2019屆高三化學(xué)(通用版)二輪復(fù)習(xí)教案：專題2突破點(diǎn)6反應(yīng)熱的計(jì)算與熱化學(xué)方程式的書寫

1、突破點(diǎn) 6反應(yīng)熱的計(jì)算與熱化學(xué)方程式的書寫核心提煉提煉 i 反應(yīng)熱的計(jì)算方法i利用熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式、已知的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量、反應(yīng)吸收或 放出的熱量，可以把反應(yīng)熱當(dāng)作“產(chǎn)物”，計(jì)算反應(yīng)放出或吸收的熱量。2 根據(jù)燃燒熱數(shù)據(jù)，計(jì)算反應(yīng)放出的熱量計(jì)算公式：Q =燃燒熱xn（可燃物的物質(zhì)的量）。3 根據(jù)舊鍵斷裂和新鍵形成過程中的能量差計(jì)算焓變?nèi)舴磻?yīng)物舊化學(xué)鍵斷裂吸收能量 Ei,生成物新化學(xué)鍵形成放出能量 E2，則反 應(yīng)的AH= Ei E2。4. 利用物質(zhì)具有的能量計(jì)算：AH 二刀 E（生成物） 刀 E（反應(yīng)物）。AHi5.利用反應(yīng)的互逆性關(guān)系計(jì)算：AB,AHi=AH

2、2AH2核心知識聚焦丨提林心知識體驗(yàn)也方向6.利用蓋斯定律計(jì)算：對于存在下列關(guān)系的反應(yīng):AH AH,A B C r= H、4-SH,D提煉 2 熱化學(xué)方程式的書寫與反應(yīng)熱大小的比較1.熱化學(xué)方程式書寫的“六個注意放熱反應(yīng)也用為吸熱反應(yīng)也 H 為1晶單位一足為J砂二一川英文字母駅和旳井別表示氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)押溶液:d: ”反應(yīng)熱的數(shù)值世須與化學(xué)計(jì)応數(shù)相對應(yīng)，即止 H 數(shù)偵K訣主正反趣址比占、(2)刼鋼 J 進(jìn)行時，A 片的符號做郴應(yīng)改變CT感化學(xué)力社呼屮琳明下或“也磁乎明血辭I蘇亍粋 2.反應(yīng)熱大小的比較方法因AHi0,AH20,AH3|A2|,所以AHiAH2o同一反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)不同時，如A

3、(s)+B(g)=C(g)AHi,A(g)+B(g)=C(g)AH2,貝UAHiAH2o兩個有聯(lián)系的反應(yīng)相比較時，如C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi，iC(s) + 2O2(g)=CO(g)AH2。利用蓋斯定律比較，如比較AHi與AH2的大小的方法。M 1 mol E2O(1)屮和熱逼戯與斶堿稀辭離反用比較方法：利用反應(yīng)(包括AHi)乘以某計(jì)量數(shù)減去反應(yīng)(包括AH2)乘以某計(jì)量數(shù)，即得出AH3=AHIX某計(jì)量數(shù)-AH2X某計(jì)量數(shù)，根據(jù) 出3大于 0 或小于0 進(jìn)行比較?？傊?，比較反應(yīng)熱的大小時要注意：1反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)；.J 2AH 有正負(fù)之分，比較時要連同“ + ”、 “一”

4、一起比較，類似數(shù)學(xué)中的正、負(fù)數(shù)大小的比較；3若只比較放出或吸收熱量的多少，則只比較數(shù)值的大小，不考慮正、負(fù)號。真題回訪回訪 1 (2019 全國丙卷節(jié)選)已知下列反應(yīng)：SO2(g)+2OH-(aq)=Sc3_(aq)+出 0(1)AHiCIO_(aq)+S03_(aq)=S&_(aq)+C(aq)AH2CaSO4(s)=C 尹(aq)+SO4(aq)AH3則反應(yīng) S02(g) + Ca2+(aq) + CIO_(aq)+ 2OH_(aq)=CaSQ(s)+ 出 0(1) + C(aq)的AH =_。解析將題給三個熱化學(xué)方程式分別標(biāo)號為I、U、川，根據(jù)蓋斯定律，由I+n-m可得：SO2(

