![高考化学复习 化学反应与能量变化(讲义)(原卷版)_第1页](http://file4.renrendoc.com/view4/M00/14/27/wKhkGGZegGaAVSlKAAEnVBm-9Po691.jpg)
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文档简介
专题08化学反应与能量变化
--------内容概览一
01专题网络•思维脑图
02考情分析•解密高考
03高频考点•以考定法
考点一反应热及其表示方法考点二盖斯定律反应热的计算
【高考解密】【高考解密】
命题点01反应热图像分析命题点01依据盖斯定律计算反应热
命题点02燃烧热与中和热的理解命题点02利用键能进行计算
命题点03热化学方程式的书写与正误判断命题点03反应给变大小的比较
【技巧解密】命题点04反应热与化学平衡的移动
【考向预测】【技巧解密】
【考向预测】
04核心素养•微专题
微专题化学反应历程图像分析
专题网络•思维脑图
'p
02考情分析•解密高考
考点考直内容考情预测
1、反应热图像分析化学反应与能量是化学反应原理的重要组成部
反应热及其表示2、燃烧热与中和热的理解分,也是高考的必考内容。一般重点考查通过
方法3、热化学方程式的书写与正误判断能量变化图、反应机理图、盖斯定律、键能等
创设情境,提供新信息,通过比较分析、计算
等方法来求解%厅,值,从而书写(或判断)热化
学方程式。题型多以选择题或填空题的形式呈
1、依据盖斯定律计算反应热
现,以中等难度为主。由于能源问题已成为社
2、利用键能进行计算
盖斯定律反应会热点,从能源问题切入,从不同的角度设问,
3、反应焙变大小的比较
热的计算结合新能源的开发,把反应热与能源结合起来
4、反应热与化学平衡的移动
进行考查,将是今后命题的方向。该部分内容
的难点在于准确的运用盖斯定律计算出反应热
并正确书写出热化学方程式。
03高频考点•以考定洲
考点一反应热及其表示方法
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命题点01反应热图像分析
典例】01(2023•浙江卷)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知。29)
和C、(g)的相对能量为0],下列说法不事砸的是
a
o
m
p
o
Q
」
翌
w
三
A.E6-E3=E5-E2
B.可计算Cl-Cl键能为2(E「EjkJ.moL
C.相同条件下,0,的平衡转化率:历程11>历程I
D.历程I、历程U中速率最快的一步反应的热化学方程式为:
1
CIO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g)AH=(E5-E4)kJmor
典伊】02(2021•浙江卷)在298.15K、100kPa条件下,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH=-92.4kJ-mol-',N2(g)、
H2(g)和NH3(g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6JKLmolL一定压强下,1mol反应中,反应物[N2(g)+3H2(g)]、
生成物[2NH3(g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
命题点02燃烧热与中和热的理解
典例01(2012•安徽卷)氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。已知25℃时HF(叫)+OH—(aq)=F—(aq)+H2O⑴
ZH=—67.7kJmol-1
②H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)zlH=—57.3kJ-mol」在20mL0.1molL।氢氟酸中加入VmLO.lmolL'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)=H+(aq)+F(aq)△H=+10.4kJ-mol-'
B.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+)=0.1mol-L1
D.当V>0时,溶液中一定存在:c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)
典伊J02(2012•天津卷)运用有关概念判断下列叙述正确的是
A.ImolEh燃烧放出的热量为H2的燃烧热
B.Na2so3和H2O2的反应为氧化还原反应
C.Q0H和CfC^OH互为同系物
D.BaSCM的水溶液不导电,故BaSOa是弱电解质
命题点03热化学方程式的书写与正误判断
典伊】01(2023•海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)
-1559.8-1411-285.8
A.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)AH=-141IkJmor'
B.C2H6(g)=C,H4(g)+H,(g)AH=-137kJmor'
C.H2O(l)=O2(g)+H2(g)AH=+285.8kJmor'
7
1
