2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)學(xué)案.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)學(xué)案 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 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，能用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。 4.了解能源是人類生存和社會(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?！局R(shí)建構(gòu)】 一、化學(xué)反應(yīng)的焓變 1．反應(yīng)熱 在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，當(dāng)反應(yīng)物和生成物具有相同溫度時(shí)所吸收或放出的熱量。 2．焓變 在恒溫、恒壓條件下，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中吸收或釋放的熱量，符號(hào)為ΔH，單位：kJmol－1。 3．吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng) (1)從能量高低角度理解 (2)從化學(xué)鍵角度理解 二、熱化學(xué)方程式 1．概念 能夠表示反應(yīng)熱的化學(xué)方程式。 2．意義 表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化及其關(guān)系。 如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJmol－1：表示在25℃、101 kPa條件下，2_mol氣態(tài)H2和1_mol氣態(tài)O2反應(yīng)生成2_mol液態(tài)H2O所放出的熱量為571.6_kJ。 三、反應(yīng)熱的測(cè)量與計(jì)算 1．反應(yīng)熱的測(cè)量 (1)中和反應(yīng)反應(yīng)熱(簡(jiǎn)稱中和熱)： 酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol H2O(l)時(shí)所釋放出的熱量。 (2)中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)量： ①裝置：(如圖，請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫儀器名稱) ②實(shí)驗(yàn)記錄： 鹽酸溫度 t1/℃ NaOH溶液溫度 t2/℃ 反應(yīng)體系最高溫度 t3/℃ 反應(yīng)體系的溫度的變化 Δt＝/℃ 反應(yīng)體系的熱容 C＝[(VHClρHCl＋VNaOHρNaOH)4.18]/J℃－1 反應(yīng)熱計(jì)算 /kJ/mol 2．蓋斯定律 (1)內(nèi)容：化學(xué)反應(yīng)不管是一步完成還是分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。 如由A到B可以設(shè)計(jì)如下兩個(gè)途徑： 途徑一：A→B(ΔH) 途徑二：A→C→B(ΔH1＋ΔH2) 則焓變?chǔ)、ΔH1、ΔH2的關(guān)系可以表示為 ΔH＝ΔH1＋ΔH2。 (2)應(yīng)用：間接計(jì)算某些反應(yīng)的反應(yīng)熱。 如已知在25 ℃、101 kPa時(shí)： ①C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5 kJmol－1 ②2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH＝－221 kJmol－1 則CO(g)＋O2(g)===CO2(g)的ΔH為－283_kJ/mol。 四、標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱、熱值和中和熱 五、能源的充分利用 【典型例析】 1．書寫下列熱化學(xué)方程式。 (1)甲烷的燃燒熱為ΔH＝－890.3 kJ/mol，則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______。 (2)500 ℃、30 MPa下，將0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密閉容器中，生成0.5 mol NH3放熱19.3 kJ，其熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________。 (3)含20.0 g的稀NaOH溶液與足量稀鹽酸反應(yīng)，放出28.7 kJ的熱量。 ________________________________________________________________________。 2．下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(ΔH的絕對(duì)值均正確)(　　) A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)； ΔH＝－1 367.0 kJ/mol(燃燒熱) B．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)； ΔH＝＋57.3 kJ/mol(中和熱) C．S(s)＋O2(g)===SO2(g)；ΔH＝－296.8 kJ/mol(反應(yīng)熱) D．2NO2===O2＋2NO；ΔH＝＋116.2 kJ/mol(反應(yīng)熱) 3．25 ℃，101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ/mol，辛烷的燃燒熱為5 518 kJ/mol。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(　　) A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l)；ΔH＝－57.3 kJ/mol B．KOH(aq)＋H2SO4(aq)===K2SO4(aq)＋H2O(l)；ΔH＝－57.3 kJ/mol C．C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g)； ΔH＝－5 518 kJ/mol D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l)； ΔH＝－5 518 kJ/mol 4．(xx北京高考)NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。 (1)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下： 2NO(g)2N(g)N2(g)2O(g)O2(g) ①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________。 ②隨溫度升高，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的變化趨勢(shì)是________________。 5．(xx海南高考)已知：2Zn(s)＋O2(g)===2ZnO(s)ΔH＝－701.0 kJmol－1 2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)　ΔH＝－181.6 kJmol－1 則反應(yīng)Zn(s)＋HgO(s)===ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH為(　　) A．＋519.4 kJ/mol　　　　　　　 B．＋259.7 kJ/mol C．－259.7 kJ/mol D．－519.4 kJ/mol 6．