江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习专题五化学反应与能量变化燃烧热与能源

1江苏省海门市三厂中学2012届高三化学大一轮复习专题五化学反应与能量变化、燃烧热与能源江苏省海门市三厂中学陈达【考纲要求】1.能说明化学反应中能量转化的原因，知道化学变化中常见的能量转化形式。2.了解化学能与热能的相互转化及其应用。了解吸热反应、放热反应、反应热(焓变)的概念。3.能正确书写热化学方程式，能用盖斯定律进行简单化学反应反应热的计算。【命题趋势】要求热化学方程式的正确表达（状态、计量数、能量关系）和明确化学变化中的能量交换关系。主要考查吸热反应和放热反应的比较、计算，热化学方程式的书写及正误判断。主要题型有反应热大小的比较，图象分析题，键能计算题，定义解析题，计算反应热及综合应用等。重点．．还是．．在．能正确书写热化学方程式．．．．．．．．．．．，能用盖斯定律进行简单化学反应反．．．．．．．．．．．．．．．应热的计算．．．．．。【高考预测】从09、10、11年江苏高考题来看，12年江苏高考化学反应与能量的题目可能还是在大型填空题中出现。而此类题型往往将热化学方程式与燃料的使用、环境保护、新能源、航空航天等高科技密切联系起来，充分体现化学与实际生产生活相联系的功能。【知识框架】反应热与焓变——反应热正负确定，反应热大小的比较物质键能大小与所具能量大小的关系化学反应与热能热化学方程式的书写特殊的反应热：燃烧热与中和热，能源分类和利用反应热的计算——盖斯定律一、了解反应热、燃烧热、中和热的概念1.化学反应过程中放出或吸收的热量叫做反应热，符号，单位。2.燃烧热概念：燃烧热指的在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。概念中的关键词:101kPa、1mol、完全燃烧生成稳定的氧化物。3.中和热概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O，这时的反应热叫做中和热（中学阶段主要讨论强酸和强碱的反应）。概念中的关键词:稀溶液、生成1molH2O。二、正确书写热化学方程式1.能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式称为热化学方程式。表示含义：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2.热化学方程式书写注意事项：2（1）∆H只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“；”隔开。若为放热反应：∆H为“－”；若为吸热反应：∆H为“＋”。∆H的单位一般为kJ/mol。（2）注意反应热∆H与测定条件（温度、压强等）有关。因此书写热化学方程式时应注明∆H的测定条件绝大多数∆H是在25℃、101kPa下测定的，可不注明温度和压强。（3）注意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，并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。（4）注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热∆H不同。因此，必须注明物质的聚集状态才能完整地体现出热化学方程式的意义。气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用↑和↓。（5）注意热化学方程式是表示反应已完成的数量。由于∆H与反应完成物质的量有关，所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与∆H相对应，如果化学计量数加倍，则∆H也要加倍。当反应向逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。三、掌握化学反应热的计算1.吸热反应：∆H＞0；(1)从物质能量角度分析：反应物总能量＜生成物总能量；(2)从键能角度(实质)分析：反应物断键吸收的能量＞生成物成键释放的能量；(3)从常见反应角度：属于吸热的有：①大多数分解反应特例:2KClO3＝2KCl＋3O2↑(放热反应)②Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,③工业上制水煤气的反应④以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应。2.放热反应：∆H＜0；(1)从物质能量角度分析：反应物总能量＞生成物总能量；(2)从键能角度(实质)分析：反应物断键吸收的能量＜生成物成键释放的能量；(3)从常见反应角度：属于放热的有：①所有燃烧反应②酸碱中和反应③大多数化合反应特例：C＋CO2＝2CO(吸热反应)④铝热反应⑤金属与酸(活泼金属与水)反应⑥金属氧化物(如氧化钙等)与水(或酸)反应3.反应热与焓变∆H＝E（物的总能量）－E（物的总能量）∆H＝E（物的键能）－E（物的键能）四、了解能源：能源就是能提供能量的自然资源目前主要使用的能源是化石燃料，常见的能源有化石燃料、风力、阳光、潮汐等。★★★★★【考点剖析一】热化学方程式的书写、判断【例1】已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量bkJ，3则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是A.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；∆H＝－4bkJ/molB.C2H2（g）＋25O2（g）＝2CO2（g）＋H2O（l）；∆H＝＋2bkJ/molC.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；∆H＝－2bkJ/molD.2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l）；∆H＝＋bkJ/mol【变式训练1】（1）肼（N2H4）和NO2是一种双组分火箭推进剂。两种物质混合发生反应生成N2和H2O（g），已知8g气体肼在上述反应中放出142kJ热量，其热化学方程式为。（2）0.3mol的气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学反应方程式为；又知H2O（l）H2O（g）；∆H＝＋44kJ/mol，则11.2L（标准状况）乙硼烷完全燃烧生成气态水时，放出的热量是kJ。【考点剖析二】化学反应热的有关计算【例2】（2011重庆）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S－F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,断裂1molF－F、S－F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。则S(s)＋3F2(g)＝SF6(g)的反应热∆H为：A.－1780kJ/molB.－1220kJ/molC.－450kJ/molD.