D.C2H6(g)+-O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)AH--lSSQ.SkJmor
典伊】02(2023•海南卷)各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质C2H6(g)C2H4(g)H2(g)
A///(kJmol1)-1559.8-1411-285.8
A.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)AH=-1411kJmor'
B.C,H6(g)=C2H4(g)+H2(g)AH=-137kJmol'
C.H2O(l)=O,(g)+H2(g)AH=+285.8kJmor'
7
D.C2H6(g)+-O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)AH=-1559.8kJmor'
典例】03(2016•浙江卷)根据能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是
反应过程
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AW=-(b-a)kJ-mor'
B.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AW=-(a-b)kJ-mol-'
C.2NH3(l)=N2(g)+3H2(g)AH=2(a+b-c)kJmoH
D.2NH3⑴=N2(g)+3H2(g)AW=2(b+c-a)kJ-mol'1
►►技巧解密《
1.反应热和熔变
(1)反应热是化学反应中放出或吸收的热量。
(2)焰变是化学反应在恒温、恒压条件下放出或吸收的热量。
(3)化学反应的反应热用一定条件下的焰变表示,符号为△〃,单位为kJ.moF'o
④活泼金属与水、较活泼金属
@C+H2O(g)l^CO+H2
与酸的反应
⑤C+CO2^^2CO
⑤铝热反应
3.解答能量变化图像题的“4关键”
(1)反应热不能取决于部分反应物能量和部分生成物能量的相对大小,即部分反应物能量和部分生成物能量的
相对大小不能决定反应是吸热还是放热。
(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)催化剂只能影响正、逆反应的活化能,而不影响反应的AH。
(4)涉及反应热的有关计算时,要切实注意图示中反应物和生成物的物质的量。
(5)注意活化能在图示(如右图)中的意义。
|基量,、
①从反应物至最高点的能量变化(Ei)表示正反应的活化能。|一
②从最高点至生成物的能量变化(E?)表示逆反应的活化能。f\E2
4.书写热化学方程式时的注意事项懒物fMN
(1)注明反应条件:反应热与测定条件(温度、压强等)有关,特定条件下要注明反应时J-----------------反耐速
的温度和压强。绝大多数反应是在25°C、101kPa下进行测定的,可不注明。
(2)注明物质状态:常用s、1、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
(3)注意符号单位:AH应包括或数字和单位(kJmol-l)»
(4)注意守恒关系:①原子守恒和得失电子守恒;②能量守恒(AH与化学计量数相对应)。
(5)区别于普通方程式:不需要标注“广“1”“点燃”“加热”等。
(6)注意热化学方程式的化学计量数。
(7)对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。
(8)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
化学计量数必须与AH相对应,如果化学计量数加倍,则AH也要加倍。
5.燃烧热和中和热应用中的注意事项
(1)燃烧热是指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,并不是1mol可燃物燃烧时
放出的热量就是燃烧热。必须是1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物,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。
(2)中和热不是指1mol酸与1mol碱中和时的热效应,而是指强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1mol
H20⑴的热效应。弱酸与强碱,强酸与弱碱或弱酸与弱碱反应时,因电离吸热,放出的热量减少。若用浓硫酸
(或NaOH固体),因溶解放热会使放出的热量增多。
6.利用键能计算反应热,要熟记公式:△〃=反应物总键能一生成物总键能,其关键是弄清物质中化学键的
数目。在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。原子晶体:1mol金刚石中含2moic—C
键,1mol硅中含2molSi—Si键,1molSiO2晶体中含4molSi—0键;分子晶体:1molP4中含有6molP—P
键,1molPQio(即五氧化二磷)中,含有12molP—0键、4molP=0键,1molC2H6中含有6molC—H
键和1molC—C键。
6.判断热化学方程式正误的“五看”
