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1、第14講,化學反應與能量,考綱導視,基礎反饋 判斷正誤，正確的畫“”，錯誤的畫“”。,(1)物質(zhì)發(fā)生化學變化都伴有能量的變化( (2)伴有能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化(,)。 )。,(3)吸熱反應在任何條件都不能發(fā)生(,)。,(4)水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水時放出的能量就是該變化的反應熱,(,)。 (5)同溫同壓下，反應 H2(g)Cl2(g)===2HCl(g)在光照和點,燃條件下的H 不同(,)。,答案：(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),考點一,反應熱,【知識梳理】 反應熱 1焓變。 (1)定義：在恒壓條件下進行的反應的______________。符 號：_____

2、_，單位：__________(規(guī)定：放熱反應的H 取“”， 吸熱反應的H 取“”)。 (2)化學反應產(chǎn)生能量變化的主要原因在于反應物的總能 量和生成物的總能量不盡相同，在破壞化學鍵和形成化學鍵的 過程中能量變化不相等，使得化學反應總是伴隨著能量變化。,熱效應,H,kJmol1,2.放熱反應與吸熱反應。,大于,小于,(1)定義：當反應物總能量________生成物總能量時，為放 熱反應。 當反應物總能量________生成物總能量時，為吸熱反應。 (2)放熱反應與吸熱反應的比較。,(續(xù)表),(續(xù)表),【考點集訓】 例1 將水蒸氣通過紅熱的碳可產(chǎn)生水煤氣：C(s) ,H2O(g),CO(g)

3、H2(g),H 131.3 kJmol 1 ，達到平衡后，體,)。,積不變時，能提高 H2O 的平衡轉(zhuǎn)化率的措施是( A降低溫度 B增加碳的用量 C加入催化劑 D用 CO 吸收劑除去 CO,解析：該反應的正反應是氣體體積增大的吸熱反應。提高 H2O 的平衡轉(zhuǎn)化率，就要使平衡正向移動。A 項降低溫度，根 據(jù)平衡移動原理，平衡向放熱反應方向移動，即向逆反應方向 移動，H2O 的平衡轉(zhuǎn)化率降低，A 錯誤；B 項由于碳是固體， 所以增加碳的用量，平衡不發(fā)生移動，H2O的平衡轉(zhuǎn)化率不變， B 錯誤； C 項加入催化劑，能夠縮短達到平衡所需要的時間， 但是平衡不發(fā)生移動，因此 H2O 的平衡轉(zhuǎn)化率不變，C

4、 錯誤； D 項用CO 吸收劑除去CO，即減小生成物的濃度，平衡正向移 動，H2O的平衡轉(zhuǎn)化率增大，D 正確。,答案：D, 例22SO2(g) O2(g),2SO3(g) 反應過程的能量變化,如圖所示。請回答下列問題： (1)圖中 C 表示____________。 (2)E的大小對該反應的焓變有無影響？________( 填 “有”或“無”)。該反應通常用 V2O5 作催化劑，加 V2O5 會使 圖中 B 點升高還是降低？________(填“升高”或“降低”)。,思路指導：注意橫坐標的箭頭表示反應的方向由 AC；催 化劑改變反應的歷程，導致活化能降低。 解析：依據(jù)圖象分析 A 為反

5、應物總能量，C 為生成物總能 量，E 為反應的活化能，催化劑只改變反應速率，不改變反應 熱，改變反應歷程，能降低反應的活化能。,答案：(1)生成物的總能量,(2)無,降低,歸納總結(jié),能量變化與反應過程的關(guān)系,E1 為斷鍵需要吸收的能量，正反應的活化能；E2 為成鍵所 釋放的能量，也是逆反應的活化能。當 E1E2 時，反應為吸熱 反應，H0；當 E1E2 時，反應為放熱反應，H<0。,例3(2014 年海南卷)標準狀況下，氣態(tài)分子斷開 1 mol 化 學鍵的焓變稱為鍵焓。已知 HH、HO 和 O===O 鍵的鍵焓 H 分別為 436 kJmol1 、463 kJmol1 、495 kJmol1。

