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学案6反应热与盖斯定律应用专题3化学基本理论1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出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、焓变和反应热等概念，了解ΔH＝H(反应产物)─H(反应物)表达式的含义。3.了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。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。最新考纲展示基础回扣题型1反应热的含义与节能减排题型2热化学方程式的书写与正误判断题型3比较焓变和应用盖斯定律计算反应热基础回扣1.下列反应：①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，③2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3，④CaCO3=====高温CaO＋CO2↑，⑤Ba(OH)2＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(1)属于放热反应的是________。(2)属于吸热反应的是________。①②③④⑤2.下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量(kJ)：物质H2(g)O2(g)H2O(g)能量436496926(1)反应2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)是________(填“吸热”或“放热”)反应，这说明2molH2(g)和1molO2(g)具有的能量比2molH2O(g)具有的能量________(填“高”或“低”)。放热高(2)请用图示表示出2molH2(g)与1molO2(g)生成2molH2O(g)的反应过程：答案或(4)若已知：H2O(g)===H2O(l)ΔH＝－44kJ·mol－1，写出H2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(l)的热化学方程式____________________________________________。(3)根据表中数据，写出H2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(g)的热化学方程式：____________________________________________。2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－484kJ·mol－12H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－13.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)所有的燃烧反应都是放热反应，所以不需要加热就能进行()(2)反应物的总能量低于生成物的总能量时，一定不能发生反应()(3)物理变化过程中，也可能有热量的变化()(4)C(石墨，s)===C(金刚石，s)ΔH0，说明石墨比金刚石稳定()××√√(5)一个反应的焓变因反应物的用量和反应条件的改变而发生改变()(6)催化剂能改变反应的焓变()(7)已知S(l)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－293.23kJ·mol－1，则S(s)＋O2(g)===SO2(g)反应放出的热量大于293.23kJ·mol－1()(8)同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，在光照和点燃条件下的ΔH不同()××××题型1反应热的含义与节能减排真题回顾1.(高考题组合)下列有关能源利用的措施或叙述错误的是()A.光催化还原水制氢比电解水制氢更节能环保、更经济(2014·浙江理综，7A)B.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底(2014·天津理综，3C)C.大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素(2014·天津理综，1C)D.向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变(2014·浙江理综，7D)解析汽油和甲醇均可燃，但燃烧热不同，因而向汽油中添加甲醇后，混合燃料的热值一定会改变。答案D2.(2014·上海，9)1,3-丁二烯和2-丁炔分别与氢气反应的热化学方程式如下：CH2==CH—CH==CH2(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋236.6kJCH3—C≡C—CH3(g)＋2H2(g)―→CH3CH2CH2CH3(g)＋272.7kJ由此不能判断A.1,3-丁二烯和2-丁炔稳定性的相对大小B.1,3-丁二烯和2-丁炔分子储存能量的相对高低C.1,3-丁二烯和2-丁炔相互转化的热效应D.一个碳碳叁键的键能与两个碳碳双键键能之和的大小答案D3.(2014·海南，8改编)某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是()A.反应过程a有催化剂参与B.该反应为放热反应，热效应等于ΔHC.改变催化剂，不能改变该反应的活化能D.有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1＋E2解析A项，由图可知，反应过程a需要的活化能比b的高，所以a没有催化剂参与，错误；B项，由图可知，该反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等于反应物与生成物能量之差，即ΔH，正确；C项，改变催化剂，改变了反应进行的途径，可改变反应的活化能，错误。答案B方法指导从两种角度理解化学反应的热效应(1)从微观的角度，是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值，如图所示题型1反应热的含义与节能减排a表示旧化学键断裂吸收的能量；b表示新化学键形成放出的能量；c表示反应热。(2)从宏观的角度，是反应物自身的能量与生成物的能量差值，在上图中：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。对点模拟(一)反应热的概念及能源利用题型1反应热的含义与节能减排1.寻找清洁能源一直是化学家努力的方向，下列关于能源的说法中错误的是()A.氢气燃烧热高，其燃烧产物是水，是一种理想的清洁燃料B.利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境C.煤的气化技术在一定程度上实现了煤的高效、清洁利用D.石油作为重要的可再生能源应该被尽量地利用解析石油是不可再生能源。D2.C、H2、CH4都是优质的能源物质，目前对这三种物质的研究是燃料研究的重点，下列关于这三种物质的研究方向中可行的是()A.