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1、18高三化学一轮复习专题6第1单元化学反应中的热效应专题6化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应考纲定位考情播报1.了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化。了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。3.了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。5.了解焓变(H)与反应热的含义。6.理解盖斯定律，并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。2016全国甲卷T26(3)、T27(1)/全国丙卷T27(4)2015全国卷T28(3)/全国卷T27(1)2014全国卷T9(C)

2、、T28(2)/全国卷T13、T26(1)2013全国卷T28(3)/全国卷T122012全国卷T27(2)考点1| 焓变热化学方程式基础知识自查1化学反应的实质与特征(1)实质：反应物中化学键断裂和生成物中化学键形成。(2)特征：既有物质变化，又伴有能量变化；能量转化主要表现为热量的变化。(3)两守恒：化学反应遵循质量守恒定律，同时也遵循能量守恒定律。2反应热、焓变(1)反应热：化学反应过程中放出或吸收的能量。(2)焓变：在恒压条件下进行的反应的热效应，符号为H，单位是kJmol1或kJ/mol。(3)焓变定义式HH生成物H反应物。3吸热反应与放热反应(1)从能量变化角度理解(2)从化学键角

3、度理解注：化学反应中化学键断开和形成是反应过程中能量变化的本质原因。(3)常见的放热反应和吸热反应放热反应：可燃物的燃烧；酸碱中和反应；大多数化合反应；金属跟水或酸的置换反应；物质的缓慢氧化；铝热反应。吸热反应：大多数分解反应；盐类的水解反应；Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应；碳和水蒸气、C和CO2的反应。4热化学方程式(1)定义：表示参加反应物质的物质的量和能量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。如2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol表示在25 、101 kPa条件下，2_mol_H2和1_mol_O

4、2反应生成2_mol液态水时放出571.6_kJ的热量。应用体验1(1)对于吸热反应和放热反应，有的需加热，应如何理解？(2)释放能量的过程反应属于放热反应吗？为什么？(3)已知：C(石墨，s)=C(金刚石，s)H0，石墨与金刚石谁稳定？为什么？(4)任何化学反应都有能量变化吗？提示(1)对吸热反应，加热的目的是为了提供热能，实现热能转化为化学能；对于放热反应，加热的目的是克服反应活化能或破坏反应物的化学键，使反应发生。(2)不一定，释放的能量过程反应不一定是化学反应。(3)石墨较稳定，石墨的能量比金刚石低，能量越低越稳定。(4)是，化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成，任何化学反应都具

5、有热效应。2(1)H2(g)Cl2(g)=2HCl(l)H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)反应放出的热量为Q1，反应放出的热量为Q2，则Q1_Q2(填“”“”或“HCl(g)形成HCl(l)时，要放出热量(2)2ECHECCEC=CEHH(3)SiH4(g)2O2(g)=SiO2(s)2H2O(l)H1 427.2 kJmol1考点多维探究角度1化学反应的能量变化及图像分析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

6、时，反应吸热，H0DH的大小与热化学方程式的化学计量数无关CA项，物质变化与能量变化是化学反应的两大特征；B项，反应为放热反应；D项，H与化学计量数成正比。2在25 、101 kPa下，1 mol白磷(化学式为P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(化学式为P)完全燃烧放出的热量关系如图所示：由此判断，下列说法正确的是()A由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定B由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白磷稳定C由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷比白磷能量高，白磷比红磷稳定D由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷比白磷能量低，红磷比白

7、磷稳定D由图像知：白磷比红磷能量高，能量越高越不稳定，故红磷比白磷稳定，红磷转化为白磷时需要吸收能量，属于吸热反应。3(2016河北五校联考)如图所示是298 K、101 kPa时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述错误的是()【导学号：37742151】A加入催化剂，不能改变该化学反应的反应热Bb曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C该反应的热化学方程式为：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92 kJ/molD在常温、体积一定的条件下，通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量为92 kJD催化剂能改变反应的路径，降低反应的活化能，但不能改变化学反应的反应热，A项

8、正确，B项正确；根据图像可知，1 mol N2和3 mol H2完全反应生成2 mol NH3时放出的热量为92 kJ，C项正确；因为该反应为可逆反应，反应不能进行到底，所以通入1 mol N2和3 mol H2，反应后放出的热量小于92 kJ，D项错误。角度2由键能计算H4化学反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的能量变化如图所示，则下列说法中正确的是()A该反应是吸热反应B断裂1 mol HH键和1 mol ClCl键时能放出x kJ的能量C断裂2 mol HCl键时需要吸收y kJ的能量D2 mol HCl(g)的总能量高于1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量C

