2017屆高三一輪復(fù)習(xí)化學(xué)能與熱能.ppt

第六章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化,第1講 化學(xué)能與熱能,化學(xué)反應(yīng)與能量變化,合肥五中 張濤,1.(2016全國(guó)卷.26) (3) 2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) H1 N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) H2 O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) H3 2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) H4=-1048.9 kJmol-1 上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為H4=_，,2.(2016全國(guó)卷.27) 已知下列反應(yīng)： SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1 ClO (aq)+SO3 2 (aq) =SO4 2 (aq)+Cl (aq) H2 CaSO4(s) =Ca2+(aq)+SO42 (aq) H3 則反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的 H= 。,真題回顧,利用蓋斯定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,4.(2015全國(guó)卷.27),通過(guò)化學(xué)鍵計(jì)算反應(yīng)熱,3.（2015全國(guó)卷.28） （3）已知反應(yīng)2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_(kāi)kJ。,根據(jù)化學(xué)鍵斷裂吸收熱量（或成鍵放出熱量進(jìn)行計(jì)算）,真題回顧,5（2014全國(guó)卷.28） 乙酸是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?；卮?（2）已知： 甲醇脫水反應(yīng)：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+ H2O (g) H = 23.9 KJmol-1 甲醇制烯烴反應(yīng) 2CH3OH(g)= C2H4(g)+ 2H2O (g) H = 29.1 KJmol-1 乙醇異構(gòu)化反應(yīng) C2H5OH(g) =CH3OCH3(g) H=+50.7KJmol-1 則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的 H =_KJmol-1。,利用蓋斯定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,6.（2014全國(guó)卷 13題） 室溫下，將1mol的CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為H1，將1mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為H2；CuSO45H2O受熱分解的化學(xué)方程式為：CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)， 熱效應(yīng)為H3。則下列判斷正確的是 A、H2H3 B、H1H3 C、H1+H3 =H2 D、H1+H2 H3,利用蓋斯定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,7.（2013全國(guó)卷.28）二甲醚（CH3OCH3）是無(wú)色氣體，可作為一種新能源。有合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng)： 甲醇合成反應(yīng)： (i) CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-90.1kJmol-1 （ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1 水煤氣變換反應(yīng): (iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1 二甲醚合成反應(yīng)： （iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g） H4=-24.5kJmol-1 回答下列問(wèn)題： （3）由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。,利用蓋斯定律進(jìn)行熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),8.（2013全國(guó)卷.6）在1200時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng) H2S（g）+ 3/2 O2(g)=SO2(g)+H2O(g) H1 2H2S(g)+SO2(g)=3/2 S2(g)+2H2O(g) H2 H2S(g)+ O2(g)=S(g)+H2O(g) H3 2S(g) =S2(g) H4 則H4的正確表達(dá)式為（ ）,利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算,9.（2012全國(guó)卷課標(biāo)卷.27） （2）工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱（H）分別為-890.3kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，則生成1 m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）CO所需熱量為_(kāi)；,據(jù)燃燒熱，同時(shí)利用蓋斯定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,10.