一看状态一>看各物质的聚集状态是否正确;
二看符号一<的"+”“一”是否正确;
三看单位——>看反应热的单位是否为kJ/mol;
四看数值一>看反应热数值与化学计量数是否相对应;
五看概念一>看燃烧热、中和热的热化学方程式。
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考向01反应热图像分析
1.(2023•浙江•校联考三模)XH和反应生成X或XO的能量-历程变化如图。在恒温恒容的密闭容器中
加入一定量的XH和O?,timin时测得c(XO)<c(X),下列有关说法不正确的是
U
S
4XH(4
♦3
。和£4X(Xgh2H^)(g)
历程
A.timin时容器内的压强比初始状态更大
B.2XO(g)=2X(g)+O2(g)-EJkJ.mor'
C.只改变反应温度,Umin时可能出现c(X)vc(XO)
D.相同条件下,在t2而n—)时测定,可能出现c(X)vc(XO)
2.(2023•浙江金华・统考模拟预测)反应物(S)转化为产物(P或PZ)的能量与反应进程的关系如下图所示:
A.对于进程[、n,生成等量的P所吸收的热量相同
B.对于进程n、川,催化效率X<Y
c.对于进程I,升高温度,正、逆反应速率均增大,但正反应速率增加更明显
D.对于进程N,Z没有催化作用
3.(2023♦天津南开•统考二模)丙烷的一浪代反应产物有两种:CH3cH2cH°Br和C&CHBrCH,,部分反应
下列说法不正确的是
A.稳定性:CH(CH3)2>CH2cH2cH3
B.C3Hg与Br2的反应涉及极性键和非极性键的断裂
C.CH,CH2CH,+Br=CH2CH2CH3+HBrAH>0
D.比较Eal和4推测生成速率:CH2cH2cH3>CH(CH3)2
4.(2023•全国•校联考模拟预测)一定条件下,在水溶液中lmolC10;(x=0,1,2,3,4)的相对能量(kJ)大
小如图所示。下列有关说法正确的是
A.上述离子中最稳定的是C
B.B-A+D反应的热化学方程式为
3cleT(aq)=2CT(aq)+ClO;(aq)A//=(0+64-3x60)kJmor'=-116kJmor'
C.C-B+D的反应物的键能之和大于生成物的键能之和
D.上述离子中结合H+能力最强的是E
H,C、,CH、H,C\
5.(2023♦上海黄浦•一模)2-丁烯有顺(3)C=C(>、反(u>C=C4)两种异构体。VC,异构
体转化的能量关系如图所示,下列说法正确的是
T
o
E
.
n
/
疆
混
宅
要
A.顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于物理变化
B.顺-2-丁烯稳定性大于反-2-丁烯
C.发生加成反应时,顺-2-丁烯断键吸收的能量低于反-2-丁烯断键吸收的能量
D.TC,Imol顺-2-丁烯完全转化成反-2-丁烯放出热量(c-b)kJ
考向02燃烧热与中和热的理解
1.(2023•四川雅安•统考模拟预测)已知:
①2HJgHO/gHZHq(1)AH=-571.6kJ.mol
1
②2cH30H(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)AH=-1452kJ.mol'
1
③H+(aq)+OH(aq)=H2O(1)AH=-57.3kJ.mol'
则下列说法正确的是
A.H?(g)的燃烧热△H=-571.6kJ-moH
B.H2so4(叫)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2。(1)AH=-114.6kJ.mol'
C.等质量的H?(g)和CH30H⑴完全燃烧生成CO2和液态水,H2(g)放出的热量多
D.2molH2(g)在足量氧气中完全燃烧生成气态水放出的热量大于571.6kJ
2.(2023,辽宁•校联考模拟预测)下列有关及应热和热化学方程式的描述不正确的是
+
A.已知:H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJmOr',则稀氨水和稀H2s04溶液完全反应生成ImolHQ⑴
时,放出热量少于57.3kJ
B.热化学方程式各物质前的化学计量数既可以是整数也可以是分数,既表示分子数也表示物质的量
C.lOlkpa,20℃和25℃时,CH4的燃烧热不同
D.键能数值为平均值,用键能求出的反应热是估算值
3.(2023•广东广州•广州市第二中学校考模拟预测)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.若2H2(g)+Ch(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ-molL则H2的标准燃烧热为-24L8kJ-moH
B.若C(石墨;s)=C(金刚石,s)AH>0,则石墨比金刚石稳定
C.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ-molL则20.0gNaOH固体与稀盐酸完全中和,放
出28.7kJ的热量
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)AHi;2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH2,则AHI>AH2
