第二部分化學(xué)基本理論高考化學(xué)專題五化學(xué)反應(yīng)中的能量變化第二部分化學(xué)基本理論高考化學(xué)專題五化學(xué)反應(yīng)中的能量變化考點(diǎn)一反應(yīng)熱的有關(guān)概念考點(diǎn)清單基礎(chǔ)知識一、反應(yīng)熱(焓變)1.定義:化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的①熱量

叫反應(yīng)熱,在恒壓條件下,

它等于反應(yīng)前后體系的焓變。2.符號:②

ΔH

。3.單位:③kJ/mol或kJ·mol-1

。4.測量:可用量熱計(jì)測量。5.表示方法:吸熱反應(yīng)的ΔH④>

0,放熱反應(yīng)的ΔH⑤<

0。6.產(chǎn)生原因:化學(xué)反應(yīng)過程中舊鍵斷裂吸收的能量與新鍵形成放出的能量

不相等,故化學(xué)反應(yīng)均伴隨著能量變化。考點(diǎn)一反應(yīng)熱的有關(guān)概念考點(diǎn)清單基礎(chǔ)知識2二、燃燒熱和中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1.燃燒熱(1)定義:101kPa時,⑥1mol

純物質(zhì)完全燃燒生成⑦穩(wěn)定

的氧化物

時所放出的熱量,叫該物質(zhì)的燃燒熱。(2)表示意義CH4(g)+2O2(g)

CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-890.31kJ/mol,表示101kPa條件下,1molCH4完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時⑧放出

的熱量是⑨890.31kJ

。2.中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(1)定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生⑩中和

反應(yīng)生成

1mol

H2O時所釋放的熱量,叫中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。(2)熱化學(xué)方程式:H+(aq)+OH-(aq)

H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。二、燃燒熱和中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(1)定義:101kPa時,⑥3

三、催化劑對活化能、焓變的影響催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但ΔH保持不變。如圖所示:?三、催化劑對活化能、焓變的影響4核心精講一、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量表示方法ΔH<0ΔH>0圖示

實(shí)例H2(g)+Cl2(g)

2HCl(g)ΔH=-184.6kJ·mol-1C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1核心精講類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收5二、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1.常見的放熱反應(yīng)①活潑金屬與水或酸的反應(yīng),例如:2Na+2H2O

2NaOH+H2↑2Al+6HCl

2AlCl3+3H2↑②酸堿中和反應(yīng),例如:2KOH+H2SO4

K2SO4+2H2OCH3COOH+NaOH

CH3COONa+H2O③燃燒反應(yīng),例如:2CO+O2

2CO2CH3CH2OH+3O2

2CO2+3H2O二、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)6SO3+H2O

H2SO4CaO+H2O

Ca(OH)2CuSO4+5H2O

CuSO4·5H2O2.常見的吸熱反應(yīng)①一些分解反應(yīng),例如:CaCO3

CaO+CO2↑CuSO4·5H2O

CuSO4+5H2O②一些復(fù)分解反應(yīng),例如:2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)

BaCl2+2NH3↑+10H2O③一些置換反應(yīng),例如:C(s)+H2O(g)

CO+H2④一些化合反應(yīng),例如:SO3+H2O?H2SO4④一些化合反應(yīng),例如:7CO2+C

2CO3.反應(yīng)條件與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系不同的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件不同,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)均能在一定條件下

發(fā)生。反應(yīng)開始需要加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng),也可能是放熱反應(yīng)。吸

熱反應(yīng)開始時加熱,反應(yīng)后需要不斷加熱才能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行;放熱反應(yīng)

開始時加熱,反應(yīng)后會放出一定的熱量,此熱量能夠使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,則反

應(yīng)過程中不需要再加熱,如煤的燃燒,一旦熱量足夠使煤燃燒起來,之后煤

就可以繼續(xù)燃燒下去,不再需要外界加熱。由此可見,反應(yīng)是吸熱還是放熱

與反應(yīng)的條件沒有必然的聯(lián)系,而是取決于反應(yīng)物和生成物具有的總能量

(或焓)的相對大小。④一些化合反應(yīng),例如:CO2+C?2CO④一些化合反應(yīng),例如:8考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式蓋斯定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)知識一、熱化學(xué)方程式1.定義:表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和①反應(yīng)熱

的關(guān)系的化學(xué)方程式。2.書寫要求(1)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明)。(2)注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài):固態(tài)(②s

