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化学反应与能量化学能与热能[考纲要求]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.了解吸热反应、放热反应、反应热等概念。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。焓变与反应热考点一I1.化学反应中的能量变化(1)化学反应中的两大变化：变化和变化。(2)化学反应中的两大守恒：守恒和守恒。(3)化学反应中的能量转化形式：、光能、电能等。通常主要表现为的变化。2.焓变、反应热(1)定义：在条件下进行的反应的。(2)符号：。(3)单位：或。物质能量质量能量热能热量恒压热效应ΔHkJ·mol－1kJ/mol3.吸热反应和放热反应(1)从反应物和生成物的总能量相对大小的角度分析，如图所示。吸放(2)从反应热的量化参数——键能的角度分析(3)记忆常见的放热反应和吸热反应放热反应：①可燃物的燃烧；②酸碱中和反应；③大多数化合反应；④金属跟酸的置换反应；⑤物质的缓慢氧化。吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解和弱电解质的电离；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应。1.同质量的硫粉在空气中燃烧和在纯氧中燃烧，哪一个放出的热量多，为什么？答案在空气中燃烧放出的热量多，因在纯氧中燃烧火焰明亮，转化成的光能多，故放出的热量少。深度思考2.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)放热反应不需要加热就能反应，吸热反应不加热就不能反应()(2)物质发生化学变化都伴有能量的变化()(3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化()(4)吸热反应在任何条件都不能发生()(5)Na转化为Na＋时，吸收的能量就是该过程的反应热()×√×××解析是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。(6)水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热()(7)同温同压下，反应H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同()(8)可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关()解析是物理变化过程，其能量变化不能称为反应热。×解析焓变与反应条件无关。×√1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()B.E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C.正反应的热效应ΔH＝E1－E20，所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E20，所以逆反应为放热反应题组一活化能与反应热1.某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法错误的是()B.E1为反应物的平均能量与过渡态的能量差，称为正反应的活化能C.正反应的热效应ΔH＝E1－E20，所以正反应为放热反应D.此图中逆反应的热效应ΔH＝E1－E20，所以逆反应为放热反应题组一活化能与反应热该图表示的正反应放热，ΔH为负值，逆反应吸热，ΔH为正值。D解析2.(2011·海南，11改编)某反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是()A.正反应活化能小于100kJ·mol－1B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol－1C.正反应活化能不小于100kJ·mol－1D.正反应活化能比逆反应活化能小100kJ·mol－12.(2011·海南，11改编)某反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是()A.正反应活化能小于100kJ·mol－1B.逆反应活化能一定小于100kJ·mol－1C.正反应活化能不小于100kJ·mol－1D.正反应活化能比逆反应活化能小100kJ·mol－1解析某反应的ΔH＝＋100kJ·mol－1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100kJ·mol－1，正反应的活化能应大于100kJ·mol－1，无法确定逆反应的活化能大小。C正确理解活化能与反应热的关系(1)E1为正反应活化能，E2为逆反应活化能，ΔH＝E1－E2；(2)催化剂能降低反应所需活化能，但不影响焓变的大小。练后反思解析3.(2011·重庆理综，13)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键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ，则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为_________________。题组二利用键能计算反应热解析断裂1molS—S键吸收能量280kJ，断裂3molF—F键吸收能量3×160kJ，则吸收的总能量为Q吸＝280kJ＋3×160kJ＝760kJ，释放的总能量为Q放＝330kJ×6＝1980kJ，由反应方程式：S(s)＋3F2(g)===SF6(g)可知，ΔH＝760kJ·mol－1－1980kJ·mol－1＝－1220kJ·mol－1。3.(2011·重庆理综，13)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键需要吸收的能量分别为160kJ、330kJ，则S(s)＋3F2(g)===SF6(g)的反应热ΔH为_________________。题组二利用键能计算反应热－1220kJ·mol－14.通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下面列举了一些化学键的键能数据，供计算使用。化学键Si—OSi—ClH—HH—ClSi—SiSi—C键能/kJ·mol－1460360436431176347工业上的高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)，该反应的反应热ΔH为________。