4.(2023上•河南安阳•高三统考期中)己知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ/mo「@H+(aq)+
OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJmol下列说法中错误的是
A.①式表示25℃,lOlkpa时,2molH2和1molCh完全燃烧生成2moiHaO⑴放热571.6kJ
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)中AH大于一571.6kJ・mo「
C.将含1molNaOH的水溶液与50g98%的硫酸溶液混合后放出的热量为57.3kJ
D.将含1molNaOH的稀溶液与含1molCH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3kJ
5.(2023上•河北石家庄•高三石家庄精英中学期中)化学反应在有新物质生成的同时,一定伴随有能量的
变化。下列说法正确的是
A.己知Hz的燃烧热为285.8kJ/mol,则表示出燃烧热的热化学方程式为H2(g)+^O2(g)=H2O(l)
△/7=-285.8kJ/mol
+
B.已知H(aq)+OH-(ag)=H2O(l)△"=—57.3kJ/mol,用含49.0gH2SO4的浓硫酸与足量稀NaOH溶液反应,
放出57.3kJ热量
c.H2(g)与02(g)充分反应生成等量的气态水比液态水放出的热量更多
D.己知L(g)+H2(g)■-2HI(g)△//=-1IkJ/mol,现将ImolL(g)和ImolEh®充入密闭容器中充分反应后,放
出的热量为HkJ
考向03热化学方程式的书写与正误判断
1.(2023上•陕西西安•高三校考期中)25℃、lOlkPa下,2g氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,表
示该反应的热化学方程式正确的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H,O(l)AW=-285.8kJ/mol
B.2H,(g)-KD2(g)=2H2O(l)AH=571.6kJ/mol
C.2H2(g)+O,(g)=2H2O(g)AH=-571.6kJ/mol
D.H,(g)+1o2(g)=H2O(l)AW=-285.8kJ/mol
2.(2023上•安徽滁州•高三安徽省滁州中学校考期中)己知:各相关物质的燃烧热数据,如下表。
物质C(s)c2H50H(1)H2(g)
燃烧热A/7/(kJ-moH)-393.5-1366.8-285.8
下列热化学方程式正确的是
1
A.2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH=-393.5kJ-mol-
B.H2O(l)=H2(g)+O2(g)Mi=+285.8kJ-mol-'
1
C.2C(s)+2H2(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)AW=+8.2kJ-mol-
-1
D.C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)AH=-1366.8kJ-mol
3.(2023上•福建福州•高三福建省福州屏东中学校考期中)0.5molCH,完全燃烧生成CO?和液态HQ时,
放出445kJ热量,则下列热化学方程式正确的是
1
A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1)AH=-1780kJmoK
B.CH4(g)+2O,(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=+89OkJ
C.|CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(g)AH=45kJ
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-890kJmol'
4.(2023上•海南海口•高三海口一中校考期中)N2H4是-—种火箭燃料。已知在25℃、101kPa下,8gN2H4(l)
完全燃烧生成氮气和液态水时放出133.5kJ热量。则下列热化学方程中正确的是
A.N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)AH=534kJ
B.N2H4(l)+O2(g)=N,(g)+2H2O(l)AH=+133.5kJ/mol
C.N2H4+O2=N2+2H2OA//=-133.5kJ/mol
D.N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)AW=-534kJ/mol
5.(2023上•四川凉山•高三宁南中学校联考期中)下列有关热化学方程式的描述正确的是
A.一定条件下,表示甲烷(CHa)燃烧热的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-890.3kJ/mol
B.氢氧化钾稀溶液和盐酸稀溶液反应,表示中和热的热化学方程式为:
KOH(aq)+HCl(aq)=KCl(aq)+H2O(l)AH=+57.3kJ/moI