6、下列,熱化學方程式正確的是(,)。,AH2O(g)===H2(g)O2(g) H485 kJmol1,BH2O(g)===H2(g)O2(g) H485 kJmol1 C2H2(g)O2(g)===2H2O(g) H485 kJmol1,D2H2(g)O2(g)===2H2O(g) H485 kJmol1,答案：D,考點二,燃燒熱與中和熱,【知識梳理】 一、燃燒熱與中和熱,1.燃燒熱。,1 mol,完全,穩(wěn)定,(1)定義：在25 、101 kPa時，__________純物質(zhì)________燃燒生成__________的氧化物時所放出的熱量。單位為kJmol1。 (2)意義：H2的燃燒熱為28

7、5.8 kJmol1，表示在25 、101 kPa條件下，________________________________________ ______________，用熱化學方程式表示為：H2(g)1/2O2(g)=== H2O(l)H285.8 kJmol1。,1 mol H2完全燃燒生成H2O(l)時放出的熱量,為285.8 kJ,2.中和熱。 定義：在稀溶液中，________________________________ 時放出的熱量叫中和熱。 二、中和熱的測定,1.測定原理。,酸跟堿發(fā)生中和反應生成 1 mol H2O,2實驗裝置。,3注意事項。,(1)碎泡沫塑料(或紙條)及

8、泡沫塑料板的作用是保溫、隔熱，,減少實驗過程中熱量的損失。,(2)為保證酸、堿完全中和，常采用堿稍稍過量。,(3)實驗時用環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪動， 不能用銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，理由是銅傳熱快，熱 量損失大。,【考點集訓】,例4下列有關(guān)中和熱的說法正確的是(,)。,A中和熱的熱化學方程式：H(l)OH(l)===H2O(l) H 57.3 kJmol1 B準確測量中和熱的實驗過程中，至少需測定溫度 4 次 C環(huán)形玻璃攪拌棒材料若用銅代替，則測量出的中和熱 數(shù)值偏小,解析：中和熱的熱化學方程式為H(aq)OH(aq)===H2O(l) H57.3 kJmol1，A 錯誤；中

9、和熱測定實驗過程中至少需 測定溫度 3 次取平均值，B 錯誤；銅容易導熱，會有熱量損失， 因此中和熱測定數(shù)值偏小，C 正確；實驗過程中 NaOH 一般略 微過量，確保反應完全，D 錯誤。,答案：C,例5下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是(,)。,思路指導：(1)注意中和熱和燃燒熱兩個概念中都對反應物,或生成物的物質(zhì)的量有特別要求。,(2)溫度、壓強對反應熱有一定影響，物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，,反應熱也不同。,解析：燃燒熱概念要求H2 為1 mol，H2O為液態(tài)，A 項錯 誤；醋酸中和時需要電離吸收能量，放出熱量小于57.3 kJ，B 項正確；C不完全燃燒，放熱偏小，因為H<0，即a

10、錯誤；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石，吸收熱量，石墨具有的能量更低更 穩(wěn)定，D 項錯誤。,答案：B,易錯警示,H605 kJ mol1，D 項正確。,解析：液態(tài)水生成氣態(tài)水要吸熱，則A項中放熱應小于1300 kJ，A 錯誤；液態(tài)苯的能量比氣態(tài)苯的能量低，則 B 項中放出 熱量應小于3295 kJ，B 項錯誤；通過計算可知等質(zhì)量的兩者完 全燃燒時乙炔放熱多，C 項錯誤；根據(jù)蓋斯定律，由 3,,答案：D,得：3C2H2(g)===C6H6(g),A1 mol C2H2(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱大于 1300 kJ B1 mol C6H6(l)完全燃燒生成液態(tài)水時放熱大于 3295 kJ C相同條件下，等質(zhì)量

