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2H&⑴+2凡。2⑴=、(g)+4H2O(g)H=-641.6kJ-mor1,生成水蒸氣不是

液態(tài)水，故D錯(cuò)誤；

故答案為B。

知識(shí)點(diǎn)06反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算

圜里

1.根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算

QA(g)+6B(g)^=cC(g)+dD(g)AH

abcdIAH|

n(A)n(B)n(C)"D)Q

(1)化學(xué)計(jì)量數(shù)：|，H|=反應(yīng)的物質(zhì)的量：熱量(Q)

(2)n(A)反應(yīng):n(B)反應(yīng):n(C)生成:n(D)生成:0=@：b：c：d：I/H|

2.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計(jì)算

(1)AF/=生成物的能量和一反應(yīng)物的能量和

(2)生成物的相對(duì)能量和一反應(yīng)物的相對(duì)能量和

3.根據(jù)鍵能計(jì)算焰變

(1)/口=反應(yīng)物的鍵能和一生成物的鍵能和

(2)計(jì)算關(guān)鍵：弄清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目

①常見(jiàn)分子：根據(jù)成鍵原則畫(huà)出結(jié)構(gòu)式即可判斷

分子式

C12O2N2H2O

結(jié)構(gòu)式C1-C10=0N三NH-O-H

分子式

H2O2co2HCNNH3

H

結(jié)構(gòu)式一三

H-O-O-Ho=c=oHCNH-N-H

分子式

CH4C2H4C2H6N2H4

HHH

結(jié)構(gòu)式H-C-HH-UHVH

匕H-C=C-HAriH—N—N—H

②信息分子：根據(jù)分子結(jié)構(gòu)示意圖數(shù)共價(jià)鍵個(gè)數(shù)

物質(zhì)硫化磷雄黃(AS4s4)P4O10

結(jié)構(gòu)勒◎。專(zhuān)"

個(gè)P-S鍵2個(gè)As-As鍵生個(gè)P=O鍵

鍵數(shù)

2個(gè)p=s鍵貴個(gè)S-As鍵退_個(gè)p—O鍵

物質(zhì)S8單質(zhì)N4分子P4O6

結(jié)構(gòu)令◎

鍵數(shù)2個(gè)s—S鍵&個(gè)N-N鍵絲個(gè)P—0鍵

③特殊物質(zhì)：選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容

物質(zhì)白磷金剛石晶體硅石墨

/molSiO2

/H

結(jié)構(gòu)?上

鍵數(shù)/mol62241.5

4.根據(jù)燃燒熱和熱值計(jì)算

(1)根據(jù)燃燒熱計(jì)算：。放=〃(可燃物)x|燃燒熱|

(2)根據(jù)熱值計(jì)算：0放="?(可燃物)x|熱值|

5.計(jì)算燃燒熱、熱值、中和熱

(1)計(jì)算燃燒熱：AH燃燒熱——。放—kJ/mol

〃可燃物

(2)計(jì)算熱值：AH熱值=——^-kJ/g

機(jī)可燃物

(3)計(jì)算中和熱：中和熱=一"kJ/mol

〃水

6.根據(jù)比熱公式進(jìn)行計(jì)算：6=c〃，AT。

(1)水的比熱容：c=4.18xlO-3kJ/(g-℃)

(2)〃z代表液體或混合液的總質(zhì)量

(3)AT表示反應(yīng)前后溫度的變化值，AT=T2-TI

7.利用活化能計(jì)算：反應(yīng)熱=正反應(yīng)活化能一逆反應(yīng)的活化能

8.根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算

(1)計(jì)算步驟

根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和生成

盛眼一物找出可用的已知熱化學(xué)方程式

①根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式調(diào)整可用熱化

一學(xué)方程式的方向，同時(shí)調(diào)整AH的符號(hào)

gf]-②根據(jù)待求解的熱化學(xué)方程式將調(diào)整好的熱

匚化學(xué)方程式進(jìn)行化簡(jiǎn)或擴(kuò)大相應(yīng)的倍數(shù)同時(shí)調(diào)

整AH的大小

皿］一將調(diào)整好的熱化學(xué)方程式和AH進(jìn)行加和

r-L_Z^H隨熱化學(xué)方程式的調(diào)整而相應(yīng)進(jìn)行加、減、

當(dāng)■山一乘、除運(yùn)算

^^一檢查得出的熱化學(xué)方程式是否正確

(2)△反與書(shū)寫(xiě)方式的關(guān)系

①正逆反應(yīng)的ZH、K的關(guān)系：/H正+21H逆=。，KIE-Kis=l

②化學(xué)計(jì)量數(shù)變成〃倍，ZH變?yōu)樯媳叮琄變?yōu)椤按畏奖?/p>

③反應(yīng)③二反應(yīng)①+反應(yīng)②，貝I：ZH3=/H1+4H2,K3=K1K

④反應(yīng)③二反應(yīng)①一反應(yīng)②，貝!］：ZH3=/H「工取,亂=叢

&

⑤反應(yīng)③=ax反應(yīng)①一』x反應(yīng)②，貝!]：zlH3=6/4111--2IH2,&=且1

bb

(3)反應(yīng)舉例

?A+B=C+DAHi

②2E+F=2C/%

③3D=M+2NAHi

則：6A+6B=6E+3F+2M+4N2\11=621111—321H2+2MI3

(4)若按照正常程序，不能將條件全部用完，則將用過(guò)和沒(méi)有用過(guò)的反應(yīng)中有的物質(zhì)，而目標(biāo)反應(yīng)中沒(méi)