C.16gN?H4(g)完全燃烧生成N°(g)和HzO(g)时,放出133.5kJ热量:
N2H4(g)+O2(g).N2(g)+2H2O(g)AH=-267kJ/mol
D.若2sC>2(g)+O2(g)-2SO,(g)AH=-196kJ/mol,则ImolSO?(g)和0.5molO?(g)置于密闭容器中充分反
应放出热量为98kJ
考点二盖斯定律反应热的计算
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命题点01依据盖斯定律计算反应热
典伊]01(2022•重庆卷)“千畦细浪舞晴空",氮肥保障了现代农业的丰收。为探究(NH4)2SO4的离子键强
弱,设计如图所示的循环过程,可得△H4/(kJ-moH)为
AH|=^69KkJmol
NIU(g)
A.+533B.+686C.+838D.+1143
典伊】02(2020•北京卷)依据图示关系,下列说法不正确的是
CO(g)+&O乂g)
一/
A//1--393.5kJ'mol
A.石墨燃烧是放热反应
B.ImolC(石墨)和ImolCO分别在足量02中燃烧,全部转化为CCh,前者放热多
C.C(石墨)+C02(g尸2co(g)AH=AH/SH2
D.化学反应的AH,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关
命题点02利用键能进行计算
典例01(2022•浙江卷)标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
H0HO
物质(g)0HHOHOOH2O2222
能量/kJmol"249218391000-136-242
可根据HO(g)+HO(g)=HQ式g)计算出小。?中氧氧单键的键能为214kJ.mo「。下列说法不氐现的是
A.凡的键能为436kJ-mo「
B.的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
C.解离氧氧单键所需能量:HOO<H2O2
D.H2O(g)+O(g)=H2O2(g)AH=-143kJmor'
典伊】02(2021•浙江卷)已知共价键的键能与热化学方程式信息如下表:
共价键H-HH-0
键能/(kJ.moH)436463
热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-482kJmor1
则2O(g)=O2(g)的A4为
A.428kJ-mol-'B.-428kJ-mol-1C.498kJ-mol-1D.-498kJ-mol1
命题点03反应焙变大小的比较
典伊]01(2022•浙江卷)相关有机物分别与氢气发生加成反应生成Imol环己烷()的能量变化如图所
示:
oOo
AW=-239Umol
O2-20XkJ*mol
-120U.md|Q怦・-2295,
下列推理不氐题的是
A.2AHPAH2,说明碳碳双键加氢放出的热量与分子内碳碳双键数目成正比
B.AH2<AH3,说明单双键交替的两个碳碳双键间存在相互作用,有利于物质稳定
C.3AHI<AH4,说明苯分子中不存在三个完全独立的碳碳双键
D.AH3-AHI<0,AH4-AH3>0,说明苯分子具有特殊稳定性
典瓶102(2021•浙江卷)相同温度和压强下,关于反应的△〃,下列判断正确的是
一则】9)~~-♦卜,)AWi
A.AH,>0,AH2>0B.AH3=AH1+AH2
D.AH=AH+AH
c.AH1>AH2,AH3>AH2234
命题点04反应热与化学平衡的移动
典例01(2023•广东卷)催化剂I和n均能催化反应R(g).-P(g)。反应历程(下图)中,M为中间产物。其
它条件相同时,下列说法不正确的是
反应过程
A.使用I和II,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用II时,反应体系更快达到平衡
D.使用I时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
典伊】02(2023•江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
,
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH=-164.7kJ-mor
CO2(g)+H,(g)=CO(g)+H2O(g)\H=41.2kJ-mof
在密闭容器中,1.01xl(/pa、唉端(CO?):雁始(Hz)=l:4时,CO?平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时
赵符XI。。%。下列说
间所测得的CO?实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为
1
A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焰变AH=-205.9kJmor
B.CH,的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
”起始(H2)
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使cc)2平衡转化率达到X点的值
"起始(。。2)
►►技巧解密《