(xx新課標(biāo)卷Ⅱ)在1 200 ℃時(shí)，天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng) H2S(g)＋O2(g)===SO2(g)＋H2O(g)　ΔH1 2H2S(g)＋SO2(g)===S2(g)＋2H2O(g)　ΔH2 H2S(g)＋O2(g)===S(g)＋H2O(g)　ΔH3 2S(g)===S2(g)　ΔH4 則ΔH4的正確表達(dá)式為(　　) A．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) B．ΔH4＝(3ΔH3－ΔH1－ΔH2) C．ΔH4＝(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3) D．ΔH4＝(ΔH1－ΔH2－3ΔH3) 7．(xx海南高考)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：(　　) 6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1 2H2(g)＋ O2(g)=== 2H2O(g)　ΔH2 C(s)＋ O2(g)===CO2(g)　ΔH3 則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g) ＋ O2(g) ＋6N2(g)的ΔH為(　　) A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 8．高考組合題 (1)(xx四川節(jié)選)焙燒明礬產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時(shí)： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－197 kJ/mol； H2O (g)===H2O(l)ΔH2＝－44 kJ/mol； 2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)ΔH3＝－545 kJ/mol。 則SO3 (g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(xx天津高考改編)金屬鎢用途廣泛，主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金，以及燈泡的燈絲。 已知：溫度過(guò)高時(shí)，WO2(s)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2(g)； WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)① ΔH＝＋66.0 kJmol－1 WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)② ΔH＝－137.9 kJmol－1 則WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________。 (3)(xx海南高考節(jié)選)肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N2O4反應(yīng)生成N2和水蒸氣。 已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4 (l) ΔH1＝－19.5 kJmol－1 ②N2H4(l)＋O2(g)=== N2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－534.2 kJmol－1 寫出肼和N2O4 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_______________________________________。 【仿真練習(xí)】 1．下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．化學(xué)變化過(guò)程是原子的重新組合過(guò)程 B．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化情況，化學(xué)反應(yīng)可分為吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng) C．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化多少與其反應(yīng)物用量有關(guān) D．化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都是以熱能形式表現(xiàn)出來(lái)的 2．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．熱化學(xué)方程式中，如果沒(méi)有注明溫度和壓強(qiáng)，則表示反應(yīng)熱是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得的 B．升高溫度或加入催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱 C．據(jù)能量守恒定律，反應(yīng)物的總能量一定等于生成物的總能量 D．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化一定伴隨著能量變化 3．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。由此可知(　　) 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 D．反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NH4HCO3＋HCl―→NH4Cl＋CO2↑＋H2O－Q 4．某化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH＝E2－E1 B．a(chǎn)、b分別對(duì)應(yīng)有催化劑和無(wú)催化劑的能量變化 C．催化劑能降低反應(yīng)的活化能 D．催化劑能改變反應(yīng)的焓變 5．反應(yīng)A(g)＋B(g)―→C(g)　ΔH分兩步進(jìn)行：①A(g)＋B(g)―→X(g)　ΔH1 ②X(g)―→C(g)　ΔH2，反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示，E1表示A(g)＋B(g)―→X(g)的活化能，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．ΔH1＝ΔH－ΔH2>0 B．X是反應(yīng)A(g)＋B(g)―→C(g)的催化劑 C．E2是反應(yīng)②的活化能 D．ΔH＝E1－E2 6．CH4、H2、CO的燃燒熱分別為890.31 kJ/mol、285.8 kJ/mol、110.5 kJ/mol，下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(　　) A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.31 kJ/mol B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol C．CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝＋175.3 kJ/mol D．2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－221 kJ/mol 7．已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l)　ΔH1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH2 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3 則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH為(　　) A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1 B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1 D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH3 8．