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1、高考化学二轮复习第六章化学反应与能量教案第六章 化学反应与能量考点一焓变、反应热一、了解化学反应中的“两变化”、“两守恒”1“两变化”：物质变化和能量变化。2“两守恒”：质量守恒和能量守恒。常见的能量转化形式有热能、光能、电能等，通常主要表现为热量的变化。二、理清五个概念1反应热：化学反应过程中吸收或放出的热量，通常叫做反应热2焓变(1)定义：生成物与反应物的焓值差。(2)焓变与反应热的关系：恒压条件下，化学反应的焓变等于反应热。(3)符号：H。(4)单位：kJmol1或kJ/mol。3燃烧热4中和反应反应热(简称中和热)(1)中和反应反应热的概念及表示方法(2)中和反应反应热的测定装置(请在

2、横线上填写仪器名称)：计算公式：HkJmol1。t1起始温度，t2终止温度。注意事项：a泡沫塑料板和碎泡沫塑料(或纸条)的作用是保温隔热，减少实验过程中的热量损失。b为保证酸完全中和采取的措施是使碱稍过量。5能源基点小练1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)同温同压下，反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下反应的H不同()(2)可逆反应的H表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()(3)甲烷的标准燃烧热H890 kJmol1，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(g)H890 kJmol1()(4)在稀溶液中：H(aq)

3、OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量为57.3 kJ()(5)煤、石油、天然气均为化石能源，是非再生能源()三、两角度明辨吸热反应和放热反应角度一：反应物和生成物总能量的相对高低H0，吸热反应角度二：断键吸收能量和成键放出能量的相对大小基点小练2判断正误(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)反应HCHOO2CO2H2O为吸热反应()(3)一个化学反应，当反应物能量大于生成物能量时，反应放热，H为“”()(4)当反应物的键能之和大于生

4、成物的键能之和时，反应放热()题点(一)基本概念辨析1(2017济南模拟)下列说法中正确的是()A在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化B破坏生成物全部化学键所需要的能量大于破坏反应物全部化学键所需要的能量时，该反应为吸热反应C生成物的总焓大于反应物的总焓时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关解析：选C化学反应中一定有能量变化，A项错误；B项中，由H断开旧化学键吸收的能量形成新化学键放出的能量，得H0，C正确；H的大小与热化学方程式的化学计量数成正比关系，D错误。2下列说法正确的是()A葡萄糖的燃烧热是2 800 kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(

5、g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1B已知101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则该反应的反应热为221 kJmol1C已知稀溶液中，H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量D已知HCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则98%的浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kJmol1解析：选A燃烧热是指1 mol纯物质完全燃烧放出的热量，故mol葡萄糖燃烧放出热量1 400 kJ，A正确；B项中反应的反应热应

6、为221 kJmol1；醋酸为弱电解质，不完全电离，电离时吸热，故稀醋酸与稀NaOH反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ；浓硫酸稀释时放热，其与NaOH反应生成1 mol水放出的热量大于57.3 kJ，B、C、D错误。反应热答题规范(1)描述反应热时，不论是用“反应热”、“焓变”表示还是用H表示，其后所跟数值都需要带“”、“”符号。如某反应的反应热(或焓变)为HQ kJmol1或HQ kJmol1。(2)由于中和反应和燃烧均是放热反应，表示中和热和燃烧热时可不带“”号，但用H表示时，必须带“”号，如某物质的燃烧热为HQ kJmol1或Q kJmol1。题点(二)焓变、活化能的图像分

7、析3(2016海南高考)由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A由XY反应的HE5E2B由XZ反应的H0C降低压强有利于提高Y的产率D升高温度有利于提高Z的产率解析：选BCA项，由XY反应的HE3E2，错误；B项，由图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即由XZ反应的H0，正确；C项，根据化学反应2X(g)=3Y(g)，该反应是气体体积增加的可逆反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，正确；D项，由B分析可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，Z的产率降低，错误。4(2017河南十校模拟)研究表明N2O与CO在Fe作用下发生反应

8、的能量变化及反应历程如图所示，下列说法错误的是()A反应总过程H0BFe使反应的活化能减小CFeO也是该反应的催化剂DFeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两步反应均为放热反应解析：选CA项，反应总过程为N2OCO=N2CO2，根据图示可知，反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，H0，正确；B项，根据反应历程，Fe为催化剂，能够降低反应的活化能，正确；C项，FeO为中间产物，而不是催化剂，错误；D项，根据图示，FeN2OFeON2、FeOCOFeCO2两反应中反应物总能量均高于生成物总能量，均为放热反应，正确。5(2015北京高考)最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催