或注明晶型)、液態(tài)(③l)、氣態(tài)(④g

)、溶液(aq)。(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,而不代表⑤分子個數(shù),因此可以寫成分?jǐn)?shù)。考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式蓋斯定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)知識9二、蓋斯定律及其應(yīng)用1.內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的,即化

學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的⑥始態(tài)

和⑦終態(tài)

有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。2.應(yīng)用:很多反應(yīng)很難直接測其反應(yīng)熱,這時可利用蓋斯定律來間接計(jì)算。二、蓋斯定律及其應(yīng)用101.反應(yīng)熱大小比較方法(1)同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時A(g)+B(g)

C(g)

ΔH1<0A(g)+B(g)

C(l)

ΔH2<0C(g)

C(l)

ΔH3<0因?yàn)棣3=ΔH2-ΔH1,ΔH3<0,所以ΔH2<ΔH1。也可以按以下思路分析:

C(g)

C(l)

知能拓展C(l)知能拓展C(l)11因?yàn)棣1+ΔH3=ΔH2,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,所以ΔH2<ΔH1。(2)同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時S(g)+O2(g)

SO2(g)

ΔH1<0S(s)+O2(g)

SO2(g)

ΔH2<0S(g)

S(s)

ΔH3<0

因?yàn)棣2+ΔH3=ΔH1,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。(3)兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH1<0C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH2<0C(s)

CO2(g)因?yàn)棣1+ΔH3=ΔH2,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<12C(s)

CO(g)

CO2(g)因?yàn)棣2+ΔH3=ΔH1,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。并且據(jù)此可寫出下面的熱化學(xué)方程式:CO(g)+

O2(g)

CO2(g)

ΔH=ΔH1-ΔH2。2.反應(yīng)熱的計(jì)算方法(1)應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱某化學(xué)反應(yīng)無論一步完成,還是分幾步完成,反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同。即反應(yīng)

熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)途徑無關(guān),這就是蓋斯定律。

此定律的主要應(yīng)用是用已知反應(yīng)的反應(yīng)熱來推知相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)熱。注意應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計(jì)算的注意事項(xiàng)①設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過程。②當(dāng)反應(yīng)方程式乘或除某數(shù)時,ΔH也應(yīng)乘或除該數(shù)。C(s)?CO(g)?CO2(g)13③反應(yīng)方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時,ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且計(jì)算過程中

要帶“+”“-”。④應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算并比較反應(yīng)熱的大小時,同樣要把ΔH看作一個

整體。⑤在設(shè)計(jì)的反應(yīng)過程中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化,狀

態(tài)由固→液→氣變化時,會吸熱;反之會放熱。⑥當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(jìn)行時,其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相

反。運(yùn)用蓋斯定律的關(guān)鍵在于分析總反應(yīng)可由哪些中間過程構(gòu)成,化簡要

細(xì)心。(2)根據(jù)化學(xué)鍵鍵能計(jì)算ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和③反應(yīng)方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時,ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且計(jì)算14(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計(jì)算ΔH=生成物具有的總能量-反應(yīng)物具有的總能量。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計(jì)算15例1

(2019安徽定遠(yuǎn)期末,5)肼(N2H4)在不同條件下分解產(chǎn)物不同,200℃時

在Cu表面分解的機(jī)理如圖1。已知200℃時:反應(yīng)Ⅰ:3N2H4(g)

N2(g)+4NH3(g)

ΔH1=-32.9kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)

2NH3(g)

ΔH2=-41.8kJ/mol

圖1下列說法不正確的是

()A.圖1所示過程①、②都是放熱反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅱ的能量過程示意圖如圖2所示例1

(2019安徽定遠(yuǎn)期末,5)肼(N2H4)在不同16

圖2C.斷開3molN2H4(g)中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4mol

NH3(g)中的化學(xué)鍵釋放的能量D.200℃時,肼分解生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為N2H4(g)

N2(g)+2H2(g)

ΔH=+50.7kJ/mol解題導(dǎo)引理解能量變化與斷鍵、成鍵的關(guān)系。書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注

明物質(zhì)的狀態(tài)和焓變。?解題導(dǎo)引理解能量變化與斷鍵、成鍵的關(guān)系。書寫熱化學(xué)方程式17解析

A項(xiàng),由已知信息“反應(yīng)Ⅰ”知,過程①為放熱反應(yīng);根據(jù)蓋斯定律:

(Ⅰ)-2×(Ⅱ)得N2H4(g)

N2(g)+2H2(g)