9、由图示可知：1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的总能量高于2 mol HCl(g)的总能量，故该反应为放热反应，A项、D项错误；断裂化学键时需要吸收能量，B项错误、C项正确。5有关化学键的键能数据如表所示：化学键C=OO=OCC键能/(kJmol1)x498.8345.6碳的燃烧热为395 kJmol1，假设单质碳中只存在CC键且基本结构单元为正四面体，则x的值为()A619.7 B1 239.4 C792.5 D1 138.1C在碳的正四面体结构中，每个碳原子形成4个CC键，每个CC键由2个碳原子共有，故每个碳原子拥有的CC键数目为2。结合反应热与键能关系：H反应物键能之和生成

10、物键能之和，可得2345.6498.82x395，计算得x792.5。6(2015全国卷节选)已知反应2HI(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299H的三种计算式(1)H反应物总键能之和生成物总键能之和(2)H生成物总能量反应物总能量H(生成物)H(反应物)(3)H正反应活化能逆反应活

11、化能注意：常见物质(1 mol)中化学键数目物质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石墨金刚石S8(SS)Si键数24641.5282角度3热化学方程式的书写与判断7依据事实，写出下列反应的热化学方程式。【导学号：37742152】(1)适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2吸收16.95 kJ 热量。N2与O2反应的热化学方程式为_。(2)已知拆开1 mol HH、1 mol NH、1 mol NN分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_。(3)在25 、101 kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃

12、烧时放出热量Q kJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为_。(4)在一定条件下，将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气，达到平衡时N2的转化率为25%，放出Q kJ的热量，写出N2与H2反应的热化学方程式为_。解析(1)23 g NO2的物质的量为0.5 mol，则生成2 mol NO2吸收的热量为67.8 kJ。吸热反应H为正值，故反应的热化学方程式为N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1。(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H(94643633916)kJmol192

13、 kJmol1。(3)根据碳原子守恒有：C2H5OH2CO22CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀，则乙醇为0.5 mol，据此可写出反应的热化学方程式。(4)1 mol N2完全反应的热量为kJ4Q kJ，故N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H4Q kJ/mol。答案(1)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.8 kJmol1(2)N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H92 kJmol1(3)C2H5OH(l)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l)H2Q kJmol1(4)N2(g)3H2(g)=2NH3(g) H4Q kJ/mol(1)书写热化学方程式“六注意”(

14、2)“五审”突破热化学方程式的正误判断考点2| 燃烧热中和热能源基础知识自查1燃烧热和中和热标准燃烧热中和热相同点能量变化放热H及其单位H0)强酸与强碱反应的中和热H57.3_kJmol1注：物质的热值指的是在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量。与标准燃烧热不同。2中和反应热的测定(1)装置：(请在横线上填写仪器名称)(2)实验记录：盐酸温度t1/NaOH溶液温度t2/反应体系最高温度t3/反应体系的温度的变化t/反应体系的热容C(VHC1HClVNaOHNaOH)4.18/J1反应热计算H/kJmol13.能源应用体验1(1)已知甲烷、硫的燃烧热分别为a kJ/mol和b kJ/m

15、ol，则表示甲烷、硫燃烧热的热化学方程式分别为_，_。(2)已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJ/mol，则CH3COOH(aq)NaOH(aq)=H2O(l)CH3COONa(aq)H57.3 kJ/mol。2氢能作为新型能源的优缺点是什么？提示优点：原料来源丰富，易燃烧且产物无污染、热值高。缺点：储存不方便，制备较难，成本较高。考点多维探究角度1标准燃烧热、中和热的含义1下列说法正确的是_(填序号)。(1)S(s)O2(g)=SO3(g)H315 kJmol1(标准燃烧热)(H的数值正确)(2)NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H57.3 kJ

16、mol1(中和热)(H的数值正确)(3)已知H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3 kJmol1，则H2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)2H2O(l)H257.3 kJ/mol(4)燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)O2(g)=CO2(g)2H2(g)H192.9 kJmol1，则CH3OH(g)的标准燃烧热为192.9 kJmol1(5)H2(g)的标准燃烧热是285.8 kJmol1，则2H2O(g)=2H2(g)O2(g)H571.6 kJmol1(6)葡萄糖的标准燃烧热是2

17、800 kJmol1，则C6H12O6(s)3O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H1 400 kJmol1(7)已知101 kPa时，2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1，则该反应的反应热为221 kJmol1(8)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(9)CO(g)的标准燃烧热是283.0 kJmol1，则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H2283.0 kJmol1(10)已知HCl和NaOH反应的中和热H57.3 kJmol1，则98%的浓硫酸