為探究NaHCO3、Na2CO3與1 molL－1鹽酸反應(yīng)(設(shè)兩反應(yīng)分別是反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ)過(guò)程中的熱效應(yīng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)得如下數(shù)據(jù)： 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)③即可判斷反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng) B．僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)④即可判斷反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng) C．通過(guò)實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng) D．通過(guò)實(shí)驗(yàn)可判斷出反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分別是放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng) 9．25 ℃、101 kPa時(shí)，強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為57.3 kJmol－1，辛烷的燃燒熱為5 518 kJmol－1。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是(　　) A．2H＋(aq)＋SO(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)===BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3 kJmol－1 B．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)===1/2K2SO4(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJmol－1 C．C8H18(l)＋25/2O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 518 kJmol－1 D．2C8H18(g)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 518 kJmol－1 10．某科學(xué)家利用二氧化鈰(CeO2)在太陽(yáng)能作用下將H2O、CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镠2、CO。其過(guò)程如下： mCeO2(m－x)CeO2xCe＋xO2 (m－x)CeO2xCe＋xH2O＋xCO2mCeO2＋xH2＋xCO 下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．該過(guò)程中CeO2沒(méi)有消耗 B．該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 C．右圖中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 D．以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O 11．化學(xué)反應(yīng)可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過(guò)程?，F(xiàn)提供H2燃燒反應(yīng)中有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)鍵能：H—H為Q1 kJ/mol、H—O為Q3 kJ/mol、O2分子內(nèi)氧原子間的鍵能為Q2 kJ/mol。 (1)請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在下圖中標(biāo)注的數(shù)字處填出能量變化的數(shù)值或根據(jù)箭頭的指向填寫能量變化是“放出”熱量還是“吸收”熱量。 (2)請(qǐng)寫出1 mol H2燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：____。 12．如圖是反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH＝－a kJ/mol在反應(yīng)過(guò)程中的能量變化關(guān)系圖，回答下列問(wèn)題。 (1)正反應(yīng)是________(填“放”或“吸”)熱反應(yīng)，Ec表示的含義是________；Ec′表示的含義是________；a＝________。 (2)由示意圖知，反應(yīng)物的總能量________(填“>”“<”或“＝”)生成物的總能量，此反應(yīng)中反應(yīng)物的總鍵能________(填“>”“<”或“＝”)生成物的總鍵能。 (3)將1 mol A、3 mol B混合置于密閉容器中，能量變化的范圍是________，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)能量的實(shí)際變化為0.7a時(shí)，B的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____________。 13． (1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中的能量變化示意圖，若在反應(yīng)體系中加入催化劑，則E1________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，ΔH________。請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：________________。 (2)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) ΔH＝＋49.0 kJmol－1 ②CH3OH(g)＋1/2O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJmol－1 又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJmol－1 則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______。 第4講 化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng) 【仿真練習(xí)】 1．D 2．D 3．B 4．C 5．A 6．D 7．A 8．C 9．B 10．C 11． (1)①2Q1＋Q2　②放出?、?Q3?、?Q3－(2Q1＋Q2)　⑤吸收 (2)H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－[(4Q3＋Q4)－(2Q1＋Q2)]kJmol－1 12． (1)放　反應(yīng)的活化能　活化分子變成生成物分子的過(guò)程中所放出的能量　E1－E2(或Ec′－Ec) (2)>　<　(3)小于a kJ　70% 13． (1)減小　不變　NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)　ΔH＝－234 kJmol－1 (2)CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.7 kJmol－1