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1、专题六 化学反应与能量,2017高考二轮复习,考纲要求,1、了解化反应中的能量变化，吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。 2、理解热化方程式的含义，能正确书写热化方程式 3、掌握有关燃烧热的简单计算。 4、初步了解新能源 的开发。,考点1： 反应热 焓变及其计算,知识梳理,1.焓变的原因,知识梳理,2.焓变的基本计算 (1)根据物质具有的能量来计算 HE(总生成物)E(总反应物)H(生成物)H(反应物) (2)根据化学键来计算 H反应物的键能总和生成物的键能总和 反应物断键吸收的总能量生成物成键放出的总能量,典例精析,例1、对于反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H
2、0，在其他条件不变时( ) A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H也随之改变 B改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变 C升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变 D若在原电池中进行，反应放出的热量不变,典例精析,B 【解析】 A项，加入催化剂，改变了反应物和生成物的活化能，从而改变反应的途径，但反应的H只与反应物、生成物的总能量有关，并不发生改变。B项，该反应前后气体的总物质的量不变，改变压强，平衡不发生移动，因此反应放出的热量不变。C项，升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量减少。D项，原电池反应中，化学能主要转化为电能，因此反应放出的热量将减少。,典例精析,例2反
3、应ABC(H0)分两步进行：ABX(H0)，XC(H0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是( ),典例精析,D 【解析】 根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应的H0，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应的H0，为放热反应，B项错误，故选D。,典例精析,例3肼(H2NNH2)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N N为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH
4、键所需的能量(kJ)是( ),典例精析,B 【解析】 由题图可知 H3(H2H1)2 752 kJmol1(534 kJmol1)2 218 kJmol1，断裂1 mol NH键所需能量(2 218 kJ500 kJ154 kJ) 391 kJ。,方法总结,应用盖斯定律计算反应热的两种方法 1代数运算法(线性组合) (1)根据反应物、生成物和中间产物，确定已知反应热的反应方程式要不要倒转。 (2)以消去中间产物为目的，确定反应方程式所乘的系数。对于n个反应方程式，则所求反应热的反应方程式a1式(或倒转)a2式(或倒转)an式(或倒转)，计算时各式相加即可。,2图解法(元素守恒和能量守恒) 以反
5、应物为起点，根据某种元素在各反应中守恒，可经过中间产物，变为最终产物，在过程中画出反应图像。如：A2B H1；3CB H2；D2C H3。计算A3D H？ 可以得出所求的反应热HH12H23H3。,方法总结,特别提醒,(1)催化剂可以降低反应物的活化能，但不影响反应焓变H。 (2)物质能量越低，物质的键能越大，越稳定。 (3)当热化学方程式乘、除某一个数时，H也应乘、除某一个相同的数；方程式间进行加减运算时，H也同样要进行加减运算，且要带“”、“”符号，即把H看作一个整体进行运算。 (4)将一个热化学方程式颠倒书写时，H的符号也随之改变，但数值不变。,知识梳理,考点2：热化学方程式的书写与判断
6、,1.“四步”书写热化学方程式 写方程标状态注条件(温度压强)定焓变H。 2书写与判断应注意的问题 (1)注意H的符号和单位 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的单位一般为kJmol1。,(2)注意反应条件 反应热H与测定条件(温度、压强等)有关。因此书写热化学方程式时应注明H的测定条件。绝大多数H是在25 、101 325 Pa下测定的，可不注明温度和压强。 (3)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。,知识梳理,知识梳理,(4)注意化学方程式的化学计量数 热化学方程式中
7、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。 热化学方程式中的反应热是表示反应物完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关。方程式中化学式前面的化学计量数必须与H相对应，即化学计量数与H成正比。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。,典例精析,例4、下列热化学方程式或叙述正确的是_。 A1 mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气，放出642 kJ的热量： N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H642 kJmol1 B12 g石墨转化为CO时，放出110.5 kJ的热量： 2C
8、(石墨，s)O2(g)=2CO(g) H110.5 kJmol1 C已知H2(g)1/2O2(g)=H2O(l) H286 kJ/mol， 则2H2O(l)=2H2(g)O2(g)的H572 kJ/mol,典例精析,D由C、S形成的液态化合物CS2 0.2 mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，25 时放出热量215 kJ，该反应的热化学方程式为CS2(l)3O2(g)=CO2(g)2SO2(g) H1 075 kJ/mol E已知N2(g)3H2(g) 2NH3(g) H92.4 kJ/mol，则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应
