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[二轮备考讲义]第一部分二轮知识专题大突破第6讲化学能与热能基础记忆思维对接实现一二轮无缝对接基础知识不“背死”，就不能“用活”！快速小练固双基，基础牢固底气足！一、化学能与热能概念再回顾正误判断1．各种物质都储存有化学能，不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的化学能也不同。()2．焓是与内能有关的物理量，符号为H。某一化学反应是吸热反应还是放热反应，由生成物和反应物的焓值差即焓变决定。ΔH0表示放热反应，ΔH0表示吸热反应。()3．焓变不等于反应热，化学变化中存在焓变，有些物理变化中也存在焓变。在恒压条件下进行的反应的焓变等于反应热，用ΔH表示，单位常用kJ·mol－1。()4．当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要放出能量，而形成生成物中的化学键要吸收能量。()5．常见的放热反应有：所有的燃烧反应、大多数化合反应、中和反应、活泼金属与酸或水的置换反应、缓慢氧化、铝热反应等。()6．常见的吸热反应有：大多数的分解反应、水煤气的生成反应、灼热的炭与二氧化碳反应、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应等。()7．放热反应一定不需要加热，吸热反应一定需要加热。不能利用反应条件来判断反应放热还是吸热。()8．25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位为kJ·mol－1。在燃烧热中碳元素转化成CO2气体，氢元素转化成液态H2O。()9．中和热测定实验中，需要用温度计测定反应前稀强酸和稀强碱的温度及反应后混合液的温度，所以每测一次温度都要用蒸馏水洗涤温度计。()10．在中和热实验中，实验的关键是防止反应过程中热量的损失。()11．中和热是指稀溶液中强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量，可表示为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1。()12．现正探索的新能源有太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等。这些新能源的特点是资源丰富，可以再生，没有污染或很少污染。()13．热化学方程式是表示参加反应物质的物质的量和反应热的关系的化学方程式。热化学方程式不仅表示了化学反应过程中的物质变化，还表示了化学反应过程中的能量变化。()14．热化学方程式与化学方程式不同，热化学方程式中所有的反应物和产物都用括号注明了它们在反应时的状态(以“s”“l”“g”“aq”分别表示固体、液体、气体和水溶液)；热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量，可以用分数。()15．热化学方程式2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－190kJ·mol－1中ΔH的单位为“kJ·mol－1”是指每摩尔SO2(g)与O2(g)反应达到化学平衡时放出的热量为190kJ。()16．不管化学反应是一步完成，还是分几步完成，其反应热是相同的，即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，这就是盖斯定律。()二、热化学方程式的书写1．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，常温下，0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时，放出445kJ热量，则热化学方程式为_________________________________。2．已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l)，H2S的燃烧热(ΔH)为－akJ·mol－1，写出H2S燃烧的热化学方程式__________________________________________________。3．已知12N2(g)＋32H2(g)===N(g)＋3H(g)ΔH1＝＋akJ·mol－1N(g)＋3H(g)===NH3(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1NH3(g)===NH3(l)ΔH3＝－ckJ·mol－1写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式__________________________________________。4．已知：①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l)ΔH＝－67.7kJ·mol－1②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)ΔH＝－57.3kJ·mol－1试写出HF电离的热化学方程式____________________。5．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，F—F键键能为160kJ·mol－1，S—F键键能为330kJ·mol－1，试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式________________。6．(2014·山东临沂模拟)肼(N2H4)是火箭发动机的燃料，它与N2O4反应时，N2O4为氧化剂，生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g)ΔH1＝＋8.7kJ·mol－1；N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH2＝－534.0kJ·mol－1，肼跟N2O4反应的热化学方程式为_________________________________。7．CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206kJ·mol－1CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802kJ·mol－1写出由CO2生成CO的热化学方程式：_____________。8．在298K、1.01×105Pa下，将22gCO2通入750mL1mol·L－1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量。已知该条件下，1molCO2通入1L2mol·L－1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量。