5、g)+Ca2+(aq)+CIO-(aq)+2OH一(aq)=CaSQ(s)+H2OQ)+ Cl-(aq)，則有AH=AHi+AH2AH3。答案AHi+AH2AH3回訪 2 (1)(2019 全國卷I節(jié)選)已知反應(yīng) 2HI(g)=H2(g) + b(g)的AH = + 111kJ mol，1 mol H2(g)、1 mol 12(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則 1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為_ kJ=(2)(2019 全國卷n節(jié)選)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成 氣(主要成分為 CO、CO2和 H2)在催化劑作用下合

6、成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下：CH3OH(g)AH1CH3OH(g)+H2O(g)AH21CO(g) + 2H2(g)2CO2(g) + 3H2(g)3CO2(g) + H2(g)回答下列問題：CO(g)+H2O(g)AH3已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵H HC OC=OHOC HE/(kJ mol)4363431 076465413由此計(jì)算 出i= _kJmoI已知 58kJmo則 出3=_ kJ mol1o解析設(shè) 1 mol Hl(g)分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為 x,則 2x 436 kJ 151kJ=+ 11 kJ, x= 299 kJ。根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可知，AH1=反

7、應(yīng)物的鍵能之和一生成物的鍵能之和=(1 076 kJ mol1+ 2X436 kJ mol1) (413 kJ mol1x3+ 343 kJ mol1+ 4651 1kJ mol)= 99 kJ mol。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由 可得：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g),結(jié)合1 1蓋斯定律可得： 出3=朋2出1= ( 58 kJ mol) ( 99 kJ mol)= + 41 kJ mol1o答案(1)299 (2) 99 + 41回訪 3 (1)(2019 新課標(biāo)全國卷I節(jié)選)已知：甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) + H2O(g)AH= 23.9 kJ

8、 mol1甲醇制烯烴反應(yīng)2CH3OH(g)=C2H4(g) + 2H2O(g)AH2= 29.1 kJ mol1乙醇異構(gòu)化反應(yīng)C2H5OH(g)=CH3OCH3(g)AH3= +50.7 kJ mol1則乙烯氣相直接水合反應(yīng) C2H4(g) + H2O(g)=C2H5OH(g)的AH = _kJ mol。(2)(2019 新課標(biāo)全國卷I節(jié)選)二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體，可作為一種新 型能源。由合成氣(組成為 H2、CO 和少量的 CO2)直接制備二甲醚，其中的主要過程包括以下四個反應(yīng)： 甲醇合成反應(yīng)：(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AHi= 90.1 kJ mo|T(i

9、i)CO2(g) + 3H2(g)=CH3OH(g) + H2O(g)AH2= 49.0 kJ mol1水煤氣變換反應(yīng)：(iii )CO(g) + H2O(g)=CO2(g) + H2(g)AH3= 41.1 kJ mol1二甲醚合成反應(yīng)：(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) + H2O(g)AH4= 24.5 kJ mol1由 H2和 CO 直接制備二甲醚 (另一產(chǎn)物為水蒸氣 )的熱化學(xué)方程式為。解析 (1)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)AH1= 23.9 kJ mol12CH3OH(g)=C2H4(g)2H2O(g)AH2= 29.1 kJ mol1C2H

10、5OH(g)=CH3OCH3(g)1AH3= +50.7 kJ mol1根據(jù)蓋斯定律，由得：C2H4(g) + H2O(g)=C2H5OH(g)AH = 45.5 kJmol1o寫出由 H2和 CO 直接制備二甲醚的化學(xué)方程式：4H2+ 2CO= CH3OCH3+H2Oo1由(i)得：2CO(g) + 4H2(g)=2CH3OH(g)AH1= ( 90.1)X2 kJ mol;1由(iv)得：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) + H2O(g)AH4= 24.5 kJ mol;以上兩式相加得所求熱化學(xué)方程式的出=(-90.1x2)kJ mol-1+ ( 24.5)kJmol-1= 204

11、.7 kJ mol1。故熱化學(xué)方程式為 4H2(g)+ 2CO(g)=CH3OCH3(g)1+H2O(g)AH= 204.7 kJ mol。答案45.5(2)4H2(g)+2CO(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH= 204.7 kJ mol1回訪 4 (2019 新課標(biāo)全國卷n)室溫下，將 1 mol 的 CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，熱效應(yīng)為AH1,將 1 mol 的 CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，熱效應(yīng)為AH2；CuSO45H2O 受熱分解的化學(xué)方程式為：CuSO45H2O(s)=CuSO4(s)+ 5H2O(l)，熱效應(yīng)為AH3。則下列判斷正確的是