1.盖斯定律
(1)内容:对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的。即:化学反应的反应
热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。
(2)根据盖斯定律计算的步骤和方法
①计算步骤
网」对比目标加程或和已输三程支,调整已而方程上的
断化学计量数,使其与目标方程式的化学计量数一致
氤J短显i标天涯莪茁而向应而而至施诙「近石而瀛
断调整方程式
fthlj密谑源力口*藜市山前霰》茯:后应感也面乏丽6
叶变化
②计算方法&
为了将热化学方程式相加减得到目标热化学方程式,
可将热化学方程式颠倒过来,反应热的数值不变,但
符号相反
0
包;为亍蒋执在季施武前In减寤到百标执花享考速竟:;
国二可把热化学方程式和反应热同时乘以某个化学计量数:
卫面而而个为由做好亍,R妻蒋执岳享疗寝式府而就:
时即可得到目标热化学方程式,反应热也随之相加减:
(3)盖斯定律应用
1)当热化学方程式乘、除以某一个数时,也应相应地乘、除以某一个数;方程式进行加减运算时,
也同样要进行加减运算,且要带符号。
2)将一个热化学方程式颠倒书写时,AH的符号也随之改变,但数值不变。
3)同一物质的三态变化(固、液、气),状态由固一液一气变化时,会吸热;反之会放热。
4)利用状态,迅速比较反应热的大小(若反应为放热反应)
①当反应物状态相同,生成物状态不同时,生成固体放热最多,生成气体放热最少。
②当反应物状态不同,生成物状态相同时,固体反应放热最少,气体反应放热最多。
③在比较反应热(AH)的大小时,应带符号比较。对于放热反应,放出的热量越多,A”反而越小。
2.反应热计算的四种方法
(1)根据燃烧热数据,求算反应放出的热量。
利用公式:Q=燃烧热xn(可燃物的物质的量)
如已知H2的燃烧热AH=-285.8kJ.mol-1,若H2的物质的量为2mol,则2molH2燃烧放出的热量为2molx285.8
kJmol-1=571.6kJ。
(2)依据反应物与生成物的总能量计算。
AH=E生成物-E反应物。
(3)根据键能数据(E)计算。
AH=反应物键能总和-生成物键能总和
(4)根据盖斯定律计算反应热。
若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到,则该反应的反应热也可通过这几个化学反应
的反应热相加减而得到。
3.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的关系。
(2)△”的符号:比较反应热的大小时,不要只比较AH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,放热反应的越小,
吸热反应的△”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。
4.比较反应热大小的方法
(1)直接比较法
①物质燃烧时,可燃物物质的量越大,燃烧放出的热量越多。
②等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
③生成等量的水时,强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出
的热量多。
④
对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的反
应热数值。例如:2so2(g)+Ch(g)2so3(g)\H——197kJmol1,表示2moiSCh(g)和1molC)2(g)
完全反应生成2molSCh(g)时,放出的热量为197kJ,实际上向密闭容器中通入2molSCh(g)和1mol02(g).
反应达到平衡后,放出的热量要小于197kJ。
(2)盖斯定律比较法
①同一反应,生成物状态不同时
如A(g)+B(g)===C(g)A/7i<0
A(g)+B(g)===C(l)△Ha<0
C(g)===C(l)A//3<0
AHi
A(g)—>C(g)—«l)
+
B(g)-i-C(l)
A//I+A/73=A/72>A//I<0,A//2<0,AH3<0,
所以
②同一反应,反应物状态不同时
如S(g)+O2(g)===SO2(g)AW1<O
S(S)+O2(g)===SC>2(g)A//2<0
S(g)===S(s)A〃3<0
AH:;'Hi
S(g)----**S(s)----►SC)?(g)
AH,
△“2+A"3=A"I,4H2<0,A“3<0,
所以
5.反应热计算的常见失误点
(1)根据已知的热化学方程式进行计算时,要清楚已知热化学方程式的化学计量数表示的物质的量与已知物质
的量之间的比例关系,然后进行计算。
(2)根据化学键断裂和形成过程中的能量变化计算反应热时,要注意断键和成键的总数,计算时必须是断键和
成键时吸收和放出的总能量。
(3)运用盖斯定律进行计算,在调整方程式时,要注意AH的值也要随之调整。
(4)物理变化也会有热效应:在物理变化过程中,也会有能量变化,虽然不属于吸热反应或放热反应,但在
进行相关反应热计算时,必须要考虑发生物理变化时的热效应,如物质的三态变化或物质的溶解过程中的
能量变化等。
(5)不可忽视化学键的物质的量:根据键能计算反应热时,要注意弄清各种化学键的物质的量,既要考虑热
