高考化学二轮复习专题13化学反应中的热效应
- 格式:doc
- 大小:1.15 MB
- 文档页数:23
化学反应中的热效应一、化学反应的焓变1.反应热与焓变(1)反应热:化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同时,所吸收或放出的热量称为化学反应的反应热。
(2)焓与焓变①焓是与物质内能有关的物理量。
常用单位:,符号:。
②焓变(ΔH):在条件下,化学反应的焓变化学反应的反应热。
符号:,单位:。
1)化学反应的特征:2)化学反应的本质:。
化学键断裂能量,化学键生成能量。
3)某种物质的能量与化学性质的稳定性、键能的关系:物质的能量越高,化学性质越,键能越;反之,能量越低,化学性质越,键能越。
3.放热反应和吸热反应:练习:下列变化属于吸热反应的是 ( )①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 A 、①④⑤ B 、①②④ C 、②③ D 、②④二、反应热大小的比较(1)同一反应,生成物状态不同——生成能量高的产物时反应热 ;(2)同一反应,反应物状态不同——能量低的反应物参加反应的反应热 ;(3)晶体类型不同,产物相同——能量低的反应物参加反应的反应热 ;(4)两个有联系的不同反应相比较时——完全反应时,放出或吸收的热量多,相应的反应热更 或更 。
(5)对于可逆反应,因反应不能进行完全,实际反应过程中放出或吸收的热量要小于热化学方程式中反应热的数值。
练习:在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q 1 〉Q 2的是 ( )A .2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l) △H= Q 1 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g) △H= Q 2B .S(g)+O 2(g)=SO 2(g) △H= Q 1 S(s)+O 2(g)=SO 2(g) △H= Q 2C .C(s)+0.5O 2(g)=CO (g) △H= Q 1 C(s)+O 2(g)=CO 2(g) △H= Q 2D .H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g);△H= Q 1 0.5H 2(g)+0.5 Cl 2(g)=HCl(g);△H= Q 2练习:已知299 K 时,合成氨反应 N 2 (g ) + 3H 2 3 ( g ) △H = —92.0 kJ/mol ,将此温度下的1 mol N 2 和3 mol H 2 放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量为(忽略能量损失) ()A 、一定大于92.0 kJ B 、一定等于92.0 kJ C 、一定小于92.0 kJ D 、不能确定三、热化学方程式1.定义:能够表示 的化学方程式叫做热化学方程式。
高考化学专题复习:化学反应的热效应一、单项选择题(共10小题)1.常温下,1mol化学键形成(或断裂)的能量变化用E表示。
下列说法不正确的是()化学键H-H Cl-Cl H-ClE/(mol/L)436243431A.1mol H-Cl化学键的形成,放出431kJ的能量B.H2和Cl2反应生成HCl的过程中,非极性键断裂,极性键形成C.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=−248kJ/molD.1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量高于2mol HCl(g)的总能量2.工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理,其中NH3在电极表面的氧化过程的微观示意如图:下列说法中,不正确的是()A.过程①②均有N-H键断裂B.过程③的电极反应式为:NH−e-+OH-═N+H2OC.过程④中有非极性键形成D.催化剂可以降低该反应的焓变3.已知热化学反应方程式:①C(s)+O2(g)═CO2(g)ΔH1=-393.5kJ/mol,②CO(g)+12O2(g)═CO2(g)ΔH2=-283.0kJ/mol,下列说法错误的是()A.反应①:E(反应物)>E(生成物)B.CO的燃烧热是283.0kJ/molC.C生成CO需要吸热D.盖斯定律可间接获得不方便测量的反应热4.H-H键键能为436kJ/mol,下列关于反应H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)ΔH=akJ/mol 的能量变化叙述正确的是()A.1molH-H断裂放出热量436kJ B.a值由键能决定,与状态无关C.光照和点燃条件下a的数值不同D.使用催化剂不能改变ΔH 5.下列一些诗句、成语、谚语等包含的反应过程为反应物总能量比生成物总能量低的是()①野火烧不尽,春风吹又生;②春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干;③千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲;④爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏;⑤只要功夫深,铁杵磨成针;⑥火树银花。
A.只有③B.③④⑤C.⑤⑥D.①②④⑥6.三氟化氮(NH3)在微电子工业中是一种优良的等离子蚀刻气体,而且在芯片制造、高能激光器方面得到了大量的运用;三氟化氮也可以储存能量。
第一章化学反应的热效应复习课◆本章教材分析1.教材地位和作用本章包括《反应热》和《反应热的计算》两节,属于热化学基础知识。
热化学是研究化学反应热现象的科学,它为建立热力学第一定律(能量守恒和转换定律)提供了实验依据,反过来,它又是热力学第一定律在化学反应中的具体应用。
它主要用于解决各种热效应的测量和计算问题。
在化学必修2中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本章是在此基础上的扩展与提高。
2.教学重点和难点●教学重点吸热反应放热反应的判断,热化学方程式的书写,反应热的计算,盖斯定律的应用。
●教学难点反应热的计算,盖斯定律的应用。
◆教学目标●知识与技能(1)知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。