(2011課標(biāo)全國(guó)卷),利用燃燒熱、蓋斯定律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,第一講 化學(xué)能與熱能,考綱要求 1.了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式。2.了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。了解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱等概念。3.了解熱化學(xué)方程式的含義。4.了解焓變與反應(yīng)熱的含義。了解HH(生成物)H(反應(yīng)物)表達(dá)式的含義。5.理解蓋斯定律，并能運(yùn)用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。6.了解能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。,一、焓變、反應(yīng)熱 1焓變 生成物與反應(yīng)物的內(nèi)能差，H，單位：_或_。 2反應(yīng)熱 化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或放出的熱量， 條件下的反應(yīng)熱等于焓變。,考點(diǎn)一 反應(yīng)熱和焓變,kJ/mol,kJmol1,恒壓,3吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) (1)從能量高低角度理解（宏觀）：,(2)從化學(xué)鍵角度理解（微觀）：,(1)某些物質(zhì)的物理變化過(guò)程中，也會(huì)有能量的變化，如物質(zhì)的三態(tài)變化、物質(zhì)溶解(不與水發(fā)生反應(yīng))等過(guò)程主要是物理變化過(guò)程，其能量變化不能稱(chēng)為反應(yīng)熱。 (2)焓變與反應(yīng)條件、是否可逆反應(yīng)，是否使用催化劑無(wú)關(guān)。 (3)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒(méi)有必然聯(lián)系。,(3)實(shí)例： 有下列變化：H2在Cl2中燃燒 碳酸鈣分解 鋁熱反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 緩慢氧化 鹽類(lèi)的水解 CH2O(g)=COH2 鐵和稀H2SO4反應(yīng) Ba(OH)28H2O和NH4Cl反應(yīng) C和CO2生成CO的反應(yīng) 屬于放熱反應(yīng)的有：_。 屬于吸熱反應(yīng)的有：_。,1.需加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)嗎？不需加熱就能進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)？,思考提示：都不一定。碳與氧氣反應(yīng)需要加熱，但該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；Ba(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行，但該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。,2判斷正誤，正確的畫(huà)“”，錯(cuò)誤的畫(huà)“” (1)2 mol H的能量大于1 mol H2的能量。( ) (2)伴隨著能量變化的物質(zhì)變化都是化學(xué)變化。( ) (3)化學(xué)變化中的能量變化都是化學(xué)能和熱能間的相互轉(zhuǎn)化。( ) (4)N2分子中含3個(gè)共價(jià)鍵，鍵能大，故N2的能量(焓)也大。( ) (5)同溫同壓下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下進(jìn)行反應(yīng)的H相同。( ) (6)由“4P(s，紅磷)=P4(s，白磷) H0”可知，白磷比紅磷穩(wěn)定。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),3.(2013上海高考)將盛有NH4HCO3粉末的小燒杯放入盛有少量醋酸的大燒杯中。然后向小燒杯中加入鹽酸,反應(yīng)劇烈,醋酸逐漸凝固。由此可見(jiàn) ( B ) A.NH4HCO3和鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B.該反應(yīng)中,熱能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物內(nèi)部的能量 C.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 【解析】根據(jù)醋酸逐漸凝固說(shuō)明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),則A、C項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確,熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)要標(biāo)出物質(zhì)的聚集狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。,【例1】 (2015北京卷)最新報(bào)道：科學(xué)家首次用X射線激光技術(shù)觀察到CO與O在催化劑表面形成化學(xué)鍵的過(guò)程。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下：,下列說(shuō)法正確的是( ) ACO和O生成CO2是吸熱反應(yīng) B在該過(guò)程中，CO斷鍵形成C和O CCO和O形成了具有極性共價(jià)鍵的CO2 D狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O2反應(yīng)的過(guò)程,答案：C,考向1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化的圖像,解析：A.