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2019-2020年高三化學(xué) 知識(shí)點(diǎn)精析精練 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
一、反應(yīng)熱
1．反應(yīng)熱的定義：在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量，通常叫做反應(yīng)熱，反應(yīng)熱用符號(hào)△H表示，單位一般采用kJ／mol。
2．反應(yīng)中能量的變化：①反應(yīng)物所具有的總能量>生成物所具有的總能量，△H<0，放熱反應(yīng)；②反應(yīng)物所具有的總能量<生成物所具有的總能量，△H>0，吸熱反應(yīng)。
3．反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物自身具有的能量大小的關(guān)系，反應(yīng)熱等于生成物的總能量減去反應(yīng)物的總能量。
(1)當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量時(shí)，為放熱反應(yīng)，△H為“-”或
o。
二、熱化學(xué)方程式
1．定義：用于表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。
2．書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意的問題：
(1)要注明反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)，同一化學(xué)反應(yīng)，若物質(zhì)聚集狀態(tài)不同，則反應(yīng)熱就不同。
(2)熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量的多少，因此可用分?jǐn)?shù)表示。
(3)反應(yīng)熱用AH表示，寫在方程式的右邊，二者以“；”相隔，放熱用“-”，吸熱用“+”。
(4)AH的數(shù)值與反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，散需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)，但中學(xué)化學(xué)中所用AH的數(shù)據(jù)，一般都是在101kPa和25℃時(shí)的數(shù)據(jù)，因此可不特別注明。
(5)反應(yīng)熱的數(shù)值必須與熱化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量相對(duì)應(yīng)，例如：
3．意義：熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
學(xué)法建議
1．要密切聯(lián)系化學(xué)方程式、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、化學(xué)鍵等知識(shí)。
2．盡量利用圖示的方法將抽象的內(nèi)容具體化。如反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系，反應(yīng)熱與反應(yīng)物和生成物的能量大小關(guān)系，反應(yīng)熱與物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化的關(guān)系等均可用圖示的形式將問題明了化。
3．注意AH的量值要與反應(yīng)式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)相對(duì)應(yīng)。關(guān)于△H的單位“kJ／mol”，并不是指每摩具體物質(zhì)反應(yīng)時(shí)伴隨的能量變化是多少千焦，而是指給定形式的具體反應(yīng)以各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)采計(jì)量其物質(zhì)的量時(shí)伴隨的能量變化。
潛能開發(fā)
[例1]在同溫同壓下，下列三個(gè)反應(yīng)放出的熱量分別a,b，c，表示，則a,b,c的關(guān)系是 ( )
思路分析
上述三個(gè)反應(yīng)雖均表示H2和02的反應(yīng)，但由于反應(yīng)物的用量不同，生成物的聚集狀態(tài)不同，三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱各不相同。反應(yīng)①和②分別表示2molH2(g)燃燒生成2 molH2O(g)、H2O(1) (1)放出的熱量，由于同溫同壓下，2 molH2 O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?molH2 O(1)時(shí)要放出熱量，故a②>③ B. ③>②>① C. B. ③>①>② D. ①>③>②
思路分析
比較不同反應(yīng)的反應(yīng)熱大小時(shí)應(yīng)比較其數(shù)值的大小，不要受反應(yīng)熱的“+”或“-”影響，反應(yīng)熱的“+”與“-”只說明是吸熱還是放熱。
[答案]C
