高三专项复习化学能与热能学案

1、专题五化学能与热能适用学科高中化学适用年级高中三年级适用区域鲁科版适用地区课时时长（分钟）120知识点化学反应中能量变化的有关概念及计算，热化学反应方程式的正误判断及书写，盖斯定律及其应用学习目标知识与技能：掌握化学反应中能量变化的有关概念及计算，热化学反应方程式的正误判断及书写，盖斯定律及其应用等相关知识过程与方法：通过化学反应中能量变化的有关概念及计算，热化学反应方程式的正误判断及书写，盖斯定律及其应用等相关知识的学习，学会分析和应用理论知识解决实际问题情感态度与价值观：加强化学理论的理解，培养正确的化学思维。学习重点1、化学反应中能量变化的有关概念及计算2、热化学反应方程式的正误判断及书

2、写3、盖斯定律及其应用学习难点1、化学反应中能量变化的有关概念及计算2、热化学反应方程式的正误判断及书写3、盖斯定律及其应用学习过程一、复习预习复习焓变、燃烧热、中和热、热化学方程式的正误判断及书写、盖斯定律等基础知识二、知识讲解考点1：化学反应中能量变化的有关概念及计算1、反应热：在化学反 应过程中，当生成物和反应物具有相同温度时所放出或吸收的热量，通常叫做化学反应的反应热。2、焓变：在恒温、恒压条件下，化学反应过程中吸收或放出的热量称为化学反应的焓变符号：H 单位：kJ/mol.产生原因：化学反应过程中旧键断裂吸收的总能量与新键形成释放的总能量不相等，故化学反应均伴随着能量的变化吸热或放热

3、。表示方法：放热反应：H0，吸热反应H0反应热H的求算方法：H=生成物的总能量-反应物的总能量H=反应物的键能总和-生成物的键能总和反应热的计算方法(1)利用键能计算反应热：通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能，键能通常用E表示，单位为kJ/mol或kJ·mol1。方法：HE(反应物)E(生成物)，即H等于反应物的键能总和与生成物的键能总和之差。如反应H2(g)Cl2(g) = 2HCl(g) HE(HH)E(ClCl)2E(HCl)。(2)由反应物、生成物的总能量计算反应热：H生成物总能量反应物总能量。(3)根据盖斯定律计算：反应热与反应物的物质的量成正比

4、。化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与反应的途径无关即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。例如：由图可得HH1H2，(4)根据物质燃烧放热数值计算：Q(放)n(可燃物)×|H|。3、吸热反应和放热反应 类型比较放热反应吸热反应反应形成生成物释放的总能量大于破坏反应物吸收的总能量反应形成生成物释放的总能量小于破坏反应物吸收的总能量。反应放出能量而使体系的能量降低。H为“”或H<0反应吸收能量而使体系的能量升高。H为“”或H>0图示实例大多数化合反应中和反应来源:§金属与酸或水的反应

5、所有的燃烧反应铝热反应大多数分解反应Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵的反应以C与CO、C与H2O的反应盐的水解，弱电解质的电离4、燃烧热：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成最稳定的氧化物时放出的热量，叫做该物质的燃烧热。5、中和热：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热。考点2：热化学反应方程式的正误判断及书写1、热化学方程式的书写（1）H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边。若为放热反应，H为“-”，若为吸热反应，H为“+”。H单位一般为kJ/mol.（2）反应热H与测定条件（温度压强）有关。因此书写热化学方程式时应注明H的

6、测定条件。绝大多数H是在101kPa和25时下测定的，可不注明温度和压强。（3）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，并不表示该物质的分子或原子数。因此，化学计量数可以是整数，也可以使分数。（4）反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值以及符号都可能不同。因此，必须注明物质的聚集状态（s、l、aq）才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用“”和“”。（5）热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于H与反应物的物质的的量有关，所以热化学方程式中物质前面的化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，则H也要加倍。当反应向逆反应方向进行时，其反应热与正反应的反

7、应热数值相等，符号相反。（6）H的单位“kJ/mol”的含义，并不是指每摩尔具体物质反应时的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应从各物质化学计量数来计量其物质的量时的能量变化。（7）无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热H都表示反应进行到底时的能量变化。2、热化学方程式的正误判断（1）各物质的化学式是否正确，化学方程式是否符合客观事实（2）各物质的聚集状态是否注明；（3）化学方程式是否配平；（4）反应热H是否与化学方程式中各物质的化学计量数相对应，其符号和数值是否正确。考点3：盖斯定律及其应用1、内容：不管化学反应时一步完成还是分几步完成，其反应热是相同，即化学反应的反应热只与反

8、应体系的始态和终态有关。2、应用：有些反应的反应热通过实验测定有困难（有些反应进行得很慢，有些反应不容易直接发 生，有 些反应的产品不纯、有副反应发生），可以用盖斯定律间接计算出来。3、注意：盖斯定律只适用于等温等压或等温等容过程，各步反应的温度应相同；热效应与参与反应的各物质的本性、聚集状态、完成反应的物质数量，反应进行的方式、温度、压力等因素均有关，这就要求涉及的各个反应式必须是严格完整的热化学方程式。各步反应均不做非体积功。各个涉及的同一物质应具有相同的聚集状态。化学反应的反应热 (H)只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。三、例题精析【例题1】根据碘与氢气反应的热化学方程式（