狀態(tài)總能量為反應(yīng)物總能量，狀態(tài)總能量為生成物總能量，由圖示知反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；B.從狀態(tài)、的圖示可以看出，反應(yīng)中CO并未斷裂成C和O，C、O原子間一直有化學(xué)鍵，錯(cuò)誤；C.由圖示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C與O形成極性共價(jià)鍵；正確；D.狀態(tài)狀態(tài)表示CO與O反應(yīng)生成CO2的過(guò)程，并不是CO與O2的反應(yīng)過(guò)程。,2(2015上海卷)已知H2O2在催化劑作用下分解速率加快，其能量隨反應(yīng)進(jìn)程的變化如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ),A加入催化劑，減小了反應(yīng)的熱效應(yīng) B加入催化劑，可提高H2O2的平衡轉(zhuǎn)化率 CH2O2分解的熱化學(xué)方程式： H2O2H2OO2 H0 D反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,答案：D,解析：A.催化劑只通過(guò)改變反應(yīng)活化能，來(lái)改變化學(xué)速率，不改變發(fā)生的熱效應(yīng)；B.催化劑只改變反應(yīng)速率而不影響化學(xué)平衡；C.熱化學(xué)方程式要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)；D.圖象分析為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量。答案：D,2.(2014浙江卷) 煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出大量的SO2，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定，從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：,假設(shè)某溫度下，反應(yīng)的速率(v1)大于反應(yīng)的速率(v2)，則下列反應(yīng)過(guò)程能量變化示意圖正確的是_。,【小題自測(cè)】 請(qǐng)認(rèn)真觀察圖,然后回答問(wèn)題。 (1)圖中反應(yīng)是 放熱 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反 應(yīng)發(fā)生時(shí) 需要 (填“需要”或“不需要”)提供能量,該 反應(yīng)的H= E2-E1 (用含E1、E2的代數(shù)式表示)。,(3)對(duì)于同一反應(yīng),圖中虛線()與實(shí)線()相比,活化能大大降低,活化分子的百分?jǐn)?shù)增多,反應(yīng)速率加快,你認(rèn)為最可能的原因是使用了催化劑 。,【解析】(1)由題圖知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故該反應(yīng)是放熱反應(yīng),焓變H=生成物總能量-反應(yīng)物總能量=E2-E1。(2)該反應(yīng)逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)活化能-反應(yīng)焓變=167.2 kJ/mol-(-241.8 kJ/mol)=409.0 kJ/mol。(3)由題圖知,只是反應(yīng)物的活化能降低了,反應(yīng)熱不變,是使用了催化劑。,1下列有關(guān)焓變與反應(yīng)熱的說(shuō)法，正確的是( ) A反應(yīng)熱和焓變的單位都是kJ B如果反應(yīng)是在恒溫恒壓條件下進(jìn)行的，此時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等 C如果反應(yīng)是在恒溫恒容條件下進(jìn)行的，此時(shí)的反應(yīng)熱與焓變相等 D任何化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱均可通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定 答案：B,反應(yīng)熱與焓變,2已知某化學(xué)反應(yīng)A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子結(jié)構(gòu)為BAB)的能量變化如圖所示，下列有關(guān)敘述中正確的是( ) A該反應(yīng)的進(jìn)行一定需要加熱 B該反應(yīng)的H(E1E2)kJ/mol C該反應(yīng)中反應(yīng)物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和 D斷裂1 mol AA鍵和2 mol BB鍵放出E1 kJ能量,答案：C,3伴隨下列變化而發(fā)生的能量變化中，屬于反應(yīng)熱的是( ) A形成1 mol HCl鍵放出的能量 B石墨轉(zhuǎn)化成金剛石吸收的能量 CNa變成Na吸收的能量 D水蒸氣變成液態(tài)水放出的能量 答案：B,混淆物質(zhì)的能量(內(nèi)能)與鍵能，誤認(rèn)為鍵能越大物質(zhì)的能量也越大，事實(shí)上是物質(zhì)的鍵能越大，物質(zhì)本身的能量(焓)越低，該物質(zhì)越穩(wěn)定。,4下列反應(yīng)符合下圖圖示的是( ) A鋁片與鹽酸的反應(yīng) BBa(OH)28H2O與NH4Cl晶體的反應(yīng) C酸堿中和反應(yīng) D甲烷在氧氣中的燃燒 答案：B,吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng),5某反應(yīng)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( ),A反應(yīng)過(guò)程可表示為： BE1為反應(yīng)物的平均能量與過(guò)渡態(tài)的能量差，稱(chēng)為正反應(yīng)的活化能 C正反應(yīng)的熱效應(yīng)HE1E20，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng) D此圖中逆反應(yīng)的熱效應(yīng)HE1E20，所以逆反應(yīng)為放熱反應(yīng),答案：D,(2)N2O4與O2、H2O化合的化學(xué)方程式是 _。