考点一正确理解反应热的概念1.理解化学反应热效应的两种角度(1)从微观的角度说,是旧化学键断裂吸收的热量与新化学键形成放出的热量的差值,如下图所示a表示旧化学键断裂吸收的热量;b表示新化学键形成放出的热量;c表示反应热。
(2)从宏观的角度说,是反应物自身的能量与生成物的能量差值,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.反应热的量化参数——键能反应热与键能的关系反应热:ΔH=E1-E2或ΔH=E4-E3,即ΔH等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,或生成物具有的总能量减去反应物具有的总能量。
题组一反应热概念的理解1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”(1)催化剂能改变反应的焓变(×)(2012·江苏,4B改编)(2)催化剂能降低反应的活化能(√)(2012·江苏,4C 改编)(3)同温同压下,H 2(g)+Cl 2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH 不同(×)(2010·山东理综,10D)2. 下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是( )A .HCl 和NaOH 反应的中和热ΔH =-57.3 kJ·mol -1,则H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH =2×(-57.3) kJ·mol -1B .CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol -1,则2CO 2(g)===2CO(g)+O 2(g)反应的ΔH =+2×283.0 kJ·mol -1C .氢气的燃烧热为285.5 kJ·mol -1,则电解水的热化学方程式为2H 2O(l)=====电解2H 2(g)+O 2(g)ΔH =+285.5 kJ·mol -1D .1 mol 甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热 答案 B解析 在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol 液态H 2O 时的反应热叫作中和热,中和热是以生成1 mol 液态H 2O 为基准的,A 项错误;CO(g)的燃烧热是283.0 kJ· mol -1,则CO(g)+12O 2(g)===CO 2(g) ΔH =-283.0 kJ·mol -1,则2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g)ΔH =-2×283.0 kJ·mol -1,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,B 项正确;电解2 mol 水吸收的热量和2 mol H 2完全燃烧生成液态水时放出的热量相等,C 项中的ΔH 应为+571.0 kJ·mol -1;在25 ℃、101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,D 项错误。
失误防范(1)化学反应的焓变只与化学反应的计量系数,物质的聚集状态有关,而与反应条件无关。
(2)燃烧热:在101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
单位:kJ·mol -1。
需注意:①燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写燃烧热的热化学方程式时,一般以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数;②燃烧产物必须是稳定的氧化物,如C →CO 2、H 2→H 2O(l)等。
(3)中和热:在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol 液态H 2O 时的反应热。
需注意:①稀溶液是指物质溶于大量水中;②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、物质的溶解热、电解质电离时的热效应;③中和反应的实质是H +和OH -化合生成H 2O ,即H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol -1。
题组二 反应热的变化与图像3. (2012·大纲全国卷,9)反应 A +B ―→C(ΔH <0)分两步进行:①A +B ―→X (ΔH >0),②X ―→C(ΔH <0)。
下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是( )答案 D解析 根据反应物和生成物能量的高低来分析、解决问题。
化学反应都伴随能量变化,当反应物的总能量高于生成物的总能量时,该反应为放热反应;当反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应为吸热反应。
反应①的ΔH >0,为吸热反应,故可排除A 项和C 项。
反应②的ΔH <0,为放热反应,B 项错误,故选D 。
题组三 反应热与键能4. (2012·重庆理综,12)肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如下图所示。