[例3]將o．3 mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649．5 kJ熱量，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
思路分析
①寫出乙硼烷燃燒的普通化學(xué)方程式；②根據(jù)普通化學(xué)方程式中乙硼烷的化學(xué)計(jì)量數(shù)確定一定物質(zhì)的量的乙硼烷燃燒所放出的熱量；③在普通化學(xué)方程式的基礎(chǔ)上，注明各物質(zhì)的聚集狀態(tài)，將反應(yīng)熱寫在方程式的右邊，并用“；”號(hào)相隔，即得乙硼烷燃燒的熱化學(xué)方程式. [答案]
思維診斷
在相同條件下，當(dāng)相同的反應(yīng)物以不同的形式發(fā)生反應(yīng)生成相同的產(chǎn)物時(shí)，其反應(yīng)熱的大小既與各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)，也與各物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關(guān)。
思維診斷
解此類題最容易犯的錯(cuò)誤是，把反應(yīng)熱的“+”或，“-”與反應(yīng)熱的數(shù)值看成一個(gè)整體進(jìn)行比較，而忽視反應(yīng)熱是指反應(yīng)過程中所放出或吸收的熱量這一說法。
思維診斷
書寫熱化學(xué)方程式必須考慮以下幾點(diǎn)：一是物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)與 的大小相對(duì)應(yīng)；二是物質(zhì)的聚集狀態(tài)與 H的大小相對(duì)應(yīng)；再就是 H的“+”或“-”要標(biāo)正確。
能達(dá)標(biāo)訓(xùn)練
1．熱化學(xué)方程式中化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示 ( )
A.分子個(gè)數(shù) B.原子個(gè)數(shù) C.物質(zhì)的質(zhì)量 D.物質(zhì)的量
答案: 1．D
2．下列物質(zhì)加入水中，顯著放熱的是 。 ( )
A.生石灰 B.固體NaOH C.無水乙醇 D.固體NH：N03
答案: 2．AB 一種物質(zhì)溶解于溶劑中，跟水分子作用，要消耗一定的能量；同時(shí)，晶體中的離子在水溶液里跟水分子發(fā)生水合作用，形成水合離子要放熱：二者的能量差就是該物質(zhì)的溶解熱
3．沼氣是一種能源，它的主要成分是H4。o．5m01CH4完全燃燒生成002和液態(tài)水時(shí)放出445kJ的熱量，則下列熱化學(xué)方程式中正確的是 ( )
答案: 3．C 0．5molCH4完全燃燒生成CO2和H2H時(shí)放出445kI的熱量，那么1molCH4完全燃燒生成CO2和H2O時(shí)放出890ky的熱量。
4．在同溫同壓下，下列各組熱化學(xué)方程式中Q>Q的是 ( )
答案: 4.AC B中,Q1=Q2,D中,
5．已知熱化學(xué)方程式：,
當(dāng)1g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)，其熱量變化為：
①放出；②吸收；③2．44kJ；④4．88kJ；⑤88kJ ( )
A.②和⑤ B.①和③ C.②和④ D.②和③
答案:
可知18 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)，吸收44．0 kJ的熱量，則1 g液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時(shí)，吸收熱量為：＝2．44ky
6．下列反應(yīng)既屬于氧化還原反應(yīng)，又是吸熱反應(yīng)的是 ( )
A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)， B.灼熱的碳與OQ的反應(yīng) C. CO2的反應(yīng) D.甲烷在氧氣中的燃燒反應(yīng)
答案:6．B 因?yàn)锳項(xiàng)是放熱反應(yīng)，C項(xiàng)不是氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)是放熱反應(yīng)
7．1g炭與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2,需吸收10．94kI熱量，此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ( )
答案: 7．D 由lg炭與適量水蒸氣反應(yīng)生成CO與H2，需吸收10．94kJ熱量，可知1mol炭即12g炭，需吸收=131．3kJ。又知吸熱反應(yīng)，△H>0，在熱化學(xué)方 程式中，反應(yīng)物和生成物需注明聚集狀態(tài)
8．下列說法正確的是 ( )
A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
B.任何放熱反應(yīng)在常溫條件下一定能發(fā)生反應(yīng)
C.反應(yīng)物和生成物所具有的總能量決定了反應(yīng)是放熱還是吸熱
D.吸熱反應(yīng)在一定條件下(如常溫、加熱等)也能發(fā)生反應(yīng)
