2017届高三一轮复习化学能与热能

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1、第六章 化学反应与能量变化,第1讲 化学能与热能,化学反应与能量变化,合肥五中 张涛,1.(2016全国卷.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 上述反应热效应之间的关系式为H4=_，,2.(2016全国卷.27) 已知下列反应： SO2(g)+2OH (aq) =SO32 (aq)+H2O(l) H1 ClO (aq)+SO3 2 (aq) =SO4 2 (aq)+Cl

2、(aq) H2 CaSO4(s) =Ca2+(aq)+SO42 (aq) H3 则反应SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的 H= 。,真题回顾,利用盖斯定律进行相关计算,4.(2015全国卷.27),通过化学键计算反应热,3.（2015全国卷.28） （3）已知反应2HI（g）=H2(g) + I2(g)的H= +11kJmol-1，1molH2（g）、1molI2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。,根据化学键

3、断裂吸收热量（或成键放出热量进行计算）,真题回顾,5（2014全国卷.28） 乙酸是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答 （2）已知： 甲醇脱水反应：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+ H2O (g) H = 23.9 KJmol-1 甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)= C2H4(g)+ 2H2O (g) H = 29.1 KJmol-1 乙醇异构化反应 C2H5OH(g) =CH3OCH3(g) H=+50.7KJmol-1 则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的 H =_KJmol-1。,利用盖斯定律进行相关计算,6.

4、（2014全国卷 13题） 室温下，将1mol的CuSO45H2O(s)溶于水会使溶液温度降低，热效应为H1，将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高，热效应为H2；CuSO45H2O受热分解的化学方程式为：CuSO45H2O(s) CuSO4(s)+5H2O(l)， 热效应为H3。则下列判断正确的是 A、H2H3 B、H1H3 C、H1+H3 =H2 D、H1+H2 H3,利用盖斯定律进行相关计算,7.（2013全国卷.28）二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新能源。有合成气（组成为H2、CO和少量的CO2）直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应： 甲醇合成反应

5、： (i) CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-90.1kJmol-1 （ii）CO2(g)+3H2（g）=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1 水煤气变换反应: (iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1 二甲醚合成反应： （iv）2CH3OH（g）=CH3OCH3（g） H4=-24.5kJmol-1 回答下列问题： （3）由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。,利用盖斯定律进行热化学方程式的书写,8.（2013全国卷.6）在1200时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应

6、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 则H4的正确表达式为（ ）,利用盖斯定律进行反应热的计算,9.（2012全国卷课标卷.27） （2）工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热（H）分别为-890.3kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，则生成1 m3（标准状况）CO所需热量为_；,据燃烧热，同时利用盖斯定律

7、进行相关计算,10.(2011课标全国卷),利用燃烧热、盖斯定律进行相关计算,第一讲 化学能与热能,考纲要求 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。4.了解焓变与反应热的含义。了解HH(生成物)H(反应物)表达式的含义。5.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。6.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。,一、焓变、反应热 1焓变 生成物与反应物的内能差，H，单位：_或_。 2反应热 化学反应过程中吸收或放出的热量， 条件

8、下的反应热等于焓变。,考点一 反应热和焓变,kJ/mol,kJmol1,恒压,3吸热反应与放热反应 (1)从能量高低角度理解（宏观）：,(2)从化学键角度理解（微观）：,(1)某些物质的物理变化过程中，也会有能量的变化，如物质的三态变化、物质溶解(不与水发生反应)等过程主要是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。 (2)焓变与反应条件、是否可逆反应，是否使用催化剂无关。 (3)化学反应是放热还是吸热与反应发生的条件没有必然联系。,(3)实例： 有下列变化：H2在Cl2中燃烧 碳酸钙分解 铝热反应 酸碱中和反应 缓慢氧化 盐类的水解 CH2O(g)=COH2 铁和稀H2SO4反应 Ba(OH)

9、28H2O和NH4Cl反应 C和CO2生成CO的反应 属于放热反应的有：_。 属于吸热反应的有：_。,1.需加热才能进行的反应一定是吸热反应吗？不需加热就能进行的反应一定是放热反应？,思考提示：都不一定。碳与氧气反应需要加热，但该反应是放热反应；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应不需要加热就能进行，但该反应是吸热反应。,2判断正误，正确的画“”，错误的画“” (1)2 mol H的能量大于1 mol H2的能量。( ) (2)伴随着能量变化的物质变化都是化学变化。( ) (3)化学变化中的能量变化都是化学能和热能间的相互转化。( ) (4)N2分子中含3个共价键，键能大，故N2的能量(焓)

10、也大。( ) (5)同温同压下，H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下进行反应的H相同。( ) (6)由“4P(s，红磷)=P4(s，白磷) H0”可知，白磷比红磷稳定。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6),3.(2013上海高考)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见 ( B ) A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应 B.该反应中,热能转化为产物内部的能量 C.反应物的总能量高于生成物的总能量 【解析】根据醋酸逐渐凝固说明该反应是吸热反应,则A、C项错误,B项正确,热化

11、学方程式的书写要标出物质的聚集状态,D项错误。,【例1】 (2015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O CCO和O形成了具有极性共价键的CO2 D状态状态表示CO与O2反应的过程,答案：C,考向1 化学反应与能量变化的图像,解析：A.状态总能量为反应物总能量，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，错误；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

12、，错误；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；正确；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(2015上海卷)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正确的是( ),A加入催化剂，减小了反应的热效应 B加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率 CH2O2分解的热化学方程式： H2O2H2OO2 H0 D反应物的总能量高于生成物的总能量,答案：D,解析：A.催化剂只通过改变反应活化能，来改变化学速率，不改变发生的热效应；B.催化剂只改变反应速率而不影响化学平衡；C.热化学方程式要注

13、明反应物和生成物的状态；D.图象分析为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量。答案：D,2.(2014浙江卷) 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：,假设某温度下，反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是_。,【小题自测】 请认真观察图,然后回答问题。 (1)图中反应是 放热 (填“吸热”或“放热”)反应,该反 应发生时 需要 (填“需要”或“不需要”)提供能

14、量,该 反应的H= E2-E1 (用含E1、E2的代数式表示)。,(3)对于同一反应,图中虚线()与实线()相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是使用了催化剂 。,【解析】(1)由题图知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故该反应是放热反应,焓变H=生成物总能量-反应物总能量=E2-E1。(2)该反应逆反应的活化能=正反应活化能-反应焓变=167.2 kJ/mol-(-241.8 kJ/mol)=409.0 kJ/mol。(3)由题图知,只是反应物的活化能降低了,反应热不变,是使用了催化剂。,1下列有关焓变与反应热的说法，正确的是( ) A反应热和焓变的

15、单位都是kJ B如果反应是在恒温恒压条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 C如果反应是在恒温恒容条件下进行的，此时的反应热与焓变相等 D任何化学反应的反应热均可通过实验直接测定 答案：B,反应热与焓变,2已知某化学反应A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(AB2的分子结构为BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是( ) A该反应的进行一定需要加热 B该反应的H(E1E2)kJ/mol C该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和 D断裂1 mol AA键和2 mol BB键放出E1 kJ能量,答案：C,3伴随下列变化而发生的能量变化中，属于反应热的是( ) A形成1 mol HCl键放出的能量