已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ):N ≡N 为942、O===O 为500、N —N 为154,则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )A .194B .391C .516D .658答案 B解析 由题图可知ΔH 3=-(ΔH 2-ΔH 1)=-[-2 752 kJ·mol -1-(-534 kJ·mol -1)]= 2 218 kJ·mol -1,断裂1 mol N —H 键所需能量=(2 218 kJ -500 kJ -154 kJ)×14=391 kJ 。
5. (2013·重庆理综,6)已知:P 4(g)+6Cl 2(g)===4PCl 3(g)ΔH =a kJ·mol -1P 4(g)+10Cl 2(g)===4PCl 5(g) ΔH =b kJ·mol -1P 4具有正四面体结构,PCl 5中P —Cl 键的键能为c kJ·mol -1,PCl 3中P —Cl 键的键能为1.2c kJ·mol -1下列叙述正确的是( )A .P —P 键的键能大于P —Cl 键的键能B .可求Cl 2(g)+PCl 3(g)===PCl 5(s)的反应热ΔHC .Cl —Cl 键的键能b -a +5.6c 4 kJ·mol -1D .P —P 键的键能为5a -3b +12c 8 kJ·mol -1答案 C解析 A 项,由于氯原子半径小于磷原子半径,所以P —P 键的键能应小于P —Cl 键的键能,错误。
B 项,由于不知PCl 5(g)===PCl 5(s)对应的ΔH ,所以无法根据盖斯定律求得该反应的ΔH ,错误。
C 项,P 4(g)+10Cl 2(g)===4PCl 5(g) ΔH =b kJ·mol -1① P 4(g)+6Cl 2(g)===4PCl 3(g) ΔH =a kJ·mol -1② ①-②得Cl 2(g)+PCl 3(g)===PCl 5(g) ΔH =b -a 4 kJ·mol -1E Cl -Cl +3×1.2c kJ·mol -1-5×c kJ·mol -1=b -a4kJ·mol -1 E Cl -Cl =b -a +5.6c 4kJ·mol -1,正确。
D 项,根据P 4(g)+10Cl 2(g)===4PCl 5(g) ΔH =b kJ·mol -1得 6E p -p +10×b -a +5.6c 4 kJ·mol -1-4×5c kJ·mol -1=b kJ·mol -1E p -p =5a +12c -3b12kJ·mol -1,错误。
失误防范利用键能计算反应热,其关键是算清物质中化学键的数目。
在中学阶段要掌握常见单质、化合物中所含共价键的数目。
原子晶体:1 mol金刚石中含2 mol C—C键,1 mol硅中含2 mol Si—Si键,1 mol SiO2晶体中含4 mol Si—O键;分子晶体:1 mol P4中含有6 mol P—P键,1 mol P4O10(即五氧化二磷)中,含有12 mol P—O键、4 mol P===O键,1 mol CH3CH3中含有6 mol C—H键和1 mol C—C键。
考点二热化学方程式书写的正误判断1.热化学方程式是表示反应已完成的数量。
由于ΔH与反应完成物质的量有关,所以方程式中化学式前面的化学计量数必须与ΔH相对应,如果化学计量数加倍,则ΔH也要加倍。
当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
2.掌握热化学方程式书写中的易错点,明确命题者在该知识点考查中的设错方式,有利于我们快速、准确地判断热化学方程式的正误。
(1)故意漏写物质的聚集状态;(2)忽视反应热ΔH的正负号;(3)错写或漏写ΔH的单位;(4)化学计量数与ΔH不相匹配,化学计量数加倍,而ΔH没有加倍等。
3.对于具有同素异形体的物质,除了要注明聚集状态之外,还要注明物质的名称。
如①S(s,单斜)+O2(g)===SO2(g)ΔH1=-297.16 kJ·mol-1②S(s,正交)+O2(g)===SO2(g)ΔH2=-296.83 kJ·mol-1③S(s,单斜)===S(s,正交)ΔH3=-0.33 kJ·mol-1题组一反应热的概念与热化学方程式1.判断正误,正确的划“√”,错误划“×”(1)甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-890.3 kJ·mol-1 (×)(2010·浙江理综,12A)(2)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g)ΔH=-1 367.0 kJ·mol-1(燃烧热) (×)(2009·重庆理综,12A)(3)NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H 2O(l) ΔH =+57.3 kJ·mol -1(中和热)(×)(2009·重庆理综,12B)(4)25 ℃,101 kPa 时,强酸、强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol -1,则2H +(aq)+SO 2-4(aq)+Ba 2+(aq)+2OH -(aq)===BaSO 4(s)+2H 2O(l) ΔH =-114.6 kJ·mol -1 (×)(2009·四川理综,9A 改编)题组二 反应热与可逆反应2. 判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”500 ℃、30 MPa 下,将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭容器中充分反应生成NH 3(g),放热19.3 kJ ,其热化学方程式为N 2(g)+3H 2(g)催化剂500 ℃、30 MPa 2NH 3(g) ΔH =-38.6 kJ·mol-1(×)(2010·浙江理综,12B)失误防范(1)对于热化学方程式的正误判断,一般需要注意以下几个方面:①各物质的聚集状态是否符合题目给定的信息;②ΔH 是否和热化学方程式中的化学计量数对应;③ΔH 的符号是否正确;④关于燃烧热和中和热的问题需要紧扣中和热、燃烧热的概念。