高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)指導(dǎo) 第一部分 基本概念 專題五 反應(yīng)熱與熱化學(xué)方程式

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專題五 反應(yīng)熱與熱化學(xué)方程式 知識(shí)點(diǎn) 《高考考試說明》 對(duì)應(yīng)教材書內(nèi)容 化學(xué)反應(yīng) 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)理解不同類型的化學(xué)反應(yīng)（Ⅱ） 必修2 第二章 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)與能量 通過化學(xué)鍵的斷裂和形成，能說明化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因（Ⅰ） 選修4 第一章 第一節(jié) 通過化學(xué)能與熱能、化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化，認(rèn)識(shí)常見的能量轉(zhuǎn)化形式及其重要應(yīng)用（Ⅰ） 選修4 第一章 第二、三節(jié) 能正確書寫熱化學(xué)方程式并根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算（Ⅱ） 選修4 第一章 第三節(jié) 一、知識(shí)整理 1．化學(xué)反應(yīng)的分類 2．反應(yīng)熱與焓變 定義：化學(xué)反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，都可以用熱量(或轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的熱量)來表示，叫做反應(yīng)熱，一般又稱為“焓變”。符號(hào)：；單位：或。 許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以通過量熱計(jì)直接測(cè)量。 3．常見的反應(yīng)熱和表示方法 放熱反應(yīng)：體系環(huán)境，體系將能量釋放給環(huán)境，體系的能量降低，因此，放熱反應(yīng)的，為“”。 吸熱反應(yīng)：環(huán)境體系，體系吸收了環(huán)境的能量，體系的能量升高，因此，吸熱反應(yīng)的，為“+”。 化學(xué)變化過程中的能量變化見下圖： 表示方法——熱化學(xué)方程式：既能表明化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化，又能表明能量變化的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。 4．反應(yīng)熱的計(jì)算 （生成物的總能量） （反應(yīng)物的總能量） （反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量） （生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量） 二、重點(diǎn)知識(shí)解析 1．化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因 化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)：舊的化學(xué)鍵斷裂和新的化學(xué)鍵生成。 任何化學(xué)反應(yīng)都有反應(yīng)熱，這是由于在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物分子間相互作用時(shí)，舊的化學(xué)鍵斷裂，需要吸收能量；當(dāng)生成物分子生成時(shí)，新的化學(xué)鍵形成，需要放出能量。 如果反應(yīng)完成時(shí)，生成物釋放的總能量比反應(yīng)物吸收的總能量大，這是放熱反應(yīng)。對(duì)于放熱反應(yīng)，由于反應(yīng)后放出能量（釋放給環(huán)境）而使反應(yīng)體系的能量降低。因此，規(guī)定放熱反應(yīng)的為“負(fù)”。 反之，對(duì)于吸熱反應(yīng)，由于反應(yīng)吸收能量（能量來自環(huán)境）而使反應(yīng)體系的能量升高。因此，規(guī)定吸熱反應(yīng)的為“正”。 當(dāng)為“負(fù)”或時(shí)，為放熱反應(yīng)； 當(dāng)為“正”或時(shí)，為吸熱反應(yīng)。 結(jié)論：根據(jù)質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律，特定反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時(shí)所吸收的總能量與生成物分子化學(xué)鍵形成時(shí)所釋放的總能量之差。 即 2．書寫熱化學(xué)方程式的注意事項(xiàng) （1）需注明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)；因反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí)，其不同。對(duì)于、時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)可以不注明。 （2）要注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)（不同狀態(tài)，物質(zhì)中貯存的能量不同）。固態(tài)（）、液態(tài)（）、氣態(tài)（）、溶液（）。 如： （3）熱化學(xué)方程式各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)表示實(shí)際參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量，它可以是整數(shù)也可以是分?jǐn)?shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí)，其也不同。 如： （4）可逆反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書寫 熱化學(xué)方程式代表反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)所釋放或吸收的熱量。所以， 代表合成氨反應(yīng)中每生成，放出的熱量。若容器中開始有和參與反應(yīng)，則到達(dá)平衡時(shí)放出的熱量小于。 3．蓋斯定律 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱與反應(yīng)途徑?jīng)]有關(guān)系，只與反應(yīng)的始態(tài)和末態(tài)／終態(tài)有關(guān)。