化学方程式中物质的化学计量数,又要考虑物质中各种化学键的个数,再进行计算。反应热(A4)等于反应
物中的键能总和减去生成物中的键能总和,即A/7=SE反一生化表示键能)。如反应3H2(g)+
N2(g)2NH3(g)A//=3E(H—H)+E(N=N)-6E(N—H)„
(6)严格保证热化学方程式与变化的一致性
a.热化学方程式乘以某一个数时,反应热数值也必须乘上该数。
b.热化学方程式相加减时,相同状态的同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减。
c.将一个热化学方程式颠倒时,的"+”“一”号必须随之改变。
►►考向预测<<
考向01依据盖斯定律计算反应热
1.(2023•山西•统考一模)s2cL和SCL均为重要的化工原料,都满足8电子稳定结构。
1
己知:①邑(1)+。2G).-S2ci2(g)AHj=xkJ.mol'
1
@S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)AH2=ykJ.mol-
③断裂Imol相关化学键所吸收的能量如下表所示:
化学键s-sS-ClCl-Cl
能量/kJabc
下列说法错误的是
A.SC1?的结构式为Cl-S—C1
B.S°C12的电子式::Cl:S:S:C1:
C.y=2b-a-c
D.S2(l)+2Cl,(g).-2SCl2(g)AH=(x+y)kJ.moF'
2.(2023上•山西吕梁•高三山西省孝义中学校校考开学考试)已知丙烯(,八、,气态)的燃烧热
A//=-1922.0kJmol',环丙烷气态)的燃烧热=-2076.3kJ-moL,下列热化学方程式或叙述正
确的是
A.X^(g)+|O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)AH=-1922.0kJmoL
B./\(g)+3O2(g)=3CO(g)+3H2O(l)AH=-2076.3kJmol
C.丙烯比环丙烷稳定
D.△(g)——>zz/\.(g)AW=154.3kJmorl
3.(2023上•江西新余•高三新余市第一中学校考开学考试)已知下列热化学方程式:
©CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)AW,=-870.3kJ/mol
@C(s)+O2(g)=CO2(g)\H2=-393.5kJ/mol
(3)2H2(g)+O2(g)=2H,O(l)AW3=-571.6kJ/mol
则反应2c⑸+2HKg)+C)2(g)=CH3coOH(1)的焙变为
A.-488.3kJ/molB.-244.15kJ/molC.488.3kJ/molD.244.15kJ/mol
4.(2023上•全国♦高三统考开学考试)由金属镁和氧气生成氧化镁的相关反应及其热效应(kJ.mo「|)如下图
所示。由此可判断AH等于
1411147
Mg(g)Otg)、MgO(s)
22011A//I
Mg2”)
A.725kJ-mor1B.-725kJ-mor1C.1929kJ-mor'D.-1929kJ-mor1
5.(2023•山东河泽・山东省邺城县第一中学校考三模)已知H?(g)、CH」(g)、CHQH(l)可作为燃料电池
的燃料,其相关热化学方程式如下。
①2H,(g)+O,(g)=2H,O0)AH、=-akJ-mol1
1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)AHz=-bkJ-moP
1
③2CH,OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)A也=-ckJ.mol
@CH4(g)+H2O(l)=CH3OH(1)+H2(g)AH4
下列说法正确的是
B.反应③的AS>0
C.反应①中若生成H2O(g),则
D.反应②中的能表示甲烷的燃烧热
考向02利用键能进行计算
1.(2023•内蒙古赤峰•统考一模)苯和液溪反应进程中的能量变化如图所示。
一
O」
E
.
2
、
跚
混
O
已知:①断裂化学键所需要的能量(kJ/mol):
C-HC-BrBr-Br(g)H-Br(g)
413276194366
②班(1)=8弓1)AH=+30kJ/mol
期生成物的总质量
③原子利用率=生成物的总质量*°
下列叙述正确的是
A.该反应为放热反应,△H=-55kJ/mol
B.第一步是该反应的决速步骤
C.该反应的原子利用率约为88%
D.可用NaOH溶液除去溟苯中混有的Br2
2.(2023・四川资阳・统考一模)我国科学家成功研发了甲烷和二氧化碳的共转化技术,助力“碳中和”目标。
该催化反应历程如图所示:
中间态
已知部分化学键的键能数据如下:
共价键C-HC=OO-HC-0C-C
键能(kJ/mol)413497462351348
下列说法不正确的是
A.该催化反应历程中没有非极性键断裂
B.催化剂的使用降低了该反应的活化能和给变
C.总反应的原子利用率为100%
D.该反应的热化学方程式为:CO2(g)+CH4(g)=CH1CCX)H(g)AH=-251KJ/mol
3.(2022•浙江•校联考一模)在标准状况下,Imol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量
可以用(U)来表示,LiCh是离子晶体,其(U)的实验值可通过玻恩―哈伯热力学循环图计算得到