,答案： (1)A (2)2N2O4O22H2O=4HNO3,(1)物質(zhì)的物理變化過(guò)程中，也會(huì)有能量的變化，不屬于吸熱反應(yīng)或放熱反應(yīng)。但在進(jìn)行反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算時(shí)，必須要考慮到物理變化時(shí)的熱效應(yīng)，如物質(zhì)的三態(tài)變化。 (2)化學(xué)反應(yīng)是放熱還是吸熱與反應(yīng)發(fā)生的條件沒(méi)有必然聯(lián)系。如吸熱反應(yīng)NH4Cl與Ba(OH)2在常溫常壓下即可進(jìn)行，而很多放熱反應(yīng)需要在加熱的條件下才能進(jìn)行。 (3)常見(jiàn)的放熱反應(yīng)： 可燃物的燃燒反應(yīng)；酸堿中和反應(yīng)；大多數(shù)化合反應(yīng)；金屬跟酸的置換反應(yīng)；物質(zhì)的緩慢氧化。 (4)常見(jiàn)吸熱反應(yīng)： 大多數(shù)分解反應(yīng)；鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離；Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)；碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)。,例題2.（2015全國(guó)卷.28） 1.（3）已知反應(yīng)2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_(kāi)kJ。,考向2 有關(guān)鍵能與反應(yīng)熱的計(jì)算,1肼(H2NNH2)是一種高能燃料，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。已知斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：NN為942、O=O為500、NN為154，則斷裂 1 mol NH鍵所需的能量(kJ)是( ),A194 B391 C516 D658,答案：B,【練習(xí)】,2(2014年高考重慶卷)已知： C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) Ha kJmol1 2C(s)O2(g)=2CO(g) H220 kJmol1 HH、O=O和OH鍵的鍵能分別為436 kJmol1、496 kJmol1和462 kJmol1，則a為( ) A332 B118 C350 D130 解析：按順序?qū)㈩}中兩個(gè)熱化學(xué)方程式編號(hào)為和，依據(jù)蓋斯定律，2得：2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H(2202a) kJmol1，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：(2436496)4462(2202a)，解得a130，D項(xiàng)正確。 答案：D,考點(diǎn)二 熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)及正誤判斷 1概念 表示參加反應(yīng)的物質(zhì)的量和 的關(guān)系的化學(xué)方程式。 2書(shū)寫(xiě) (1)注明反應(yīng)條件： 反應(yīng)熱與測(cè)定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。絕大多數(shù)反應(yīng)是在25 、101 kPa下進(jìn)行的，可不注明。 (2)注明物質(zhì)狀態(tài)： 物質(zhì)所處的狀態(tài)不同，H值不同。常用 分別表示固體、液體、氣體、溶液。 (3)注意符號(hào)單位： 在方程式后寫(xiě)出H，并根據(jù)信息注明H的“”或“”,反應(yīng)熱,s、l、g、aq,(4)注意熱化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)： 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，可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。且化學(xué)計(jì)量數(shù)必須與H相對(duì)應(yīng)，如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍，則H也要加倍。 (5)區(qū)別于普通方程式：一般不注“”“”以及“點(diǎn)燃”“加熱”等。 (6)在200 、101 kPa時(shí)，H2與碘蒸氣作用生成1 mol HI氣體時(shí)，放出7.45 kJ熱量，其熱化學(xué)方程式為：,考向1 熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě),1.在一定條件下，S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過(guò)程中的能量關(guān)系可用右圖簡(jiǎn)單表示(圖中的H表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。,(1)寫(xiě)出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式_。 (2)寫(xiě)出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式_。 (3)若已知1個(gè)S8分子中有8個(gè)SS鍵，S、O的鍵能為d kJmol-1，O、O的鍵能為e kJmol-1，則S8分子中SS鍵的鍵能為_(kāi)。,【練習(xí)】,解析：(1)燃燒熱指的是1 mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量，因此根據(jù)定義先寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：S8(s)+8O2(g) 8SO2(g)，又由于題干中給出的焓變是指生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為S8(s)+8O2(g) 8SO2(g)H=-8a kJmol-1。 （2）SO2和O2能量高，SO3能量低。SO3分解生成SO2和O2，吸熱分解的熱化學(xué)方程式為： 2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) H=+2b kJmol-1。(3)設(shè)S8分子中硫硫鍵的鍵能為x kJmol-1，反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，結(jié)合(1)可得8x+8e-16d=-8a，解得x=2d-a-e。 答案：(1)S8(s)+8O2(g) 8SO2(g) H=-8a kJmol-1 (2)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) H=+2b kJmol-1 (3)(2d-a-e)kJmol-1,1.(1)(2014全國(guó)卷，節(jié)選) 化合物AX3和單質(zhì)X2在一定條件下反應(yīng)可生成化合物AX5。已知AX3的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)分別為-93.6 和76 ，AX5的熔點(diǎn)為167 。室溫時(shí)AX3與氣體X2反應(yīng)生成1 mol AX5，放出熱量123.8 kJ。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。 (2)(2014全國(guó)新課標(biāo)卷，節(jié)選) 已知：甲醇的脫水反應(yīng) 則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)的H=_kJmol-1。 (3)(2014安徽卷，節(jié)選)CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25 、101 kPa下，已知該反應(yīng)每消耗1 mol CuCl(s)，放熱44.4 kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_。,解析：(1)書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)要注意常溫下AX3呈液態(tài)，AX5呈固態(tài)。 (2)根據(jù)蓋斯定律-得：C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g) H=-45.5 kJmol-1。 (3)利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律和原子守恒等可知，CuCl與O2反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物CuCl2，黑色產(chǎn)物必為還原產(chǎn)物CuO(同時(shí)也屬于氧化產(chǎn)物)，由此可得反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：4CuCl(s)+O2(g) 2CuCl2(s)+2CuO(s) H=-177.6 kJ/mol。 答案：(1)AX3(l)+X2(g) AX5(s) H=-123.8 kJ/mol (2)-45.5 (3)4CuCl(s)+O2(g) 2CuCl2(s)+2CuO(s) H=-177.6 kJmol-1,2.(2011海南卷，節(jié)選)下圖是金屬鎂和鹵素反應(yīng)的能量變化圖(反應(yīng)物和產(chǎn)物均為298 K時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài))。 下列選項(xiàng)中正確的是_(填序號(hào))。 MgI2中Mg2+與I-間的作用力小于MgF2中Mg2+與F-間的作用力 Mg與F2的反應(yīng)是放熱反應(yīng) MgBr2與Cl2反應(yīng)的HMgBr2MgCl2MgF2 MgF2(s)+Br2(l) MgBr2(s)+F2(g) H=+600 kJmol-1,解析：能量越低越穩(wěn)定，越穩(wěn)定的物質(zhì)內(nèi)部化學(xué)鍵鍵能越大，故正確，錯(cuò)誤，其他各選項(xiàng)可類(lèi)比反應(yīng)熱中能量的計(jì)算。 答案：,3.（2010北京卷，節(jié)選）在微生物作用的條件下,NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下： (1)第一步反應(yīng)是_反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”),判斷依據(jù)是_。,(2)1 mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學(xué)方程式是_。,解析：(1)由圖示可看出反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,所以是放熱反應(yīng)。 (2)根據(jù)蓋斯定律可知,1 mol NH4+(aq)被全部氧化成NO3-(aq)的反應(yīng)熱H=-273 kJ/mol+(-73 kJ/mol)=-346 kJ/mol。 答案：(1)放熱H=-273 kJ/mol0(或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量) (2)NH4+(aq)+2O2(g) =2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) H=-346 kJ/mol,4NOx是汽車(chē)尾氣中的主要污染物之一。