届二轮复习 化学能与热能 学案全国通用Word文档格式.docx

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[网络构建]

[核心强化]

1．化学反应中能量变化的“3个关键”（如图所示）

（1）E1表示正反应的活化能，即从反应物至最高点的能量数值；

（2）E2表示逆反应的活化能，即最高点至生成物的能量数值；

（3）ΔH＝E1－E2，即反应的焓变。

2．书写热化学方程式要注意“4个方面”

（1）注意ΔH的符号、单位和数值；

（2）注意热化学方程式中的化学计量数；

（3）注意物质的聚集状态；

（4）注意表达燃烧热（1mol可燃物）和中和热（生成1molH2O）的量。

3．反应热计算的“3种方法”

（1）根据“两”公式计算反应热

①ΔH＝E（生成物的总能量）－E（反应物的总能量）；

②ΔH＝E（反应物的键能之和）－E（生成物的键能之和）。

（2）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，则该反应的焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到。

表示方法：

，ΔH＝ΔH1＋ΔH2。

（3）根据热化学方程式计算反应热

焓变与反应物的物质的量成正比。

考点一　反应热与焓变

A．反应总过程ΔH<

B．Fe＋使反应的活化能减小

C．FeO＋也是该反应的催化剂

D．Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两步反应均为放热反应

[解析]　A项，反应的总过程为N2O＋CO===N2＋CO2，从图中可知反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，ΔH<

0，正确；

B项，由Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两反应可知，Fe＋为反应的催化剂，能降低反应的活化能，正确；

C项，从反应过程可知，FeO＋是中间产物，不是反应的催化剂，不正确；

D项，Fe＋＋N2O―→FeO＋＋N2、FeO＋＋CO―→Fe＋＋CO2两反应中，反应物的总能量均高于生成物的总能量，均为放热反应，正确。

[答案]　C

能量变化图象题是近年高考中出现的热点题型，解决这类题同学们要抓住以下关键点：

（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）注意活化能在图示（如图）中的意义。

①从反应物至最高点的能量数值表示正反应的活化能，即E1。

②从最高点至生成物的能量数值表示逆反应的活化能，即E2。

③催化剂只能影响正、逆反应的活化能，而不影响反应的ΔH。

④设计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。

[分点突破]

角度一：

结合图象考查反应热

1．由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．使用催化剂可以降低过渡态的能量

B．反应物能量之和大于生成物能量之和

C．N2O（g）＋NO（g）===N2（g）＋NO2（g）　ΔH＝－139kJ·

mol－1

D．反应物的键能总和大于生成物的键能总和

[解析]　A项，催化剂可以降低活化能，即降低过渡态的能量，正确；

B项，根据图象可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，正确；

C项，根据图象可知，此反应放热139kJ，故热化学方程式为N2O（g）＋NO（g）===N2（g）＋NO2（g）　ΔH＝－139kJ·

mol－1，正确；

D项，ΔH<

0，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，错误。

[答案]　D

2．反应A＋B―→C分两步进行：

①A＋B―→X，②X―→C，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应A＋B―→X的活化能。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．E2表示反应X―→C的活化能

B．X是反应A＋B―→C的催化剂

C．反应A＋B―→C的ΔH＜0

D．加入催化剂可改变反应A＋B―→C的焓变

[解析]　反应X―→C的活化能小于E2，A项错误；

由①②可知，X是反应A＋B―→C的中间产物，B项错误；

反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量，所以反应A＋B―→C是放热反应，即ΔH＜0，C项正确；

加入催化剂可以加快反应速率，但反应物和生成物具有的总能量不变，则反应的焓变不改变，D项错误。

角度二：

两大重要反应热——燃烧热、中和热

3．（2018·

湖北枣阳一中考试）下列说法正确的是（　　）

A．已知C2H6的燃烧热为1090kJ·

mol－1，则表示C2H6燃烧的热化学方程式为：

C2H6（g）＋O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（g）　ΔH＝－1090kJ·

B．已知2CO（g）＋O2（g）===2CO2（g）　ΔH＝－566kJ·

mol－1，则CO的燃烧热ΔH＝－283kJ

C．测定HCl和NaOH反应的中和热时，每次实验均应测量3个温度即盐酸起始温度、NaOH溶液起始温度和反应后终止温度

D．在稀溶液中：

H＋（aq）＋OH－（aq）===H2O（l）　ΔH＝－57.3kJ·

mol－1，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O（l）时也放出57.3kJ的热量

[解析]　表示燃烧热的热化学方程式中水为液态，故A项错误；

根据燃烧热概念并结合热化学方程式分析可知，CO的燃烧热ΔH＝－283kJ·

mol－1，故B项错误；

中和热测定过程中，每次实验均应测量3个温度即酸溶液的起始温度、碱溶液的起始温度和反应后终止温度，故C项正确；

醋酸是弱酸，存在电离平衡，电离过程中吸热，则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1molH2O（l）时放出的热量小于57.3kJ，故D项错误。