9、化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()ACO和O生成CO2是吸热反应B在该过程中，CO断键形成C和OCCO和O形成了具有极性共价键的CO2D状态状态表示CO与O2反应的过程解析：选CA项，状态总能量为反应物总能量，状态总能量为生成物总能量，由图示知反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应；B项，从状态、的图示可以看出，反应中CO并未断裂成C和O，C、O原子间一直有化学键；C项，由图示可以看出，CO和O2生成了CO2，CO2分子中C与O形成极性共价键；D项，状态状态表示CO与O反应生成CO2的过程，并不是CO与O2的反应过程。活化能与焓变的关系(1)催化剂

10、能降低反应的活化能，但不影响焓变的大小。(2)在无催化剂的情况，E1为正反应的活化能，E2为逆反应的活化能，HE1E2。考点二热化学方程式1概念表示参加反应的物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。2意义不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。例如：H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1，表示在25 和1.01105 Pa下，1 mol氢气和0.5 mol氧气完全反应生成1 mol液态水时放出285.8 kJ的热量。3书写步骤4注意事项(1)热化学方程式不注明反应条件。(2)热化学方程式不标“”“”，但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。(

11、3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量，其H必须与化学方程式及物质的聚集状态相对应。基点小练(1)101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量，表示H2燃烧热的化学方程式为_。(2)101 kPa时，1 mol CH4完全燃烧生成液态水和CO2气体，放出890.3 kJ的热量，表示其反应热的化学方程式为_。(3)0.3 mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，则其热化学方程式为_。答案：(1)H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1(2)CH4(g)2O2(g)=CO2(g)

12、2H2O(l)H890.3 kJmol1(3)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l)H2 165 kJmol1题点(一)热化学方程式的正误判断1(2014海南高考)标准状况下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJmol1、463 kJmol1和495 kJmol1。下列热化学方程式正确的是()AH2O (g)= H2(g)O2(g)H 485 kJmol1BH2O (g)=H2(g)O2(g)H485 kJmol1C2H2(g) O2 (g)=2H2O(g)H 485 kJmol1D2H2(g) O2(g)=2H2O(

13、g)H 485 kJmol1解析：选D1 mol的气态水分解产生1 mol的氢气和mol 的氧气的能量变化是：2463436495242.5，因此热化学方程式为H2O(g)=H2(g)O2(g)H242.5 kJmol1，A、B错误。2 mol的气态水分解产生2 mol的氢气和1 mol的氧气的反应热是H485 kJ，物质分解吸收的热量与产物燃烧放出的热量数值相等，即热化学方程式是2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H485 kJmol1，C错误，D正确。2航天燃料从液态变为固态，是一项重要的技术突破。铍是高效率的火箭材料，燃烧时放出巨大的能量，已知1 kg金属铍完全燃烧放出的热量为62 7

14、00 kJ。则铍燃烧的热化学方程式正确的是()ABeO2=BeOH564.3 kJmol1BBe(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1CBe(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1DBe(s)O2(g)=BeO(g)H564.3 kJmol1解析：选C1 kg Be的物质的量为mol，又因为1 kg铍完全燃烧放出的热量为62 700 kJ，则1 mol铍完全燃烧放出的热量为kJ564.3 kJ，Be与氧气反应生成BeO，则其热化学方程式为Be(s)O2(g)=BeO(s)H564.3 kJmol1。3下列热化学方程式正确的是()A表示硫的燃烧热的热化学方程式：

15、S(s)O2(g)=SO3(g)H315 kJmol1B表示中和热的热化学方程式：NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1C表示H2燃烧热的热化学方程式：H2(g)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1 D表示CO燃烧热的热化学方程式：2CO(g)O2(g)=2CO2(g)H566 kJmol1解析：选B表示燃烧热的热化学方程式，可燃物质的物质的量为1 mol，反应生成稳定氧化物，A中应生成SO2；C中应生成H2O(l)，D中CO的物质的量应为1 mol。判断热化学方程式的“5审法”题点(二)多角度书写热化学方程式角度一依据反应事实书写热

16、化学方程式4根据信息，写出下列热化学方程式(1)(2016天津高考)Si与Cl两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物，恢复至室温，放热687 kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为69 和58 。写出该反应的热化学方程式：_。(2)(2014安徽高考)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25 、101 kPa下，已知该反应每消耗1 mol CuCl(s)，放热44.4 kJ，该反应的热化学方程式是_。(3)(2014全国卷)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16

17、7 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5，放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为_。答案：(1)Si(s)2Cl2(g)=SiCl4(l)H687 kJmol1(2)4CuCl(s)O2(g)=2CuCl2(s)2CuO(s)H177.6 kJmol1(3)AX3(l)X2(g)=AX5(s)H123.8 kJmol1角度二依据图像书写热化学方程式5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：_。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，H(ab)kJmol1。答案：A2(g)B2(g)=2AB(

