高中化学专题复习十六

第1页,共5页高中化学专题复习十六(化学反应与能量变化)一反应热1．吸热反应与放热反应的比较判断依据放热反应吸热反应反应物总能量与生成物总能量的相对大小E反应物______E生成物E反应物______E生成物与化学键的关系生成物分子成键时释放出的总能量________反应物分子断裂时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量________反应物分子断裂时吸收的总能量ΔH的符号ΔH0(“－”号)ΔH0(“＋”号)反应过程图示反应类型①大多数______反应②所有的______反应③酸碱中和反应④金属与酸的反应①大多数分解反应②盐的水解，电解质的电离③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应④C和CO2、C和H2O(g)的反应【要点深化】从微观和宏观的角度理解反应热的本质微观角度宏观角度概述图18－1中各段表示的意义概述图18－1中各段表示的意义旧化学键断裂吸收的热量与新化学键生成放出的热量的差a表示断裂旧化学键吸收的热量b表示新化学键生成放出的热量c表示反应热反应物自身的能量与生成物的能量差a表示活化能b表示活化分子结合成生成物所释放的能量c表示反应热第2页,共5页二，:燃烧热中和热1．燃烧热与中和热的比较燃烧热中和热相同点能量变化放热反应ΔHΔH＜0，单位常用kJ·mol－1不同点反应物类型________、氧气强酸、强碱的____溶液反应物的量____mol不限量生成物类型稳定的氧化物，如CO2(g)、H2O(l)盐和水生成物的量不限量____molH2OΔH反应物不同，燃烧热不同中和热都相同，均约为57.3kJ·mol－1定义在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量在____溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成____molH2O时放出的热量【要点深化】1．燃烧热定义解读(1)燃烧热定义中指的“稳定的氧化物”包括化学稳定性和物理状态的稳定，如C燃烧需生成气体二氧化碳，Na燃烧生成固态过氧化钠，S燃烧生成稳定的氧化物指生成气态SO2而不是SO3，氢气燃烧生成液态的水等。(2)书写表示燃烧热的热化学方程式时，可燃物的化学计量数一定是1。2．中和热定义解读(1)中和热定义强调“强酸”“强碱”“稀溶液”“生成1mol水”，是为了避免浓酸浓碱溶于水时的热效应，同时也避免酸或碱电离(特别是弱酸、弱碱电离)时的热效应。(2)稀H2SO4与稀Ba(OH)2反应生成1mol水放出的热不是中和热，因为它包括了生成BaSO4的热效应。也就是说中和热只能是强酸、强碱稀溶液反应且只有H＋和OH－发生反应生成1mol水时放出的热。、3.盖斯定律1840年，俄国化学家盖斯从大量实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热(能量)只与反应的_______(_________)和_______(__________)有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，这就是盖斯定律。如：有：ΔH1＝____________________。应用：计算无法直接通过实验测量的反应的反应热。如：已知下列三个热化学方程式①H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)H＝－241.8kJ·mol－1②C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝－393.5kJ·mol－1③C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131kJ·mol－1写出碳燃烧生成CO2和CO燃烧的热化学方程式。应用盖斯定律，对几个化学方程式变换和叠加，可以得第3页,共5页出要写的化学方程式，对应的反应热的数值、符号也随之相应地成比例的变化。所以由①＋③可得：C(s)＋12O2(g)===CO(g)ΔH＝－110.8kJ·mol－1④，同样由______________可得：CO(g)＋12O2(g)===CO2(g)ΔH＝－282.7kJ·mol－1。【要点深化】应用盖斯定律的注意事项应用盖斯定律进行简单计算，关键在于设计反应过程，同时注意：1．当反应式乘以或除以某数时，ΔH也应乘以或除以某数。2．反应式进行加减运算时，ΔH也同样要进行加减运算，且要带“＋”、“－”符号，即把ΔH看作一个整体进行运算。3．通过盖斯定律计算比较反应热的大小时，同样要把ΔH看作一个整体。4．在设计的反应过程中常会遇到同一物质固、液、气三态的相互转化，状态由固→液→气变化时，会吸热；反之会放热。已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－25kJ·mol－13Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(gΔH＝－47kJ·mol－1Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)ΔH＝＋19kJ·mol－1请写出CO还原FeO的热化学方程式：【典例精析】例1[2010·浙江卷]下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是()A．甲烷的标准燃烧热为－890.3kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1B．500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－38.6kJ·mol－1C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓D．氧化铝溶于NaOH溶液：Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O【典例精析】例2[2010·山东卷]下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是()A．生成物总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的焓变D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同练习:下列说法不正确的是()A．对于吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量B．放热反应在常温条件下不一定能发生C．