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1、专题七化学反应中的能量变化专题七化学反应中的能量变化http:/http:/ 中国中国. .中学政治教学网崇尚互联共享中学政治教学网崇尚互联共享热点题型突破热点题型突破考情分析考情分析: :反应热是近几年高考的重点考查内容之一反应热是近几年高考的重点考查内容之一 题型为题型为选择题和填空题选择题和填空题 考查的内容主要有考查的内容主要有: :1.1.热化学方程式的正误判断热化学方程式的正误判断 2.2.比较反应热的大小比较反应热的大小 3.3.有关反应热的简单计算有关反应热的简单计算 由于能源问题已成为社会热点由于能源问题已成为社会热点, ,有关能源的试题也将成为今有关能源的试题也将成为今后命
2、题的重点后命题的重点, ,从能源问题切入从能源问题切入, ,从不同的角度设问从不同的角度设问, ,结合新结合新能源的开发能源的开发, ,将是今后命题的方向将是今后命题的方向 考点考点1 1反应热、中和热、燃烧热的比较反应热、中和热、燃烧热的比较反应热反应热中和热中和热燃烧热燃烧热含义含义化学反应过程中放出化学反应过程中放出或吸收的热量或吸收的热量在稀溶液中，酸与碱在稀溶液中，酸与碱反应生成反应生成1 mol1 mol水时放水时放出的热量出的热量在在101 kPa101 kPa时，时，1 mol1 mol物质完全燃烧生成稳物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的定的氧化物时放出的热量热量反应特点反应
3、特点任何反应任何反应中和反应中和反应燃烧反应燃烧反应物质状态物质状态物质的状态确定物质的状态确定稀溶液稀溶液生成物在常温下为稳生成物在常温下为稳定态定态方程式配平标准方程式配平标准任意物质的量任意物质的量以生成以生成1 mol1 mol水为标准水为标准以燃烧以燃烧1 mol1 mol可燃物为可燃物为标准标准H H符号符号放热取负值、吸热取放热取负值、吸热取正值正值负值负值负值负值能量数值的描述能量数值的描述必须指出是放热还是必须指出是放热还是吸热或用吸热或用H H表示表示直接描述热量变化时不必再指明是放出的热量，直接描述热量变化时不必再指明是放出的热量，也可用也可用H H表示表示备注备注H H
4、E E( (生成物生成物) )E E( (反应物反应物) ) H H值与书写形式有值与书写形式有关关电离吸热、溶解时电离吸热、溶解时吸热或放热吸热或放热稀的强酸与稀的强稀的强酸与稀的强碱反应的中和热为碱反应的中和热为57.3 kJ/mol57.3 kJ/mol稳定氧化物如稳定氧化物如COCO2 2、SOSO2 2、H H2 2O(l)O(l)、P P2 2O O5 5等等比较比较H H的相对大小时要考虑其数值的的相对大小时要考虑其数值的“”或或“”的问题的问题考点考点2 2 热化学方程式的书写热化学方程式的书写1.1.书写原则书写原则: :(1)(1)标明反应物和生成物的聚集状态标明反应物和生
5、成物的聚集状态 (2)(2)化学计量数只表示物质的量化学计量数只表示物质的量, ,可以用分数可以用分数 (3)H(3)H要注意要注意“+ +” “- -”, ,其单位为其单位为kJ/molkJ/mol (4)(4)要标明温度和压强要标明温度和压强, ,不标明时不标明时, ,即指即指2525 101 kPa,101 kPa,不注明反应条不注明反应条件件, ,不用不用“” “” 2.2.表示燃烧热的热化学方程式表示燃烧热的热化学方程式, ,要注意可燃物的化学计量数为要注意可燃物的化学计量数为1 1 mol,mol,且完全燃烧且完全燃烧, ,生成稳定的氧化物生成稳定的氧化物, , 3.3.表示中和热
6、的热化学方程式表示中和热的热化学方程式, ,要注意生成要注意生成1 mol H1 mol H2 2O,O,强酸强酸和强碱反应的中和热数值恒定为和强碱反应的中和热数值恒定为57.3,57.3,若有弱酸或弱碱参若有弱酸或弱碱参加加, ,则中和热数值小于则中和热数值小于57.357.3 考点考点3 3 反应热的计算反应热的计算反应热的计算方法反应热的计算方法1.1.根据反应物和生成物的总能量计算根据反应物和生成物的总能量计算H=EH=E( (生成物生成物) )-E-E( (反应物反应物) )2.2.根据键能计算根据键能计算H=H=反应物键能总和一生成物键能总和反应物键能总和一生成物键能总和3.3.燃