答案: 8．CD 化學(xué)反應(yīng)的能量變化主要表現(xiàn)為放熱或吸熱，反應(yīng)是放熱還是吸熱主要取決于反應(yīng)物和生成物具有的總能量的相對(duì)大小。放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在一定的條件下都能發(fā)生。反應(yīng)開始時(shí)需加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng)，也可能是放熱反應(yīng)
9．酒精燃燒的化學(xué)方程式為：，完全燃燒一定量的無水酒精，放出的熱量為Q，為完全吸收生成的CO2，消耗8mol幾的NaOH溶液50mL時(shí)恰好生成正鹽。則燃燒1mol無水酒精所放出熱量為 ( )
答案: 9．D
10．已知：。常溫下，取體積比為4:1的甲烷和氫氣的混合氣體11．2L(已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)完全燃燒后恢復(fù)至常溫，則放出的熱量為 ( )
答案: 10．A
11．已知1mol白磷變成Imol紅磷放出18．39kI的熱量，下面反應(yīng)。則 的關(guān)系為 ( )
答案: 11．B
12．分析右圖的能量變化示意圖，下列選項(xiàng)正確的是 ( )
答案: 12．C
13．天然氣( )和液化石油氣( )燃燒的主要化學(xué)方程式依次為：
.現(xiàn)有一套以天然氣為燃料的灶具，今改為燒液化石油氣的，應(yīng)采用的正確措施是 ( )
A.減少空氣進(jìn)入量，增大石油氣進(jìn)氣量 B.增大空氣進(jìn)入量，減少石油氣進(jìn)氣量
C.減少空氣進(jìn)入量，減少石油氣進(jìn)氣量 D.增大空氣進(jìn)入量，增大石油氣進(jìn)氣量
答案: 13．B 1體積CH4燃燒需2體積O2,而1體積C3H8燃燒則需5體積O2，因此將原來以天然氣為原料的灶具改為燒液化石油氣，應(yīng)增大空氣進(jìn)入量，同時(shí)減少石油氣進(jìn)入量
14．2．3g某液態(tài)有機(jī)物和一定量的氧氣混合點(diǎn)燃，恰好完全燃燒，生成2．7g水和2．24 L CO2 (標(biāo)況)并放出68．35 kJ熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
答案: 14.
15．已知：=-285．8kJ／m01，由此可知，在等溫下蒸發(fā)45g液態(tài)水需吸收 kJ的熱量。
答案：
16.已知。若使23GC2H5OH(1)完全燃燒生成H2O(1)，則放出的熱量為
答案：
綜合能力訓(xùn)練
1火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼( )和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí)，即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅康臒?，已知：o．4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng)，生成氮?dú)夂退魵猓⒎懦?56．65 kJ的熱量。
(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 ；
(2)又已知：44kJ／mol，則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是 ；
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn)，除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外，還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是 。
答案：1．（1）對(duì)環(huán)境無污染(或不污染空氣)
2．質(zhì)量為8．00g的某氣體，含有個(gè)分子，其分子是由碳和氫兩種元素的原子構(gòu)成，實(shí)驗(yàn)測(cè)得1 mol該氣體完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳，能放出890kJ的熱量。
(1)寫出該氣體的化學(xué)式，并寫出其完全燃燒的熱化學(xué)方程式。
(2)0．60g該氣體完全燃燒放出的熱量能使500 g 20℃的水溫度升高多少?[已知水的比熱容是J／(ks℃)]
答案：
3．汽油不完全燃燒的化學(xué)方程式為人體吸進(jìn)CO后，CO與人體血紅蛋白結(jié)合而引起中毒。如果每輛汽車滿負(fù)荷行駛，每天約有28．5g汽油不能完全燃燒。現(xiàn)有50萬人口的中等城市，如達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家水平，平均每10人擁有一輛汽車，試計(jì)算這些汽車滿負(fù)荷行駛時(shí)，每天可產(chǎn)生多少千克CO?
答案： 3．根據(jù)題意，可知：①擁有汽車數(shù)：輛
②所有汽車每天消耗汽油(不完全燃燒部分510428。5g
③設(shè)每天產(chǎn)生CO質(zhì)量為x，根據(jù)化學(xué)方程式，有
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