4．（2016·

海南卷）油酸甘油酯（相对分子质量884）在体内代谢时可发生如下反应：

C57H104O6（s）＋80O2（g）===57CO2（g）＋52H2O（l）

已知燃烧1kg该化合物释放出热量3.8×

104kJ，油酸甘油酯的燃烧热ΔH为（　　）

A．3.8×

104kJ·

mol－1　　B．－3.8×

C．3.4×

mol－1D．－3.4×

反应热与焓变理解“六大误区”

（1）误认为放热反应不需要加热，吸热反应必须加热。

（2）误认为键能越大能量越高，其实键能越大，物质越稳定，能量越低。

（3）误认为反应条件不同时，ΔH也不同。

其实在相同状况下，相同的反应物生成相同的生成物，ΔH相同，而与反应的引发条件无关。

（4）误认为可逆反应的反应热与物质的转化率有关。

其实反应热与转化率无关，反应放出或吸收的能量值与转化率有关。

（5）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。

（6）中和热不是指1mol酸与1mol碱中和时的热效应，而是指中和反应“生成1molH2O（l）”的热效应。

角度三：

依据键能计算反应热

5．拆开1mol化学键所需能量称为键能。

已知：

C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g）　ΔH＝akJ·

2C（s）＋O2（g）===2CO（g）　ΔH＝－220kJ·

H—H、O===O和O—H键的键能分别为436kJ·

mol－1、496kJ·

mol－1和462kJ·

mol－1，则a为（　　）

A．－332B．－118

C．＋350D．＋130

[解析]　ΔH＝[（3×

612＋5×

348＋5×

412）]－[（3×

612＋4×

348＋612＋3×

412＋436）]kJ·

mol－1＝＋124kJ·

mol－1。

[答案]　＋124

利用键能计算反应的两个关键点

（1）公式：

ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。

（2）弄清常考物质中所含共价键的数目

①原子晶体：

1mol金刚石中含2molC—C键，1mol硅中含2molSi—Si键，1molSiO2晶体中含4molSi—O键；

②分子晶体：

1molP4中含有6molP—P键，1molP4O10（即五氧化二磷）中，含有12molP—O键、4molP===O键，1molC2H6中含有6molC—H键和1molC—C键。

考点二　热化学方程式的书写

[解析]

（1）①沸腾炉中的反应为TiO2（s）＋2C（s）＋2Cl2（g）===TiCl4（g）＋2CO（g），根据盖斯定律，两式相加可得。

②分析图象可知，升高温度，CO的物质的量增多，CO2的物质的量减少，所以该反应为吸热反应。

（2）单质Si和Cl2发生化合反应生成Si的最高价化合物即SiCl4，根据熔、沸点可判断常温下SiCl4为液体，根据题意可写出热化学方程式为Si（s）＋2Cl2（g）===SiCl4（l）　ΔH＝－687kJ/mol。

[答案]　

（1）①TiO2（s）＋2Cl2（g）＋2C（s）===TiCl4（g）＋2CO（g）　ΔH＝－45.5kJ·

②>

　随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应

（2）Si（s）＋2Cl2（g）===SiCl4（l）　ΔH＝－687kJ·

热化学方程式的书写步骤

[分点突破]

根据反应热书写热化学方程式

1．根据信息，写出下列反应的热化学方程式。

（1）NaBH4（s）与H2O（l）反应生成NaBO2（s）和H2（g），在25℃，101kPa下，已知每消耗3.8gNaBH4（s）放热21.6kJ。

该反应的热化学方程式为____________________________________________________

_________________________________________________________。

（2）已知AX3的熔点和沸点分别为－93.6℃和76℃，AX5的熔点为167℃。

室温时AX3与气体X2反应生成1molAX5，放出热量123.8kJ。

该反应的热化学方程式为________________________________。

（3）SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。

已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。

SiH4自燃的热化学方程式为_____________________________________________

__________________________________________________________。

[答案]　

（1）NaBH4（s）＋2H2O（l）===NaBO2（s）＋4H2（g）　Δ