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热D．在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成最稳定的氧化物时所放出的热量就叫做该物质的燃烧热三热化学方程式1．定义：表明反应________或________热量的化学方程式叫做热化学方程式。2．意义：不仅表明了化学反应中的____________，同时也表明了化学反应中的____________。3．书写要求(1)要注明反应的温度和压强(若在101kPa和25℃可不注明)，要注明ΔH的________与________。(2)要注明反应物和生成物的____________(表示符号：气态用“g”，液态用“l”，固态用“s”)，若为同素异形体，要注明名称，稀溶液中的溶质或离子，要注明“aq”。(3)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子________，只表示__________，它可以是_________，也可以是____________。例如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol-1H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol-1第4页,共5页H2(g)＋12O2(g)===H2O(g)ΔH＝－241.8kJ·mol-1【要点深化】“热化学方程式”的几点提醒1．若为同素异形体，除了注明聚集状态，还要注明名称。因为同素异形体虽然构成元素相同，但是为不同物质，其本身具有的能量不同，所以反应中的ΔH也不同。如①S(s，单斜)＋O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16kJ·mol－1②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83kJ·mol－1③S(s，单斜)＝S(s，正交)ΔH3＝－0.33kJ·mol－12．热化学方程式的书写，一般不写反应条件、生成物沉淀符号和气体符号。3．相同条件(温度、压强)，相同物质的化学反应(互逆反应，不一定是可逆反应)，正向进行的反应和逆向进行的反应，其反应热ΔH数值相等，符号相反。如：2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1；2H2O(l)＝2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋571.6kJ·mol－1。4．不论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全转化为2molSO3(g)时放出的能量。若在相同的温度和压强时，向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)反应达到平衡时，放出的能量为Q，因反应不能完全转化生成2molSO3(g)，故Q＜197kJ。同时看出热化学方程式中的反应热ΔH与可逆符号及等号无关。5．ΔH和测定条件(温度、压强)有关。因此，书写热化学方程式时注明ΔH的测定条件。绝大多数的ΔH是在25℃、1.01×105Pa下测定的，可不注明温度和压强。【典例精析】例3:在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是()A．CH3OH(l)＋32O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋725.8kJ·mol－1B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－1452kJ·mol－1C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝－725.8kJ·mol－1D．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2OΔH＝－1452kJ·mol－1练习T℃时，N2与H2反应生成NH3，其能量变化如图18－2(Ⅰ)所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1℃和T2℃时，H2的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示。则下列结论不正确的是()A．该反应的热化学方程式：12N2(g)＋32H2(g)＝NH3(g)ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1B．该反应的热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(l)ΔH＝2(a－b－c)kJ·mol－1C．T1＞T2，且正反应为放热反应D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且H2的转化率增大四，反应热的大小比较1．根据反应物和生成物的聚集状态比较物质由固态变成液态，由液态变成气态，都必定________热量；而由液态变成固态，由气态变成液态，或由气态直接变成固态，则________热量。因此在进行反应热计算或大小比较时，应特别注意各反应物或生成物的状态。2．根据热化学方程式中的化学计量数比较热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示各反应物和生成物的物质的量，可以是分数。当化学计量数发生变化(如加倍或减半)时，反应热也要__________。互为可逆反应的热化学反应，其反应热____________________。3．根据反应物和生成物的性质比较对互为同素异形体的单质来说，由不稳定状态单质转化为稳定状态的单质要________能量，因为能量第5页,共5页越低越稳定；对于同一主族的不同元素的单质来说，与同一物质反应时，生成物越稳定或反应越易进行，放出的热量越______；而有些物质，在溶于水时吸收热量或放出热量，在计算总反应热时，不要忽视这部分热量。4．根据反应进行的程度比较对于分几步进行的反应来说，反应进行得越彻底，其热效应越________。如果是放热反应，放出的热量越__________；如果是吸热反应，吸收的热量越________。如，等量的碳燃烧生成一氧化碳放出的热量少于生成二氧化碳时放出的热量。对于可逆反应来说，反应进行得程度越大，反应物的转化率越高，吸收或放出的热量也________。【要点深化】反应热大小比较时要特别注意以下几点：1．比较反应热大小时，反应热所带“＋”“－”号均具有数学意义，参与大小比较；2．对