高考化学一轮复习学案第5讲化学反应的热效应

第5讲化学反响的热效应【复习目标】1.了解化学反响中能量转化的缘由，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。了解吸热反响、放热反响、反响热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反响热的简洁计算。4.了解能源是人类生存和社会开展的重要根底。了解化学在解决能源危机中的重要作用。【学问建构】一、化学反响的焓变1．化学反响中的能量变化(1)化学反响中的两大变化：________变化和__________变化。(2)化学反响中的两大守恒：________守恒和__________守恒。(3)化学反响中的能量转化形式：________、光能、电能等。通常主要表现为________的变化。2．焓变、反响热(1)定义：在恒压的条件下进行的反响的____________。(2)符号：________。(3)单位：____________或____________。3．吸热反响和放热反响(1)从反响物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如下图。(2)反响热ΔH的根本计算公式宏观角度：ΔH=微观角度：ΔH=(3)常见放热反响 ①可燃物的燃烧；②酸碱中和反响；③大多数化合反响；④金属跟酸的置换反响；(4)常见吸热反响①大多数分解反响；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反响；④碳和水蒸气、C和CO2的反响。4．盖斯定律：对于一个化学反响，无论是________完成，还是__________完成，其反响的焓变是________的。如下图物质间的转化，那么焓变ΔH、ΔH1、ΔH2的关系可以表示为ΔH=。二、热化学方程式1．概念：表示参加化学反响的物质的__________和__________的关系的化学方程式。2．意义：说明白化学反响中的________变化和________变化。3．书写：(1)注明物质状态：常用____、____、____、____分别表示固体、液体、气体、溶液。(2)标明反响热：ΔH应包括“＋〞或“－〞、数值、单位(kJ·mol－1)。(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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必需与ΔH相对应，假如化学计量数加倍，那么ΔH也要加倍。三、中和热和燃烧热比拟工程燃烧热中和热相同点能量变化____反响ΔHΔH__0，单位：________不同点反响物的量____mol(O2的量不限)可能是1mol，也可能是0.5mol生成物的量不限量H2O是____mol反响热的含义__________时，____mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量；不同反响物，燃烧热不同________中强酸跟强碱发生中和反响生成____molH2O时所释放的热量；不同反响物的中和热大致相同，均约为______kJ·mol－1四、能源：解决能源问题的措施(1)提高能源的使用效率①改善开采、运输、加工等各个环节。②科学掌握燃烧反响，使燃料充分燃烧。一是保证燃烧时有____________，如鼓入空气、增大O2浓度等。二是保证燃料与空气有____________，如将固体____________，使液体__________等。(2)开发新的能源：开发资源丰富、可以再生、没有污染或污染很小的新能源。【典型例析】1．书写以下热化学方程式。(1)甲烷的燃烧热为ΔH＝－890.3kJ/mol，那么甲烷燃烧的热化学方程式为_______。(2)500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中，生成0.5molNH3(3)含20.0g的稀NaOH溶液与足量稀盐酸反响，放出28.7kJ的热量。________________________________________________________________________。2．以下热化学方程式书写正确的选项是(ΔH的肯定值均正确)()A．C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)；ΔH＝－1367.0kJ/mol(燃烧热)B．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)；ΔH＝＋57.3kJ/mol(中和热)C．S(s)＋O2(g)=SO2(g)；ΔH＝－296.8kJ/mol(反响热)D．2NO2=O2＋2NO；ΔH＝＋116.2kJ/mol(反响热)3．25℃A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ/molB．KOH(aq)＋eq\f(1,2)H2SO4(aq)=eq\f(1,2)K2SO4(aq)＋H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ/molC．C8H18(l)＋eq\f(25,2)O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)；ΔH＝－5518kJ/molD．2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)；ΔH＝－5518kJ/mol4．NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反响，其能量变化示意图如下：2NO(g)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(2×－630kJ·mol－1),\s\do5()))2N(g)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(945kJ·mol－1),\s\do5()))N2(g)2O(g)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(498kJ·mol－1),\s\do5()))O2(g)①写出该反响的热化学方程式：________________。②随温度上升，该反响化学平衡常数的变化趋势是________________。5．：2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)ΔH＝－701.0kJ·mol－12Hg(l)＋O2(g)=2HgO(s)ΔH＝－181.6kJ·mol－1那么反响Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为()A．＋519.4kJ/mol B．＋259.7kJ/molC．－259.7kJ/mol D．－519.4kJ/mol6．在1200℃H2S(g)＋eq\f(3,2)O2(g)=SO2(g)＋H2O(g)ΔH12H2S(g)＋SO2(g)=eq\f(3,2)S2(g)＋2H2O(g)ΔH2H2S(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=S(g)＋H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4那么ΔH4的正确表达式为()A．ΔH4＝eq\f(2,3)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)B．ΔH4＝eq\f(2,3)(3ΔH3－ΔH1－ΔH2)C．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1＋ΔH2－3ΔH3)D．ΔH4＝eq\f(3,2)(ΔH1－ΔH2－3ΔH3)7．以下反响的热化学方程式：()6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3那么反响4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为()A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH38．