7、烧热和中和热的计算燃烧热和中和热的计算(1)(1)燃烧热燃烧热:Q:Q放放=n(=n(可燃物可燃物) )HHC C n(n(可燃物可燃物) )为可燃物的物质的量为可燃物的物质的量,H,HC C为该可燃物的燃为该可燃物的燃烧热烧热 (2)(2)中和热中和热:Q:Q放放=n(H=n(H2 2O)O)HHC Cn(Hn(H2 2O)O)为生成水的物质的量为生成水的物质的量,H,HC C为中和热为中和热 4.4.据盖斯定律计算据盖斯定律计算(1)(1)理论依据理论依据: :一定条件下一定条件下, ,一个化学反应不管一步完成一个化学反应不管一步完成, ,还还是分步完成是分步完成, ,反应的总热效应相同反
8、应的总热效应相同, ,即反应热的大小与反即反应热的大小与反应的途径无关应的途径无关, ,只与始态只与始态 终态有关终态有关 (3)(3)注意事项注意事项合理进行方程式的叠加合理进行方程式的叠加热化学方程式的叠加类似于整式的运算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叠加时应遵循数学的运算规则则, ,当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时当需要将某一热化学方程式同乘以某一化学计量数时, ,各物质各物质前的化学计量数和前的化学计量数和HH需同乘以该化学计量数需同乘以该化学计量数 当某物质或当某物质或HH移到移到“”另一边时就变为异号即另一边时就变为异号即“+ +”变
9、变“- -”或或“- -”变变“+ +” “HH”在进行加在进行加 减减 乘等运算时乘等运算时, ,一定要注意其符号的改变一定要注意其符号的改变, ,即即HH的运算包括数值和符号的双重运算的运算包括数值和符号的双重运算 题型一题型一 有关反应热的概念有关反应热的概念【例【例1 1】 下列热化学方程式书写正确的是下列热化学方程式书写正确的是(H(H的绝对值均正确的绝对值均正确)( )( ) )A.CA.C2 2H H5 5OH(l)+3OOH(l)+3O2 2(g)(g)2CO2CO2 2(g)+3H(g)+3H2 2O(g);H=-1367.0 O(g);H=-1367.0 kJ/mol(kJ
10、/mol(燃烧热燃烧热) )B.NaOH(aq)+HCl(aq)B.NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+HNaCl(aq)+H2 2O(l);H=+57.3 O(l);H=+57.3 kJ/mol(kJ/mol(中和热中和热) )C.S(s)+OC.S(s)+O2 2(g)(g)SOSO2 2(g);H=-296.8kJ/mol(g);H=-296.8kJ/mol(反应热反应热) )D.2NOD.2NO2 2O O2 2+2NO;H=+116.2 kJ/mol(+2NO;H=+116.2 kJ/mol(反应热反应热) )C 点拨点拨 燃烧热燃烧热 中和热中和热 反应热三者之间的联
11、系反应热三者之间的联系弄清燃烧热的含义弄清燃烧热的含义: :在在101 kPa101 kPa时时,1 mol,1 mol物质完全燃烧生物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量成稳定的氧化物时所放出的热量, ,叫该物质的燃烧热叫该物质的燃烧热, ,例如例如:C(s)+O:C(s)+O2 2(g)(g)COCO2 2(g);H=-393.5 kJ/mol,(g);H=-393.5 kJ/mol,碳的燃烧热是碳的燃烧热是393.5 kJ/mol393.5 kJ/mol 弄清中和热的含义弄清中和热的含义: :中和热是在稀溶液中中和热是在稀溶液中, ,强酸与强碱发强酸与强碱发生中和反应生成生中和反应生
12、成1 mol1 mol水时放出的热量水时放出的热量, ,中和热为中和热为57.3 57.3 kJ/mol,kJ/mol,反应热为反应热为H=-57.3 kJ/molH=-57.3 kJ/mol 反应热随反应物的物质的量的变化而变化反应热随反应物的物质的量的变化而变化, ,一个一个“可逆的可逆的”化学反应化学反应, ,它的正反应和逆反应的焓变大小相等它的正反应和逆反应的焓变大小相等 符号符号相反相反 三者既有联系又有区别三者既有联系又有区别, ,燃烧热和中和热都是正值燃烧热和中和热都是正值, ,并且并且都是定值都是定值, ,反应热既有正值反应热既有正值( (正号不能省略正号不能省略) )又有负值
