浙江高考一轮 专题6 第1单元 化学反应中的热效应Word文件下载.docx
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(13)中和热的测定
(14)盖斯定律及其简单计算
考点1|化学能与热能 热化学方程式
[基础知识自查]
1.化学反应的分类
2.化学反应的实质与特征
(1)实质:
反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。
(2)特征:
既有物质变化,又伴有能量变化;
释放或吸收热量是化学反应中能量变化的主要形式之一。
3.反应热焓变(加试要求)
(1)反应热
在化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同温度时,所吸收或放出的热量。
(2)焓变
在恒温、恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热量,符号ΔH,常用单位kJ·
mol-1。
4.吸热反应和放热反应
(1)能量变化与化学键的关系
吸收能量(E1)
↑
反应物
生成物
↓
放出能量(E2)
①若E1>E2,为吸热反应。
②若E1<E2,为放热反应。
(2)能量变化与物质总能量的关系
①化学反应放出热量
反应物的总能量
生成物的总能量
化学反应吸收热量
②如图所示
5.热化学方程式
(1)定义:
表示参加反应物质的物质的量和能量的关系的化学方程式。
(2)意义:
不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
如2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol表示在25℃、101kPa条件下,2_mol_H2和1_mol__O2反应生成2_mol液态水时放出571.6_kJ的热量。
(3)书写
6.能源
(1)能源分类
(2)解决能源问题的措施
①提高能源的利用效率:
a.改善开采、运输、加工等各个环节;
b.科学控制燃烧反应,使燃料充分燃烧。
②开发新能源:
开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。
③有关燃料的三个定义:
(加试要求)
标准燃烧热
在101kPa下,1_mol物质完全燃烧的反应热
热值
在101kPa下,1_g物质完全燃烧所放出的热量
完全燃烧
指物质中含有的氮元素转化为N2(g),氢元素转化为H2O(l),碳元素转化为CO2(g)
[核心要点提升]
1.吸热反应与放热反应的比较
吸热反应
放热反应
热量变化
吸收热量
放出热量
能量角度
反应物的总能量小于生成物的总能量
反应物的总能量大于生成物的总能量
化学键角度
旧键断裂吸收的能量大于形成新键放出的能量
旧键断裂吸收的能量小于形成新键放出的能量
图示
实例
①大部分的分解反应;
②以碳、一氧化碳、氢气为还原剂的氧化还原反应;
③某些盐与碱的反应
①金属与水或酸的反应;
②酸碱中和反应;
③所有的燃烧反应;
④金属氧化物与水或酸的反应;
⑤大部分的化合反应
2.书写热化学方程式“六注意”
3.热化学方程式正误判断“五看”
(1)看方程式是否配平。
(2)看各物质的聚集状态是否正确。
(3)看“ΔH>0”和“ΔH<0”是否正确。
(4)看反应热的单位是否为kJ·
(5)看ΔH的数值与化学计量数是否对应。
【特别提醒】 物质的物理变化过程中,也会有能量的变化,不属于吸热反应或放热反应。
但在进行反应热的有关计算时,必须要考虑到物理变化时的热效应,如物质的三态变化。
[典型例题讲解]
(2016·
浙江10月选考试题)根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是( )
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-(b-a)kJ·
mol-1
B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-(a-b)kJ·
C.2NH3(l)===N2(g)+3H2(g) ΔH=2(a+b-c)kJ·
D.2NH3(l)===N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a)kJ·
【解析】 根据能量变化示意图可知N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)ΔH=-2(b+c-a)kJ·
mol-1,若反应从生成物开始,则能量数值相等、符号相反,故相应的热化学方程式是2NH3(l)===N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a)kJ·
mol-1,D正确。
【答案】 D
判断热化学方程式的“五审”
(2015·
浙江10月学考)已知1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O,放出890.3kJ热量,则表示该反应的热化学方程式正确的是( )
A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=+890.3kJ·
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890.3kJ·
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)
D.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)
【解析】 放热反应的ΔH<0,生成H2O为液态,则B正确。
【答案】 B
[题组对点训练]
1.(2016·
浙江10月选考试题)下列属于可再生能源的是( )
A.氢能 B.石油
C.煤D.天然气
A [氢气燃烧的产物水在一定条件下可以分解生成氢气,属于可再生能源,A正确;
石油、煤和天然气是化石燃料,不能再生。
]
2.(2016·
浙江4月学考)下列说法正确的是( )
A.煤是无机化合物,天然气和石油是有机化合物
B.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气,是氢能开发的研究方向
C.化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化,并伴随能量的转化
D.若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量,则反应放热
C [煤、天然气和石油均是混合物,A项错误;
氢能开发的研究方向应该是利用太阳能使水分解产生氢气,B项错误;
化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化,化学电源放电为化学能转变为电能,而植物光合作用则是光能转变为化学能,C项正确;
断开化学键需要吸收能量,而形成化学键则放出能量,D项错误。
3.(2016·
浙江4月学考)2A(g)B(g) ΔH1(ΔH1<0);
2A(g)B(l) ΔH2。
下列能量变化示意图正确的是( )
B [本题考查化学反应中的能量变化。
2A(g)B(g)反应的ΔH1<0,为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,且物质由气态转变为液态时,也将放热。
对照选项图象可知B项符合。
4.根据如图所给信息,得出的结论正确的是( )
【导学号:
81640082】
A.48g碳完全燃烧放出的热量为1574kJ/mol
B.2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0kJ/mol
C.2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+283.0kJ/mol
D.C(s)+O2(g)===CO2(s) ΔH=-393.5kJ/mol
B [热量单位为“kJ”,A项错误;
根据图象可知,C(s)+
O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5kJ/mol,故2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0kJ/mol,B项正确;
根据图象可知,CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ/mol,故2CO2(g)===2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0kJ/mol,C项错误;
根据图象可知,C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol,D项错误。
5.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2吸收16.95kJ热量。
N2与O2反应的热化学方程式为________________________________________________。
(2)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。
已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。
SiH4自燃的热化学方程式为___。
(3)已知拆开1molH—H、1molN—H、1molN≡N分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________。
(4)在25℃、101kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为________________________________________________。
【解析】
(1)23gNO2的物质的量为0.5mol,则生成2molNO2吸收的热量为67.8kJ。
吸热反应ΔH为正值,故反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.8kJ·
(2)2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,1molSiH4自燃放出热量1427.2kJ,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1427.2kJ·
(3)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=(946+436×
3-391×
6)kJ·
mol-1=-92kJ·
(4)根据C原子守恒有:
C2H5OH~2CO2~2CaCO3。
生成100gCaCO3沉淀,则乙醇为0.5mol,据此可写出反应的热化学方程式。
【答案】
(1)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)
ΔH=+67.8kJ·
(2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1427.2kJ·
(3)N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92kJ·
(4)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-2QkJ·
考点2|盖斯定律 反应热的测量与计算(加试要求)
1.盖斯定律
(1)内容:
对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。
即:
化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
间接计算某些反应的反应热。
(3)应用
方程式
反应热间的关系
aA
B、A
B
ΔH1=aΔH2
A
ΔH1=-ΔH2
ΔH=ΔH1+ΔH2
2.反应热的测量
(1)原理:
中和反应的反应热ΔH=-cmΔt/n(H2O)
①c:
为体系的比热容,指单位质量的物质温度升高1_℃所需吸收的能量。
②Δt:
反应后与反应前的温度差。
③n(H2O):
生成水的物
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