化学反应_与能量变化

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1、专题五 化学反应与能量变化,最新考纲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。,自 查 1从宏观上分析，形成反应热的本质原因是反应物具有的总能量与生成物具有的总能量的相对大小不同；从微观上分析，形成反应热的本质原因是反应物化学键断裂时吸收的热量与生成物化学键形成时放出的热量的相对大小不同，注意从图示上去理解。,续表,2.燃烧热和中和热的异同,1,H2O,25 、101 k

2、Pa,稳定,不同,强酸,强碱,相同,3.盖斯定律及其应用化学反应的反应热只与反应体系的 (各反应物)和 (各生成物)有关，而与 无关。即不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是 。如：,始态,终态,反应的途径,相同的,自 悟 1吸热反应的H都大于放热反应的H吗？提示 正确；吸热反应的H0，放热反应的H0，比较反应热的大小时，不能忽视反应热所带“”“”号。反应热所带“”“”号均具有数学意义要参与大小比较，所以吸热反应的H都大于放热反应的H。 2化学反应的反应热与催化剂无关，与热化学方程式的书写形式也无关吗？提示 错误；化学反应的反应热与催化剂无关，但与热化学方程式的化学计量数相对应，即与热

3、化学方程式的书写形式有关。,3反应热和焓变与物质的能量、键能有什么关系？提示 反应热(焓变)H反应物的键能总和生成物的键能总和或H生成物的总能量反应物的总能量。当E(反应物的键能总和)E(生成物的键能总和)或E(反应物的总能量)E(生成物的总能量)，H0，则反应放热；当E(反应物的键能总和)E(生成物的键能总和)或E(反应物的总能量)E(生成物的总能量)，H0，则反应吸热。,4对于可逆反应来说，改变反应的条件使平衡发生移动，反应的H也随之变化吗？提示 不变化；热化学方程式中的H是指给定形式的具体热化学反应方程式中，以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化，与反应程度无关。,自 建,

4、必考点一 反应热和焓变的分析与判断突破 核心考点 有关反应热的四个警示 1反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。 2反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需加热，在常温时就可以进行。,3燃烧热：必须生成稳定的化合物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。 4中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1 mol H2O，H57.3 kJmol1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小，中和热减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放

5、热放出的热量增多，中和热增大。,【真题1】(2013重庆理综，6)已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g) Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g) Hb kJmol1，P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是 ( )。APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为(ba5.6c)/4 kJmol1DPP键的键能为(5a3b12c)/8 kJmol1,思维提示 注意化学键的键能与反应焓变的关系；注意 盖斯定律

6、的应用。,答案 C,解析 由题给图像可以得到，题给反应的反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，C错；每生成2 mol AB吸收的热量为(ab)kJ，A错；化学反应过程中，化学键断裂为吸热过程，化学键形成为放热过程，D错。 答案 B,2(2013深圳模拟)氯原子对O3的分解有催化作用：O3Cl=ClOO2 H1，ClOO=ClO2 H2。大气臭氧层的分解反应是：O3O=2O2 H，该反应的能量变化如图所示，则下列叙述正确的是( )。,反应O3O=2O2的HE1E3 反应O3O=2O2是放热反应 HH1H2 大气层中的臭氧无法再生 A B C D答案 B,解析 A项，反应热与反应条件无关；B项

7、，反应放热时H0；C项，燃烧热所对应的可燃物的物质的量应为1 mol；D项，20.0 g NaOH的物质的量为0.5 mol，发生中和反应放出的热量为0.5 mol57.4 kJmol128.7 kJ。 答案 D,4(2013广东肇庆二模，9)已知：(1)H2O(g)=H2O(l) H1Q1 kJmol1(2)CH3OH(g)=CH3OH(l) H2Q2 kJmol1(3)2CH3OH(g)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g) H3Q3 kJmol1Q1、Q2、Q3均大于0。若要使32 g液态甲醇完全燃烧并恢复到室温，放出的热量为 ( )。AQ1Q2Q3 B5Q3Q22Q1C0.5Q3Q