不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，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)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)途徑無關(guān)，即為蓋斯定律。 三、典型例題解析 【例1】我國(guó)二氧化碳的排放量位居世界第二，為減少二氧化碳這種溫室氣體的排放，下列措施不對(duì)的是（ ） A．大力發(fā)展氫能源 B．充分利用太陽能 C．不使用含碳能源 D．提高能源利用率 【知識(shí)點(diǎn)】能源問題 【能力層次】了解 【答案】C 【思路解析】目前全球能源還主要依靠含碳物質(zhì)的燃燒。要減少二氧化碳的排放應(yīng)在開發(fā)新能源，提高能源利用率等方面下功夫。 【例2】已知白磷轉(zhuǎn)化成紅磷，放出熱量，又知： （白，） ；（紅，） ，則和的關(guān)系正確的是（ ） A． B． C． D．無法判斷 【知識(shí)點(diǎn)】反應(yīng)熱的比較 【能力層次】理解 【答案】B 【思路解析】設(shè)想（白）轉(zhuǎn)化為（紅），由題意第一個(gè)反應(yīng)放出的熱量大于第二個(gè)反應(yīng)，故。 【例3】現(xiàn)有如下三個(gè)熱化學(xué)方程式： ， ， 。下列關(guān)于它們的表述正確的是（ ） A．它們都是吸熱反應(yīng) B．、和均為正值 C． D． 【知識(shí)點(diǎn)】熱化學(xué)方程式的含義和反應(yīng)熱的比較 【能力層次】理解 【答案】D 【思路解析】根據(jù)熱化學(xué)方程式表示方法的規(guī)定可知，氫氣燃燒放熱，其應(yīng)為負(fù)值，故A、B錯(cuò)；再根據(jù)相同物質(zhì)的反應(yīng)，聚集狀態(tài)不同，反應(yīng)熱不同，可判斷，C錯(cuò)；第三對(duì)相同反應(yīng)，反應(yīng)熱與可燃物的物質(zhì)的量成正比可判斷。 【例4】已知：① ② ③ 則煤的氣化主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________________________________。 【知識(shí)點(diǎn)】蓋斯定律 【能力層次】理解 【答案】 【思路解析】①式②式③式得到煤的氣化主要反應(yīng)方程式，則。 【例5】25℃、下： ① ② 下列說法正確的是（ ） A．①和②產(chǎn)物的陰陽離子個(gè)數(shù)比不同 B．①和②生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同 C．常溫下與足量反應(yīng)生成，隨溫度升高生成的速率逐漸加快 D．25℃、下， 【知識(shí)點(diǎn)】以金屬鈉與氧氣在不同條件下得到不同產(chǎn)物的兩個(gè)熱化學(xué)方程式為素材，從多角度進(jìn)行考查。 【能力層次】理解 【答案】D 【思路解析】通過分析氧化鈉和過氧化鈉的組成，考查考生對(duì)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的理解；通過分析反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目，考查考生對(duì)氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的理解與應(yīng)用；通過整合鈉跟氧氣反應(yīng)的已有知識(shí)和題給信息，考查考生對(duì)“物質(zhì)變化是有條件的”化學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)；通過判斷熱化學(xué)方程式的正誤，考查考生對(duì)蓋斯定律的理解和應(yīng)用。本題綜合考查考生接受、吸收、整合化學(xué)信息，并結(jié)合已有知識(shí)分析解答化學(xué)問題的能力。 四、反饋練習(xí) 1．下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)換的說法正確的是（ ） A．煤燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程 B．原電池裝置可將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C．動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖被氧化成是熱能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程 D．植物通過光合作用將轉(zhuǎn)化為糖類是太陽能轉(zhuǎn)變成熱能的過程 2．已知： 則反應(yīng)的為（ ） A． B． C． D． 3．已知、和的燃燒熱分別是、和，則由和反應(yīng)生成的為（ ） A． B． C． D． 4．根據(jù)碘與氫氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 （Ⅰ） （Ⅱ） 下列判斷正確的是（ ） A．中通入，反應(yīng)放熱 B．固態(tài)碘與氣態(tài)碘所含的能量相差 C．反應(yīng)（Ⅰ）的產(chǎn)物比反應(yīng)（Ⅱ）的產(chǎn)物穩(wěn)定 D．反應(yīng)（Ⅱ）的反應(yīng)物總能量比反應(yīng)（Ⅰ）的反應(yīng)物總能量低 5．已知 ，蒸發(fā)需要吸收的能量為，其他的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：如表中為 分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量 369 A．404 B．260 C．230 D．200 6．已知： ； ，根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷，下列說法正確的是（ ） A．的燃燒熱為 B．下圖可表示由生成的反應(yīng)過程和能量關(guān)系 C． D．與反應(yīng)放出熱量時(shí)，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為 7．白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng)：。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為：：、：、：、： 根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的，其中正確的是（ ） A． B． C． D． 8．合成氨原料中的可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應(yīng)制得。部分物質(zhì)完全燃燒生成常溫下穩(wěn)定氧化物的數(shù)據(jù)如右表。已知轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)放熱。寫出和水蒸氣在高溫下反應(yīng)得到和的熱化學(xué)方程式： 物 質(zhì) 【反饋練習(xí)答案】 1．A 2．C 3．A 4．D 5．D 6．C 7．A 8．