寻找优质催化剂，使CO2与H2O反应生成CH4与O2，并放出热量B.寻找优质催化剂，在常温常压下使CO2分解生成碳与O2C.寻找优质催化剂，利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)D.将固态碳合成为C60，以C60作为燃料C3.下列说法正确的是()A.热化学方程式中，如果没有注明温度和压强，则表示反应热是在标准状况下测得的B.升高温度或加入催化剂，可以改变化学反应的反应热C.据能量守恒定律，反应物的总能量一定等于生成物的总能量D.物质发生化学变化一定伴随着能量变化解析反应热应该是在常温常压下测定的，A不正确；加入催化剂不能改变化学反应的反应热，B不正确；任何化学反应都伴随着能量的变化，因此反应物的总能量一定不等于生成物的总能量，C不正确，D正确。答案D(二)从宏观物质的能量认识反应热4.反应2C＋O2===2CO的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A.12gC(s)与一定量O2(g)反应生成14gCO(g)，放出的热量为110.5kJB.2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)，放出的热量大于221kJC.该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJD.该反应的反应热等于CO分子中化学键形成时所释放的总能量与O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量的差解析根据图可知12gC(s)与一定量O2(g)反应生成28gCO(g)放出的热量为110.5kJ，A项错误；2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO(g)放出热量为221kJ，由于CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g)放热，因此2molC(s)与足量O2(g)反应生成CO2(g)放出热量大于221kJ，B项正确；该反应的热化学方程式是2C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－221kJ·mol－1，C项错误；该反应的反应热等于C与O2断键吸收的总能量与CO成键放出的能量的差，D项错误。答案B5.在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：＋4－3①第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是_______________________________________________________。放热ΔH＝－273kJ·mol－10(或反应物总能量大于生成物总能量)②1molNH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是_________________________________________________________________。＋4－3NH(aq)＋2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)ΔH＝－346kJ·mol－1＋4－3(三)从微观反应过程认识反应热6.化学反应中的能量变化，是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。键能也可以用于估算化学反应的反应热(ΔH)，下表是部分化学键的键能数据：化学键P—PP—OO==OP==O键能/(kJ·mol－1)172335498X已知白磷及完全燃烧后的产物结构如下图经测定1mol白磷完全燃烧时，释放2378kJ的能量，则上表中X＝________。解析由结构图可知，P4(s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－2378kJ·mol－1，ΔH＝5E(O==O)＋6E(P－P)－[4E(P==O)＋12E(P－O)]，即可求得P==O的键能。答案4707.反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O已知：ⅰ.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ⅱ.CuO/CuCl2400℃(1)反应A的热化学方程式是_________________________。(2)断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H—O键比HCl中H—Cl键(填“强”或“弱”)________。解析(1)根据4molHCl被氧化放出115.6kJ的热量，又结合反应条件为400℃，故其热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1。400℃(2)根据(1)的热化学反应方程式和O2、Cl2的键能可知，断裂4molH—Cl键与1molO==O键需吸收的能量比生成2molCl—Cl键和4molH—O键放出的能量少115.6kJ，故4molH—O键的键能比4molH—Cl键的键能大：115.6kJ＋498kJ－2×243kJ＝127.6kJ，故断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为127.6kJ÷4≈32kJ；根据H—O键键能大于H—Cl键键能可知，H—O键比H—Cl键强。答案(1)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－115.6kJ·mol－1(2)32强400℃(四)过渡状态与反应热的关系8.反应A＋B―→C(ΔH＜0)分两步进行：①A＋B―→X(ΔH＞0)，②X―→C(ΔH＜0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是()解析根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。化学反应都伴随能量变化，当反应物的总能量高于生成物的总能量时，该反应为放热反应；当反应物的总能量低于生成物的总能量时，该反应为吸热反应。反应①的ΔH0，为吸热反应，故可排除A项和C项。反应②的ΔH0，为放热反应，B项错误，故选D。答案D9.2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1molSO2(g)氧化为1molSO3(g)的ΔH＝－99kJ·mol－1。请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示__________、__________，E的大小对该反应的反应热有无影响？__________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？____________，理由是_________________________________________________________；(2)图中ΔH＝_______