有的物質(zhì)消去即可

①FezCh(s)+3C0(g)=^=2Fe(s)+3CO2(g)AHi

②3Fe2C)3(s)+C0(g)=^2Fe3O4(s)+C02(g)AH2

③Fe3C>4(s)+CO(g)=^=3FeO(s)+CO2(g)AH3

則反應(yīng)：FeO(s)+C0(g)(s)+C02(g)AH=-3FH3+24HL工AH?。

6

反應(yīng)熱大小的比較的四個(gè)注意點(diǎn)：

(1)看物質(zhì)狀態(tài)。物質(zhì)的氣、液、固三態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)的能量變化如下:

(2)看的符號(hào)。比較反應(yīng)熱大小時(shí)不要只比較A8數(shù)值的大小，還要考慮其符號(hào)。

(3)看化學(xué)計(jì)量數(shù)。當(dāng)反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)相同時(shí)，化學(xué)計(jì)量數(shù)越大，放熱反應(yīng)的越小，吸熱反應(yīng)的NH

越大。

(4)看反應(yīng)的程度。對(duì)于可逆反應(yīng)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和狀態(tài)相同時(shí)，反應(yīng)的程度越大，熱量變化越大。

【典例09］也與IC1的反應(yīng)分兩步完成，其能量曲線如圖所示。

I2(g)+2HCl(g)

反應(yīng)歷程

反應(yīng)①：H2(g)+2ICl(g)=HCl(g)+HI(g)+ICl(g)

反應(yīng)②：HCl(g)+HI(g)+ICl(g)=I2(g)+2HCl(g)

下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A.反應(yīng)①、②均是反應(yīng)物總能量高于生成物總能量

B.總反應(yīng)的活化能為(E「E3)kJ.mo「

1

C.H2(g)+2ICl(g)=l2(g)+2HCl(g)AH=-218kJ-moF

D.反應(yīng)①的AH=Ei—E2

【答案】B

【詳解】A.由圖像可知，反應(yīng)①、②均是反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，A正確；

B.Ei和E3分別代表反應(yīng)過(guò)程中各步反應(yīng)的活化能，總反應(yīng)活化能為能量較高的Ei,B錯(cuò)誤；

C.反應(yīng)①和②總的能量變化為218kJ,并且是放熱反應(yīng)，所以H2(g)+2ICl(g)=l2(g)+2HCl(g)AH=—218

kJ-mol-1,C正確；

D.反應(yīng)①的AH=正反應(yīng)的活化能一逆反應(yīng)的活化能=Ei—E2,D正確；

故選Bo

【典例10］在298K.WlkPa下，由穩(wěn)定的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成Imol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾

生成熱△fHm。。氧族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)如圖。下列判斷正確的是

B.H2S(g)+102(g)=S(s)+H2O(1)AH=-265kJ/mol

C.H2Se(g)=Se(g)+H2(g)AH=+81kJ/mol

D.反應(yīng)Te⑸+H2(g)H2Te(g)達(dá)平衡后升溫，平衡常數(shù)將減小

【答案】B

【解析】A.H?。分子間形成氫鍵，其沸點(diǎn)最高，其余氫化物隨相對(duì)分子質(zhì)量增加而增大，故沸點(diǎn)：

H2O>H2Te>H2Se>H2S,A錯(cuò)誤;B.由題中信息可得熱化學(xué)方程式：I、S(s)+H2(g)=H2S(g)AH】=-20kJ/mol,

nJo2(g)+H2(g)=H2O(g)AH2=-285kJ/mol,由蓋斯定律可知反應(yīng)H2s(g)+；O2(g)=S(s)+Hq(l)可由：

II-I得到，則AH=AH2-AH)=-285kJ/mol+20kJ/mol=-265kJ/mol,反應(yīng)熱化學(xué)方程式為:

H2S(g)+1o2(g)=S(s)+H2O(l)AH=-265kJ/mol,B正確；C.H?Se的摩爾生成焰為：AH=+81kJ/mol,

則反應(yīng)H?Se(g)=Se⑸+H?(g)的AH=-81kJ/mol,C錯(cuò)誤；D.Te(s)+H2(g)H?Te(g)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),

生成高溫平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大，D錯(cuò)誤；故選B。

知識(shí)點(diǎn)07能源

0??；?/p>

1.定義：自然界中，能為人類(lèi)提供熱、光、電等有用能量的物質(zhì)或物質(zhì)運(yùn)動(dòng)統(tǒng)稱(chēng)為能源。

2.分類(lèi)

分類(lèi)依據(jù)