2Li(晶体)+gc)2(g)198日一。1>40(晶体)
318kJ/mol249kJ/mol
)1
2Li(g)0(g)
的△乩
y1v2
-2908kJ/mol
2Li+(g)+O2-(g)-
已知O(g)->CT(g)=-142kJ/mol;O(g).O"(g)A//4=+845kJ/mol
下列说法不正确的是
A.U(LiO2)=+2980kJ/molB.0=0键能为498kJ/mol
C.AH2=703kJ/molD.Li第一电离能L=1040kJ/mol
4.(2023•河南•校联考一模)如图1、图2分别表示ImolH?。和ImolCO?分解时的能量变化情况(单位:kJ)。
下列说法错误的是
2H(g)+O(g)C(s)+2O(g)
24712H暮+犯®
C(s)+O2(g)
-1
43610可CO(g)+爹O2®
H2(g)+yO2(g)
24;氏0值)竺_____CO?®
1mol凡0值)分解时的能量变化1molCCyg)分解时的能量变化
A.CO的燃烧热\H=-285kJ-mof'
B.C(s)+H,O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+134kJ-mor'
C.0=0的键能为494kJ-moL
D.无法求得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的反应热
5.(2023•辽宁大连•大连八中校考模拟预测)工业上利用C0?和Hz制备HCOOH,相关化学键的键能如下
表所示:
键c=oH-HO-HC-HC-0
键能/kJ-mo『745436462.8413.4351
已知:①温度为工℃时,CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)K=2
②实验测得:v正v逆=Lc(HCOOH),k正、k逆为速率常数。
下列说法错误的是
A.反应CO^gHH?(g).•HCOOH(g)AH<0
B.T;C时,密闭容器充入浓度均为Imol/L的CO式g)、H2(g),反应至平衡,则HCOOH(g)体积分数为g
C.时,k逆=0.5k正
D.若温度为TJC时,k正=2.1k逆,则T;C>T;C
考向03反应蛤变大小的比较
1.(2023上•重庆沙坪坝•高三重庆南开中学校考期中)已知2moi金属钾和Imol氯气反应的能量循环如图
所示,下列说法正确的是
2K(s)+Cl(g)———>2KCl(s)
2AH、
\H2A”,
2K(g)+2Cl(g)
2K?(g)+2Cl(g)—四~>2KCl(g)
A.在相同条件下,2Na(g)=2Na+(g)AH;,则AH;>AH,
B.在相同条件下,2Br(g)=2Br(g)AH5',则闻<阻
C.A%<0且该过程形成了分子间作用力
D.AH4+AH5+AH6+AH7=AH1
2.(2022上•重庆沙坪坝•高三重庆一中校考阶段练习)几种物质间的转化给变如图所示,下列说法不正确
的是
A//>
+O;(g)<-------2HjO(l)
A/AA//1
4H(g)+2
A.
B.\H<、
C.AW,+A//5=AW,+A/7,+A//4
D.在相同条件下,若将。元素改为S元素,则会增大
3.(2023上•四川成都•高三校联考开学考试)下列说法正确的是
A.已知C(g)+;C>2(g)=CO(g)AH,,C(g)+O2(g)=CO2(g)AH2,则乩
B.甲烷的燃烧热AH=-89Q3kJ-mo『,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
-
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AZf=-890.3kJ-mol'
C.由反应H+(aq)+OH(aq)=H2O(l)=-57.3kJ.moL可知,醋酸溶液与NaOH溶液恰好反应生成
ImolHQ(l)时,放出的热量小于57.3kJ
D.反应过程中使用催化剂可降低反应热从而提高反应速率
4.(2023上•浙江•高三校联考开学考试)根据HX的水溶液能量循环图:
Atr
HX(aq)------------>H+(aq)+X(aq)
▲八
△其水合能水合能
△区脱水能H+(g)X(g)
▲A
△居电离能电子亲和能
*AW,
HX(8)-wirH(g)+X®
下列说法不无碘的是
A.由于氢键的存在,AHI(HF)>AW,(HC1)
B.相同条件下,ImolHF(g)的嫡=lmolHCl(g)的嫡
C.相同条件下,AH2(HCl)>AH2(HBr)
D.相同条件的HX(aq)中,HI(aq)酸性最强,可推测H1电离的AG最小
5.(2022.浙江绍兴.统考一模)HCl(g)溶于大量水的过程放热,循环关系如图所示:下列说法不正确的是
r(aq)+Cr(aq)
△/aw
△%
+
H(g)-------------二H(g)△%
氤)31_+
-cr(g)
A.A//s<0,A//6<0
B.若将循环图中。元素改成Br元素,相应的凶2(。)>凶2伊「)
C.+△4>0
D.AH3-A/74>0
考向04反应热与化学平衡的移动
1.(2023上•江苏苏州•高三统考期末)乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式为:
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