高考化学一轮复习资料 第20讲化学能与热能Word文档下载推荐.docx
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3．吸热反应和放热反应
（1）从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。
（2）从反应热的量化参数——键能的角度分析
（3）记忆常见的放热反应和吸热反应
放热反应：
①可燃物的燃烧；
②酸碱中和反应；
③大多数化合反应；
④金属跟酸的置换反应；
⑤物质的缓慢氧化等。
吸热反应：
①大多数分解反应；
②盐的水解和弱电解质的电离；
③Ba（OH）2·
8H2O与NH4Cl反应；
④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。
深度思考
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×
”
（1）放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应（ ）
（2）物质发生化学变化都伴有能量的变化（ ）
（3）吸热反应在任何条件下都不能发生（ ）
（4）水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热（ ）
（5）同温同压下，反应H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）在光照和点燃条件下的ΔH不同（ ）
（6）可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关（ ）
答案
（1）×
（2）√ （3）×
（4）×
（5）×
（6）√
解析 （4）物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。
（6）焓变与反应条件无关。
2．反应A＋B―→C（ΔH＜0）分两步进行：
①A＋B―→X（ΔH＞0），②X―→C（ΔH＜0）。
试在下列坐标图中画出总反应过程中能量变化示意图。
答案
解析 由A＋B―→X ΔH>
0可知，X的能量比A和B的能量和大。
由X―→C ΔH＜0可知，C的能量比X的能量低。
题组一 依据图形，理清活化能与焓变的关系
1．某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．反应过程可表示为―→―→
B．E1为反应物的总能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能
C．正反应的热效应ΔH＝E1－E2＜0，所以正反应为放热反应
D．此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E2＜0，所以逆反应为放热反应
答案 D
解析 由图可知，正反应放热，ΔH为负值；
逆反应吸热，ΔH为正值，D错误。
2．某反应的ΔH＝＋100kJ·
mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是（ ）
A．正反应活化能小于100kJ·
mol－1
B．逆反应活化能一定小于100kJ·
C．正反应活化能大于100kJ·
D．正反应活化能比逆反应活化能小100kJ·
答案 C
解析 某反应的ΔH＝＋100kJ·
mol－1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100kJ·
mol－1，正反应的活化能应大于100kJ·
mol－1，无法确定逆反应的活化能大小。
3．（2017·
广东普宁中学质检）甲醛是一种重要的化工产品，可利用甲醇催化脱氢制备。
甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
（1）甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同？
，原因是。
答案
（1）吸热
（2）相同 一个化学反应的反应热仅与反应的始态和终态有关，与反应途径无关
正确理解活化能与反应热的关系
（1）催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。
（2）在无催化剂的情况下，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，即E1＝E2＋|ΔH|。
题组二 依据共价键数，利用键能计算反应热
4．（2016·
北京四中模拟）已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ,18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量。
其他相关数据如下表：
O===O
H—H
H—O（g）
1mol化学键断裂时
需要吸收的能量/kJ
496
436
x
则表中x为（ ）
A．920B．557
C．463D．188
解析 根据题意，可得热化学方程式为2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH＝－572kJ·
mol－1；
而18g水蒸气变成液态水时放出44kJ热量，则2H2（g）＋O2（g）===2H2O（g） ΔH＝－484kJ·
mol－1，即－484kJ＝2×
436kJ＋496kJ－4xkJ，解得x＝463。
5．通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热（ΔH），化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。
化学键
Si—O
Si—Cl
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/kJ·
460
360
431
176
347
工业上的高纯硅可通过下列反应制取：
SiCl4（g）＋2H2（g）===Si（s）＋4HCl（g），该反应的反应热ΔH为。
答案 ＋236kJ·
解析 SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。
1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×
360kJ·
mol－1＋2×
436kJ·
mol－1－（2×
176kJ·
mol－1＋4×
431kJ·
mol－1）＝＋236kJ·
mol－1。
1．熟记反应热ΔH的基本计算公式
ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量
ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和
2．规避两个易失分点
（1）旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。
（2）常见物质中的化学键数目
物质
CO2
（C===O）
CH4
（C—H）
P4
（P—P）
SiO2
（Si—O）
石墨
金刚石
S8
（S—S）
Si
键数
2
4
6
1.5
8
考点二 热化学方程式
1．概念
表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。
2．意义
表明了化学反应中的物质变化和能量变化。
如：
2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）
ΔH＝－571.6kJ·
表示：
2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。
3．热化学方程式书写注意事项
（1）注明反应条件：
反应热与测定条件（温度、压强等）有关。
绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。
（2）注明物质状态：
常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。
（3）注意符号单位：
ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位（kJ·
mol－1）。
（4）注意守恒关系：
①原子守恒和得失电子守恒；
②能量守恒。
（ΔH与化学计量数相对应）
（5）区别于普通方程式：
一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。
（6）注意热化学方程式的化学计量数
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ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。
（7）同素异形体转化的热化学方程式除了注明状态外，还要注明名称。
（1）S（s）＋O2（g）===SO2（g） ΔH＝－akJ·
表示1molS和氧气完全反应生成1molSO2气体，放出热量为akJ。
（ ）
（2）2H2O（l）===2H2（g）＋O2（g） ΔH>
0（ ）
（3）C（石墨，s）===C（金刚石，s） ΔH>
0，说明石墨比金刚石稳定（ ）
（4）已知：
500℃，30ΜPa下，N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
ΔH＝－92.4kJ·
mol－1，将1.5molH2和过量的N2在此条件下，充分反应，放出热量46.2kJ（ ）
（2）√ （3）√ （4）×
2．实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＝－196.64kJ·
mol－1，当放出314.624kJ热量时，SO2的转化率为。
答案 80%
解析 当放出热量为314.624kJ时，参加反应的SO2的物质的量为×
2＝3.2mol，故SO2的转化率为×
100%＝80%。
题组一 多角度书写热化学方程式
角度一 依据反应事实书写热化学方程式
1．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。
（1）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
。
（2）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为
（3）NaBH4（s）与水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（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是
（4）化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。
回答下列问题：
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
答案
（1）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）
ΔH＝－1427.2kJ·
（2）C2H5OH（l）＋3O2（g）===2CO2（g）＋3H2O（l）
ΔH＝－2QkJ·
（3）NaBH4（s）＋2H2O（l）===NaBO2（s）＋4H2（g）
ΔH＝－216kJ·
（4）AX3（l）＋X2（g）===AX5（s）
ΔH＝－123.8kJ·
角度二 依据能量图像书写热化学方程式
2．已知化学反应A2（g）＋B2（g）===2AB（g）的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：
答案 A2（g）＋B2（g）===2AB（g） ΔH＝＋（a－b）kJ·
解析 由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝＋（a－b）kJ·
3．化学反应N2＋3H22NH3的能量变化如图所示（假设该反应反应完全）。
试写出N2（g）和H2（g）反应
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