(2)通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
(3)认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。
(4)明确盖斯定律的含义,能运用盖斯定律进行简单的计算。
●过程与方法(1)培养学生提出问题、分析问题以及解决问题的能力。
(2)学会运用所学知识的能力。
●情感态度与价值观(1)通过从微观角度对化学反应中能量的变化的分析,培养学生从微观的角度理解化学反应的方法,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立学生透过现象看本质的唯物主义观点。
(2)通过对能源的学习,认识能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。
知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。
(3)通过对能源问题联系实际的学习讨论,不仅可强化学生课外阅读的意识和自学能力,也可培养学生对国家能源政策制定的参与意识以及综合分析问题的能力。
◆教学重难点(1)反应热的概念及计算。
(2)燃烧热的概念。
(3)热化学方程式的书写。
(4)运用盖斯定律计算反应热。
◆教学方法提出问题、先思后教、及时跟踪训练、练后反思。
◆教学过程一、导入新课【投影】一、了解本章学习目标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。
2010.No34110摘 要 化学是一门与生活、生产密切联系的学科,高考会要求学生运用化学知识解释和解决生活热点问题,而化学能源就是其中的一个热点。
本文主要从五个命题热点帮助学生解决问题:反应热概念的应用、热化学方程式、反应热或热量的比较、反应热的计算、化学平衡中的反应热。
关键词 反应热 放热 吸热 热化学方程式无机反应基本类型是高考常见题型,而化学反应又常常伴随着能量的变化,在定性研究化学反应的基础上,再从定量的角度深入研究化学反应中的能量变化很有必要。
高考考查贮存在物质中的能量与反应过程中能量变化的关系,以及运用化学反应中的能量变化知识去观察生活、生产和社会中的各类有关化学能源的问题,以微观和宏观、文字和图像相结合的方式将抽象的内容形象化,加深对化学方程式,热化学方程,放热反应、吸热反应、化学键等知识的理解。
1 命题角度1——反应热概念的应用燃烧热和中和热是高中化学教材中最重要的反应热,燃烧热指的是在101KPa下,1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,单位一般用kJ/mol表示。
中和热指的是在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水的反应热。
这类题目的解题关键之处在于理解概念。
例题1概念辨析题(1)若已知25℃、101 kPa下甲烷的燃烧热是890.3 kJ/mol则其热化学方程式为CH4g)+3/2O 2(g)=CO(g)+2H 2O(g);△H=+890.3 kJ/mol (2)2molHCl(aq)与2molNaOH固体完全中和时,所放出的热量是中和热(3)含溶质均为0.5mo的稀硫酸与Ba(OH)2溶液完全中和时的反应热为中和热解析:在燃烧热的概念中必须注意到以下几个细节:①可燃物必须为1mol②可燃物必须完全燃烧③生成的氧化物必须稳定。
而在(1)题中CO不满足完全燃烧,水蒸汽不稳定,且燃烧放热时△H应该<0,所以错误的。
在中和热的概念中必须注意以下细节①稀溶液是指溶于大量水的离子。
2023届高考化学第二轮专题复习真题试卷模拟——化学反应的热效应3一、单选题某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例,结果如图:下列说法正确的是:A.异丁烷的二溴代物有两种B.丙烷在光照条件下发生溴代反应,生成的一溴代物中,2-甲基-1.反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定.光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代烃反应的关键步骤高三统考期末)氢卤酸的能量关系如图所示:下列说法正确的是A .已知HF 气体溶于水放热,则HF 的∆B .相同条件下,HCl 的2ΔH 比HBr 的小C .相同条件下,HCl 的(34H H ∆+∆)比HID .一定条件下,气态原子生成1mol H-X 3.(2023春·重庆九龙坡·高三重庆市育才中学校考期中)A .+15B .+68C .+92D .+1134.(2023秋·河南平顶山·高三统考期末)已知:()CO g 、()2H g 、()3CH COOH l 的燃烧热分别为1akJ mol -⋅、1bkJ mol -⋅和1ckJ mol -⋅(a 、b 、c 都大于0),则反应()()()23l 2CO g 2H g CH COOH +=的H ∆为A .()1c-2a-2b kJ mol-⋅B .()12a+2b-c kJ mol-⋅C .()1c+2a-2b kJ mol-⋅D .()1c+2a+2b kJ mol-⋅5.(2023春·河北·高三校联考期中)下列结论与事实对应且正确的是选项事实结论A.水煤气变换产氢反应是吸热反应B.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量C.状态4中物质状态最稳定D.每生成1mol2H转移1mol e-A.血红蛋白结合2O后,A.NaOH溶液与稀盐酸的反应C.木炭的燃烧12.(2023·上海·高三统考专题练习)示,有关说法正确的是A.使用催化剂会改变反应的热效应B.反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)C.1molN(g)和3molH(g)生成1molNH3(g)D.1molN2(g)和3molH2(g)的能量之和小于13.(2023·广东广州·广州市第二中学校考模拟预测)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·molB .若C(石墨;s)=C(金刚石,s)ΔH>0,则石墨比金刚石稳定C .已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H 2O(l)ΔH=-57.4kJ·mol -1,则20.0gNaOH 固体与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ 的热量D .已知2C(s)+2O 2(g)=2CO 2(g)ΔH l ;2C(s)+O 2(g)=2CO(g)ΔH 2,则ΔH l >ΔH 214.(2023·上海·高三统考专题练习)反应A(g)+B(g)→C(g)-Q 1(Q 1>0)分两步进行:①A(g)+B(g)→X(g)+Q 2(Q 2>0);②X(g)→C(g)-Q 3(Q 3>0)。