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化如圖所示： 寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_。 答案：N2(g)O2(g)=2NO(g) H(9454986302)kJmol1183 kJmol1,5膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來(lái)的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得101 kPa時(shí)，1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8 kJ的熱量；1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2氣體，放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( ) A2H(g)O2(g)=2H2O(l)H285.8 kJmol1 BCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1 CCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g) H890.3 kJmol1 DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l) H890.3 kJmol1 答案：B,8依據(jù)事實(shí)，寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。 (1)SiH4是一種無(wú)色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。,D是_(填離子符號(hào))。 BAC反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi) (用離子符號(hào)表示)。,(3)如圖是298 K、101 kPa時(shí)，N2與H2反應(yīng)過(guò)程中能量變化的曲線圖。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。,【解析】A項(xiàng),燃燒熱是指1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物所放出的熱量,錯(cuò)誤;B項(xiàng),硫酸、氫氧化鉀、硫酸鉀都是溶液,熱化學(xué)方程式中應(yīng)標(biāo)注(aq),而不是(l),錯(cuò)誤;C項(xiàng),燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng),H為負(fù),錯(cuò)誤。,考向2 熱化學(xué)方程式的正誤判斷,(1)判斷熱化學(xué)方程式正誤的“五審”：,一、燃燒熱和中和熱 1燃燒熱,考點(diǎn)三 燃燒熱與中和熱 能源,注意： (1)“完全燃燒”是指物質(zhì)中下列元素完全轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的氧化物：C_，H_，S_等。,CO2(g),H2O(l),SO2(g),2中和熱 注意： (1)必須是酸和堿的稀溶液反應(yīng)。 (2)產(chǎn)物是1 mol H2O(l)。,3.燃燒熱和中和熱,【典例】 下列熱化學(xué)方程式正確的是(注:H的絕對(duì)值均正確) ( ) 【解題思路】燃燒熱是在一定條件下,1 mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,題給反應(yīng)中水應(yīng)該是液態(tài),A項(xiàng)不正確;中和熱是在一定條件下,稀溶液中,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1 mol水時(shí)所放出的熱量,B項(xiàng)不正確;D項(xiàng),沒(méi)有注明物質(zhì)的聚集狀態(tài),不正確。 【參考答案】 C,二、能源,判斷正誤，正確的畫(huà)“”，錯(cuò)誤的畫(huà)“” (1)化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能。( ) (2)農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用。( ) (3)低碳生活注重節(jié)能減排，盡量使用太陽(yáng)能等代替化石燃料，減少溫室氣體的排放。( ) (4)1 g H2燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱量，則H2的燃燒熱H142.9 kJmol1。( ) (5)利用太陽(yáng)能在催化劑參與下分解水制氫是把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的綠色化學(xué)方法。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5),燃燒熱、中和熱的含義及表示,答案：D,2已知反應(yīng)：101 kPa時(shí)，2C(s)O2(g)=2CO(g) H221 kJ/mol； 稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l) H57.3 kJ/mol。 下列結(jié)論正確的是( ) A碳的燃燒熱H110.5 kJ/mol B的反應(yīng)熱為221 kJ/mol C稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱 H257.3 kJ/mol D稀醋酸和稀NaOH溶液反應(yīng)生成1 mol H2O，放出57.3 kJ的熱量 答案：A,NaOH(aq)1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1。,4.