（新课标大纲解读）高考化学 重点 难点 核心考点全演练 专题05 化学反应与能量变化.doc

专题05 化学反应与能量变化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。一、反应热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)，因溶解放热放出的热量增多，中和热增大。二、反应热和焓变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。三、热化学方程式的书写与判断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或弱碱参加，则中和热值小于57.3。四、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。五、反应热的计算及其大小的比较方法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。(3)参加反应物质的量：当反应物和生成物的状态相同时，参加反应物质的量越多，放热反应的h越小，吸热反应的h越大。(4)反应的程度：参加反应物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越大。六、有关反应热计算的六种方法1利用热化学方程式进行求解先写出热化学方程式，再根据热化学方程式中物质与反应热之间的比例关系直接求算反应热。2依据燃烧热数据直接求算反应热q燃烧热n(可燃物的物质的量)3根据反应物和生成物的总能量计算he(生成物)e(反应物)。4根据反应物和生成物的键能计算h反应物键能总和生成物键能总和。5根据盖斯定律计算方法一：热化学方程式相加或相减，如由c(s)o2(g)=co2(g)h1；c(s)o2(g)=co(g)h2；可得co(g)o2(g)=co2(g)hh1h2方法二：合理设计反应途径如由图可得：hh1h2。6根据比热公式进行计算。qcmt考点1、反应热和焓变的分析与判断【例1】反应abc(h0)，xc(h192.9 kjmol1d反应中的能量变化如下图所示5. 工业生产硫酸过程中，so2在接触室中被催化氧化为so3，已知该反应为放热反应。现将2 mol so2、1 mol o2充入一密闭容器充分反应后，放出热量98.3 kj，此时测得so2的转化率为50%。下列热化学方程式正确的是()。a2so3(g) 2so2(g)o2(g)h196.6 kjmol1b2so2(g)o2(g) so3(g)h98.3 kjmol1cso2(g)o2(g) so3(g)h98.3 kjmol1dso2(g)o2(g) so3(g)h196.6 kjmol16已知：1 mol h2分子中化学键断裂时需要吸收436 kj的能量1 mol cl2分子中化学键断裂时需要吸收243 kj的能量由h原子和cl原子形成1 mol hcl分子时释放431 kj的能量。下列叙述正确的是()。a氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是h2(g)cl2(g)=2hcl(g)b氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的h183 kjmol1c氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的h183 kjmol1d氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的h183 kjmol17有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是()。a稀醋酸与0.1 moll1 naoh溶液反应：h(aq)oh(aq)=h2o(l)h57.3 kjmol1b密闭容器中，9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时，放出19.12 kj热量，则fe(s)s(s)=fes(s)h95.6 kjmol1c氢气的燃烧热为285.5 kjmol1，则水电解的热化学方程式为2h2o(l)=2h2(g)o2(g)h285.5 kjmol1d已知2c(s)o2(g)=2co(g)h221 kjmol1，则可知c的燃烧热为110.5 kjmol18保护环境已成为当前和未来的一项全球性重大课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：过程可用如下反应表示：2co22coo22h2o=2h2o22n26h2o4nh33o22co24h2o2ch3oh3o22co4h2o_3o2请回答下列问题：(1)过程的能量转化形式为_能转化为_能。(2)请完成第个反应的化学方程式：_ _。(3)上述转化过程中，h1和h2的关系是_。(4)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：共价键hnhonno=o断裂1 mol化学键所需能量/(kjmol1)393460941499常温下，n2与h2o反应生成nh3的热化学方程式为_。9(1)由磷灰石主要成分ca5(po4)3f在高温下制备黄磷(p4)的热化学方程式为：4ca5(po4)3f(s)21sio2(s)30c(s)=3p4(g)20casio3(s)30co(g)sif4(g)h上述反应中，副产物矿渣可用来_。已知相同条件下：4ca5(po4)3f(s)3sio2(s)=6ca3(po4)2(s)2casio3(s)sif4(g)h12ca3(po4)2(s)10c(s)=p4(g)6cao(s)10co(g)h2sio2(s)cao(s)=casio3(s)h3用h1、h2和h3表示h，h_。(2)(江苏)用h2o2和h2so4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：cu(s)2h(aq)=cu2(aq)h2(g)h164.39 kjmol12h2o2(l)=2h2o(l)o2(g)h2196.46 kjmol1h2(g)o2(g)=h2o(l)h3285.84 kjmol1在h2so4溶液中，cu与h2o2反应生成cu2和h2o的热化学方程式为_。319.68 kjmol1。10白磷、红磷是磷的两种同素异形体，在空气中燃烧得到磷的氧化物，空气不足时生成p4o6，空气充足时生成p4o10。(1)已知298 k时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为p4(s，白磷)5o2(g)=p4o10(s)h12 983.2 kjmol1p(s，红磷)o2(g)=p4o10(s)h2738.5 kjmol1则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为_。(2)已知298 k时白磷不完全燃烧的热化学方程式为p4(s，白磷)3o2(g)=p4o6(s)h1 638 kjmol1。在某密闭容器中加入62 g白磷和50.4 l氧气(标准状况)，控制条件使之恰好完全反应。则所得到的p4o10与p4o6的物质的量之比为_，反应过程中放出的热量为_。(3)已知白磷和pcl3的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kjmol1)：pp 198，clcl 243，pcl 331。h29.2 kjmol1(2)311 323.45 kj(3)1 326 kjmol111甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：反应：co(g)2h2(g) ch3oh(g)h1反应：co2(g)3h2(g) ch3oh(g)h2o(g)h2上述反应符合“原子经济”原则的是_(填“”或“”)。下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(k)。温度250 300 350 k2.0410.2700.012由表中数据判断，h1_0(填“”、“”或“”)。某温度下，将2 mol co和6 mol h2充入2 l的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(co)0.2