ΔH=-32.9kJ/mol-2×(-41.8kJ/mol)=+50.7kJ/mol,過程②為吸熱反應(yīng),故A錯誤。B項(xiàng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),反應(yīng)

物能量高于生成物能量,故B正確。C項(xiàng),由反應(yīng)Ⅰ知斷開3molN2H4(g)中的

化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化學(xué)鍵釋放的

能量,故C正確。D項(xiàng),根據(jù)A項(xiàng)分析可知D正確。答案

A解析

A項(xiàng),由已知信息“反應(yīng)Ⅰ”知,過程①為放熱反應(yīng);18例2

(2018河北邯鄲質(zhì)檢,13)工業(yè)上,在一定條件下利用乙烯和水蒸氣反

應(yīng)制備乙醇?；瘜W(xué)原理:CH2

CH2(g)+H2O(g)

CH3CH2OH(g)

ΔH。已知幾種共價鍵的鍵能如下表所示:下列說法中錯誤的是

()A.上述合成乙醇的反應(yīng)是加成反應(yīng)B.相同時間段內(nèi),反應(yīng)中用三種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率相等C.碳碳雙鍵的鍵能小于碳碳單鍵鍵能的2倍D.上述反應(yīng)中,ΔH=-96kJ·mol-1

化學(xué)鍵C—HC

CH—OC—CC—O鍵能/kJ·mol-1413615463348351例2

(2018河北邯鄲質(zhì)檢,13)工業(yè)上,在一定條件19解題導(dǎo)引

ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和。鍵能是從能量角度衡

量化學(xué)鍵強(qiáng)弱的物理量。解析題述反應(yīng)中,ΔH=615kJ·mol-1+413kJ·mol-1×4+463kJ·mol-1×2-348kJ·

mol-1-413kJ·mol-1×5-463kJ·mol-1-351kJ·mol-1=-34kJ·mol-1,D項(xiàng)錯誤。答案

D解題導(dǎo)引

ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和。鍵能是201.蓋斯定律的考查與節(jié)能減排、工業(yè)三廢資源化處理、開發(fā)利用新能源

等社會熱點(diǎn)問題相聯(lián)系,并運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識和方法解決生產(chǎn)、生活中

簡單的化學(xué)問題;在實(shí)踐中逐步形成節(jié)約成本、循環(huán)利用、保護(hù)環(huán)境等觀

念,體現(xiàn)了科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。例1

(2017江蘇單科,8,2分)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是

()①C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH1=akJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)

ΔH2=bkJ·mol-1③CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH3=ckJ·mol-1④2CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH4=dkJ·mol-1實(shí)踐探究實(shí)踐探究21A.反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣B.反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一C.反應(yīng)CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+

H2O(l)的ΔH=

kJ·mol-1D.反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)

CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol-1

思路分析

反應(yīng)①、②的生成物中CO2和H2是反應(yīng)③的反應(yīng)物。反應(yīng)③

是將CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH,變廢為寶。已知的4個熱化學(xué)方程式中的水都是氣

態(tài),沒有H2O(g)→H2O(l)的反應(yīng)熱,因此無法計(jì)算CH3OH(g)

CH3OCH3(g)+

H2O(l)的焓變。答案

CA.反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣思路分析

反應(yīng)①、②的22題目價值本題以新能源二甲醚的合成為背景,將化工流程簡化為熱化學(xué)

方程式來考查學(xué)生對能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)焓變的概念、蓋斯定律

的運(yùn)用等知識的理解、掌握及應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生主動關(guān)心與環(huán)境保護(hù)、資

源開發(fā)等有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題,形成與環(huán)境和諧共處、合理利用自然資源

的觀念。2.結(jié)合化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂與形成,通過實(shí)驗(yàn)歷程

圖來展示反應(yīng)的實(shí)質(zhì),考查學(xué)生對圖表信息的加工處理能力。題目價值本題以新能源二甲醚的合成為背景,將化工流程簡化為熱23例2

(2018北京理綜,7,6分)我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附

加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。下列說法不正

確的是

()

A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%B.CH4→CH3COOH過程中,有C—H鍵發(fā)生斷裂C.①→②放出能量并形成了C—C鍵D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率例2

(2018北京理綜,7,6分)我國科研人員提出了24思路分析

根據(jù)反應(yīng)歷程知,該反應(yīng)為CH4+CO2

CH3COOH。根據(jù)CH4和CH3COOH的結(jié)構(gòu)式,判斷C—H鍵發(fā)生斷裂并形成了C—C鍵。根據(jù)