12、()A. AH2AH3B.A1AH3B 1 mol CuSO45H2O(s)溶于水會使溶液溫度降低，為吸熱反應(yīng)，故AH10,1mol CuSO4(s)溶于水會使溶液溫度升高，為放熱反應(yīng)，故AH20,根據(jù)蓋 斯定律得到關(guān)系式AH1=AH2+AH3，分析得到答案：AH1VAH3?；卦L 5 (2013 新課標(biāo)全國卷n)在 1 200C時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列 反應(yīng)3H2S(g)+2O2(g)=SO2(g)+H2O(g)AH12H2S(g)+SO2(g)=|s2(g)+2H2O(g)AH21H2S(g)+2O2(g)=S(g)+H2O(g)AH32S(g)=S2(g)AH4則AH4的正確表達(dá)式為

13、()A.出4=3(Hi+ AH2-3AHs)2B.出4=3(3AH3AHIAH2)C. AH4=2(AHI+ AH23AH3)D. AH4=2(AHI AH23AH3)A 根據(jù)蓋斯定律找出各反應(yīng)的反應(yīng)熱之間的關(guān)系。2 2將前三個熱化學(xué)方程式分別標(biāo)為、，根據(jù)蓋斯定律，由即+22X可得：2S(g)=S2(g)AH4=3( Adi+AH2 3AH3)。熱點(diǎn)題型探究 I 透析高都鰹提升解題技能1 2熱點(diǎn)題型 i 利用化學(xué)鍵計(jì)算反應(yīng)熱，熱化學(xué)方程式的書寫2 .已知：iC(s)+H20(g)=C0(g)+H2(g)AH=a kJ mol2C(s)+ O2(g)=2CO(g)AH = 220 kJ mol1

14、H H 鍵、O=O 鍵和 OH 鍵的鍵能分別為 436 kJ mol1 496 kJ mol1和 462 kJ mol1，貝 U a 為()A . 332B. 118C.+ 350D. + 130D 將兩個熱化學(xué)方程式分別標(biāo)為、，則根據(jù)蓋斯定律可知X2即得到熱化學(xué)方程式 O2(g) + 2H2(g)=2H2O(g)AH = (220+ 2a) kJ/mol。由于反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成新化學(xué)鍵所放出的能量的差值，則496 kJ/mol+0反應(yīng)過程A 體系中 A2、B2最活潑B. Ei= 1 370 kJ moiC.AH = 482 kJmo1D.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)A 由題圖可以看出，反應(yīng)物

15、的總能量高于生成物的總能量，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，D 正確；Ei表示斷開反應(yīng)物中化學(xué)鍵所吸收的能量（即反應(yīng)的活化能），1 1 1則 E1= 2X436 kJ mol+ 498 kJ mol= 1 370 kJ mol，B 正確；E2表示形成生成物中化學(xué)鍵所放出的熱量，則 E2= 2X2X463 kJmol-1 852 kJ mol1，AH =111 ,_E1 E2= 1 370 kJ mol 1 852 kJ mol= 482 kJ mol，C 正確；圖中 A 和 B具有的能量最高，因此 A 和 B 最活潑，故 A 錯誤。3. （1）（2016 湖南懷化一模）燃料的使用和防止污染是社會發(fā)展中一

16、個無法回避的矛盾話題。直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴(yán)重的環(huán)境問題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用 CH4催化還原 NOx可以消除氮氧化物的污染。2X436 kJ/mol 2X2X462 kJ/mol = (220 + 2a) kJ/mol，解得 a =+ 130,答案選 D。2. (2016 河南十所名校階段性測試)已知：破壞 1 mol AA 鍵、1 mol BB 鍵、1 mol A B 鍵時分別需要吸收 436 kJ、498 kJ、463 kJ 的能量；反應(yīng) 2A2(g) +B2(g)=2A2B(g)的能量變化如圖所示。下列說法中錯誤的是()（2） （2016 湖南懷化二模）如圖為 1

17、 mol NO2（g）和 1 mol CO（g）反應(yīng)生成 NO（g）和CO2（g）過程中的能量變化示意圖。已知 E1= 134 kJ/mol，E2= 368 kJ/mol（E1、E2為反應(yīng)的活化能）。若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，則E1、AH 的變化已知： CH4（g） + 2NO2（g）=N2（g） + CO2（g） + 2H2O（g）AH1= 860.0 kJ mol122NO2(g)N2O4AH2= 66.9 kJ mol1寫出 CH4催化還原 N2O4(g)生成 N2和 H2O(g)、CO2的熱化學(xué)方程式:分別是(填“增大” “減小”或“不變”)。寫出該反應(yīng)的熱化1793.1