13、又有负值, ,符符号不表示大小而表示吸热或放热号不表示大小而表示吸热或放热, ,反应热随反应物的物质反应热随反应物的物质的量的变化而变化的量的变化而变化 【变式训练【变式训练1】 下列关于热化学反应的描述中正确的是下列关于热化学反应的描述中正确的是( )A.HClA.HCl和和NaOHNaOH反应的中和热反应的中和热H=-57.3 kJ/mol,H=-57.3 kJ/mol,则则H H2 2SOSO4 4和和Ca(OH)Ca(OH)2 2反应的中和热反应的中和热H=2H=2(-57.3)kJ/mol(-57.3)kJ/molB.CO(g)B.CO(g)的燃烧热是的燃烧热是283.0 kJ/mo
14、l,283.0 kJ/mol,则则2CO2CO2 2(g)(g)2CO(g)+O2CO(g)+O2 2(g)(g)反应的反应的H=H=+ +2 2283.0 kJ/mol283.0 kJ/molC.C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.1 molD.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热烷的燃烧热B题型二题型二 热化学方程式的书写及正误判断热化学方程式的书写及正误判断【例【例2 2】 25,101 kPa 25,101 kPa时时, ,强酸与强碱的稀溶液发生中和强酸与强碱的稀溶液发生
15、中和反应的中和热为反应的中和热为57.3 kJ/mol,57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol5518 kJ/mol 下列热化学方程式书写正确的是下列热化学方程式书写正确的是( ( ) )B【变式训练【变式训练2】 2008年年8月月8日日,体操王子李宁点燃了位于体操王子李宁点燃了位于“鸟巢鸟巢”的奥运主火炬的奥运主火炬,第第29届奥运会正式开幕届奥运会正式开幕,奥运火炬的燃奥运火炬的燃料为丙烷料为丙烷 已知丙烷的燃烧热为已知丙烷的燃烧热为a kJ/mol 下列有关丙烷燃下列有关丙烷燃烧的化学方程式正确的是烧的化学方程式正确的是( ) A.C3H8(g)+5
16、O2(g)3CO2(g)+4H2O(g);H=a kJ/mol B.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(l);H=a kJ/mol C.C3H8(g)+5O2(g)3CO2(g)+4H2O(g);H=-a kJ/mol D.2C3H8(g)+10O2(g)6CO2(g)+8H2O(l);H=-2a kJ/molD题型三题型三 有关反应热的计算有关反应热的计算【例【例3】 已知已知:Fe2O3(s)+ C(s)CO2(g)+2Fe(s);H=+234.1 kJmol-1;C(s)+O2(g)CO2(g);H=-393.5 kJmol-1;则则2Fe(s)+ O2(g)Fe2O3
17、(s)的的H是是( )A.-824.4 kJmol-1 B.-627.6 kJmol-1C.-744.7 kJmol-1 D.-169.4 kJmol-1A 点拨点拨 (1) (1)根据热化学方程式计算根据热化学方程式计算: :解答这类试题的关键一解答这类试题的关键一是要弄清楚反应热的含义是要弄清楚反应热的含义, ,二是要注意热量与反应计量数二是要注意热量与反应计量数的关系的关系 (2)(2)根据键能计算根据键能计算: :解答这类试题时一定要将所有反应物和生解答这类试题时一定要将所有反应物和生成物的化学键数目计算清楚成物的化学键数目计算清楚, ,否则极易出错否则极易出错 书写热化学方书写热化学