高考组合题(1)焙烧明矾产生的SO2可用于制硫酸。25℃2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－197kJ/mol；H2O(g)=H2O(l)ΔH2＝－44kJ/mol；2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)=2H2SO4(l)ΔH3＝－545kJ/mol。那么SO3(g)与H2O(l)反响的热化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________。(2))金属钨用途广泛，主要用于制造硬质或耐高温的合金，以及灯泡的灯丝。：温度过高时，WO2(s)转变为WO2(g)；WO2(s)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)①ΔH＝＋66.0kJ·mol－1WO2(g)＋2H2(g)W(s)＋2H2O(g)②ΔH＝－137.9kJ·mol－1那么WO2(s)WO2(g)的ΔH＝________________。(3)肼可作为发动机的燃料，与氧化剂N2O4反响生成N2和水蒸气。：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(l)ΔH1＝－19.5kJ·mol－1②N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534.2kJ·mol－1写出肼和N2O4反响的热化学方程式_______________________________________。【仿真练习】1．以下说法不正确的选项是()A．化学变化过程是原子的重新组合过程B．依据化学反响中的能量变化状况，化学反响可分为吸热反响和放热反响C．化学反响中的能量变化多少与其反响物用量有关D．化学反响中的能量变化都是以热能形式表现出来的2．以下说法正确的选项是()A．热化学方程式中，假如没有注明温度和压强，那么表示反响热是在标准状况下测得的B．上升温度或参加催化剂，可以转变化学反响的反响热C．据能量守恒定律，反响物的总能量肯定等于生成物的总能量D．物质发生化学变化肯定伴随着能量变化3．将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中参加盐酸，反响猛烈，醋酸渐渐凝固。由此可知()A．NH4HCO3和盐酸的反响是放热反响B．该反响中，热能转化为产物内部的能量C．反响物的总能量高于生成物的总能量D．反响的热化学方程式为：NH4HCO3＋HCl→NH4Cl＋CO2↑＋H2O－Q4．某化学反响的能量变化如下图。以下有关表达正确的选项是()A．该反响的反响热ΔH＝E2－E1B．a、b分别对应有催化剂和无催化剂的能量变化C．催化剂能降低反响的活化能D．催化剂能转变反响的焓变5．反响A(g)＋B(g)→C(g)ΔH分两步进行：①A(g)＋B(g)→X(g)ΔH1②X(g)→C(g)ΔH2，反响过程中能量变化如下图，E1表示A(g)＋B(g)→X(g)的活化能，以下说法正确的选项是()A．ΔH1＝ΔH－ΔH2>0B．X是反响A(g)＋B(g)→C(g)的催化剂C．E2是反响②的活化能D．ΔH＝E1－E26．CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.31kJ/mol、285.8kJ/mol、110.5kJ/mol，以下热化学方程式书写正确的选项是()A．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.31kJ/molB．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ/molC．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝＋175.3kJ/molD．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)ΔH＝－221kJ/mol7．以下反响的热化学方程式：6C(s)＋5H2(g)＋3N2(g)＋9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)ΔH12H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH3那么反响4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)＋10H2O(g)＋O2(g)＋6N2(g)的ΔH为()A．12ΔH3＋5ΔH2－2ΔH1B．2ΔH1－5ΔH2－12ΔH3C．12ΔH3－5ΔH2－2ΔH1D．ΔH1－5ΔH2－12ΔH38．为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol·L－1盐酸反响(设两反响分别是反响Ⅰ、反响Ⅱ)过程中的热效应，进行试验并测得如下数据：以下有关说法正确的选项是()A．仅通过试验③即可推断反响Ⅰ是吸热反响B．仅通过试验④即可推断反响Ⅱ是放热反响C．通过试验可推断出反响Ⅰ、Ⅱ分别是吸热反响、放热反响D．通过试验可推断出反响Ⅰ、Ⅱ分别是放热反响、吸热反响9．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反响的中和热为57.3kJ·mol－1，辛烷的燃烧热为5518kJ·mol－1A．2H＋(aq)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－(aq)=BaSO4(s)＋2H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1B．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)=1/2K2SO4(aq)＋H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1C．C8H18(l)＋25/2O2(g)=8CO2(g)＋9H2O(g)ΔH＝－5518kJ·mol－1D．2C8H18(g)＋25O2(g)=16CO2(g)＋18H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－110．某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下：mCeO2eq\o(→,\s\up15(太阳能),\s\do15(①))(m－x)CeO2·xCe＋xO2(m－x)CeO2·xCe＋xH2O＋xCO2eq\o(→,\s\up15(900℃),\s\do15(②))mCeO2＋xH2＋xCO以下说法不正确的选项是()A．该过程中CeO2没有消耗B．该过程实现了太阳能向化学能的转化C．右图中ΔH1＝ΔH2＋ΔH3D．以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反响式为CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O11．化学反响可视为旧键断裂和新键形成的过程。现供应H2燃烧反响中有关物质的化学键能：H—H为Q1kJ/mol、H—O为Q3kJ/mol、O2分子内氧原子间的键能为Q2kJ/mol。(1)请依据上述数据，在以下图中标注的数字处填出能量变化的数值或依据箭头的指向填写能量变化是“放出〞热量还是“汲取〞热量。(2)请写出1molH2燃烧生成液态水的热化学反响方程式：____。12．如图是反响A(g)＋3B(g)2C(g)ΔH＝－akJ/mol在反响过程中的能量变化关系图，答复以下问题。(1)正反响是________(填“放〞或“吸〞)热反响，Ec表示的含义是________；Ec′表示的含义是________；a＝________。(2)由示意图知，反响物的总能量________(填“>〞“<〞或“＝〞)生成物的总能量，此反响中反响物的总键能________(填“>〞“<〞或“＝〞)生成物的总键能。(3)将1molA、3molB混合置于密闭容器中，能量变化的范围是________，当到达平衡时能量的实际