(1)(2015海南高考)已知丙烷的燃燒熱H=-2215 kJmol-1 ,若一定量的丙烷完全燃燒后生成1.8 g水,則放出的熱量約為 ( A ) A.55 kJ B.220 kJ C.550 kJ D.1108 kJ (2)(2015海南高考)由N2O和NO反應(yīng)生成N2和NO2的能量變化如圖所示,若生成1 mol N2,其H= -139 kJmol-1 。,4.能源分類(lèi)相關(guān)圖如圖所示，下列四組選項(xiàng)中，全部符合圖中陰影部分的能源是( ) A煤炭、石油、沼氣 B水能、生物能、天然氣 C太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能 D地?zé)崮?、海洋能、核?答案：C,能 源,5下列有關(guān)太陽(yáng)能的利用方式以及列舉的實(shí)例錯(cuò)誤的是( ) A直接利用太陽(yáng)輻射能的基本方式有四種：光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)能轉(zhuǎn)換和光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換 B太陽(yáng)能熱水器是一種光熱轉(zhuǎn)換形式 C綠色植物進(jìn)行的光合作用，是一種光生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換，它的本質(zhì)是光化學(xué)能轉(zhuǎn)換 D將電能通過(guò)用電器進(jìn)行照明的過(guò)程是一種光電能轉(zhuǎn)換過(guò)程 答案：D,考點(diǎn)四 蓋斯定律 1.內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的,換句話說(shuō),化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與 反應(yīng)體系的始態(tài)與終態(tài) 有關(guān),而與 反應(yīng)途徑 無(wú)關(guān)。 2.圖解 則H=H1+H2=H3+H4+H5。 3.應(yīng)用:設(shè)計(jì)化學(xué)方程式,間接計(jì)算反應(yīng)熱。,【解析】本題考查的是蓋斯定律的應(yīng)用。根據(jù)蓋斯定律可知H=3H1+H2-H3=3a+b-c,A項(xiàng)正確。,考向1 利用蓋斯定律計(jì)算H,2納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，下表為制取Cu2O的三種方法： (1)工業(yè)上常用方法和方法制取Cu2O，而很少用方法，其原因是反應(yīng)條件不易控制，若控溫不當(dāng)易生成_而使Cu2O產(chǎn)率降低。,解析：(1)用碳粉在高溫條件下還原CuO，若控溫不當(dāng)易生成銅單質(zhì)而使Cu2O產(chǎn)率降低。 (2)設(shè)三個(gè)已知熱化學(xué)方程式依次分別為、，則2得：2CuO(s)C(s)=Cu2O(s)CO(g) H(2cab)kJmol1。 答案：(1)Cu (2)2cab,利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算的一般步驟,1.（2013全國(guó)卷.28） 二甲醚（CH3OCH3）是無(wú)色氣體，可作為一種新能源。有合成氣（組成為H2、CO和少量的CO2）直接制備二甲醚，其中的主要過(guò)程包括以下四個(gè)反應(yīng)： 甲醇合成反應(yīng)： (i) CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-90.1kJmol-1 （ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1 水煤氣變換反應(yīng): (iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1 二甲醚合成反應(yīng)： （iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g） H4=-24.5kJmol-1 回答下列問(wèn)題： （3）由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。,考向2 利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱大小的比較,CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H1； CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H2； A B C D 答案：A,答案：C,答案：B,一、有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算 1根據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算 根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量或反應(yīng)吸收或放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。 2根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，求算反應(yīng)放出的熱量 利用公式：Q燃燒熱n(可燃物的物質(zhì)的量)， 如已知H2的燃燒熱為H285.8 kJ/mol，燃燒H2的物質(zhì)的量為2 mol，則H2燃燒放出的熱量為2 mol285.8 kJ/mol571.6 kJ。,總結(jié) 有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算和比較,3根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過(guò)程中的能量差進(jìn)行計(jì)算 H反應(yīng)物斷鍵所吸收的能量總和生成物成鍵所釋放的能量總和。 如H2與Cl2燃燒生成HCl的反應(yīng)，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)，斷裂舊鍵吸收的總能量為679 kJ/mol，新鍵形成過(guò)程中釋放的總能量為862 kJ/mol，故該反應(yīng)的反應(yīng)熱H679 kJ/mol862 kJ/mol183 kJ/mol。