18、与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水的中和热为57.3 kJmol1答案(2)(6)(9)2根据表中的信息判断下列说法正确的是()物质金刚石石墨外观无色，透明固体灰黑，不透明固体熔点？标准燃烧热/kJmol1395.4393.5A.表示石墨标准燃烧热的热化学方程式为C(石墨，s)O2(g)=CO(g)H393.5 kJmol1B由表中信息知C(石墨，s)=C(金刚石，s)H1.9 kJmol1C由表中信息可得如图所示的图像D由表中信息可推知相同条件下金刚石的熔点高于石墨的熔点BA项，石墨完全燃烧的产物为CO2(g)，不是CO(g)；C项，H是金刚石和石墨的能量差；D项，石墨稳定，熔点高。(1)

19、标准燃烧热定义中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的稳定氧化物：CCO2(g)，HH2O(l)，SSO2(g)等。(2)标准燃烧热是以1 mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1 mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。(3)中和热是强酸和强碱的稀溶液反应生成1 mol H2O放出的热量，H57.3 kJ/mol，弱酸、弱碱电离时吸热，放出的热量小于57.3 kJ，NaOH固体溶解或浓硫酸稀释时放热，放出的热量大于57.3 kJ，若反应过程中还有其他物质生成(如生成不溶性物质或难电离的其他物质等)，则此反应的反应热就不是中和热。(4)对于

20、中和热、标准燃烧热，用文字描述时不带负号，但其焓变(H)还是为负值；另外，在关于反应热的文字描述中必须带上“”或“”。角度2中和反应热的实验测定3某实验小组用0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液进行反应热的测定，实验装置如图所示。 【导学号：37742153】(1)装置中碎泡沫塑料的作用是_。(2)写出该反应的热化学方程式生成1 mol H2O(l)时的反应热为57.3 kJmol1：_。(3)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验，实验数据如表所示。请填写表格中的空白：温度次数起始温度t1/终止温度t2/温度差平均值(t2t1)/H2SO4NaOH

21、平均值126.226.026.130.1227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4近似认为0.50 molL1 NaOH溶液和0.50 molL1硫酸溶液的密度都是1.0 gmL1，中和后生成溶液的比热容c4.18 J(g)1。则生成1 mol H2O(l)时的反应热H_(取小数点后一位)。上述实验数值结果与57.3 kJmol1有偏差，产生偏差的原因不可能是_(填字母)。a实验装置保温、隔热效果差b量取NaOH溶液的体积时仰视读数c分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中d用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的

22、温度(4)若将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液和稀氨水分别和1 L 1 molL1的稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为H1、H2、H3，则H1、H2、H3的大小关系为_。解析(3)第2组数据偏差较大，应舍去，其他三组的温度差平均值约为4.0 。H(5030)mL1.0 gmL14.0 4.18103 kJg110.025 mol53.5 kJmol1。放出的热量少可能是散热、多次加入碱或起始温度读得较高等原因。(4)稀氢氧化钠溶液和稀氢氧化钙溶液中溶质都完全电离，它们的中和热相同，稀氨水中的溶质是弱电解质，它与盐酸的反应中NH3H2O的电离要吸收热量，故中和热要小一些(注意中和热与H的关

23、系)。答案(1)隔热保温，防止热量的损失(2)H2SO4(aq)2NaOH(aq)=Na2SO4(aq)2H2O(l)H114.6 kJmol1(3)4.053.5 kJmol1b(4)H1H2H3角度3能源的开发与利用4.(2017盘锦模拟)能源在各个方面都有重要作用，科学家预测“氢能”将是人类社会最理想的新能源，目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系(如图所示)。下列说法错误的是() A在氢能的利用过程中，H2O可循环使用B开发和利用“氢能”，减少煤炭等化石能源的使用有助于控制臭氧空洞的形成C该法制氢的关键是寻找光分解催化剂D利用光电转化可将太阳能转化为电能，用于电解水而获得氢气B由图示可知，水分解生成氢气和氧气，氢气和氧气形成燃料电池产生电能，同时生成水，所以水可以循环利用，故A正确；开发和利用“氢能”，减少煤炭等化石能源的使用，大大减少了二氧化硫、二氧化碳的产生，有利于控制酸雨和温室效应，而臭氧空洞与氟利昂有关，与化石燃料无关，故B错误；根据图示可知，水在太阳能、光分解催化剂作用下分解生成氢气和氧气，关键是寻找合适的催化剂，故C正确；实现了图示转化后，将太阳能转化成了廉价的电能，然后可利用电解水获得大量的氢气，故D正确。5.能源分类相关图如图所示，下列四个选项中，全部符合图中阴影部分的能源是()【导学号：37742154】A煤炭、石油、沼气B水能、生物质