歷程圖可判斷,①的能量高于②的能量,因此①→②放出能量。此反應(yīng)沒有

副反應(yīng)發(fā)生,則原子利用率為100%。答案

D題目價值本題以高附加值產(chǎn)品CH3COOH的合成歷程圖為背景,分析物

質(zhì)化學(xué)變化和伴隨發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系?？疾?/p>

“原子經(jīng)濟(jì)”的概念、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的影響、物質(zhì)結(jié)構(gòu)

式和結(jié)構(gòu)簡式的理解和掌握。思路分析

根據(jù)反應(yīng)歷程知,該反應(yīng)為CH4+CO2?CH25第二部分化學(xué)基本理論高考化學(xué)專題五化學(xué)反應(yīng)中的能量變化第二部分化學(xué)基本理論高考化學(xué)專題五化學(xué)反應(yīng)中的能量變化考點(diǎn)一反應(yīng)熱的有關(guān)概念考點(diǎn)清單基礎(chǔ)知識一、反應(yīng)熱(焓變)1.定義:化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的①熱量

叫反應(yīng)熱,在恒壓條件下,

它等于反應(yīng)前后體系的焓變。2.符號:②

ΔH

。3.單位:③kJ/mol或kJ·mol-1

。4.測量:可用量熱計(jì)測量。5.表示方法:吸熱反應(yīng)的ΔH④>

0,放熱反應(yīng)的ΔH⑤<

0。6.產(chǎn)生原因:化學(xué)反應(yīng)過程中舊鍵斷裂吸收的能量與新鍵形成放出的能量

不相等,故化學(xué)反應(yīng)均伴隨著能量變化?？键c(diǎn)一反應(yīng)熱的有關(guān)概念考點(diǎn)清單基礎(chǔ)知識27二、燃燒熱和中和反應(yīng)的反應(yīng)熱1.燃燒熱(1)定義:101kPa時,⑥1mol

純物質(zhì)完全燃燒生成⑦穩(wěn)定

的氧化物

時所放出的熱量,叫該物質(zhì)的燃燒熱。(2)表示意義CH4(g)+2O2(g)

CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-890.31kJ/mol,表示101kPa條件下,1molCH4完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時⑧放出

的熱量是⑨890.31kJ

。2.中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(1)定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生⑩中和

反應(yīng)生成

1mol

H2O時所釋放的熱量,叫中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。(2)熱化學(xué)方程式:H+(aq)+OH-(aq)

H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1。二、燃燒熱和中和反應(yīng)的反應(yīng)熱(1)定義:101kPa時,⑥28

三、催化劑對活化能、焓變的影響催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能,但ΔH保持不變。如圖所示:?三、催化劑對活化能、焓變的影響29核心精講一、放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的比較類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)形成原因反應(yīng)物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有的總能量與化學(xué)鍵強(qiáng)弱的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放出的總能量大于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放出的總能量小于反應(yīng)物分子斷鍵時吸收的總能量表示方法ΔH<0ΔH>0圖示

實(shí)例H2(g)+Cl2(g)

2HCl(g)ΔH=-184.6kJ·mol-1C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1核心精講類型比較放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)定義有熱量放出的化學(xué)反應(yīng)吸收30二、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)1.常見的放熱反應(yīng)①活潑金屬與水或酸的反應(yīng),例如:2Na+2H2O

2NaOH+H2↑2Al+6HCl

2AlCl3+3H2↑②酸堿中和反應(yīng),例如:2KOH+H2SO4

K2SO4+2H2OCH3COOH+NaOH

CH3COONa+H2O③燃燒反應(yīng),例如:2CO+O2

2CO2CH3CH2OH+3O2

2CO2+3H2O二、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)31SO3+H2O

H2SO4CaO+H2O

Ca(OH)2CuSO4+5H2O

CuSO4·5H2O2.常見的吸熱反應(yīng)①一些分解反應(yīng),例如:CaCO3

CaO+CO2↑CuSO4·5H2O

CuSO4+5H2O②一些復(fù)分解反應(yīng),例如:2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)

BaCl2+2NH3↑+10H2O③一些置換反應(yīng),例如:C(s)+H2O(g)

CO+H2④一些化合反應(yīng),例如:SO3+H2O?H2SO4④一些化合反應(yīng),例如:32CO2+C

2CO3.反應(yīng)條件與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系不同的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件不同,放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)均能在一定條件下