高二化学知识点总结:化学反应的热效应
高二化学知识点总结:化学反应的热效应第1章化学反应与能量转化
一、化学反应的热效应
1、化学反应的反应热
(1)反应热的概念:
当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。
用符号Q表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
Q0时,反应为吸热反应;Q0时,反应为放热反应。
(3)反应热的测定
测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:Q=-C(T2-T1)
式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
实验室经常测定中和反应的反应热。
2、化学反应的焓变
(1)反应焓变
物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。
(2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。
常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和。
(3)根据标准摩尔生成焓,ΔfHmθ计算反应焓变ΔH。
对任意反应:aA+bB=cC+dD
ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]。
化学反应的热效应【八大题型】【新高考通用】【知识点1反应热 焓变热化学方程式】 2【知识点2燃烧热和中和热 能源】 3【知识点3盖斯定律 反应热的计算与比较】 5【题型1能量--反应过程图像分析】 6【题型2能量--反应历程图像分析】 8【题型3热化学方程式的书写与判断】 11【题型4燃烧热和中和热及其测定】 13【题型5反应热的综合应用】 14【题型6反应热的计算】 16【题型7盖斯定律及其应用】 18【题型8反应热的大小比较】 20【过关测试】21考点要求真题统计考情分析1.认识化学能可以与热能等其他形式能量之间相互转化,能量的转化遵循能量守恒定律。
知道内能是体系内物质的各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。
2.认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。
3.了解热化学方程式的含义,能正确书写热化学方程式。
4.理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。
2024·甘肃卷10题,3分;2024·广东卷15题,3分;2024·安徽卷10题,3分;2024·河北卷14题,3分;2024·北京卷13题,3分;2024·辽宁卷17题,3分;2024·山东卷16题,3分;2024·甲卷卷28题,3分;2023·江苏卷第17题,3分;2023·广东卷第19题,3分;2023·全国甲卷第28题,3分;2023·新课标卷第29题,3分;2023·全国乙卷第28题,3分;2022广东卷3题,2分;本专题主要考查以选择题的形式对盖斯定律的应及ΔH 的大小比较进行考查,主要涉及化学键与化学反应中能量变化关系、化学能与热能的相互转化、吸热反应和放热反应判断、热化学方程式正误判断、盖斯定律、燃烧热和中和热等;预测2025年,会以新的情境为载体,以图象、图表为背景考查能量变化、化学键键能、正逆反应的活化能关系及简单计算、反应历程与图像。
1 / 23 专题13 化学反应中的热效应 考点一 化学反应中的热量 热化学方程式 [考试标准] 知识条目 必考要求 加试要求 1.化学反应中能量转化的主要形式 a b 2.吸热反应和放热反应 a a 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 b b
4.化学键的断裂和形成与反应中能量变化的关系 b c
5.利用热化学方程式进行简单计算 b c 6.合理利用化石燃料,提高燃料燃烧效率的方法 a a
7.太阳能开发利用的途径和方式 a a 8.生物质能的利用途径 a a 9.氢能的优点、开发与利用 a a 10.了解化石燃料的不可再生性及给环境带来的问题 a a
(一)化学反应中的热量 从两个角度理解放热反应和吸热反应 (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)从反应热的量化参数——键能的角度分析 2 / 23
(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物质的缓慢氧化等。 吸热反应:①大多数分解反应;②盐类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的反应等。 (二)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 ℃、101 kPa下进行的,可不注明。 2.注明物质状态 常用s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体、溶液。 3.注意符号单位 ΔH应包括“+”或“-”(“+”可省略)、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。 5.区别于普通方程式 一般不标注“↑”、“↓”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。 正误辨析 正误判断,正确的打“√”,错误的打“×” (1)物质发生化学变化都伴有能量的变化 (√) (2)放热反应不需要加热就能发生,吸热反应不加热不能发生 (×) (3)伴有能量变化的物质变化都是化学变化 (×) (4)化学反应中的能量变化不是单一的 (√) (5)化学键断裂要吸收热量,也必定发生化学变化 (×) (6)书写热化学方程式时,任何情况下都没必要注明反应条件 (×) 3 / 23