18、g)H(ab)kJmol16化学反应N23H2=2NH3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)反应生成NH3(l)的热化学方程式：_。解析：反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，所以N2(g)H2(g)=NH3(g)H(ab)kJmol1，而1 mol的NH3(g)转化为1 mol的NH3(l)放出的热量为c kJ，根据盖斯定律有： N2(g)H2(g)=NH3(l)H(abc)kJmol1，即N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc)kJmol1答案：N2(g)3H2(g)=2NH3(l)H2(abc) kJmol1考点三盖斯定律反应热的计算

19、、比较化学反应与能量变化是历年高考必考的内容之一，有关反应热的计算是化学反应中能量变化的重点，在高考中试题难度适中，重在考查燃烧热、中和热的概念，键能与反应热之间的关系、热化学方程式及盖斯定律的应用，其中考查用盖斯定律计算反应热和热化学方程式的书写在全国卷中再现率极高，并常与化学平衡结合，多在非选择题中出现。根据公式计算反应热典例1(2016海南高考)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1 kg该化合物释放出热量3.8104 kJ。油酸甘油酯的燃烧热H为()A3.8104 kJmol1 B3

20、.8104 kJmol1C3.4104 kJmol1 D3.4104 kJmol1解析燃烧热指的是燃烧1 mol 可燃物生成稳定的氧化物所放出的热量。燃烧1 kg油酸甘油酯释放出热量3.8104 kJ，燃烧1 mol 油酸甘油酯释放出热量为3.8104 kJ3.36104 kJ3.4104 kJ，则得油酸甘油酯的燃烧热H3.4104 kJmol1。答案D计算公式：Q燃烧热n(可燃物的物质的量)，如H2的燃烧热为H285.8 kJmol1，燃烧2 mol H2放出的热量为2 mol285.8 kJmol1571.6 kJ。计算公式中Q、燃烧热和n三个量，若已知任意两个，可求第三个。对点演练1(2

21、015海南高考)已知丙烷的燃烧热H2 215 kJmol1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成1.8 g水，则放出的热量约为()A55 kJ B220 kJC550 kJ D1 108 kJ解析：选A1.8 g水为0.1 mol，丙烷的分子式是C3H8，1 mol丙烷完全燃烧会产生4 mol水，丙烷完全燃烧产生1.8 g水，燃烧的丙烷的物质的量为mol，所以反应放出的热量为2 21555.375(kJ)。根据键能计算反应热典例2(2015全国卷节选)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g) CH

22、3OH(g)H1CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOHOCHE/(kJmol1)4363431 076465413由此计算H1_kJmol1；已知H258 kJmol1，则H3_kJmol1。解析根据键能与反应热的关系可知，H1反应物的键能之和生成物的键能之和(1 076 kJmol12436 kJmol1)(413 kJmol13343 kJmol1465 kJmol1)99 kJmol1。根据盖斯定律，由可得：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)

23、，H3H2H1(58 kJmol1)(99 kJmol1)41 kJmol1。答案9941依据键能计算H的方法(1)计算公式：H反应物的键能总和生成物的键能总和。(2)根据键能计算反应热的关键是正确找出反应物和生成物所含共价键的数目，如H2O分子中含有2个OH共价键，NH3分子中含有3个NH共价键，P4分子中含有6 个 PP共价键等。要注意晶体结构中化学键的情况，常见的有1 mol晶体硅含有2 mol SiSi键，1 mol石墨晶体中含有1.5 mol CC键，1 mol金刚石含有2 mol CC键，1 mol SiO2含有4 mol SiO键等。对点演练2(2015全国卷节选)已知反应2HI

24、(g)H2(g)I2(g)的H11 kJmol1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_kJ。解析：设1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为x，则2x436 kJ151 kJ11 kJ，x299 kJ。答案：2993(2017江西师大附中模拟)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)：NN为942、O=O为500、NN为154，则断裂1 mol NH键所需的能量(kJ)是()A194 B

25、391C516 D658解析：选B由图示可知断开1 mol N2H4(g)和1 mol O2中所有化学键需要吸收的总能量为2 752 kJ534 kJ2 218 kJ，则断裂1 mol NH键所需的能量为kJ391 kJ。利用盖斯定律计算反应热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，其反应焓变都一样。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)本质：能量守恒定律。2计算方法(1)热化学方程式相加或相减，如C(s)O2(g)=CO2(g)H1C(s)O2(g)=CO(g)H2由可得CO(g)O2(g)=CO2(g)HH1H2(2)合理设计反应途径，如顺时针方向和逆时针方向变化反应热代数和相等。HH1H2。典例3(1)(2016全国甲卷节选)已知2O2(g)N2(g)=N2O4(l)H1N2(g)2H2(g)=N2H4(l)H2O2(g)2H2(g)=2H2O(g)H32N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g)H41 048.9 kJmol1上述反应热效应之间的关系式为H4_，联氨和N2O4