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1、 第第17讲讲 化学反应与能量的变化化学反应与能量的变化考点考点1 能量变化图与反应热能量变化图与反应热 续表该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是：_；例例1 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示，已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的DH=-99 kJmol-1。 请回答下列问题： (1)图 中 A、 C分 别 表 示_、 _，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。反应物能量生成物能量无降低因为催化剂改变了反应的历程，使活化能E降低(2)图中DH=_kJmol-1；(3)V2O5的催化循环机理可能为
2、：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_；(4)如 果 反 应 速 率 v(SO2)为 0.05molL-1min-1， 则v(O2)=_molL-1min-1、v(SO3)=_ molL-1min-1-1984VO2+O2=2V2O5SO2+V2O5=SO3+2VO20.050.025(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol-1，计算由S(s)生成3molSO3(g)的DH_(要求计算过程)。S(s)+O2(g)=SO2(g)DH1=-296 kJmol-1SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)DH2=-99 kJ
3、mol-13S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g)DH=3(DH1+DH2)=-1185 kJmol-1考点考点2 键能与反应热键能与反应热 1键能：通常人们把拆开(或生成)1 mol某化学键所吸收(或放出)的能量看成该化学键的键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。2用键能计算反应热的方法：DH=E(反应物)-E(生成物)，即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。上述计算中，键能都用正值。例例2 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol HO键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1
4、 mol HH键断裂时吸收热量为() A920 kJ B557 kJ C436 kJ D188 kJC 【解析】 本题考查了反应热(焓变)的计算方法。由题意可得：考点考点3 热化学方程式的书写热化学方程式的书写书写热化学方程式时应注意的问题1热化学方程式中，沉淀和气体不用标和。2反应热符号用DH表示，写在方程式的右边，放热用“”，吸热用“+”。(DH与方程式间用空格)3反应式中各物质化学式前的化学计量数指实际参加反应的物质的量，可以是整数也可以是分数。如果化学计量数加倍，则DH也要加倍。4可逆反应中的DH指的是正向完全进行时的焓变。有机物参加的化学反应通常用等号而不用箭头符号。5对于可逆反应，
5、正反应和逆反应的反应热数值相等，符号相反。例例3 完成下列热反应方程式：(1)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量，该反应的热化学方程式是：_。(2)SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在11001200反应制得纯硅。已知1 mol H2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2 kJ，写出该反应的热化学方程式：_ _。2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g)DH=+240.4 kJmol-1S(s)+O2(g)=SO2(g)DH=-296.8 kJmol-1(3)右图是某温度下，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为：_。a、 b两
6、条 曲 线 产 生 区 别 的 原 因 很 可 能 是_。a未使用催化剂，b使用了催化剂N2(g)+3H2(g)2NH4(g)DH=-92 kJmol-1 活化能、键能与实验测定反应热三者的区别？ 活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。活化能正是分子状态，不可理解为断键。键能是普通分子吸收能量至中性分子所需能量，化学键要断裂。实验测定的反应热还包括体积分子部分实验因素，所以与由键能算出来的数据又有区别。1.(2011海海南南卷卷)某反应的DH=+100 kJmol-1，下列有关该反应的叙述正确的是( )A正反应活化能小于100 kJmol-1B逆反应活化能一定小于100
7、 kJmol-1C正反应活化能不小于100 kJmol-1D正反应活化能比逆反应活化能大100 kJmol-1D 【解析】 可以先画出反应的能量和反应进程的关系图，然后据图分析即可。 该反应为吸热反应，反应物的能量之和小于生成物的能量之和，由图可知正反应的活化能E1100 kJmol-1，而逆反应活化能E2不确定，正反应的活化能和逆反应的活化能差值即为反应热DH=+100kJmol-1。 【解析】 根据DH=反应物的键能之和-生成物的键能之和进行计算。DH=280kJ/mol+3160 kJ/mol-6330kJ/mol=-1220 kJ/mol，由此可知B项正确。2.(2011重重庆庆卷卷)
8、SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在 SF键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸收能量 280 kJ，断裂 1 mol FF、SF键需 吸 收 的 能 量 分别 为160 kJ、 330 kJ，则S(s)+3F2(g)=SF6(g)的反应热DH为( ) A-1780 kJ/mol B-1220 kJ/mol C-450 kJ/mol D+430 kJ/molB 3.(2012重庆卷)肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1molNH键所需的能量(kJ)是(
9、)A194 B391C516 D658B【解析】由图知N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534kJ/mol，可设断裂1molNH键所需能量为xkJ，154kJ4xkJ500kJ2752kJ534kJ可求得x391，故选B。4. 红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的DH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )A其他条件不变，升高温度有利于PCl5的生成B反应2P(s)+5Cl2(g)=2PCl5(g)对应的反应热；DH=-798 kJ/molC P和 Cl
10、2反 应 生 成 PCl3的 热 化 学 方 程 式 为2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g)DH=-306 kJ/molD其他条件不变，对于PCl5分解生成PCl3和Cl2的反应，增大压强，PCl5的转化率减小，平衡常数K减小4. 红磷(P)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量的关系如下图所示，图中的DH表示生成1 mol产物的数据。已知PCl5分解生成PCl3和Cl2，该分解反应是可逆反应。下列说法正确的是( )B 【解析】 由图可知，P和Cl2反应生成PCl5的热化学方程式是P(s)+5/2Cl2(g)=PCl5(g)DH=-399 kJ/mol，则B项正确；图中
11、的DH表示生成1 mol产物的数据，C项错误；温度不变，平衡常数不变，故D项错误。5. 已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )A2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)DH=-4b kJ/molBC2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)DH=2b kJ/molC2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)DH=-2b kJ/molD2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)DH=b kJ/molA6.氯原子对O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2H1；ClOO=ClO2H2，大气臭氧层的分解反应是：OO3=2O2H，该反应的能量变化示意图如下：6.氯原子对O3分解有催化作用：O3Cl=ClOO2H1；ClOO=ClO2H2，大气臭氧层的分解反应是：OO3=2O2H，该反应的能量变化示意图如下：下列叙述中，正确的是( )A反应O3O=2O2的HE1E3B反应O3O=2O2的HE2E3CO3O=2O2是吸热反应DHH1H2D 【解析】 本题考查的是有关化学反应中能量的变化关系。从能量关系图来看，DH=E3-E2，故A、B项错；从图中还可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应是一个放热反应，故C项错。