＋430kJ/mol【变式训练2】（08年海南）白磷与氧可发生如下反应：P4＋5O2＝P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P－P：akJ·mol－1、P－O：bkJ·mol－1、P＝O：ckJ·mol－1、O＝O：dkJ·mol－1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的∆H，其中正确的是A.(6a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1B.(4c＋12b－6a－5d)kJ·mol－1C.(4c＋12b－4a－5d)kJ·mol－1D.(4a＋5d－4c－12b)kJ·mol－1【考点剖析三】有关燃烧热、中和热的知识【例3】下列有关热化学方程式的叙述正确的是A.已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；∆H＝－571.6kJ·mol－1，则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol－1B.已知C（石墨，s）＝C（金刚石，s）；∆H＞0，则金刚石比石墨稳定C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l)∆H＝－57.4kJ·mol－1D.已知2C(s)＋2O2(g)＝2CO2(g)∆H1；2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)∆H2，则∆H1＞∆H24【变式训练3】下列说法或表示方法中正确的是：A.等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧，后者放出的热量多B.氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；∆H＝－285.8kJ·mol－1C.Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)＝BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)；∆H＜0D.已知中和热为57.3kJ·mol－1，若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ★★★★★【考点剖析四】盖斯定律的应用：多步反应的计算：运用盖斯定律将热化学方程式（包括△H）进行加或减，得到新的热化学方程式后，再列比例关系式。【例4】（09江苏）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：Cu(s)＋2H＋(aq)＝Cu2＋(aq)＋H2(g)；∆H＝＋64.39KJ·mol－12H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)；∆H＝－196.46KJ·mol－1H2(g)＋21O2(g)＝H2O(l)；∆H＝－285.84KJ·mol－1在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为。【变式训练4】（11上海）根据碘与氢气反应的热化学方程式(i)I2(g)＋H2(g)2HI(g)；∆H＝－9.48kJ·mol－1(ii)I2(s)＋H2(g)2HI(g)；∆H＝＋26.48kJ·mol－1下列判断正确的是A.254gI2(g)中通入2gH2(g)，反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应(i)的产物比反应(ii)的产物稳定D.反应(ii)的反应物总能量比反应(i)的反应物总能量低【变式训练5】（11海南）已知：2Zn（s）＋O2（g）＝2ZnO（s）；∆H＝－701.0kJ·mol-12Hg（l）＋O2（g）＝2HgO（s）；∆H＝－181.6kJ·mol-1则反应Zn（s）＋HgO（s）＝ZnO（s）＋Hg（l）的∆H为A.＋519.4kJ·mol-1B.＋259.7kJ·mol-1C.－259.7kJ·mol-1D.－519.4kJ·mol-1【反馈练习】单项选择题：本题包括10小题，每小题2分，共计20分。每小题只有一个选项符合题意。1.温家宝总理在全国人大会议上所作的“政府工作报告”中指出：“抓好资源节约，建设环境友好型社会”，这是我国社会及经济长期发展的重要保证。你认为下列行为有悖于这一理念的是A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料B.将煤进行气化处理，提高煤的综合利用效率C.研究采煤，采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展D.实现资源的“3R”利用观，即：减少资源消耗（Reduce）、增加资源的重复使用（Reuse）、资源的循环再生(Recycle)52.（10山东卷）10下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是A.生成物能量一定低于反应物总能量B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率C.应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变D.同温同压下，H2(g)＋Cl2（g）＝HCl（g）在光照和点燃条件的∆H不同3.（11上海）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是4．同温同压下，下列各组热化学方程式中，其中∆H1＜∆H2的是A.S(g)＋O2(g)＝SO2(g)；∆H1S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；∆H2B.21H2(g)＋21Cl2(g)＝HCl(g)；∆H1H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g)；∆H2C.2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)；∆H12H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)；∆H2D.C(s)＋21O2(g)＝CO(g)；∆H1C(s)＋O2(g)＝CO2(g)；∆H25.下列关于热化学反应的描述中正确的是A.HCl和NaOH反应的中和热为57.3kJ／mol，则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热为2×57.3KJ／molB.CO(g)的燃烧热是283.0kJ／mol，则2CO2(g)＝2CO(g)＋O2(g)反应的∆H＝＋2×283.0kJ／molC.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.1mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热6.根据热化学方程式(25℃、101kPa)S(s)＋O2(g)＝SO2(g)；∆H＝－297.23KJ/mol分析下列说法不正确的是A.S的燃烧热为297.23KJ/molB.S(g)＋O2(g)＝