则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式是_______________________________。答案：一、1.√2.√3.√4.×(正确为：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。)5.√6.√7.×(正确为：放热反应不一定不需要加热，吸热反应不一定需要加热。)8.√9.√10.√11.√12.√13.√14.√15.×[正确为：热化学方程式中ΔH的单位为“kJ·mol－1”是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－190kJ·mol－1表示2molSO2(g)与1molO2(g)完全反应生成2molSO3(g)时放出的热量为190kJ。]16.√二、1.CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ·mol－12．2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－2akJ·mol－13．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(l)ΔH＝－2(b＋c－a)kJ·mol－14．HF(aq)F－(aq)＋H＋(aq)ΔH＝－10.4kJ·mol－15．S(s)＋3F2(g)===SF6(g)ΔH＝－1220kJ·mol－16．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1076.7kJ·mol－17．CO2(g)＋3H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)＋2O2(g)ΔH＝＋1008kJ·mol－18．CO2(g)＋NaOH(aq)===NaHCO3(aq)ΔH＝－(4x－y)kJ·mol－1热点盘点细研深究必须回访的热点名题[例1](2014·上海高考)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反应热和焓变的分析与判断由此不能判断()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．一个碳碳三键的键能与两个碳碳双键键能之和大小第一步：审题干定考点化学反应中能量变化抓关键热化学方程式第二步：析选项：利用盖斯定律可得CH2===CH—CH===CH2(g)―→CH3—C≡C—CH3ΔH===－36.1kJ/mol选项答案自主分析A错误1,3丁二烯具有的能量高于2丁炔具有的能量，能量越低，物质越稳定B错误1,3丁二烯储存能量高于2丁炔选项答案自主分析C错误利用盖斯定律可判断二者相互转化的热效应D正确没有给出C—H键能，无法求出一个碳碳三键与两个碳碳双键键能之和的大小1．理解反应热的两个角度(1)从微观的角度理解反应热从微观的角度来说，反应热是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值，在下图中a表示断裂旧化学键吸收的热量；b表示生成新化学键放出的热量；c表示反应热。(2)从宏观的角度理解反应热从宏观的角度来说，反应热是反应物的总能量与生成物的总能量差值，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。2．物质结构与稳定性和键能的关系(1)键能越大，物质所含能量越低，物质越稳定，反之亦然。如卤化氢的稳定性按氟、氯、溴、碘依次减弱，其氢化物的能量依次增大，氢卤键的键能依次减小。(2)物质所含能量越低，断裂其化学键所需能量越高，而形成其化学键所释放的能量也越多。1．(2014·海南高考)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，可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＋E0答案：BC解析：A.由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高，所以a没有催化剂参与，A错误；B.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的能量之差，即ΔH，B正确；C.使用催化剂，改变了反应进行的途径，降低了反应的活化能，C正确。2．(2013·上海化学)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中，然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()A．NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B．该反应中，热能转化为产物内部的能量C．反应物的总能量高于生成物的总能量D．反应的热化学方程式为：NH4HCO3＋HCl===NH4Cl＋CO2↑＋H2OΔH0答案：B解析：醋酸凝固说明体系温度降低，此反应为吸热反应，热能转化为化学能，B正确；D选项，没有标明反应物、生成物的状态，错误。反应热的四个警示1．反应是放热还是吸热主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小。2．反应是否需要加热，只是引发反应的条件，与反应是放热还是吸热并无直接关系。许多放热反应也需要加热引发反应，也有部分吸热反应不需要加热，在常温时就可以进行。3．燃烧热：必须生成稳定的化合物，如C燃烧应生成CO2而不是CO，H2燃烧应生成液态水而不是气态水。4．中和热：强酸和强碱在稀溶液中发生中和反应生成1molH2O(l)，ΔH＝－57.3kJ·mol－1。弱酸代替强酸(或弱碱代替强碱)，因电离吸热，放出的热量减小。若用浓硫酸(或NaOH固体)，因溶解放热放出的热量增多。热化学方程式书写、键能的计算[例2](2014·重庆高考)已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)ΔH＝akJ·mol－12C(s)＋O2(g)===2CO(g)ΔH＝－220kJ·mol－1H—H、O—O和O—H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1，则a为()A．－332B．－118C．＋350D．＋130答案：D解析：根据盖斯定律由题给的两个热化学方程式可得：2H2O(g)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋(2a＋220)kJ·mol－1，则有：4×462kJ·mol－1－2×436kJ·mol－1－496kJ·mol－1＝(2a＋220)kJ·mol－1，解得a＝＋130，故选项D正确。【误区警示】用键能计算反应热时，错误地应