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第11课时1.化学反应中通常伴随着能量变化，下列有关能量转换的说法正确的是A.硫在氧气中燃烧时将化学能转化为热能和光能aB.氢氧燃料电池工作时将热能转化为电能C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2时将热能化成化学能D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖时将太阳能转变成热能【解析】考查化学反应中能量转化的几种形式。硫在氧气中燃烧时反应中的化学能转化为光能和热能；燃料电池是将化学能直接转化为电能；葡萄糖氧化放出热量，化学能转化为热能；植物光合作用生成葡萄糖是太阳能转化为化学能。2．以NA代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式C2H2(g)+5/2O2(g)＝2CO2(g)+H2O(l)ΔH＝-1300kJ/mol的说法中，正确的是A．有10NA个电子转移时，该反应吸收1300kJ的能量B．有NA个水分子生成且为液体时，吸收1300kJ的能量C．有2NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量D．有8NA个碳氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量【解析】考查对热化学方程式的理解。根据电子守恒原理：1molC2H2失去的电子数等于2.5molO2得到的电子数。2.5mol×4=10mol电子；每个CO2分子中含有4对碳氧共用电子对。3．1996年亚特兰大奥运会火炬所用的燃料是丙烯，2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用的燃料的主要成分是丙烷。下表中是一些化学键键能的数据。（1）丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)CH3CH＝CH2(g)+H2(g)ΔH=126kJ·mol-1。试求C＝C双键的键能x为；（2）下列叙述正确的是A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)B．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝183kJ/molC．氢气与氯气反应生成2mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/molD．氢气与氯气反应生成1mol氯化氢气体，反应的ΔH＝－183kJ/mol化学键C—HC＝CC—CH—ClCl—ClH—H键能E(kJ/mol)414x347431243436613kJ/mol【解析】考查反应热与键能的关系：ΔH=反应物的键能总和－生成物的键能总和。（1）根据ΔH=∑E(反应物)－∑E(生成物)：ΔH=[2E(C—C)+8E(C—H)]－[E(C＝C)+E(C—C)+6E(C—H)+E(H—H)]=126kJ/mol所以E(C＝C)=613kJ/mol（2）反应可表示为：H—H+Cl—Cl2H—Cl，可知断裂了1molH—H键和1molCl—Cl键，同时生成了2molH—Cl键。根据反应热与键能的关系：ΔH=∑E（反应物）－∑E（生成物）=(436kJ/mol+243kJ/mol)－2×431kJ/mol＝－183kJ/mol。4．反应A(g)+B(g)＝C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。(1)该反应是反应(填“吸热”或“放热”)。(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?。放热减小该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动不影响，原因是催化剂不改变平衡的移动(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是E1，E2(填“增大”、“减小”或“不变”)。【解析】（1）反应物的总能量高于生成物的总能量，该正反应是放热反应；（2）升高温度，根据平衡移动原理，平衡向吸热方向（逆反应）移动，反应物A的转化率减小；（3）反应热只与反应物、生成物的状态和物质的量有关，与反应过程无关，加入催化剂，平衡不移动，反应放出热量不变；（4）加入催化剂可以降低活化能，故E1、E2均减小（负催化剂除外，一般不考虑）。减小减小【例1】下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是（）①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH1C(s)＋1/2O2(g)＝CO(g)ΔH2②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH3S(g)＋O2(g)＝SO2(g)ΔH4③2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH52H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH6④CaCO3(s)＝CaO(s)＋CO2(g)ΔH7CaO(s)＋H2O(l)＝Ca(OH)2(s)ΔH8A．①B．④C．②③④D．①②③典例精析典例精析D【解析】①由于氧气与CO反应生成CO2放出热量，所以：ΔH1＜ΔH2；②由于固态硫变为气态硫要吸收热量，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即ΔH3＞ΔH4；③气态水变为液态水要放出热量，所以生成液态水比生成气态水放出的热量要多，即ΔH5＞ΔH6；④碳酸钙分解是吸热反应，氧化钙与水化合是放热反应，所以ΔH7＞ΔH8。答案：C典例精析【评注】反应放出或吸收热量的多少，跟反应物和生成物的聚集状态和物质的量有密切关系。比较ΔH大小时要包含正负号进行对照。有关物质的能量关系如图所示，下列热化学方程式正确的是（）A．A(g)+2B(g)＝3C(g)ΔH=aa0B．3C(g)＝A(g)+2B(g)ΔH=aa0C．A(g)+2B(g)＝3C(l)ΔH=aa0D．3C(l)＝A(g)+2B(g)ΔH=aa0【解析】从图中物质与能量关系可知：1molA（g）和2molB（g）总能量高于3molC（g）的总能量，所以由1molA（g）和2molB（g）反应生成3molC（g）是放热反应，ΔH＜0；则其逆反应是吸热反应；由于C（g）能量高于C（l）能量，所以1molA（g）和2molB（g）反应生成3molC（l）是放热反应，ΔH＜0，C正确。