發(fā)生。反應(yīng)開始需要加熱的反應(yīng)可能是吸熱反應(yīng),也可能是放熱反應(yīng)。吸

熱反應(yīng)開始時加熱,反應(yīng)后需要不斷加熱才能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行;放熱反應(yīng)

開始時加熱,反應(yīng)后會放出一定的熱量,此熱量能夠使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,則反

應(yīng)過程中不需要再加熱,如煤的燃燒,一旦熱量足夠使煤燃燒起來,之后煤

就可以繼續(xù)燃燒下去,不再需要外界加熱。由此可見,反應(yīng)是吸熱還是放熱

與反應(yīng)的條件沒有必然的聯(lián)系,而是取決于反應(yīng)物和生成物具有的總能量

(或焓)的相對大小。④一些化合反應(yīng),例如:CO2+C?2CO④一些化合反應(yīng),例如:33考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式蓋斯定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)知識一、熱化學(xué)方程式1.定義:表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和①反應(yīng)熱

的關(guān)系的化學(xué)方程式。2.書寫要求(1)注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)(25℃、101kPa下進(jìn)行的反應(yīng)可不注明)。(2)注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài):固態(tài)(②s

或注明晶型)、液態(tài)(③l)、氣態(tài)(④g

)、溶液(aq)。(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示物質(zhì)的量,而不代表⑤分子個數(shù),因此可以寫成分?jǐn)?shù)。考點(diǎn)二熱化學(xué)方程式蓋斯定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)知識34二、蓋斯定律及其應(yīng)用1.內(nèi)容:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成還是分幾步完成,其反應(yīng)熱是相同的,即化

學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的⑥始態(tài)

和⑦終態(tài)

有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。2.應(yīng)用:很多反應(yīng)很難直接測其反應(yīng)熱,這時可利用蓋斯定律來間接計(jì)算。二、蓋斯定律及其應(yīng)用351.反應(yīng)熱大小比較方法(1)同一反應(yīng)的生成物狀態(tài)不同時A(g)+B(g)

C(g)

ΔH1<0A(g)+B(g)

C(l)

ΔH2<0C(g)

C(l)

ΔH3<0因?yàn)棣3=ΔH2-ΔH1,ΔH3<0,所以ΔH2<ΔH1。也可以按以下思路分析:

C(g)

C(l)

知能拓展C(l)知能拓展C(l)36因?yàn)棣1+ΔH3=ΔH2,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,所以ΔH2<ΔH1。(2)同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時S(g)+O2(g)

SO2(g)

ΔH1<0S(s)+O2(g)

SO2(g)

ΔH2<0S(g)

S(s)

ΔH3<0

因?yàn)棣2+ΔH3=ΔH1,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。(3)兩個有聯(lián)系的不同反應(yīng)相比C(s)+O2(g)

CO2(g)

ΔH1<0C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH2<0C(s)

CO2(g)因?yàn)棣1+ΔH3=ΔH2,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<37C(s)

CO(g)

CO2(g)因?yàn)棣2+ΔH3=ΔH1,ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0,所以ΔH1<ΔH2。并且據(jù)此可寫出下面的熱化學(xué)方程式:CO(g)+

O2(g)

CO2(g)

ΔH=ΔH1-ΔH2。2.反應(yīng)熱的計(jì)算方法(1)應(yīng)用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱某化學(xué)反應(yīng)無論一步完成,還是分幾步完成,反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同。即反應(yīng)

熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)途徑無關(guān),這就是蓋斯定律。

此定律的主要應(yīng)用是用已知反應(yīng)的反應(yīng)熱來推知相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)熱。注意應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡單計(jì)算的注意事項(xiàng)①設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)過程。②當(dāng)反應(yīng)方程式乘或除某數(shù)時,ΔH也應(yīng)乘或除該數(shù)。C(s)?CO(g)?CO2(g)38③反應(yīng)方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時,ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且計(jì)算過程中

要帶“+”“-”。④應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算并比較反應(yīng)熱的大小時,同樣要把ΔH看作一個

整體。⑤在設(shè)計(jì)的反應(yīng)過程中常會遇到同一物質(zhì)固、液、氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化,狀

態(tài)由固→液→氣變化時,會吸熱;反之會放熱。⑥當(dāng)設(shè)計(jì)的反應(yīng)逆向進(jìn)行時,其反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相

