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专题6化学反应与能量变化第一单元化学反应中的热效应专题6化学反应与能量变化[考点分布]知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(1)化学反应中能量转化的主要形式bT11(2)吸热反应和放热反应aT11T30(1)T9、T30(2)专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(3)从化学反应中的反应物的总能量与生成物的总能量变化理解反应中的热效应bT19T19T19T30(一)(3)T21专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(4)化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系cT11T19T19T21(5)热化学方程式的书写bT19、T30(2)T19、T30(1)专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(6)利用热化学方程式进行的简单计算cT12、T30(2)T30(1)(7)合理利用化石燃料，提高燃料燃烧效率的方法aT11专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(8)太阳能开发利用的途径和方式a(9)生物质能的利用途径a专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(10)氢能的优点、开发与利用，了解化石燃料的不可再生性及其给环境带来的问题aT11T9T6T5专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(11)反应热aT12(12)焓变的涵义aT12(13)焓变与键能的关系cT19T21专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(14)中和热的测定b(15)标准燃烧热的概念aT30(2)专题6化学反应与能量变化知识内容考试要求2016年2017年2018年4月10月4月11月4月11月(16)热值的概念a(17)盖斯定律及其简单计算bT30(2)T30(2)T30(1)T19T21焓变与反应热1．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。(2)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物质的缓慢氧化等。吸热反应：①大多数分解反应；②盐的水解；③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应；④碳和水蒸气、C和CO2的反应等。恒温、恒压热效应ΔHkJ·mol－1kJ/mol2．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___________。3．从反应热的量化参数——键能的角度分析题组一化学反应中的能量变化1．(2016·浙江4月选考，T19)2A(g)B(g)ΔH1(ΔH10)；2A(g)B(l)ΔH2。下列能量变化示意图正确的是()解析：选B。由于以上两个化学反应一定都是放热反应，故反应物的总能量大于生成物的总能量，由于同种物质的能量E(g)E(l)。故答案选B。2．(2019·浙江“七彩阳光”联盟期初联考)下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的非氧化还原反应是()A．铝热反应B．碳酸钙分解C．氢氧化钠和盐酸反应D．焦炭在高温下与水蒸气反应解析：选B。由题意可知，该反应为吸热反应，且为非氧化还原反应，故B项符合题意。题组二键能与反应热3．已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143kJ，18g水蒸气变成液态水放出44kJ的热量。其他相关数据如下表：O===OH—HH—O1mol化学键断裂时需要吸收的能量/kJ496x463则表中x为()A．920B．557C．436D．188解析：选C。根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－572kJ·mol－1；而18g水蒸气变成液态水时放出44kJ热量，则2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－484kJ·mol－1，即－484kJ＝2xkJ＋496kJ－4×463kJ，解得x＝436。4．(2017·浙江4月选考，T19)已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量，断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量，生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法正确的是()A．断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量B．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－480.4kJ·mol－1C．2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)ΔH＝471.6kJ·mol－1D．H2(g)＋12O2(g)===H2O(l)ΔH＝－240.2kJ·mol－1答案：B5．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－1)460360436431176347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－1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。物质的量反应热热化学方程式1．热化学方程式的概念表示参加化学反应的物质的___________和___________的关系的化学方程式。物质能量2mol1mol2mol571.6kJ2．热化学方程式的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25℃、101kPa时，___________氢气和___________氧气反应生成___________液态水时放出___________的热量。s、l、g、aq3．热化学方程式的书写(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)注明物质状态物质所处的状态不同，ΔH值不同。常用____________________分别表示固体、液体、气体、溶液。－＋也要加倍(3)注意符号单位ΔH应包括符号[放热反应为“___________”，吸热反应为“___________”(可省略)]、数字和单位(kJ/mol)。(4)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___________。(5)与普通化学方程式的区别一般不标注“↑”“↓”以及反应条件，如“点燃”“加热”等。题组一热化学方程式的正误判断1．(2019·嘉兴月考)已知1molCH4气体完全燃烧生成气态CO2和液态H2O，放出890.3kJ热量，则表示该反应的热化学方程式正确的是()A．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1B．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1C．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－890.3kJ·mol－1答案：B2．(2019·杭州二中选考模拟)在25℃、101kPa下，1g甲醇[CH3OH(l)]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解析：选B。因甲醇燃烧为放热反应，ΔH＜0，故A项错误；热化学方程式中必须标明各物质的状态，故D项错误；1mol甲醇的质量为32g，由1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，可得1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ×32≈725.8kJ。故只有B项正确。判断热化学方程式正误可用的“五看”法(1)看方程式是否配平；(2)看各物质的聚集状态是否正确；(3)看ΔH变化的“＋”“－”是否正确；(4)看反应热的单位是否为kJ·mol－1；(5)看反应热的数值与化学计量数是否相对应。题组二依据能量图像书写热化学方程式3．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－14．(2016·浙江10月选考，T19)根据能量变化示意图，下列热化学方程式正确的是()A．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－(b－a)kJ·mol－1B．N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1C．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(a＋b－c)kJ·mol－1D．2NH3(l)===N2(g)＋3H2(g)ΔH＝2(b＋c－a)kJ·mol－1答案：D1mol标准燃烧热、中和热和能源1．标准燃烧热(1)概念：在101kPa下，___________物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的标准燃烧热。标准燃烧热的单位一般用kJ·mol－1表示。稳定CO2(g)H2O(l)SO2(g)标准燃烧热的限定词有恒压(101kPa时)、可燃物的物质的量(1mol)、完全燃烧、___________的氧化物等，其中的“完全燃烧”是指物质中下列元素完全转变成对应的氧化物：C→___________，H→___________，S→___________等。(2)表示的意义：如C的标准燃烧热为393.5kJ·mol－1，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。(3)书写热化学方程式：标准燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写它的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。例如：C8H18(l)＋252O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)ΔH＝－5518kJ·mol－1，即C8H18的标准燃烧热为5518kJ·mol－1。1g1mol液态H2O2．热值的概念___________物质完全燃烧所放出的热量叫做该物质的热值。3．中和热测定(1)概念：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和