18、方程式时易出现不注明物质的聚集状态程式时易出现不注明物质的聚集状态 单位用单位用kJkJ HH不与不与化学计量数联系化学计量数联系 忽视忽视HH的的“+ +” “- -”等错误等错误 【变式训练【变式训练3】 已知已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l);H=-571.6 kJ/molCH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);H=-890 kJ/mol 现有现有H2与与CH4的混合气体的混合气体112 L(标准状况标准状况),使其完全燃烧使其完全燃烧生成生成CO2和和H2O(l),若实验测得反应放热若实验测得反应放热3695 kJ,则原混则原混合气体中合气体中H2与与CH4的
19、物质的量之比是的物质的量之比是( ) A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.2:3B要点热点探究要点热点探究探究点一反应热及反应热大小比较探究点一反应热及反应热大小比较a a表示断裂旧化学键吸收的热量；表示断裂旧化学键吸收的热量；b b表示新化学键生成放出的热量；表示新化学键生成放出的热量；c c表示反应热。表示反应热。(2)(2)从从宏宏观观的的角角度度说说，是是反反应应物物自自身身的的能能量量与与生生成成物物的能量差值，在图的能量差值，在图5 51 1中：中：a a表示活化能；表示活化能；b b表示活化分子结合成生成物所释放的能量；表示活化分子结合成生成物所释放的能量；c c表示反应热。
20、表示反应热。2 2比较反应热大小的方法比较反应热大小的方法(1)(1)根据反应物和生成物的聚集状态比较根据反应物和生成物的聚集状态比较物物质质由由固固态态变变成成液液态态，由由液液态态变变成成气气态态，都都必必定定吸吸收收热热量量；而而由由液液态态变变成成固固态态，由由气气态态变变成成液液态态，或或由由气气态态直直接接变变成成固固态态，则则放放出出热热量量。因因此此在在进进行行反反应应热热计计算算或或大大小小比比较较时时，应应特特别别注注意意各各反反应应物物或或生生成成物物的的状状态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称。态，存在同素异形体的要注明其同素异形体的名称。(2)(2)根据热化学
21、方程式中化学计量数比较根据热化学方程式中化学计量数比较热热化化学学方方程程式式中中的的化化学学计计量量数数不不表表示示分分子子个个数数，而而是是表表示示各各反反应应物物和和生生成成物物的的物物质质的的量量，可可以以是是分分数数。当当化化学学计计量量数数发发生生变变化化( (如如加加倍倍或或减减半半) )时时，反反应应热热也也要要随随之之变变化化。互互为为可可逆逆反反应应的的热热化化学学反反应应，其其反反应应热热数数值相等，符号相反。值相等，符号相反。(3)(3)根据反应物和生成物的性质比较根据反应物和生成物的性质比较对对互互为为同同素素异异形形体体的的单单质质来来说说，由由不不稳稳定定状状态态
22、单单质质转转化化为为稳稳定定状状态态的的单单质质要要放放出出能能量量，因因为为能能量量越越低低越越稳稳定定；对对于于同同一一主主族族的的不不同同元元素素的的单单质质来来说说，与与同同一一物物质质反反应应时时，生生成成物物越越稳稳定定或或反反应应越越易易进进行行，放放出出的的热热量量越越多多；而而有有些些物物质质，在在溶溶于于水水时时吸吸收收热热量量或或放放出出热热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。(4)(4)根据反应进行的程度比较根据反应进行的程度比较对对于于分分几几步步进进行行的的反反应应来来说说，反反应应进进行行得得越越彻彻底底，其其热热效效应应越越大大。如如果果是是放放热热反反应应，放放出出的的热热量量越越多多；如如果果是是吸吸热热反反应应，吸吸收收的的热热量量越越多多。如如等等量量的的碳碳燃燃烧烧生生成成一一氧氧化化碳碳放放出出的的热热量量少少于于生生成成二二氧氧化化碳碳时时放放出出的的热热量量。对对于于可可逆逆反反应应来来说说，反反应应进进行行的的程程度度越越大大，反反应应物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多。物的转化率越高，吸收或放出的热量也越多。C变 式 练 习DA 探究点二热化学方程式的书写及正误判断探究点二热化学方程式的书写及正误判断 DB探究点三盖斯定律及反应热的有关计算探究点三盖斯定律及反应热的有关计算CA