11、的 C2H2(g)與 C6H6(g)完全燃燒， C6H6(g)放熱更多 DC2H2(g)三聚生成 C6H6(g)的過程屬于放熱反應,考點三,熱化學方程式,【知識梳理】,1.熱化學方程式。,量,反應熱,(1)定義：表示參加反應的物質(zhì)的________和__________的,關(guān)系的化學方程式。,物質(zhì)變化,能量變化,(2)意義：表明了變化過程中的_________和__________。例 25 、101 kPa 條件下，________________________________ ___________________________________。,如，2H2(g)O2(g)===2H

12、2O(l)H571.6 kJmol1，表示在,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)完全反應生成,2 mol H2O(l)時釋放 571.6 kJ 的能量,2熱化學方程式的書寫。,(1)書寫步驟：寫熱化學方程式一般要先寫出反應過程，注明,各物質(zhì)的狀態(tài)，再計算反應熱，寫出熱化學方程式。,(2)有關(guān)熱化學方程式書寫的注意事項。 注意標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。,反應物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同，反應熱數(shù)值以及符號都可能 不同。因此，必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)(s、l、g)才能完整地體現(xiàn)熱 化學方程式的意義。熱化學方程式中不用標“”“”和反應條件。,注意H 的符號與單位。,若為放熱反應，H0。(H 的單 位一

13、般為 kJ mol1) 當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的,反應熱數(shù)值相等，符號相反。,注意H 的數(shù)值與化學計量數(shù)是否對應。,注意熱化學方程式中各物質(zhì)化學式前面的化學計量數(shù)必須 與H 相對應，如果化學計量數(shù)加倍，則H 也要加倍。,注意燃燒熱、中和熱等條件的限制。,用中文表示焓變時數(shù)值沒有正負號，而用符號表示焓變時,數(shù)值必須注明正負號。如 H2 的燃燒熱為 285.8 kJ mol1，H 285.8 kJ mol1。,(3)判斷熱化學方程式書寫正誤的方法。 檢查是否標明物質(zhì)的聚集狀態(tài)。,檢查H 的“”“”是否與吸熱、放熱一致。,檢查H 的數(shù)值是否與反應物或生成物的物質(zhì)的量相對,應(成比例)。,

14、【考點集訓】,解析：由物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應放出的熱量成正比可知， 生成4 mol 二氧化碳氣體和液態(tài)水，放出熱量4b kJ，則乙炔燃 燒的熱化學方程式為2C2H2(g) 5O2(g)4CO2(g) 2H2O(l) H4b kJmol1。,答案：A,易錯警示,熱化學方程式中的反應熱是指反應按所給形式完全進行時 的反應熱。由于可逆反應是不能進行到底的，所以其實際H 的 絕對值(即不含正負號的數(shù)值)小于理論值，如 N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1，是指反應生成2 mol NH3 時放出熱量為 92.4 kJ，若按化學計量數(shù) 1 mol N2 和3 mol H2 反 應生

15、成的 NH3 少于2 mol，則放出熱量必然小于 92.4 kJ。,例8合成氨用的氫氣可用甲烷為原料制得。有關(guān)化學反應 的能量變化如下圖所示。,,,,反應為________ 反應( 填“吸熱”或“放熱”) 。 CH4(g)與H2O(g) 反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為_____ ____________________________________。,例9下列熱化學方程式的書寫正確的是(,)。,思路指導：注意熱化學方程式書寫正誤的判斷方法和易錯,點。,解析：放熱反應H 為“”，A 項不正確；反應熱的單位 為 kJmol1，B 項不正確；反應熱與化學計量數(shù)有關(guān)，C項不正,確。,