,4根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計(jì)算 H生成物具備的總能量反應(yīng)物具備的總能量。常見(jiàn)題型如下。 圖：HE2E10，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)； 圖：H(508600) kJmol10，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。,5利用蓋斯定律計(jì)算 常用以下兩種方法：,(2)合理設(shè)計(jì)反應(yīng)途徑，如 順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蜃兓磻?yīng)熱代數(shù)和相等。 HH1H2。,中和熱的測(cè)定 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱。 2實(shí)驗(yàn)用品 大燒杯、小燒杯、溫度計(jì)、量筒兩個(gè)、環(huán)形玻璃攪拌器、硬紙板、碎紙屑、0.5 molL1的鹽酸、0.55 molL1的氫氧化鈉溶液。,4實(shí)驗(yàn)步驟和注意問(wèn)題。,典例 用50 mL 0.50 molL1的鹽酸與50 mL 0.55 molL1的氫氧化鈉溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_。 (2)環(huán)形玻璃攪拌棒能否用環(huán)形鐵質(zhì)攪拌棒 代替？_(填“能” 或“不能”)，其原因是_。,(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)氫氧化鈉溶液的濃度要用0.55 molL1的原因是_。實(shí)驗(yàn)中若改用60 mL 0.50 molL1的鹽酸與50 mL 0.55 molL1的氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng)，與上述實(shí)驗(yàn)相比，所放出的熱量_(填“相等”或“不相等”)，若實(shí)驗(yàn)操作均正確，則所求中和熱_(填“相等”或“不相等”)。 (4)已知在稀溶液中，強(qiáng)酸和強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O時(shí)，放出57.3 kJ的熱量，則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)。,解析 由于本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是如何防止熱量的損失，所以填充大量泡沫塑料、使用玻璃攪拌器、稍過(guò)量的氫氧化鈉等；(3)中由于參加反應(yīng)的鹽酸(60 mL 0.50 molL1)與氫氧化鈉(50 mL 0.55 molL1)完全反應(yīng)后生成的水的物質(zhì)的量比原先多，所以放出的熱量多，但中和熱不變。 答案 (1)減少熱量損失 (2)不能 鐵會(huì)和鹽酸反應(yīng)，鐵導(dǎo)熱性好，熱量損失較大 (3)為了確保鹽酸完全被中和 不相等 相等 (4)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l) H57.3 kJmol1,考向2 利用蓋斯定律書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式,即時(shí)訓(xùn)練 1在測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是( ) A使用環(huán)形玻璃攪拌棒是為了加快反應(yīng)速率，減小實(shí)驗(yàn)誤差 B為了準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)混合溶液的溫度，實(shí)驗(yàn)中溫度計(jì)水銀球應(yīng)與小燒杯底部接觸 C用0.5 molL1 NaOH溶液分別與0.5 molL1的鹽酸、醋酸溶液反應(yīng)，如所取的溶液體積相等，則測(cè)得的中和熱數(shù)值相同 D在測(cè)定中和熱實(shí)驗(yàn)中需要使用的儀器有天平、量筒、燒杯、滴定管、溫度計(jì) 答案：A,2根據(jù)中和反應(yīng)反應(yīng)熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)，回答問(wèn)題： (1)使鹽酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是_(填序號(hào))。 A用溫度計(jì)小心攪拌 B揭開(kāi)硬紙片用玻璃棒攪拌 C輕輕地振蕩燒杯 D用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地?cái)噭?dòng),(2)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1 gcm3，又知反應(yīng)后溶液的比熱容c4.18 Jg11。為了計(jì)算中和熱，某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下： 依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱H_(結(jié)果保留一位小數(shù))。,(3)_(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氫氧化鈉溶液和鹽酸，理由是_ _。 (4)大燒杯上如不蓋硬紙板，對(duì)求得中和熱數(shù)值的影響是 _(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。 答案：(1)D (2)51.8 kJmol1 (3)不能 H2SO4與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀的生成熱會(huì)影響該反應(yīng)的中和熱 (4)偏低,