解析SiCl4、H2和HCl分子中共价键的数目容易计算，而产物硅属于原子晶体，可根据原子晶体的结构计算晶体硅中的共价键的数目。1mol晶体硅中所含的Si—Si键为2mol，即制取高纯硅反应的反应热ΔH＝4×360kJ·mol－1＋2×436kJ·mol－1－(2×176kJ·mol－1＋4×431kJ·mol－1)＝＋236kJ·mol－1。答案＋236kJ·mol－11.熟记反应热ΔH的基本计算公式ΔH＝生成物的总能量－反应物的总能量ΔH＝反应物的总键能之和－生成物的总键能之和2.规避两个易失分点(1)旧化学键的断裂和新化学键的形成是同时进行的，缺少任何一个过程都不是化学变化。(2)计算物质中键的个数时，不能忽略物质的结构，如1mol晶体硅中含2molSi—Si键，1molSiO2中含4molSi—O键。热化学方程式考点二I1.概念表示参加反应和的关系的化学方程式。2.意义表明了化学反应中的变化和变化。如：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1表示：2mol氢气和1mol氧气反应生成2mol液态水时放出571.6kJ的热量。物质的量反应热物质能量3.书写(1)注明反应条件：反应热与测定条件(温度、压强等)有关。绝大多数反应是在25℃、101kPa下进行的，可不注明。(2)注明物质状态：常用、、、分别表示固体、液体、气体、溶液。(3)注意符号单位：ΔH应包括“＋”或“－”、数字和单位(kJ·mol－1)。(4)注意守恒关系：①原子守恒和得失电子守恒；②能量守恒。(ΔH与化学计量数相对应)slgaq(5)区别于普通方程式：一般不注“↑”、“↓”以及“点燃”、“加热”等。(6)注意热化学方程式的化学计量数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，可以是整数，也可以是分数。且化学计量数必须与ΔH相对应，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。1.怎样理解可逆反应中的反应热？答案无论化学反应是否可逆，热化学方程式中的反应热ΔH都表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。如2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.64kJ·mol－1，ΔH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下，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为SO3(g)，故Q196.64kJ。深度思考2.已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.64kJ·mol－1，在一定温度下，向一固定体积的密闭容器中通入2molSO2、1molO2，达到平衡时放出热量为Q1kJ，在同样条件下，向该容器中通入2molSO3，达到平衡时，吸收热量为Q2kJ，则Q1和Q2的关系为______________________。Q1＋Q2＝196.64kJ3.实验室用4molSO2与2molO2在一定条件下进行下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.64kJ·mol－1，当放出314.624kJ热量时，SO2的转化率为________。解析当放出热量为314.624kJ时，参加反应的SO2的物质的量为314.624kJ196.64kJ·mol－1×2＝3.2mol，故SO2的转化率为3.2mol4mol×100%＝80%。80%1.依据事实，写出下列反应的热化学方程式。(1)SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为___________。(2)在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为______________________________。解析(1)2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,1molSiH4自燃放出热量1427.2kJ，故热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1。(2)根据C原子守恒有：C2H5OH～2CO2～2CaCO3。生成100gCaCO3沉淀，则乙醇为0.5mol，据此可写出反应的热化学方程式。答案(1)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)ΔH＝－1427.2kJ·mol－1(2)C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2QkJ·mol－12.已知化学反应A2(g)＋B2(g)===2AB(g)的能量变化如图所示，请写出该反应的热化学方程式：_____________。解析由图可知，生成物总能量高于反应物总能量，故该反应为吸热反应，ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－1。答案A2(g)＋B2(g)===2AB(g)ΔH＝＋(a－b)kJ·mol－13.实验测得：101kPa时，1molH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ的热量；1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2，放出890.3kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是()①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1②CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1④2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6kJ·mol－1A.仅有②B.仅有②④C.仅有②③④D.全部符合要求解析写热化学方程式时要重点注意其与普通化学方程式不同的几点：(1)生成物的稳定状态，H2O为液态，C的稳定化合物为CO2；答案B(2)单位是kJ·mol－1，不是kJ；(3)数值，ΔH的数值要与方程式中计量系数保持一致；(4)符号，吸热用“＋”，放热用“－”。仅②④符合要求。4.在298K、101kPa时，充分燃烧一定量的丁烷，放出热量QkJ(Q＞0)，经测定完