18、 kJ mol 。E1為該反應(yīng)的活化能，加入催化劑能降低反應(yīng)的活化能但不能改變反應(yīng)熱。AH =生成物總能量一反應(yīng)物總能量=E1 E2,據(jù)此可寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。答案(1)CH4(g) + N2O4(g)=N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)AH = 793.1kJ mol1(2)減小不變1NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)AH= 234 kJ mol4.(名師押題)參考下列圖表和有關(guān)要求回答問題：(1) 甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：1CH3OH(g) + H2O(g)=CO2(g) + 3H2(g)1AH= +49.0 kJ m

19、ol12CH3OH(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2(g)AH= 192.9 kJ mol一1又知： H2O(g)=H2O(l)AH = 44 kJ mol1則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 _ 。(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)：化學(xué)鍵P PP OO=OP=O鍵能 /kJ mol一abcx學(xué)方式:反應(yīng)即可得熱化學(xué)方程式：CH4(g) +N2O4（g）=N2（g） + C02（g） +2H2O（g）1 1AH= 860.0 kJ mol+66.9 kJ mol=解析(1)根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)1 1 1AH=3X(192.9 kJ mol)2X49.0 kJ mol+(44 k

20、J mol)x2= 764.7 kJmol1o反應(yīng)熱二反應(yīng)物鍵能總和生成物鍵能總和，即6a + 5c (4x+ 12b)= d,1 1解得 x= 4(12b d 6a 5c)或 4(d + 6a + 5c 12b)。3答案(1)CH3OH(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2H2O(l)AH = 764.7 kJ mol1 14(12b d 6a 5c)或&(d + 6a + 5c 12b)I思維建模I已知 1 mol 白磷(P4)完全燃燒放熱為 d kJ,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示，則上表中 x=_ (用含有 a、b、c、d 的代數(shù)式表示)。3解析X3 x2 + x2

21、 得 CH3OH(g) + 2O2(g)=CO2(g) + 2 出 0(1)熱化學(xué)方程式書寫與正誤判斷的步驟三審_物質(zhì)的狀態(tài)必須正確，特別是濬液中的反應(yīng) 狀態(tài)易寫錯烤變的數(shù)惶必須與方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù) 相對應(yīng)，即齟與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比 n 當(dāng)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:審是否如燃燒熱、中和熱的熱化學(xué)方程式 符合槪念-熱點(diǎn)題型 2 蓋斯定律及其應(yīng)用1用 H2可將工業(yè)廢氣中的 NO 催化還原為 N2,其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖（圖中計(jì)1量單位為 mol），貝U:NO（g） +出二二巧比 +出 0）的AH 為（）f kJ “ mnl-1v飛咲)佔(zhàn))6 kJ - Blfil-

22、14U/i一 毗)-1A.q(a+ b c d) kJ molI1B.q(c+ a d b) kJ mol1單位一定為“kJ moLj易錯寫成“kT或漏寫四審數(shù)值熱化學(xué)方程式書寫與正誤判斷的步驟I書寫一般分為“四步”2.正誤判ST五審”放熱反應(yīng)定為“ 吸熱反應(yīng)定為篥C*2(c+ d a b) kJ mol11D*2(C+d a b) kJ molA 由圖中轉(zhuǎn)化可知，斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，發(fā)生12NO（g） + 2H2（g）=N2（g） + 2H2O（g）AH = （a + b c d） kJ mol，又因?yàn)榛瘜W(xué)計(jì)1 1 量數(shù)與反應(yīng)中的能量變化成正比，則 NO（g）+ H2（g）=2N2（g）+ H2O（g）AH = ?（a1+ b c d） kJ mol。2.（2016 昆明重點(diǎn)中學(xué)測試四）氫氣、鋁、鐵都是重要的還原劑。已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH13H2（g）+Fe2O3（s）=2Fe（s）+ 3H2O（g）AH232Fe（s）+22（g）=Fe2O3（s）AH332Al（s）+2O2（g）=Al2O3（s）AH42Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）AH5下列關(guān)于上述反應(yīng)焓變的判斷正確的是（）A.AHi0B.AH5VO, A