典例精析变式1C81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1、87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1；单位质量的Mg(OH)2吸热更多【例2】往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)＝MgO(s)+H2O(g)ΔH1=+81.5kJ·mol-1Al(OH)3(s)＝1/2Al2O3(s)+3/2H2O(g)ΔH2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是。②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是原因是典例精析典例精析吸热（或“吸热分解”，或“分解反应是吸热反应”）Mg(OH)2单位质量Mg(OH)2和Al(OH)3的热效应分别是：③常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是(填代号)理由是。典例精析典例精析分解物（氧化物）不燃烧、无毒害C【例2】往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。已知热化学方程式：Mg(OH)2(s)＝MgO(s)+H2O(g)ΔH1=+81.5kJ·mol-1Al(OH)3(s)＝1/2Al2O3(s)+3/2H2O(g)ΔH2=+87.7kJ·mol-1典例精析【评注】阻燃效果要从物质燃烧的条件（降低温度和隔绝空气等方面）进行分析化学反应原理的复习要注重与生产、生活等有关知识紧密结合，在实际应用中进一步深化理解。【解析】①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。②Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1；Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1。即等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。③因为四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解易产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，既熔溶于自身的结晶水中，又同时吸收热量，它们在塑料袋中经日晒能熔化，在日落后又可缓慢凝结而释放热量，用以调节室温，称为潜热材料。现有几种盐的水合晶体有关数据如下：典例精析变式2水合晶体熔点OＣ熔化热（kJ/mol）Na2S2O3·5H2O40~5049.7CaCl2·6H2O29.9237.3Na2SO4·10H2O32.3877.0Na2HPO4·12H2O35.1100.1（1）上述潜热材料中最适宜应用的两种盐是。Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O典例精析（2）实际应用时最常用的（根据来源和成本考虑）应该是Na2SO4·10H2O一些盐的结晶水合物，在温度不太高时就有熔化现象，既熔溶于自身的结晶水中，又同时吸收热量，它们在塑料袋中经日晒能熔化，在日落后又可缓慢凝结而释放热量，用以调节室温，称为潜热材料。现有几种盐的水合晶体有关数据如下：变式2水合晶体熔点OＣ熔化热（kJ/mol）Na2S2O3·5H2O40~5049.7CaCl2·6H2O29.9237.3Na2SO4·10H2O32.3877.0Na2HPO4·12H2O35.1100.1典例精析【解析】熔点越低，越有利于盐吸收太阳能而熔化，故排除Na2S2O3·5H2O。进一步比较单位质量吸热效率：CaCl2·6H2ONa2SO4·10H2ONa2HPO4·12H2O0.17kJ/g0.24kJ/g0.28kJ/g很明显，Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O吸收率较高。又因前者比后者价廉而易获得。实际应选用Na2SO4·10H2O【备选题】工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s)+4C(s)高温4CO(g)+BaS(s)ΔH1=571.2kJ·mol-1①BaSO4(s)+2C(s)高温2CO2(g)+BaS(s)ΔH2=226.2kJ·mol-1②典例精析（1）气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为S2-+H2O＝HS-+OH-(HS-+H2O＝H2S+OH-)（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，c(Br-)/c(Cl-)=。[Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10]（3）反应C(s)+CO2(g)高温2CO(g)的ΔH=kJ·mol-1。（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是，典例精析2.7×10-3172.5使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量）①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温【解析】（1）注意水解是可逆的、分步的，也不会生成气体。（2）根据沉淀溶解平衡原理可知：当AgBr和AgCl两种沉淀共存时，满足的关系：c(Ag+)c(Br-)=5.4×10-13，c(Ag+)c(Cl-)=2.0×10-10，则c(Br-)/c(Cl-)=[5.4×10-13/c(Ag+)]÷[2.0×10-10/c(Ag+)]=2.7×10-3。（3）由①－②得：C(s)+CO2(g)＝2CO(g)ΔH=172.5kJ/mol（4）加入过量的炭，使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量）；由于反应①②均为吸热反应，炭和氧气反应放热可以维持反应所需的高温状态。典例精析方法指导1.化学反应中能量变化和物质的稳定性①宏观能量变化分析：ΔH=生成物的总能量－反应物的总能量=H(生成物)-H(反应物)物质本身所具有的能量（焓）越低，该物质越稳定。因此，可用物质本身的能量大小来判断反应物或生成物的相对稳定性。②微观键能变化分析：ΔH=反应物的键能总和－生成物的键能总和=∑E(反应物