9、i）I2（g）+H2（g）2HI（g）+9.48kJ（ii）I2（S）+H2（g）2HI（g）-26.48kJ下列判断正确的是（）A254gI2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48kJB1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC反应（i）的产物比反应（ii）的产物稳定D反应（ii）的反应物总能量比反应（i）的反应物总能量低【答案】D【解析】A因为是可逆反应，所以不能进行完全，放热小于9.48kJ，故A错误；B由盖斯定律知（i）-（ii）得I2（g）=I2（S）+35.96kJ，故1 mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ，故B错误；C反应（

10、i）、反应（ii）的产物都是HI（g），状态相同，稳定性一样，故C错误D对于同一物质，固态物质的能量比气态物质能量低，故反应（ii）的反应物总能量比反应（i）的反应物【例题2】下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是（）A生成物总能量一定低于反应物总能量B放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D同温同压下，H2（g）+Cl2（g）2HCl（g）在光照和点燃条件下的H不同【答案】C【解析】A、生成物的总能量低于反应总能量的反应，是放热反应，若是吸热反应则相反，故A错；B、反应速率与反应是吸热还是放热没有必然的联系，故B错；C、化学反应的反应热

11、大小取决于反应物和生成物的总能量大小，与反应途径无关，应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变，故C正确；D、根据H=生成物的焓-反应物的焓可知，焓变与反应条件无关，在光照和点燃条件下该反应的H相同，故D错故选：C【例题3】下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是（    ）A氯化镁溶液与氨水反应：Mg2+ 2OH Mg(OH)2 B500、30MPa下，将0.5molN2和1.5mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)H= -38.6kJ·

12、;mol-1C甲烷的标准燃烧热H= -890.3kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g) + 2O2(g) CO2(g)2H2O(g)H= -890.3kJ·mol-1D氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3 + 2OH2AlO2+ H2O【答案】D【解析】A一水合氨是弱电解质，不能拆开，故A错误；B因反应为可逆反应，则将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）H=-38.6kJmol-1，故B错误；C甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ

13、mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）H=-890.3kJmol-1，故C错误。故选D。四、课堂运用【基础】1、今有如下三个热化学方程式：H2(g)+O2(g)H2O(g)H=a kJ·mol-1；H2(g)+O2(g)H2O(l) H=b kJ·mol-1；2H2(g)+O2(g)2H2O(l) H=c kJ·mol-1，下列关于它们的表述正确的是( )A.它们都是吸热反应 B.a、b和c均为正值C.反应热的关系：a=b D.反应热的关系：2b=c2、发射卫星时可用肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化

14、剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g) +2 O2(g) = 2NO2(g)；H+67.7kJ·mol1N2H4(g) + O2(g) = N2(g) + 2H2O(g)；H-534kJ·mol11/2H2(g) + 1/2F2(g) = HF(g)；H-269kJ·mol1H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)；H-242kJ·mol1(1) 肼和二氧化氮反应的热化学方程式为_；此反应用于火箭推进，除释放大量能量和快速产生气体外，还有一个很大的优点是：_。(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放的能量更大。肼和氟气反应

15、的热化学方程式为_3、已知H-H键能为436 kJ· mol-1，N-H键能为391 kJ· mol-1，根据化学方程式：N2+3H22NH3，1 mol N2反应放出的热量为92.4 kJ· mol-1，那么NN键的键能是（）A.431 kJ· mol-1 B.945.6 kJ· mol-1C.649 kJ· mol-1 D.896 kJ· mol-14、已知下列热化学反应方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g) H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)= Fe3O4(s)CO2

16、(g) H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g) H640.4 kJ/mol则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为( )A218 kJ/mol B109 kJ/molC218 kJ/mol D109 kJ/mol【巩固】1、 反应ABC(H<0)分两步进行：ABX(H>0)，XC(H<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是   2、某反应的反应过程中能量变化如右图所示(图中E1表示正反应的活化能，E2表示逆反应的活化能)。下列叙述正确的是（  

17、 ）A该反应为放热反应B催化剂能改变反应的焓变C催化剂能降低反应所需活化能，增加活化分子百分数D逆反应的活化能大于正反应的活化能3、氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25 时：HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)H=67.7 kJ·mol-1H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)H=57.3 kJ·mol-1在20 mL 0.1 mol·L-1氢氟酸中加入V mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液，下列有关说法正确的是（）A氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为：HF(aq) F-(aq)+H+(

18、aq)H=10.4 kJ·mol-1B当V=20时，溶液中：c(OH-)=c(HF)+c(H+)C当V=20时，溶液中：c(F-)c(Na+)=0.1 mol·L-1D当V0时，溶液中一定存在：c(Na+)c(F-)c(OH-)c(H+)【拔高】1、下列热化学方程式正确的是(注：H的绝对值均正确)()AC2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(g) H1 367.0 kJ·mol1(燃烧热)BBa(OH)2(aq)2HCl(aq)=BaCl2(aq)2H2O(l)H57.3 kJ·mol1(中和热)CS(s)O2(g)=SO2(g)H269.8 kJ·mol1(反应热)D2NO2=O22NOH116.2 kJ·mol1(反应热)2、根据碘与氢气反应的热化学方程式（i）I2（g）+H2（g）2HI（g）+9.48kJ（ii）I2（S）+H2（g）2HI（g）-26.48kJ下列判断正确的是（）A254g I2（g）中通入2gH2（g），反应放热9.48 kJB1 mol固态碘与1