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化学反应与能量讲义

高三化学———化学反应与能量第一讲化学反应的热效应【课标解读】【知识结构】一、化学键与化学反应中的能量变化1. 化学键的断裂和形成是化学反应中__________________的主要原因。

【例1】化学反应中常常伴有能量变化,下列说法错误的是A.电解饱和食盐水时,化学能转变成电能B.原电池是将部分化学能转化为电能,铝热反应是将部分化学能转化为热能C.TNT爆炸是将部分化学能转化为动能,甲烷燃烧是将全部的化学能转化为热能D.当反应物的总能量比生成物的总能量高时,为放热反应;当生成物的总能量比反应物的总能量高时,则为吸热反应2. 思考:下图表示的是_______反应?并画出另一种反应的能量变化图。

【例2】化学反应中一定伴随着能量的变化,下列有关能量的说法错误的是A.水的电离是吸热过程B.将NH4Cl(s)投入水中,溶液温度降低C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D.任何中和反应都是放热过程3. 常见的放热反应:4. 常见的吸热反应:二、反应热焓变热化学方程式【例3】(2009·上海高考)已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值):H2(g) + Cl2(g) ==== 2HCl(g) ΔH1 = -Q1(Q1>0) kJ·mol-1H2(g) + Br2(g) ==== 2HBr(g) ΔH2 = -Q2 (Q2>0) kJ·mol-1 有关上述反应的叙述正确的是A. Q1>Q2B. 生成物总能量均高于反应物总能量C. 生成1 mol HCl气体时放出Q1热量D. 1 mol HBr(g)具有的能量大于1 mol HBr(l)具有的能量【归纳】:1、概念2、符号:3、单位:。

4、说明:①一般情况下物质越稳定,具有能量就越;物质越不稳定,具有的能量就越。

②ΔH=物的总能量- 物的总能量;③根据化学键的键能大小可粗略计算化学反应的反应热。

【例4】(08·海南)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2====P4O10。

已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P a kJ·mol-1、P—O b kJ·mol-1、P=O c kJ·mol-1、O=O d kJ·mol-1。

根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的ΔH,其中正确的是A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1B.(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-15、反应热的大小的比较思考:(06江苏)下列热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是①C(s)+O2(g)====CO2(g);△H1C(s)+1/2 O2(g)====CO(g);△H2②S(s)+O2(g)====SO2(g);△H3S(g)+O2(g)====SO2(g);△H4③H2(g)+1/2 O2(g)===H2O(l);△H52H2(g)+O2(g)====2H2O(l);△H6④CaCO3(s)====CaO(s)+CO2(g) △H7CaO(s)+H2O(l)====Ca(OH)2(s) △H8A.①B.④C.②③④D.①②③【规律总结】:三、燃烧热中和热【例5】(2009·重庆高考)下列热化学方程式书写正确的是(ΔH的绝对值均正确)A. C2H5OH(l)+3O2(g)====2CO2(g)+3H2O(g) ; ΔH=-1367.0 kJ/mol(燃烧热)B. NaOH(aq)+HCl(aq)====NaCl(aq)+H2O(l) ; ΔH=+57.3 kJ/mol(中和热)C. S(s)+O2(g)====SO2(g) ; ΔH=-296.8 kJ/mol(反应热)D. 2NO2====O2+2NO ; ΔH=+116.2 kJ/mol(反应热)【思考1】:1克H2燃烧生成液态水释放出142.9kJ的热量,请写出表示H2燃烧热的热化学反应方程式:____________________________________________________________。

【思考2】:H2SO4(浓aq)+2NaOH(aq)==Na2SO4(aq)+2H2O(l) ; △H1H2SO4(aq)+2NaOH(aq)==Na2SO4(aq)+2H20(l) ; △H2HCl(aq)+NaOH(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) ; △H3HAc(aq)+NaOH(aq)==NaAc(aq)+H2O(l) ; △H4△H1、△H2、△H3、△H4满足什么关系:_____________________________.【例6】50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mo1/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题:(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是。

(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。

(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(4)该实验常用0.50 mol/L HCl和0.55 mol/L的NaOH溶液各50 mL。

NaOH的浓度大于HCl的浓度的作用是,(5)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热(填“相等”或“不相等”),简述理由:(6)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

四、盖斯定律及其应用【例7】将煤转化为水煤气的主要化学反应为:C (s) + H2O (g) ==== CO (g) + H2 (g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:C(s)+O2(g)====CO2(g) ΔH=-393 kJ/mol H2(g)+ O2(g)==H2O(g) ΔH=-242 kJ/mol;CO(g)+O2(g)==CO2(g) ΔH=-283 kJ/mol 请回答:(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学方程式:__________________________。

(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。

甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律作出下列循环图:并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。

请分析:甲、乙两同学观点正确的是______(填“甲”或“乙”);判断的理由是______________。

【针对训练】1. (08广东)下列有关能量转换的说法不正确的是A. 煤燃烧是化学能转化为热能的过程B. 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能C. 动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程D. 植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程2.下列变化过程,属于放热过程的是①液态水变成水蒸气②酸碱中和反应③浓H 2SO4稀释固体氢氧化钠溶于水⑤H2在Cl2中燃烧⑥弱酸电离⑦NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌A.②③④⑤B.①⑥⑦C.②③④D.①③⑤3.(08上海)已知:H2(g)+F2(g) ===2HF(g);ΔH=-270 kJ/mol,下列说法正确的是A.44.8 L氟化氢气体分解成22.4 L氢气与22.4 L氟气吸收270 kJ热量B.1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJC.在相同条件下,1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和大于2 mol氟化氢气体的能量D.断开2 mol H—F键所需要的能量比断开1 mol H—H键和1 mol F—F键所需要的能量之和大于270 kJ4.(09四川)9.25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。

下列热化学方程式书写正确的是A. 2H+(aq) + SO42- (aq)+ Ba2+ (aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(1);∆H=-57.3 kJ/molB. KOH(aq) + 1/2 H2 SO4(aq)= 1/2 K2SO4(aq) + H2O(l);∆H=-57.3kJ/molC. C8H18(I) + 25/2 O2 (g)= 8 CO2 (g)+ 9H2O(g);∆H=-5518 kJ/molD. 2C8H18(g) + 25O2 (g)= 16 CO2 (g) + 18 H2O(1);∆H=-5518 kJ/mol5. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是A.已知2H2(g)+O2(g)====2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 B.已知C(石墨,s)==== C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定C.含20g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH 溶液反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)====CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ·mol-1D.已知2C(s)+2O2(g)====2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)====2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2 6.发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气。

已知:N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g);△H = + 67.7kJ/molN2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g);△H = – 534kJ/mol下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是A.2N2H4(g) + 2NO2(g) =3N2(g) + 4H2O(l);△H = – 1135.7kJ/molB.2N2H4(g) + 2NO2(g) =3N2(g) + 4H2O(g);△H = – 1000.3kJ/molC.N2H4(g) + NO2(g) =3/2N2(g) + 2H2O(l);△H = – 1135.7kJ/molD.2N2H4(g) + 2NO2(g) =3N2(g) + 4H2O(g);△H = – 1135.7kJ/mol7.已知下列两个气态物质之间的反应:C 2H2(g)+H2(g)C2H4(g)……①,(g) C2H4(g)+2H2(g)……②。

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