8、22Q1 D0.5(Q1Q2Q3),解析 液态甲醇完全燃烧并恢复到室温可分成三个阶段：CH3OH(l)=CH3OH(g)，2CH3OH(g)3O2(g)=2CO2(g)4H2O(g)，H2O(g)=H2O(l)。故选C。 答案 C,掌握 方法技能 1理解反应热的两个角度(1)从微观角度理解反应热从微观的角度说，反应热是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生成放出的热量的差值，在下图中,a表示断裂旧化学键吸收的热量； b表示新化学键生成放出的热量； c表示反应热。 (2)从宏观的角度说，反应热是反应物的总能量与生成物的总能量差值，在上图中 a表示活化能； b表示活化分子结合成生成物所释放的能量； c

9、表示反应热。,2物质结构与稳定性和键能的关系(1)键能越大，物质所含能量越低，物质越稳定，反之亦然。如卤化氢的稳定性按氟、氯、溴、碘依次减弱，其氢化物的能量依次增大，氢卤键的键能依次减小。(2)物质所含能量越低，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多。,必考点二 热化学方程式的书写与判断 突破 核心考点 热化学方程式书写与判断常见易错点 1漏写反应物或生成物的聚集状态，其根本原因是没有认识到反应热与物质的聚集状态有关。 2将H的正、负混淆，其关键是没有体会到“”“”分别表示吸收或放出热量后使体系本身的能量升高或降低了。 3热化学方程式不用注明“点燃”、“加热”等条件。,6中

10、和热的热化学方程式，要注意生成1 mol H2O，强酸强碱反应的中和热数值恒定为57.3，若弱酸或弱碱参加，则中和热值小于57.3。,【真题2】(1)2013北京理综，26(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式：_。,思维提示 (1)断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，化学反应的反应热H反应物的键能总和生成物的键能总和；(2)根据未知热化学方程式中反应物与生成物的位置及其计量系数，对已知热化学方程式进行适当调整，然后对调整后的反应及其H相加减即可得出未知热化学方程式。,下面关于绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式正确

11、的是 ( )。 A6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖，s)6O2(g) H1 880 kJmol1 B6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖，s)6O2(g) H2 880 kJmol1 C6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖，s)6O2(g) H2 560 kJmol1 D6CO2(g)6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖，s)6O2(g) H1 720 kJmol1,解析 根据盖斯定律，()6运算即可得到绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式，则H(284396)6(1 200)2 880(kJmol1)。 答案 B,2

12、(2013福州期末)化学反应的本质是旧化学健的断裂和新化学键的形成。已知某些化学键的键能数据如下：,答案 C,3写出下列热化学方程式(1)(2013安徽，25节选)在25 、101 kPa下，已知13.5 g的Al固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是_。,答案 (1)4Al(s)3O2(g)=2Al2O3(s) H3 352 kJmol1(其他合理答案均可) (2)C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) H131.3 kJmol1,42013广东佛山一模，31(1)对燃煤废气进行脱硝处理时，常利用甲烷催化还原氮氧化物，如：CH4(g)4NO2

13、(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160 kJmol1则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)的热化学方程式为_。,解析 根据要求的热化学方程式，观察所给的热化学方程式；应用盖斯定律，将两个热化学方程式相加即可求得反应的热效应。 答案 CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(g) H867 kJmol1,掌握 方法技能 热化学方程式书写的“七大”要点 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

14、写热化学方程式时应注明H的测定条件(温度、压强)，但绝大多数H是在25 、101 325 Pa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产物的聚集状态不同，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的数值与符号由于H与反应完成的物质的量有关，所以H必须与热化学方程式中化学式前面的化

15、学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。互为逆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7对于可逆反应的反应热(H)是指完全反应时的反应热。,点三 反应热的计算及其大小的比较方法 突破 核心考点 1利用盖斯定律进行H计算时的注意事项(1)合理进行热化学方程式的叠加。热化学方程式的叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运算规则，当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和H需同乘以该化学计量数，当某物质或H移到“=”另一边时就变为异号。(2)H在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即H的运算包括数值和符号的双重运算。,2比较反应热大小的四个注意要点(1)反应物和生成物的状态物质的气、液、固三态的变化与反应热量的关系(2)H的符号：比较反应热的大小时，不要只比较H数值的大小，还要考虑其符号。,