(7)C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH>0说明石墨比金刚石稳定 (√) (8)已知:500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)高温高压催化剂2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,将1.5 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2 kJ (×)
题组一 全面认识化学反应中的能量变化 1.(2016·浙江乐清市芙蓉中学高一5月月考)下列反应属于吸热反应的是( ) A.稀硫酸与氢氧化钾溶液反应 B.碳与二氧化碳的反应 C.锌与稀硫酸的反应 D.生石灰变成熟石灰的反应 答案 B 2.(2016·宁波市北仑中学高一期中)图为反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的能量变化示意图。下列说法正确的是( )
A.拆开2 mol H2(g)和1 mol O2 (g)中的化学键成为H、O原子,共放出1 368 kJ能量 B.由H、O原子形成2 mol H2O(g),共吸收1 852 kJ能量 C.2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(l),共吸收484 kJ能量 D.2 mol H2(g)和1 mol O2 (g)反应生成2 moI H2O(g),共放出484 kJ能量 答案 D 解析 A项,拆化学键吸收能量,错误;B项,形成化学键放出能量,错误;依据图像数据分析计算,2 mol H2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g),共放出484 kJ能量,C错误,D正确。 题组二 多角度书写热化学方程式 角度一 依据反应事实书写热化学方程式 3.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 2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_____________________ ________________________________________________________________________。 4 / 23
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2
用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1 (2)C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1 解析 (1)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1。 (2)根据C原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3。生成100 g CaCO3沉淀,则乙醇为0.5 mol,据此可写出反应的热化学方程式。 角度二 依据能量图像书写热化学方程式 4.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:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 A2(g)+B2(g)===2AB(g) ΔH=(a-b) kJ·mol-1 解析 由图可知,生成物的总能量高于反应物的总能量,故该反应为吸热反应,ΔH= (a-b) kJ·mol-1。 题组三 “四”审,快速判断热化学方程式的正误 解题指导 5 / 23
5.(2016·浙江10月选考,19)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-1 B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-(a-b) kJ·mol-1 C.2NH3(l)===N2(g)+3H2(g) ΔH=2(a+b-c) kJ·mol-1 D.2NH3(l)===N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a) kJ·mol-1 答案 D 解析 根据图示,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-2(b-a) kJ·mol-1,所以,A、B两项错误,根据图示:2NH3(l)===N2(g)+3H2(g) ΔH=2(b+c-a) kJ·mol-1,所以C项错误,D项正确。 题组四 能源的开发和利用 6.(2016·宁波市北仑中学高一期中)人类将在未来几十年内逐渐由“碳素燃料文明时代”过6 / 23
渡至“太阳能文明时代”(包括风能、生物质能等太阳能的转换形态),届时人们将适应“低碳经济”和“低碳生活”。下列说法不正确的是( ) A.煤、石油和天然气都属于碳素燃料 B.发展太阳能经济有助于减缓温室效应 C.太阳能电池可将太阳能转化为电能 D.目前研究菠菜蛋白质“发电”不属于太阳能文明 答案 D 解析 碳素燃料是指含碳的燃料,所以碳素燃料就是化石燃料,煤、石油、天然气都属于化石燃料,故A正确;二氧化碳是导致温室效应的主要气体,开发太阳能新能源,可减少煤、石油、天然气等矿物燃料的使用,太阳能是清洁可循环利用的能源,没有二氧化碳排放,故B正确;太阳能电池的光伏板是由非晶态硅制成的,它能把太阳能直接转化为电能,故C正确;菠菜蛋白质中的生物质能本质上来源于太阳能,应属于“太阳能文明”,故D错误;故选D。 7.为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染,同时缓解能源危机,有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是( ) A.H2O的分解反应是放热反应 B.氢能源已被普遍使用 C.2 mol 液态H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的总能量 D.氢气不易贮存和运输,无开发利用价值 答案 C 解析 2H2O(l)===2H2(g)+O2(g)是吸热反应,说明2 mol 液态H2O的能量低于2 mol H2和1 mol O2的总能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输,所以氢能源利用并未普及,但发展前景广阔。
1.能源分类