9、放出46.2 kJ的热量,典例精析,【解析】 A项，放热反应，H0，错误；B项，12 g C的物质的量为1 mol，H221.0 kJ/mol，不正确；C项，已知反应为放热，则其逆反应为吸热，H为“”，H与化学计量数成正比，正确；D项，1 mol CS2(l)放出的热量为 正确；E项，该反应为可逆反应，0.5 mol N2与1.5 mol H2反应不能生成1 mol NH3，故放出的热量小于46.2 kJ，错误。【答案】 CD,方法总结,判断热化学方程式的“五审”,1. 反应热的单位是否为kJ/mol。 2. 反应物和产物要根据题给信息来确定。 3.在书写时，也要注意状态、符号、物质的量等。例
10、如：中和热、燃烧热对应的焓变都是负值；中和热数值对应的水为1 mol，燃烧热数值对应的可燃物为1 mol。,特别提醒,知识梳理,考点3：反应热大小的比较,1.同一反应的生成物状态不同时 A(g)B(g)=C(g) H10 A(g)B(g)=C(l) H20 C(g)=C(l) H30 因为H3H2H1，H10，H20，H30 所以H2H1。 也可以按以下思路分析： 因为H1H3H2，H10，H20，H30 所以H2H1。,知识梳理,2同一反应的反应物状态不同时 S(g)O2(g)=SO2(g) H10 S(s)O2(g)=SO2(g) H20 S(g)=S(s) H30 因为H2H3H1，H1
11、0，H20，H30；所以H1H2。,知识梳理,3两个有联系的不同反应相比 C(s)O2(g)=CO2(g) H10 C(s)1/2O2(g)=CO(g) H20 因为H2H3H1，H10，H20，H30 所以H1H2。 并且据此可写出下面的热化学方程式： CO(g)1/2O2(g)=CO2(g) H3H1H2。,典例精析,例5、下列各组热化学方程式中，化学反应的H前者大于后者的是( ) C(s)O2(g)=CO2(g) H1 C(s)1/2O2(g)=CO(g) H2 S(s)O2(g)=SO2(g) H3 S(g)O2(g)=SO2(g) H4 H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H5
12、2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H6 CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H7 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H8 A B C D,典例精析,【解析】 中CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)放出的热量较小，故H1H2；固态硫转变为硫蒸气是吸热反应，故S(g)燃烧生成SO2(g)放热多，故H3H4；2 mol H2比1 mol H2 燃烧放出的热量多，故H5H6；前者是吸热反应H70，后者是放热反应H80，故H7H8。【答案】 C,知识梳理,考点3：燃烧热和中和热的理解和判断,1.燃烧热与中和热的比较,知识梳理,2.表示燃烧热和中和热的热化学方程式的书写 (1
13、)书写表示燃烧热的热化学方程式时，以燃烧 1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数。同时可燃物要完全燃烧且生成的氧化物状态稳定。 如：H2(g)1/2O2(g)=H2O(l)H285.8 kJ/mol (2)书写表示中和热的热化学方程式时，以中和反应生成1 mol H2O(l)为标准配平其余物质的化学计量数。如 1/2H2SO4(aq)NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJ/mol,典例精析,例6、工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2和CO的燃烧热(H)分别为890.3 kJmol1、285.8 kJmol
14、1和283.0 kJmol1，则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为_。,典例精析,【解析】 根据燃烧热的含义，写出下列热化学方程式，然后利用盖斯定律，推导出目标热化学方程式。 CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1 CO(g)2(1)O2(g)=CO2(g) H283.0 kJmol1 H2(g)2(1)O2(g)=H2O(l) H285.8 kJmol1 ()2得CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g) H247.3 kJmol1 故标准状况下生成1 m3 CO所需热量为,特别提醒,(1)几种元素燃烧后对应的稳定产物：CCO2(g)，HH
15、2O(l)，SSO2(g)。 (2)H57.3 kJ/mol是稀的强酸与强碱的中和热，如有弱酸或弱碱参与反应，反应热数值小于57.3 kJ/mol。若酸、碱反应有沉淀生成时，反应热数值一般大于57.3 kJ/mol。 (4)对于反应热、焓变或H描述时要注明“”或“”，表明吸热或放热。 (5)对于燃烧热或中和热文字描述时用正值描述，不需注明“”。,课堂小结,1.2个物质能量与反应吸、放热之间的关系： (1)E反应物E生成物，放热反应，H0。 (2)E反应物E生成物，吸热反应，H0。 2. 3点热化学方程式书写、判断的注意事项： (1)注意标明物质的聚集状态。 (2)注意H的符号与单位。 (3)注意H的数值与计量数是否对应。,3. 4种放热反应： (1)大多数化合反应 (2)所有的燃烧反应 (3)酸碱中和反应 (4)金属与酸的反应 4.4种吸热反应： (1)大多数分解反应 (2)盐的水解 (3)Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应 (4)C和CO2、C和H2O(g)的反应,课堂小结,