16、答案：D,考點四,蓋斯定律及反應熱計算,【知識梳理】 1定義。 不管化學反應是一步完成或分幾步完成，其反應熱是 ________的。反應熱只和__________________________有關(guān)， 而與____________無關(guān)。 2舉例。 如下圖，始態(tài)為 S，終態(tài)為 L，中間過程為 R， 則有H____________________。,相同,反應體系的始態(tài)和終態(tài),反應途徑,H1H2,H2b kJ mol1；2K(s)N2(g)3O2(g)===2KNO3(s),kJ mol 1，則 x 為(,【考點集訓】 例10(2015 年重慶卷)黑火藥是中國古代的四大發(fā)明之一， 其爆炸的熱化

17、學方程式為,S(s)2KNO3(s)3C(s)===K2S(s)N2(g)3CO2(g),H,x kJ mol1 已知碳的燃燒熱H1 a kJ mol 1 ；S(s)2K(s)===K2S(s),,H3c,)。,A3abc,Bc3ab,Cabc,Dcab,答案：A,歸納總結(jié),應用蓋斯定律進行簡單計算的注意事項,(1)當熱化學方程式乘以或除以某一個數(shù)時，H 也應乘以 或除以同一個數(shù)；方程式進行加減運算時，H 也同樣要進行加 減運算，且要帶“”“”符號，即把H 看作一個整體進行 運算。,(2)將一個熱化學方程式改寫成逆反應時，H 的符號也隨,之改變，但數(shù)值不變。,(3)在設計反應過程中，會遇到同一

18、物質(zhì)的三態(tài)(固、液、氣) 的相互轉(zhuǎn)化，狀態(tài)由固液氣變化時，吸熱；反之放熱。, 例11(2015 年全國名校模擬組合)(1) 在298 K 時，1 mol CH4在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量890.0 kJ。寫出該反應的熱化學方程式：___________________。 現(xiàn)有 CH4 和 CO 的混合氣體 0.75 mol，完全燃燒后，生成 CO2 氣體和 18 g 液態(tài)水，并放出 515 kJ 熱量，則 CH4 和CO的 物質(zhì)的量分別為________mol、________mol。 (2)在 400 時，常壓下，容積為 1.0 L 的密閉容器中充入 1.00 mol S

19、O2(g)和 0.96 mol O2(g)，充分反應后，測得還有 0.04 mol SO2 剩余，并放出 95.04 kJ 的熱量。,2SO3(g),寫出此反應的熱化學方程式：2SO2(g)O2(g) H____________。,思路指導：熱化學方程式各物質(zhì)化學計量數(shù)和H 存在固定 的比例關(guān)系，如果化學計量數(shù)加倍，則H 也要相應加倍。因此， 可以由已知條件找出反應物物質(zhì)的量與實際反應產(chǎn)生熱量的關(guān) 系，也可以算出指定物質(zhì)的量的反應物參加反應產(chǎn)生的熱量。,例12(1)汽車尾氣中 NOx 的消除及無害化處理引起社會廣 泛關(guān)注。 某興趣小組查閱文獻獲得如下信息：,N2(g)O2(g)===2NO(g

20、),H180.5 kJmol1,2H2(g)O2(g)===2H2O(g),H483.6 kJmol1,則反應 2H2(g)2NO(g)===2H2O(g)N2(g) H______。 (2)捕碳技術(shù)(主要指捕獲 CO2)在降低溫室氣體排放中具有 重要的作用。目前 NH3 和(NH4)2CO3 已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑， 它們與 CO2 可發(fā)生如下可逆反應：,反應：2NH3(l)H2O(l)CO2(g),(NH4)2CO3(aq) H1,反應：NH3(l)H2O(l)CO2(g),NH4HCO3(aq),H2,反應：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g),2NH4HCO3(aq),H3 H1 與H2、H3 之間的關(guān)系是：H3_________________。 解析：(1)用總反應式比較知，可得；(2)用反應 比較反應、，反應反應2反應，即H32H2 H1。,答案：(1)664.1 kJmol1,(2)2H2H1,