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1、第五讲化学能与热能2016高考导航适用于全国卷最新考纲高频考点高考印证命题趋势1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。2了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。4了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5以上各部分知识的综合应用。反应热2015T28利用盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式，是高考命题的常见题型，难度一般不大。解答此类题目一定要注意细节，如物质的状态、反应热的数值、正负号及单位等。热化学方程式的书写及判断2013T28盖斯定律及其相关
2、计算2014T282013T28,考点一反应热学生用书P201从两个角度理解化学反应的热效应(1)从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如上图所示：a表示旧化学键断裂吸收的热量；b表示新化学键形成放出的热量；c表示反应热。(2)从宏观的角度说，是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的差值，如上图所示：a表示反应的活化能；b表示活化分子变成生成物分子所释放的能量；c表示反应热。2反应热的量化参数键能反应热与键能的关系：反应热HE1E2或HE4E3，即H等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。反应热与键能的换算1(反
3、应热与键能计算类)2015高考全国卷，T28(3)已知反应2HI(g)=H2(g)I2(g)的H11 kJmol1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。破题关键焓变与键能的关系为H反应物的总键能生成物的总键能。解析：设1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为x，则11 kJ2x436 kJ151 kJ，得：x299 kJ。答案：299互动拓展(1)催化剂能否改变化学反应的H?(2)键能与物质所具有的能量有何关系？答案：(1)催化剂只能改变化学
4、反应的过程，降低化学反应的活化能，但不能改变化学反应的H。(2)键能越大，物质所具有的能量越低，物质越稳定。化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。键能也可以用于估算化学反应的反应热(H)，下表是部分化学键的键能数据：化学键PPPOO=OP=O键能(kJmol1)172335498X已知白磷及完全燃烧后的产物结构如下图：经测定1 mol白磷完全燃烧时，释放2 378 kJ的能量，则上表中X_。解析：由结构图可知，P4(s)5O2(g)=P4O10(s)H2 378 kJmol1，H5E(O=O)6E(PP)4E(P=O)12E(PO)，即
5、可求得P=O的键能。答案：4702某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A该反应为放热反应B催化剂能改变该反应的焓变C催化剂能降低该反应的活化能D逆反应的活化能大于正反应的活化能解析：选C。由题图可知，生成物的总能量高于反应物的总能量，故该反应为吸热反应；催化剂能降低该反应的活化能，但不能改变该反应的焓变；E1E2，说明正反应的活化能大于逆反应的活化能。2(2015河南洛阳高三期末)常温下，1 mol化学键分解成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是()共价键HHFFHFHClHIE(kJmo
6、l1)436157568432298A.432 kJmol1E(HBr)298 kJmol1B表中最稳定的共价键是HF键CH2(g)2H(g)H436 kJmol1DH2(g)F2(g)=2HF(g)H25 kJmol1解析：选D。观察表中数据知，氟、氯、碘的氢化物键能逐渐减小，故432 kJmol1E(HBr)298 kJmol1，A项正确；表中HF共价键的键能最大，即HF 共价键最稳定，B项正确；H2(g)2H(g)，共价键断裂要吸收能量，即H2(g)2H(g)H436 kJmol1，C项正确；反应H2(g)F2(g)=2HF(g)的反应热H436 kJmol1157 kJmol12568
7、 kJmol1543 kJmol1，D项不正确。有关反应热和焓变的认识误区(1)反应热不一定是焓变，恒压下的反应热为焓变。(2)物质中化学键越难断裂，物质越稳定，具有的能量越低。(3)同一物质的能量不一定相同，气态时最高。(4)反应热不仅带数值、单位，还要指明“”、“”。反应热与化学反应的过程1(2015高考北京卷)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O形成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程解析：选C。A.状态总能量
8、为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，故该反应为放热反应。B.从状态、的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键。C.由图示可以看出，CO和O生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键。D.状态状态表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。2(2014高考海南卷改编)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是()A反应过程a有催化剂参与B该反应为吸热反应，热效应等于HC改变催化剂，可改变该反应的活化能D有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1E2解析：选C。由图示可知反应过程a需要的活化能较高，没有
9、催化剂参与，A错误。由于反应物的能量高于生成物的能量，多余的能量就以热能的形式释放出来，所以该反应为放热反应，热效应等于生成物与反应物能量的差值H，B错误。改变催化剂，改变了反应途径，改变了反应的活化能，但是反应热不变，C正确。考点二热化学方程式的书写与判断学生用书P221六个注意(1)注意H的符号和单位若为放热反应，H为“”；若为吸热反应，H为“”。H的单位为 kJmol1。(2)注意反应热的测定条件书写热化学方程式时应注意H的测定条件(温度、压强)，但绝大多数的H是在25 、101 kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。(3)注意热化学方程式中的化学计量数热化学方程式中各物质化学式前面的
10、化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物质的分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。(4)注意物质的聚集状态反应物和生成物的聚集状态不同，反应热H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“”和“”。(5)注意H的数值与符号热化学方程式中的H的值应是表示反应已完成的热量变化。由于H与反应完成的物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。(6)注意燃烧热和中和热2记忆口
11、诀热化方程要点多，漏掉一点分不得；标清状态配好平，焓变正负千焦摩；系数焓变成正比，逆向反应焓变号。热化学方程式的书写1(热化学方程式书写类)(1)(2015高考山东卷)贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为_。已知温度为T时：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1(2)(2014高考大纲卷)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。已知AX3的熔点和沸点分别为93.6 和76 ，AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应
12、生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。(3)H2S的燃烧热Ha kJmol1，写出H2S燃烧反应的热化学方程式：_。破题关键根据物质的熔、沸点判断该物质在室温时的状态；燃烧热表示 101 kPa时 1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，故产物H2O为液态；燃烧热的数值唯一，但表示燃烧反应的热化学方程式不唯一。解析：(1)由题意知CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1应用盖斯定律，由可得CO、H2合成CH4的反应：CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJmol1。(2)由题意知，室温时，AX3是液体，AX5是固体，所以热化学方程式为AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJ mol1。(3)H2S的燃烧热Ha kJmol1，则1 mol H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)放出a kJ的热量，所以H2S燃烧的热化学方程式为2H2S(g)3O2(g)=2SO2(g)2H2O(l)H2a kJmol1或H2S(g)3/2O2(g)=SO2(g)H2O(l