反。運(yùn)用蓋斯定律的關(guān)鍵在于分析總反應(yīng)可由哪些中間過程構(gòu)成,化簡要

細(xì)心。(2)根據(jù)化學(xué)鍵鍵能計(jì)算ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和③反應(yīng)方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時,ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且計(jì)算39(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計(jì)算ΔH=生成物具有的總能量-反應(yīng)物具有的總能量。(3)根據(jù)反應(yīng)物和生成物的能量計(jì)算40例1

(2019安徽定遠(yuǎn)期末,5)肼(N2H4)在不同條件下分解產(chǎn)物不同,200℃時

在Cu表面分解的機(jī)理如圖1。已知200℃時:反應(yīng)Ⅰ:3N2H4(g)

N2(g)+4NH3(g)

ΔH1=-32.9kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:N2H4(g)+H2(g)

2NH3(g)

ΔH2=-41.8kJ/mol

圖1下列說法不正確的是

()A.圖1所示過程①、②都是放熱反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅱ的能量過程示意圖如圖2所示例1

(2019安徽定遠(yuǎn)期末,5)肼(N2H4)在不同41

圖2C.斷開3molN2H4(g)中的化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4mol

NH3(g)中的化學(xué)鍵釋放的能量D.200℃時,肼分解生成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為N2H4(g)

N2(g)+2H2(g)

ΔH=+50.7kJ/mol解題導(dǎo)引理解能量變化與斷鍵、成鍵的關(guān)系。書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注

明物質(zhì)的狀態(tài)和焓變。?解題導(dǎo)引理解能量變化與斷鍵、成鍵的關(guān)系。書寫熱化學(xué)方程式42解析

A項(xiàng),由已知信息“反應(yīng)Ⅰ”知,過程①為放熱反應(yīng);根據(jù)蓋斯定律:

(Ⅰ)-2×(Ⅱ)得N2H4(g)

N2(g)+2H2(g)

ΔH=-32.9kJ/mol-2×(-41.8kJ/mol)=+50.7kJ/mol,過程②為吸熱反應(yīng),故A錯誤。B項(xiàng),反應(yīng)Ⅱ?yàn)榉艧岱磻?yīng),反應(yīng)

物能量高于生成物能量,故B正確。C項(xiàng),由反應(yīng)Ⅰ知斷開3molN2H4(g)中的

化學(xué)鍵吸收的能量小于形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化學(xué)鍵釋放的

能量,故C正確。D項(xiàng),根據(jù)A項(xiàng)分析可知D正確。答案

A解析

A項(xiàng),由已知信息“反應(yīng)Ⅰ”知,過程①為放熱反應(yīng);43例2

(2018河北邯鄲質(zhì)檢,13)工業(yè)上,在一定條件下利用乙烯和水蒸氣反

應(yīng)制備乙醇?；瘜W(xué)原理:CH2

CH2(g)+H2O(g)

CH3CH2OH(g)

ΔH。已知幾種共價鍵的鍵能如下表所示:下列說法中錯誤的是

()A.上述合成乙醇的反應(yīng)是加成反應(yīng)B.相同時間段內(nèi),反應(yīng)中用三種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率相等C.碳碳雙鍵的鍵能小于碳碳單鍵鍵能的2倍D.上述反應(yīng)中,ΔH=-96kJ·mol-1

化學(xué)鍵C—HC

CH—OC—CC—O鍵能/kJ·mol-1413615463348351例2

(2018河北邯鄲質(zhì)檢,13)工業(yè)上,在一定條件44解題導(dǎo)引

ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和。鍵能是從能量角度衡

量化學(xué)鍵強(qiáng)弱的物理量。解析題述反應(yīng)中,ΔH=615kJ·mol-1+413kJ·mol-1×4+463kJ·mol-1×2-348kJ·

mol-1-413kJ·mol-1×5-463kJ·mol-1-351kJ·mol-1=-34kJ·mol-1,D項(xiàng)錯誤。答案

D解題導(dǎo)引

ΔH=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和。鍵能是451.蓋斯定律的考查與節(jié)能減排、工業(yè)三廢資源化處理、開發(fā)利用新能源

等社會熱點(diǎn)問題相聯(lián)系,并運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識和方法解決生產(chǎn)、生活中

簡單的化學(xué)問題;在實(shí)踐中逐步形成節(jié)約成本、循環(huán)利用、保護(hù)環(huán)境等觀

念,體現(xiàn)了科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。例1

(2017江蘇單科,8,2分)通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說法不正確的是

()①C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)

ΔH1=akJ·mol